基于自然辯證法的統(tǒng)一場論及宇宙論
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小 發(fā)表日期:2007-03-02 22:19 評論:2 點擊:4142
——基于自然辯證法對物理學發(fā)展史的回顧及其隱含問題的思考
緒言
本論文是筆者多年思考所得,并于近期徹底想通。由于其核心內(nèi)容對物理學的統(tǒng)一場論、黑洞學說、物質(zhì)是否無限可分等問題,以及對宇宙的起源、生命的本質(zhì)尤其人的本質(zhì)是什么等哲學問題均做出了較完整且自洽的解答,因此該論文在觀念上的顛覆性之大連作者本人也因震驚而遲遲不敢相信。盡管筆者一直是一位堅定的唯物主義者,但最終本人似乎不得不認為,該論文的核心結(jié)論的確是一個可信解,又由于她能將對自然現(xiàn)象和社會現(xiàn)象的解釋較完整地結(jié)合到一起,并完全符合自然辯證法和對稱性原理,因此懇請貴刊編輯部至少將本論文送審一次再決定是否接受。
在您正式閱讀這篇論文之前,論文作者有一個不情之請:能否請您先看完一遍論文正文,或至少看完正文中對5個假定的論述,再去查看論文摘要,哪怕是粗略的一遍。若僅憑摘要中的結(jié)論無法接受就否定本論文,似乎不是一個嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,‘大膽假設、小心求證’永遠是學者所應有的科研作風。
‘大膽假設、小心求證’歷來被認為是科學的求知態(tài)度,這也是筆者在北京大學和清華大學各5年的求學生涯中學到的最寶貴財富之一。但‘大膽假設、小心求證’決不是先下結(jié)論再找理由證明,甚至有挑選地尋找理由來證明(盡管這個錯誤在日常生活中常常有人犯),更不是僅憑直覺地迅速給出結(jié)論而不做深思。而是應采用類似計算機編程的方法,將所有因假設引起的可能性(if和else)均嚴密地列出一個盡可能全集的邏輯框圖,并對每一個可能性都進行求證,若有任何一個if或else分支被證偽,則可認為該假設是錯的,若沒有找到任何一個確切的證偽證據(jù),則可近似認為該假設為真,直到人類通過嚴密的且完全自洽且封閉的形象邏輯和抽象邏輯均未找到對該假設的證偽證據(jù),方可認為該假設不假。
因此,對于本文的科學性判別,似乎也應采取同樣的態(tài)度即‘先大膽假設、后小心求證’的思考方式較為科學,即先不論其核心結(jié)論到底是真還是偽、是否違背現(xiàn)有觀點,能否煩請閱讀本論文的朋友懷著一顆平和的、包容的心理去仔細品味它,而不是剛看了開頭就以為是笑話或惡作劇而輕易地將其扔在一旁。
摘要:從自然辯證法的核心立場出發(fā),采用形式邏輯與抽象邏輯相結(jié)合的方法,借鑒現(xiàn)代數(shù)學在幾何與代數(shù)領(lǐng)域的幾個前沿進展如混沌分形、小波分析、耗散結(jié)構(gòu)、孤子理論等工具,并參照這些理論中的線性-非線性解與自然界結(jié)構(gòu)自相似現(xiàn)象之間的驚人對應關(guān)系,對宇宙的起源,人的本質(zhì),以及經(jīng)典力學、電磁場理論和相對論之間的演化關(guān)系及存在的問題進行了深入探討和循環(huán)論證。
在‘數(shù)學世界遠遠大于物理世界’、‘沒有直接的物理證據(jù)證實的事物,可以認為其不真實’、‘一個系統(tǒng)要徹底了解另一系統(tǒng)的所有細節(jié),必須比該系統(tǒng)復雜’、 ‘宇宙在本質(zhì)上是完全相同且完全對稱的’、‘基本粒子是由光孤子扭結(jié)而成的’等五個假定的前提下,對現(xiàn)有物理學理論進行重新推演,得出以下結(jié)論。
人僅僅是一種高度自組織的生物,在物質(zhì)本質(zhì)上與動物是相同的;人類看待任何事物都與其立場有關(guān)。人看待物質(zhì)世界的不客觀是導致相對論存在缺陷且難以與量子理論結(jié)合的根源,是導致至今無法找到磁單極子的根源。
相對論中存在由于人的不客觀導致的違背自然辯證法的缺陷,并由此產(chǎn)生雙生子佯謬;磁單極子找不到的根源是根本不存在磁場,磁場是虛構(gòu)的,不是物質(zhì)實體,磁場永不做功現(xiàn)象根源于此,磁通量在閉合體中的積分永遠為0也根源與此,磁場只在數(shù)學運算中出現(xiàn),磁現(xiàn)象本質(zhì)上均是電現(xiàn)象,現(xiàn)實世界的磁現(xiàn)象無一例外均是通過帶有電子和質(zhì)子的物質(zhì)實體測得的,導致誤認為有磁場存在的根源在于數(shù)學世界遠遠大于物理世界,數(shù)學中所表達的現(xiàn)象并非都有真實的物質(zhì)存在與之對應。磁場不存在的另一個證據(jù)是光的偏振現(xiàn)象,如果光子是通過磁場和電場交替感應而往前傳播的,則偏振器或起偏器應對電場和磁場同時產(chǎn)生阻礙,但在偏振現(xiàn)象中,磁場和電場中似乎有一方?jīng)]有受到阻礙。
