物理科学探疑-物理新战线-关于目前物理学发展的一点看法(200612)
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关于目前物理学发展的一点看法(200612)

志勰

    瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布将2006年度诺贝尔物理学奖两名美国科学家约翰-马瑟和乔治-斯莫特,以表彰他们发现了“发现宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性”。这个发现被认为是宇宙诞生于大爆炸的有力证据。

    宇宙大爆炸理论是相对论理论方法延伸上的延伸,这是20世纪初的物理思路。主要是由电磁理论和牛顿力学之间的矛盾碰撞出的一种可能性的解决方案,方法是通过协变系统来解决牛顿第二运动定律和电磁理论光速极限的矛盾。这是通常意义上狭义相对论,狭义相对论在方法上解决了惯性系间的两种理论之间的矛盾,对于非惯性系的扩展就是广义相对论,也就是宇宙大爆炸理论观念的开端。将物理解决的模式深度的理论化,引力区域与光速极限之间的作用最初导致了黑洞观念的诞生,宇宙观念迈到这一步是上个世纪中后期的事情,这一点由霍金先生来开拓的。上世纪60年代彭齐亚斯和威尔逊发现宇宙各个方向均匀的3k微波背景辐射,以及谱线红移共同导致了宇宙大爆炸理论观念的诞生。

    从这里可以看出,主流的物理学观念仍然不愿意摆脱物理学现有的格局,进入21世纪之后,关于相对论质疑的声音层出不穷,质疑的观念很多很多,不论是从理论的基础上,还是在实验的解读上。那么物理学的这种思路在21世纪还会持续下去么?从今年的诺贝尔物理学奖所颁发的对象以及解读上来看,这样的趋势仍然在成惯性发展的趋势。

    除了思路上的分歧之外,我想另一个关键的因素或许与没有支持新的思路的证据更能说明问题,很多人希望和尝试打破相对论的思路,当然我也是尝试者之一。主张以空间介质的模式来替换掉相对论的协变系统,但实验上并没有发现足够的空间介质证据,应该说目前还处于理论阶段的较多。有可能性的几种原因:

  1、条件的问题

  搞基础理论尤其是前沿的基础理论的朋友,大多没有在可操作位置。至少在国内是这样,搞纯理论的尤其是可以叫做基础理论的,由于和实用技术相距很远,很难获得经费的来源,就更不要说去搞试验了。处于想象的、理论推导的居多!

  2、思路的问题

  通常的思路大多通过这样的几种途径:电磁波的传播,场的作用以及麦克尔逊——莫雷实验,其中后者是比较模糊的,传统被认为是空间介质的否定形式。

  3、空间介质的设定不合理。

   不能从历史的实验中发现已有的空间介质特征。

   以目前来看,空间介质的确定还有很大的难度,对于参照系统以及物理的定量系统而言,目前的僵持局面还不知道再持续多长时间。这样打开21世纪物理系统格局的定式会非常缓慢。

   除了以上物理的描述形式之外,还有物理描述的内容,这方面还是很有希望的。计算机已经在21世纪初推进到一个新的时代,这提供了理论大规模运算的可行性,也变相的提供给物理研究者和试验者更便捷的条件,另一方面在物理微观层次上,一个世纪的实验也积累了大量的经验,那么这就提供了21世纪物理描述内容突破的可能性。

  纯粹的理论对于人们来说只是一个认知的问题,对于人类本身应用的价值就是对人类的服务,这一点只有在转化为实际的技术才能体现出来。或许属于21世纪的物理技术会成为一个突破点。

    但是,现在全球都在搞经济,在某种意义上来说,商业上的运作模式已经成为投资的主流,那么在跨越世纪的技术这个问题上,会是很难堪的局面,因为开拓性的技术尝试和探索是商业运作规则所不允许的。这意味着起初的风险!即便再有价值的技术,在社会经济发展的这种短视阶段,恐怕很难获得投资。经济的发展阶段也在对自然的探索降温。也许可以作为21世纪物理发展艰难的原因之一吧!

有兴趣的朋友不妨说说您的看法,(有这方面技术的不妨留下您的意见)

 

    最后再说几点想到的属于中国的问题,有搞这方面研究的朋友不妨多注意一下。

    节约能源、注重环保已经从政策上体现出来。中国的工厂较多,工业上的污染是一个大问题,与之相对应的水生资源。此外与物理方面无关的农业用地的逐渐减少。

    中国已经改革开放20多年了,土地资源的非农业使用要远高于其他的国家,地表对太阳能的转化率①相对来说较高,那么在气候变化上要相对明显,反映在自然灾害方面,恐怕要增加的比较多。    

    中国是以加工型为主的国家(也就是网上所说的世界加工厂之意),能源和资源消耗剧烈,在储量比较少的资源方面,应该是多注意的问题。

    由于能源方面的需求,将农作物的秸秆作为替代性质的加工燃料,由此引起的土壤质地的改变是一方面。

2006.12.25

①可参见导致人类生存环境严重恶化的持续升温现象及解决方案

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