摩天平台:科学原地踏步近100年,先进仪器也无法突破

作者:www.popwiljn.cn发表时间:2020-02-29 14:14:22

前言:杨振宁反对的世界最大的强子对撞机要不要建?耗费海量科研经费建造科学仪器能有什么突破?

最开始的时候,物理学的研究都是凭直觉寻找自然界的规律。而启发这种直觉和灵感的,就是要通过大量的实验和观察。

开普勒通过观察行星的运动,发现了开普勒三定律。牛顿通过研究直线运动的物体总结出来了牛顿三定律,并且进一步推广到天体运动。在物理学的开篇巨著《自然哲学的数学原理》,牛顿把万有引力定律放在了第1章。

》牛顿给人类带来的第1次科学突破,在工业革命后期即被挥霍在殆尽。

在牛顿力学三大定律的牵引下,人类的技术开始加速。最开始突破的是纺织技术,英国工人发明了可以同时纺织多个纺锤的珍妮机。在经典力学的框架下,蒸汽机等热机出现,彻底突破了人类的体力限制!由轻工业带动的重工业发展,在19世纪末期就已经达到了极高的成就。人类建造的几万吨重的战列舰,即使在现在看来也让人惊叹。

当时几乎所有的科学家、哲学家都欢呼雀跃,认为所有的物理学规律已经基本被发现完毕,只要能够给起始的坐标以及条件,就能够推导出宇宙中所有物质的运动轨迹。

对黑体辐射的研究成了人类认识微观世界的一个突破口。爱因斯坦发现光电效应,并且因此获得诺贝尔奖,最终证明了微观世界的物质是不连续的。

我们日常生活中触摸到的所有物体,从本质上来说,都没有直接接触。接近到足够的距离,原子核外的电子和电子之间就会发生作用。而电子与电子之间的作用并不是相互碰撞,而是相互之间通过发射和吸收虚光子进行的。

当科学越来越深入研究的时候,我们发现这个世界变得越来越虚无和飘渺。

》量子力学很长时间在徘徊。

弗里曼.戴森(就是那个提出戴森球的科学家),在20年前杨振宁荣休的学术宴会上,曾经发表过一篇著名的演讲。戴森认为现代量子力学建立在由数学对称性支配的规范场理论上,同时又发现了弱作用中宇称不守恒的结构。这就如同在广阔无边的草原上突然出现了一道断崖。

断崖下面的世界也许有更精彩的内容,但是我们根本就无法抵达那里。

科学家们做了很多的假设,量子力学试图用su(5)统一4种作用力,现在实验证明这个5阶矩阵是错误的。

自从1954年杨米尔斯理论提出以来,重要的科学理论几乎原地踏步。

》特斯拉曾经预言太阳系是被一个皮壳所包裹。

特斯拉是一个伟大的科学家,也是一个伟大的发明家。他发明的交流电是现代工业能量传输的基础,因为交流电的特点就是升压和变压容易,方便远距离传输。

他还提出一个惊人的理论:太阳系被一个巨大的皮壳所包裹,人类在地面上观察到的所有天体,都是通过一个巨大的透镜投射进来。

虽然他这种脑洞大开的理论被后世所批驳,但是他提出这种理论,肯定是有一定的理由的。其中最重要的就是很多科学理论和观察到的实际情况严重不符合。

》物理理论呈现出计算精度与观测精度的分裂状态。

广义相对论通过了几乎所有最严格的检验,包括星光弯曲检验、时空拖曳、引力红移检验以及预言黑洞。

但是对于宇宙之间的物质密度分布上,广义相对论的计算成果和现有观测成果相差了100万倍。

科学家们不得不去修正广义相对论关于宇宙大爆炸最初的设定,于是得到了一个近乎玄幻的结果:抹平宇宙间物质密度分布的不均匀,必须假定在大爆炸时产生无数个平行宇宙。

但是很可惜的是,平行宇宙理论是没有办法进行实验验证的。所有的解释都是人类对自己的心理暗示,比如说曼德拉效应。

》人类想要的完美真理,在人类的思维世界里没有!

物理学的发展一直伴随着数学的发展,并且成为了数学发展有力的推手。随着康托尔等人的集合论问世,数学首先找到了一个坚实的基础。希尔伯特推出公理化原则以后,我们终于可以明白什么是真正意义上的科学。

科学是人类对自然界的一种基于数学规律的符号描述方式。这种描述方式有以下这几个部分组成:

第1部分,基础理论。

第2部分,理论的推理与结论。

第3部分,用科学实验对推论进行验证。这一部分被称为科学的可证伪性。

同时基础理论的第1部分,必须满足以下条件:

第1,至少有n条基本理论组成,且n>=2。

第2,这n条基本理论必须相互独立且不矛盾。

第3,n必须满足能够推导出结论的数量。

》理论一旦形成,几乎是不可能再更改了。

从理论的基本结构我们就可以知道,在原有的理论基础上增加一点理论来描述新发现的现象,几乎是不可能的。

如果原有的理论已经达到了逻辑自洽,再增加一点都会破坏原来的结果。也就是处于按倒葫芦又起来瓢的状态。

这就好像人体器官已经达到了完美的平衡,再增加一个,而不改变原来的结构是不可能的。

》科学规律在逻辑上已经被锁死。

上世纪,伟大的数学家和哲学家哥德尔,证明了哥德尔不完备性定律:人类目前的zfc公理体系不能构造出完美理论,任何存在的理论总有在理论之外不能被证明的问题。

所以我们能够看到宇宙在超光速膨胀,也知道量子遂穿效应在以超光速进行,也知道量子纠缠的响应速度是无穷大。

但是,人类在实验室里用粒子加速器能够制造出来的粒子的最高速度,由于质量壁垒的存在,只能接近于光速。

所以我们不得不说,物理学在逻辑上已被锁死。

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