引力波與光波在本質(zhì)上相同,光子是引力波的高階形式,是由引力波相干而成的孤立子;基本粒子是由光子通過孤子扭結(jié)而成的吸引子,不同的吸引子對應不同性質(zhì)的基本粒子,再由粒子組成萬物,以任何形式劃割的獨立系統(tǒng)均可看作吸引子;物質(zhì)間的作用力本質(zhì)上來源于光子間的作用力。宇宙的演化可以由一個四維波函數(shù)或四維非線性方程(這二者等價)演化而成,統(tǒng)一場方程即為該方程通過數(shù)學變換得到的映射方程,宇宙方程和統(tǒng)一場方程的結(jié)構(gòu)形式完全符合對稱性原理,自然對數(shù)底e或黃金分割率(這二者等價)是確定該宇宙方程具體形式的量子數(shù),該量子數(shù)即為宇宙量子數(shù),所有自然科學常數(shù)理論上均可由自然對數(shù)底e通過數(shù)學變換得到。黑洞函數(shù)就是宇宙函數(shù),黑洞事實上是一個周期十分漫長的白洞,是決定宇宙膨脹與收縮的根源,也是宇宙所有能量和質(zhì)量的根源,宇宙具有長時間尺度的自衰減現(xiàn)象,從而導致了似乎存在黑洞的假象。紅移計算結(jié)果中出現(xiàn)的宇宙以超光速膨脹的根源在于宇宙的自衰減現(xiàn)象,或者說源于光子的極漫長周期自衰減現(xiàn)象,即耗散現(xiàn)象,任何層次的吸引子均具有耗散現(xiàn)象,耗散在本質(zhì)上根源于孤子衰減,形式上可分為孤子破裂和孤子衰減,孤子衰減是熱力學第二定律的根源;任何宏觀物體、基本粒子和光子都是一個耗散結(jié)構(gòu),都需要不斷吸收光子和釋放光子以維持自身平衡;當達到最平衡的狀態(tài)時,可能出現(xiàn)超導現(xiàn)象,超導仍然需要消耗能量,需要從背景輻射中吸取維持粒子‘基礎代謝’的引力波能量,否則違背自然辯證法,也違背邏輯。光子是具有無窮極量子數(shù)的量子,即不僅光子自身的能量是量子化的,而且不同光子之間的能量差異并不是連續(xù)的而是跳躍的,也表現(xiàn)出量子化現(xiàn)象,量子數(shù)大的光子能量低,表現(xiàn)為引力波;量子數(shù)小的能量高,表現(xiàn)為人類現(xiàn)在已明確找到的電磁波;能量越高的光子之間能量差距越大。統(tǒng)一場方程是一個包括時間、距離、相位和質(zhì)量的四維作用力函數(shù);在時間較短的條件下,光子間作用力可簡化為一個包括距離、相位和質(zhì)量的三維作用力函數(shù);基本粒子及宏觀物體間的作用力方程均為該四維波函數(shù)的統(tǒng)計平均結(jié)果,是在不考慮時間變化和相位的統(tǒng)計平均下的簡化結(jié)果,故為一個僅包括距離和質(zhì)量、且結(jié)構(gòu)完全對稱的二維作用力函數(shù)。
最終,本摘要的簡單形式是:人類看待任何事物的結(jié)果都與其立場和角度有關(guān),與所采用的物理、數(shù)學技術(shù)方法有關(guān);宇宙既有也無,物質(zhì)的實在性由物質(zhì)本身所感知;宇宙是一個統(tǒng)一體,互為因果不可分割,抽象上宇宙可由一個四維波函數(shù)來描述,形象上宇宙就是波。
關(guān)鍵詞:統(tǒng)一場理論,相對論,量子物理,電磁理論,磁單極子,引力波,波粒二象性,孤子,孤子扭結(jié),混沌分形,小波分析,耗散結(jié)構(gòu),黑洞學說,宇宙大爆炸,宇宙起源,宇宙本質(zhì),人的本質(zhì),自然辯證法
論文前言
最初,本文的研究出發(fā)點是考慮如何解決宇宙無限大與物質(zhì)無限可分的問題,自廣義相對論提出以來,宇宙無限大問題似乎可以通過時空不可分、時空會彎曲變形的觀念來模糊解決,而物質(zhì)無限可分的辨證唯物主義觀點(許多哲學家均堅信這一點)在粒子物理領(lǐng)域卻始終無法徹底解決,以至于只好提出‘夸克禁閉’等觀念草草了事,但顯然這個解釋是任何學者均難以心服口服地接受的,即使不是研究物理的學者,也會直覺地認為這個方案決不會是最終解,因為說到根本,它違背自然辯證法,違背哲學。
物理學界的一個普遍共識是:若找到了磁單極子,則所有的電磁學理論將發(fā)生重大修正,此即同樣意味著如果能直接或間接證明不存在磁單極子,甚至證明磁場是虛構(gòu)的不實在的(現(xiàn)實世界的磁現(xiàn)象無一例外均是通過帶有電子和質(zhì)子的物質(zhì)實體測得的,光偏振現(xiàn)象中磁場也似乎沒有受到任何阻礙),則電磁學理論也要做重大修正。如果將這個邏輯繼續(xù)外延推廣,則磁單極子存在與否的問題可能與經(jīng)典力學、相對論、量子物理學、宇宙起源、黑洞學說甚至人的本質(zhì)是什么等問題均會產(chǎn)生可能是根本性的變革,盡管形式上的變化可能不會太大,因為現(xiàn)有物理理論在絕大多數(shù)中宏觀物理現(xiàn)象中均得到了很好的證實,只是在不同的層面有不同的理論可以近似為真。
在現(xiàn)代物理學中,相對論是處于最高級的物理理論之一,而相對論提出之前的經(jīng)典物理學理論僅僅是相對論電動力學的一個低階/低維狀態(tài)下的近似解,是不考慮時空彎曲下的三維坐標系中的解。因此可認為,經(jīng)典物理學是四維的相對論理論在三維空間中的投影變換所得的近似解,經(jīng)典物理學與相對論的計算公式本質(zhì)上是近似等價的,是在不同精度要求下的近似,或者說不同維數(shù)的數(shù)學方程在高維和低維空間坐標系間的變換/投影關(guān)系。
如果我們回過頭,重新審視經(jīng)典物理學與相對論的根本區(qū)別時,或者說回顧物理學理論的發(fā)展歷程時,我們會隱隱約約發(fā)現(xiàn),相對論提出的根源并不是在具體的公式演算中發(fā)現(xiàn)的,而根源于人對于世界的觀念改變(表明上看是因為光速不變原理造成的,但這同樣根源于觀念的改變,是在觀念改變后才被普遍接受的),即:從最初認為地球是個無限的平板,到地球中心論,再到太陽中心論,再到…;從直線性的三維世界觀到時空不可分割的曲線性的四維世界觀。必須承認的是,后一觀念人類至今仍未真正完全接受:當我們在進行任何物理研究或數(shù)學運算時,總是必須將其用直線坐標系中的函數(shù)或圖形來描述,而這種認識世界的方式顯然難以達到最終的真實,有時甚至會出現(xiàn)違背邏輯、違背自然辯證法的現(xiàn)象(這個現(xiàn)象在下文即有例證)。既然我們可以完成從地球是個平板到地球是個球體而且還不是宇宙中心的轉(zhuǎn)變,可以完成從絕對時空觀到相對時空觀的轉(zhuǎn)變,那么我們似乎也應同樣完全接受我們看待宇宙的觀念必須從直線時空到曲線時空的轉(zhuǎn)變,從三維坐標系到四維坐標系的轉(zhuǎn)變,應接受要徹底認識宇宙的本質(zhì)須從四維(甚至四維以上)的時空坐標系中進行思考的觀念,或者說,真實的宇宙必須是徹底地從四維時空中去理解才是宇宙的更為真實的情景,而我們目前對宇宙的認識、對宇宙進行描述的所有物理學手段似乎仍然停留在從三維直線坐標系進行觀察和下結(jié)論的層面,并由此導致了許多違背自然辯證法卻未被重視的重大缺陷甚至錯誤,如雙生子佯謬、麥克斯韋方程不對稱等。
上述分析意味著我們要想徹底地或者說更為準確地了解宇宙的本質(zhì),觀念上的變化可能是無法避免的。建立統(tǒng)一場方程(原先認為是四大相互作用力,現(xiàn)在物理界已經(jīng)共識的是光子間也似乎存在相互作用,而目前幾大作用力方程在結(jié)構(gòu)形式上存在驚人的類似,我們沒有理由認為這其中不存在必然聯(lián)系),解決磁單極子存在與否、如何存在的問題,以及為何磁場永不做功,為何從提出存在磁單極子的預言至今近百年的歷史中,盡管科學技術(shù)早已突飛猛進卻至今仍沒有找到任何確切的證據(jù)表明磁單極子的存在(這顯然違背常理);為何大到星系小到電子均存在自旋現(xiàn)象;什么是角動量,為何角動量會守恒,為何陀螺在旋轉(zhuǎn)過程中被擊中導致旋轉(zhuǎn)軸偏移后卻仍能自動恢復到原位,為何月亮總是以同一‘面’面向地球,而地球也總是以同一‘面’面向太陽,甚至我們發(fā)射的衛(wèi)星在沒有外力也沒有點燃自身火箭的干擾下,最終總是趨于以同一‘面’面向地球,他們之間的關(guān)系有如相互嚙合的齒輪,總是以某種或簡單或復雜的方式相互嚙合,這些不同尺度的現(xiàn)象之間是否存在必然聯(lián)系;為何磁力線總是閉合的,為何從未找到過真正的磁荷,為何將電磁鐵不斷敲碎卻從未出現(xiàn)只有南極或只有北極的現(xiàn)象,為何現(xiàn)實世界的磁現(xiàn)象無一例外均是通過帶有電子和質(zhì)子的物質(zhì)實體發(fā)出和測得的,為何光偏振現(xiàn)象中磁場似乎沒有受到阻礙;為何宇宙射線的紅移計算結(jié)果導致宇宙要以超光速膨脹的結(jié)果;…等等物理學未能解決的重大和貌似不重大卻邏輯不完美的問題,均說明,我們的物理理論在觀念上的變化可能是無法避免的,而目前這個轉(zhuǎn)變似乎遠遠沒有完成,我們與自然之間不論是在物質(zhì)的實在性方面還是理論認識方面均似乎存在某種難以逾越的鴻溝,似乎觀念的問題是建立統(tǒng)一場論、揭示宇宙的本質(zhì)和起源等問題的核心。(這一點在本論文的循環(huán)論證中已經(jīng)被充分證明,所以請您務必通篇看完本論文的論證過程,再對本文的科學性下結(jié)論。這也是我覺得難以以傳統(tǒng)的學術(shù)論文規(guī)則寫出摘要的根本原因,因為這個循環(huán)論證的結(jié)論令我本人也十分驚訝,但該理論的完整性、對稱性和自洽性是如此之高,令我難以拒絕。)
為了解決上述問題,本文嘗試性地提出了以下五個核心假定,基于這五個核心假定及其衍生的推論和假定,上述問題似乎可以得到相當完整且自洽的解答。
1. 五個核心假定及其理由
本論文的邏輯推演是基于以下五個假定而展開的,這五個假定是本論文的核心論據(jù),這五個假定的真?zhèn)螞Q定著本論文結(jié)論的真?zhèn),因此在進入正文的論述之前,有必要對這幾個假定進行詳細說明和解釋。
1.1 假定1‘數(shù)學世界遠遠大于物理世界’
數(shù)學公式是人們用來描述物理現(xiàn)象的最有效手段,近現(xiàn)代科學的萌發(fā)也是在擁有抽象字母和符號的國家中首先開啟的,并由于其有效性,使得人類的技術(shù)力量得到了突飛猛進的增長。但是否所有數(shù)學公式中所表達的數(shù)學量都有實際的物理量或者說真實的物質(zhì)存在與之對應呢?很顯然,當我們回顧所有曾經(jīng)采用過的計算公式時,至少可以發(fā)現(xiàn)以下兩類數(shù)學現(xiàn)象沒有物理意義:
1. 任何實際物質(zhì)的物理量都不是無限大的,數(shù)學公式中任何參數(shù)原則上均可以從負無窮到正無窮的連續(xù)數(shù)學空間中取值,然而實際的情況是,我們不可能有無限多的牲口、無限多的糧食和無限多的財富,化學領(lǐng)域中也從未出現(xiàn)過具有無限高濃度的液體,等等。實際上物質(zhì)的取值范圍往往是一個非常小的區(qū)域,遠比正負無窮要小。此即數(shù)學空間遠遠大于物理空間,數(shù)學世界遠遠大于物理世界的一類例子。
2. 熱力學第二定理的推導中,從數(shù)學上講,的確存在可逆過程解,甚至完全可以出現(xiàn)沒有任何物理意義的負值解,但人類至今從未在物理領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)有確切證據(jù)的熵減現(xiàn)象,超導幾乎是唯一可能取值在可逆過程解上的現(xiàn)象,而宇宙整體的熵增似乎是無法避免的。這也充分說明,純粹的數(shù)學運算結(jié)果未必有物理意義,往往必須添加具有物理意義的約束條件才能求出真實有效的解,如不能取負,不能超越某一臨界值等。
綜上,‘數(shù)學世界遠遠大于物理世界’這個假定的直白含義是:具有數(shù)學意義的數(shù)學現(xiàn)象未必有真實的物理意義,即未必有真實的物質(zhì)存在與之對應。這個觀點對于挖掘相對論存在的缺陷(如雙生子佯謬),甚至建立統(tǒng)一場論,均可能具有重要的啟發(fā)性作用。
此外,但凡從事過或了解過混沌分形研究的人員,無不為純數(shù)學運算中出現(xiàn)的分形現(xiàn)象與自然規(guī)律間存在某種內(nèi)在相似而驚訝。從科學的立場出發(fā),我們沒有理由否認這二者間可能存在哲學層面的內(nèi)在聯(lián)系,即“數(shù)學中的混沌分形現(xiàn)象與自然規(guī)律存在內(nèi)在聯(lián)系”的這個假設或者說人類的直覺我們不應盲目排斥,而應采取‘大膽假設、小心求證’的態(tài)度才是最科學的方式。甚至再進一步的,我們可以再做一個更為大膽的假設‘數(shù)學是哲學,是自然界的內(nèi)在規(guī)律’。更進一步的,假設‘數(shù)學是抽象哲學,反映的是自然規(guī)律的抽象面;物理學是形象哲學,反映的是自然規(guī)律的形象層面;自然辯證法是所有哲學的核心’。請先不要隨意否定這個假設,至少,從自然辯證法的角度來看,這個假設及其推理衍生的假設均十分對稱,符合對稱性原理。
1.2 假定2‘沒有直接的物理證據(jù)證實的事物,可以認為其不真實’
愛因斯坦相對論的最偉大意義在于其指出了宇宙是四維的。這就意味著我們除了在數(shù)學空間中可以得到直線外,真實的物質(zhì)世界中是不存在真正的直線的,連我們認為可以在宇宙隨意遨游的光線都不是真正的直線。但是,人類永遠只是一種三維形象的動物,我們看任何人和任何物也都是三維形象的,人類永遠無法進行四維空間的直觀思考,這就說明,僅憑眼睛的觀察結(jié)果就認為是物質(zhì)的真實情景很可能會出錯,尤其當我們在面臨極其微小僅能通過檢測儀器來推測微觀世界的景象時,我們所看到的,尤其是我們所推測的情景很可能是數(shù)學假象、是時空嚴重變形后從高維空間向人類可以直觀理解的低維空間的數(shù)學投影,而這個現(xiàn)象可能是導致我們未能得到物質(zhì)真實情景的根源。就連宏觀而浩瀚的宇宙,我們也至今沒有得到她最終的真實情景。我們似乎永遠在從宇宙是無邊的平面,到地球中心論,到太陽中心論,再到銀河系中心論,再到大星系中心論……等等的這樣一種疲憊追趕中探求宇宙的真實。而關(guān)于宇宙的本質(zhì)和起源更是眾說紛紜,公說公有理婆說婆有理,而且看起來還都有道理,只是均無法完全自洽而已。甚至有時還出現(xiàn)一會認為可能是這,一會認為可能是那的現(xiàn)象(如對黑洞的解釋)。當然,從自然辯證法的角度來看,這些現(xiàn)象是完全正常和科學的,更為重要的是人類探求宇宙本質(zhì)的沖動永遠都不應限制,而應大加鼓勵和贊美,一個只圖物質(zhì)利益缺乏高尚追求的種族包括個人都是可悲的。
繼續(xù)用哲學和自然辯證法的思想來分析,則對于上述問題和現(xiàn)象的追蹤我們似乎可以給出這樣一種約束和假定以科學規(guī)范我們對自然的直觀想象和理論判斷,即沒有直接的物理證據(jù)證實的事物,不要輕易相信自己的眼睛和數(shù)學公式中表達的數(shù)學現(xiàn)象。甚至,與其輕易相信,不如先假定其不存在或不真實。等找到確切的物理證據(jù)時,或當這種證據(jù)遠遠超出人力所能及的范圍,而理論上可以完全自洽、封閉地解釋這些現(xiàn)象時,才去認為其不假(或真)。而當理論對該問題的解釋并不自洽,甚至存在違背邏輯、違背自然辯證法的可能性時,我們?yōu)楹螐牟恢靡蓞s只是機械地接受呢?我們至少可以先嘗試性地去認為該理論是存在缺陷的,或該現(xiàn)象可能不是真實存在的。
運用這個假定去審視物理學理論時,我們可以發(fā)現(xiàn)許多這種真實性存疑的例子,比如磁場為何永不做功?為何總是找不到磁單極子?為何麥克斯韋電磁方程中磁場與電場無法對稱?為何不存在磁荷?為何運動時鐘變慢?為何運動物體質(zhì)量增加?等等。如果我們基于本假定將磁場認為是虛構(gòu)的,僅有數(shù)學意義沒有真實的物理意義,則磁單極子總是找不到、麥克斯韋電磁方程的不對稱性問題可以很容易地得到解釋,具體是否可以如此,請看后文的論述。
1.3 假定3‘一個系統(tǒng)要徹底了解另一系統(tǒng)的所有細節(jié),必須比該系統(tǒng)復雜’
粗看起來這個假定很簡單,肯定是對的。如果的確是對的,那么基于這個假定進行滾動推理我們可以得到這樣兩個推論:
推論1:‘人永遠無法徹底地理解自己,更不會徹底地洞察自身和他人的每一個細節(jié)’。
論證如下:人不會比自己復雜,也不會比他人復雜多少,尤其在生理上,人和人之間的復雜性幾乎沒有差別,僅僅有智商高低即大腦邏輯區(qū)的復雜性有高低差別而已。因此,從自然科學的角度來說,這可以解釋為何諸葛亮等智力超群的人總是能立于幾乎不敗之地;也能夠解釋為何他最終并未取勝,甚至屢有疏漏,其原因在于不僅自然界存在混沌現(xiàn)象,人類社會也同樣存在混沌現(xiàn)象,對于這些混沌現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律,諸葛亮未能達到可以最終取勝的極致程度,或者說他的智慧程度在某些方面未能突破為取勝所需的更高的量子化水平,比如他對人才培養(yǎng)的忽視、凡事事必躬親導致未能充分考慮更高層面的戰(zhàn)略問題等等,當然,這都是后人的‘事后諸葛亮’了。
推論2:‘人類對任何動態(tài)事物的預測均永遠無法達到完全的詳盡’。
論證如下:動態(tài)事物即意味著其模擬數(shù)學模型中應有時間緯度,而基于唯物主義的觀點,歷史是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的,或者說宇宙的發(fā)展應是基本確定性的,除非存在‘上帝’,而類‘上帝’的觀念在唯物主義體系中是堅決反對的。那么,一個必須解釋的問題是,對于這個基本確定性中的‘基本’該如何解釋?顯然與人的觀念或人的參與有關(guān),‘有人參與他就是不確定性的,沒人參與他就是確定性的’這種托詞顯然邏輯不通。最后,僅剩的理由就是‘因為萬物都是相互關(guān)聯(lián)的’,而這一點才是真正完全符合自然辯證法的,也是本文所持的觀點。
此外,同樣基于唯物主義的觀點,在人類產(chǎn)生以前,宇宙應該是確定性的,因為不存在‘上帝’或其他造物主是唯物主義所堅持的。既然不存在任何‘上帝’類的造物主,則宇宙的發(fā)展必須是確定性的,只是表現(xiàn)出混沌現(xiàn)象而人力又無法徹底洞悉而已。然則繼續(xù)進行滾動推理,既然不存在上帝,為何人類出現(xiàn)后地球和宇宙卻不能再自主地運轉(zhuǎn)呢?到底是在人類誕生的哪一天開始地球不再自主而是被人開始影響和控制了?是人類剛剛從類人猿通過基因突變的那一刻?還是人類剛開始學會打手語的那一刻?還是人類開始學會說話的那一刻?還是人類剛發(fā)明出第一個文字的那一刻?而這些‘那一刻’到底‘刻’在哪?有必然的劃分么?若有必然的劃分,這個觀點本身就是違背自然辯證法的。由此,我們似乎不能不承認,我們現(xiàn)有的哲學觀念仍然是不夠客觀的,是從人類的立場來看待問題所造成的,是人類不愿意承認自己渺小的自大表現(xiàn)。我們的DNA堿基對數(shù)目比老鼠的都要少,我們連一只螞蟻到底在想什么,為什么要那樣撥動觸角都幾乎無法搞清,憑什么認為自己就是與動物有著根本性的截然不同的東西呢?這種抱有‘截然性’的、‘不連續(xù)’的觀點本身就是違背自然辯證法的,是因為我們永遠無法完全理解自己,無法跳出自己的肉體進行客觀的、‘靈魂性’的思考所造成的不客觀看法。
基于上述分析,我們有理由認為,現(xiàn)有理論物理學中存在看待物質(zhì)的方式過于主觀化的缺陷,這個問題不解決,統(tǒng)一場論無法得到解決,宇宙的本質(zhì)是什么、相對論與量子力學為何難以融合也得不到解決,這個問題似乎是解決上述理論物理問題的關(guān)鍵甚至是唯一的哲學鑰匙。
由此則引出以下兩個必須回答的問題:到底人是能動的還是不能動的?人的能動是否僅僅是自己的主觀感覺?為說明這個問題,如果我們將現(xiàn)有唯物主義的觀點進行邏輯滾動推演,可以得出以下推論:萬物之間是存在必然的互相聯(lián)系的,互為因果的。證明如下:如果宇宙中的確存在一個與外界物質(zhì)毫無關(guān)系的獨立體系的話,顯然這個獨立體系按照唯物主義的觀點,其發(fā)展演化規(guī)律應該是完全確定性的,因為不存在‘上帝’,只存在規(guī)則和物質(zhì)。然而絕對獨立的系統(tǒng)在宇宙中是不可能找到的(除非存在與人類生活的宇宙并行且完全沒有物質(zhì)聯(lián)系的其他宇宙),因此如果此時有人類的飛船或火箭或激光束等射入其中,則該體系的發(fā)展卻又不再是確定性的了。很顯然,在這種所謂的不機械的唯物主義的推理中,人的主觀能動性在該體系中是會影響到其發(fā)展的,如果這個體系是另一個有生命的星球,則地球人的此次活動將影響到該星球生命的發(fā)展歷史,這顯然是違背唯物主義自身的。由此可以說明,現(xiàn)有的唯物主義哲學觀仍然是從人的立場出發(fā)的,是不夠客觀的,是人類不愿正視自身的渺小而造成的自大感覺。而造成上述現(xiàn)象的原因,在于推論1中所解釋的現(xiàn)象:人類永遠無法徹底的了解自己,即使人類是宿命的,也會因為人永遠不會比自己復雜這一規(guī)律而使人類自身無法覺察,更是因為人類永遠無法跳出自己的肉體進行思考。因此,我們有理由認為我們現(xiàn)有的哲學觀中是存有唯心的痕跡的,而唯心主義是徹底地從人的立場出發(fā)來看問題,因此唯心主義的出現(xiàn)事實上也是有其存在的必然性的,“存在的就是合理的”,我們完全有理由認為,唯心主義中也存有合理的成份。論述至此,我們可以看到,唯物主義與唯心主義其實是相互互補非常對稱的,完全符合自然辯證法,而自然辯證法才是完全科學的哲學。
。P(guān)于‘人的本質(zhì)是物質(zhì),人在本質(zhì)上是確定性的,但人永遠無法理解其自身的確定性’這一觀點,最初的形成大約是4年前筆者在北京大學攻讀博士學位的過程中,在思考如何解決宇宙無限大與物質(zhì)無限可分時,猛然想到并通過幾乎連續(xù)五夜的徹夜思考而得出的,當我得到這個結(jié)論時,自己也十分驚訝,以至于草草記了近萬字的筆記后便將之封存。)
繼續(xù)將剛才的邏輯過程進行滾動推理,則可以進一步的得到以下推論:
既然人類只是宇宙萬物中的一員而已,而宇宙是一個不可真正徹底分割的整體,則人類自身的每一個動作也應會或多或少地影響到宇宙萬物的未來發(fā)展(大氣的混沌現(xiàn)象即為例子)。因為如果萬物的都可用一個統(tǒng)一的、非常復雜的數(shù)學模型來模擬的話,則在這個數(shù)學模型中,人類的預測行為也是模型中的自變量,因此,如果宇宙是一個統(tǒng)一的不可分割的整體的觀點可以被接受的話,則人類對任何事物的預測,其預測行為本身均會或多或少地影響到該事物的發(fā)展。因此,人類永遠無法達到對任何事物的所有細節(jié)的了解,因此會‘測不準’,更因此人類永遠無法徹底理解自身。
上述推理過程為何涉及到哲學和人的本質(zhì)?是因為哲學問題、人的觀念不客觀的現(xiàn)象似乎正是導致相對論中出現(xiàn)雙生子佯謬的根本原因,也可能是導致現(xiàn)代理論物理遠遠落后于實驗物理的根本原因,更可能是解決宇宙的本質(zhì)是什么、物質(zhì)是否無限可分、統(tǒng)一場到底是什么、磁單極子為何找不到、麥克斯韋方程為何不對稱等重大理論物理問題的根源。
1.4 假定4‘宇宙在本質(zhì)上是簡單的、是完全相同且完全對稱的’
本假定完全符合自然辯證法,也基本符合唯物主義的觀點,因此無法繼續(xù)推演,僅能當做原理或真理,因為自然辯證法自身就是無法進行邏輯證明的。
不過實驗物理中出現(xiàn)了宇稱不守恒的現(xiàn)象,如何解釋該現(xiàn)象,后續(xù)論文中將有論述。
1.5 假定5‘基本粒子是由光孤子紐結(jié)而成的’
對孤子現(xiàn)象的理論和實驗研究表明(包括kdv方程及其衍生的nnv、sd方程等),孤子會出現(xiàn)孤子扭結(jié)、孤子破碎、孤子在無窮遠處趨于0、孤子間存在作用力等現(xiàn)象,這些現(xiàn)象大都在光孤子、水孤子等的物理研究中得到了驗證和對應。而且,孤子間的相互作用力與物理學的作用力方程極其相似,孤子間的碰撞可分彈性、非彈性和完全非彈性三種也與自然界的物理現(xiàn)象完全類似,我們沒有理由不認為,光孤子的這些行為與光子、基本粒子、原子乃至宏觀物體間存在某種本質(zhì)相同的聯(lián)系。
在孤子的上述特性中,除了孤子互相扭結(jié)的數(shù)學解暫時沒有借鑒,其他的所有解均已在各自然科學領(lǐng)域中廣泛地應用,這均說明孤子方程的數(shù)學解與物質(zhì)的物理存在之間的奇妙對應關(guān)系決不是偶然,它也許就是揭示宇宙本質(zhì)的窗口,或者說,它也許就是宇宙的本質(zhì)。因此,從邏輯滾動推理的思路出發(fā),秉承‘大膽假設,小心求證’的科學作風,我們是否可以先暫時假定孤子就是粒子的本質(zhì),孤子的數(shù)學解與物質(zhì)的物理存在是完全相互對應的?由此,我們可以暫時假定粒子僅僅是孤子通過扭結(jié)等方式形成的四維粒子,這一假定的可能前景是十分美妙的,至少它幾乎可以徹底地在邏輯上解決物質(zhì)無限可分的哲學困境。
在上述五個假定的前提下,筆者對現(xiàn)有物理學理論進行了重新審視和邏輯推演。
由于這些假定中,唯有‘宇宙在本質(zhì)上是完全相同且完全對稱的’因?qū)儆谡軐W(自然辯證法)無法證明,因此下文標題均以‘基于自然辯證法’開頭。
限于篇幅,下文的推論部分僅以簡化形式列出,更為細節(jié)的推論請參見隨后發(fā)出的第二篇論文。
2. 基于自然辯證法對愛因斯坦相對論的重新思考;
愛因斯坦相對論的最偉大意義在于其指出了宇宙是四維的,遠遠超出了人類的生理感知范圍,這也正是愛因斯坦先生的最偉大之處。
但是相對論中的確存在違背自然辯證法、違背對稱性原理和違背物質(zhì)是客觀存在的哲學原理。在愛因斯坦變換中,將數(shù)學變換導致的質(zhì)量增減和時間快慢當作了客觀存在。因此,愛因斯坦相對論的公式是完全正確的,但其結(jié)論尤其該觀點卻是錯誤的。而愛因斯坦相對論中的這一觀念性缺陷及其輻射影響力似乎正是導致當代理論物理止步不前的根源。
基于本文的假定1和自然辯證法,我們可以對相對論中的運動時鐘變慢和運動質(zhì)量變大進行重新審視。推理如下:
1) 運動時鐘變慢是否真實(即雙生子佯謬)
假設在一個沒有外部引力場的空間中,有A和B兩個坐標系,B相對A勻速運動,速度為v,A和B中各有1人站在原點0處,分別為a和b。則:按照愛因斯坦的結(jié)論,只要運動時鐘就會變短,因此在a看來b的時鐘慢了Δt,于是結(jié)論是:當B從相對A靜止到速度為v再到速度為0的加速減速過程中,由于積分的累積影響,最終將出現(xiàn)a和b時鐘相差T的現(xiàn)象。然而,根據(jù)愛因斯坦等效原理(這也是愛因斯坦提出的,這個觀點符合辯證法和對稱性,或者說符合相對論的核心思想:任何事物都是相對的。等效原理筆者也完全接受),則在B坐標系的人看來,a相對b的運動與剛才在a坐標系中看到的情景/過程是完全相同的,完全等效,則若上述Δt積分現(xiàn)象的存在是客觀真實的話,b中的人會認為a也比自己慢了同樣的時間T。a和b都認為對方比自己慢了時間T表面上似乎是非常對稱的,但如果我們將a和b時鐘換成是孿生兄弟,則會出現(xiàn)到底是a看起來老點還是b看起來老點的這種違背邏輯,違背辯證法的現(xiàn)象,顯然這更違背等效原理自身,因此,真正的結(jié)論應該是毫無差別的,(由此可斷定所謂的在飛機上時鐘變慢實驗,其真正原因并非運動時鐘變慢所致,而是由于引力波發(fā)射和接受的不相同而導致光波紅移而出現(xiàn)的,關(guān)于這一點我將在正文部分進行更為詳細的論述)。
上述推理過程如果換成運動尺子變短則更容易理解,絕不可能出現(xiàn)孿生兄弟在相對運動過程中先變矮再變高的物理現(xiàn)象,所謂的變矮和變高,僅僅是因為坐標變換中產(chǎn)生的數(shù)學現(xiàn)象而已,沒有實質(zhì)的物理意義。
2) 運動物體質(zhì)量變大是否真實
這個例子的推理過程與1完全相同,不需任何公式,僅用辯證法和邏輯推理就可判斷‘對錯’:即一個宇航員絕不應出現(xiàn)上天過程質(zhì)量增加,下地過程不斷質(zhì)量減小的真實物理過程。
在經(jīng)典物理學中,這個問題似乎很簡單,是動能和勢能在轉(zhuǎn)換,但到底什么是動能?在一個沒有任何外部引力場(假設存在的話)的勻速運動的B坐標系內(nèi),b人體中的動能到底在哪?毫無疑問,這個動能僅在相對A坐標系時才會出現(xiàn),而相對B坐標系卻沒有!這顯然違背唯物主義——物質(zhì)是客觀存在,不以任何人的意志為轉(zhuǎn)移的,如果這個辯證法觀點大家都能贊同,則上述問題顯然出在數(shù)學上,是數(shù)學計算中的數(shù)學表現(xiàn),而不是客觀存在。
如果要更為簡化地理解上述問題,則我們可以將運動質(zhì)量變大的例子放在一艘在沒有任何外部場(包括引力場和電磁場),沒有任何外界作用的絕對孤立系統(tǒng)中來觀察,則會得出這個推論:當飛船點火運動時,飛船中的宇航員質(zhì)量將逐漸增加,然而按照能量守恒、質(zhì)能可轉(zhuǎn)化的原理,此時的宇航員質(zhì)量增加來自哪里?唯一的可能來源是飛船點火產(chǎn)生的光子被人體吸收了,相應地,在飛船點著反向火箭而進行減速時,人體將因質(zhì)量減少而放出粒子或光子以減少質(zhì)量,這顯然似乎是不可能的。論述至此,完全有理由確信,愛因斯坦相對論中存在將坐標變換過程中的計算質(zhì)量增減當成了客觀存在的錯誤。也由此,可以獲得本文的一個核心理念,或者可稱為定理:‘數(shù)學世界遠遠大于物理世界’。
綜上可知,愛因斯坦相對論存在缺陷的根源在于:數(shù)學世界遠遠大于物理世界,數(shù)學計算中出現(xiàn)的現(xiàn)象并非都有真實的物質(zhì)存在與之對應,或者說有數(shù)學意義的未必有真實的物理意義,運動時鐘變慢和運動物體質(zhì)量增加是假象,僅僅是在推演物理過程時,由于數(shù)學變換而造成的數(shù)學現(xiàn)象(或數(shù)學假象)而已。
3. 基于自然辯證法對電磁學理論的重新思考
繼續(xù)沿用‘數(shù)學世界遠遠大于物理世界’或者說‘有數(shù)學意義的未必有真實的物理意義’這一假定對現(xiàn)有電磁學理論進行分析,也可以得出驚人的卻是自洽完整的滾動推理結(jié)論。
上文提到,物理學界的一個普遍共識是:若找到了磁單極子,則所有的電磁學理論將發(fā)生重大修正,此即同樣意味著如果能直接或間接證明不存在磁單極子,則電磁學理論也要做重大修正。因此,既然在人類科學技術(shù)早已突飛猛進的今天也仍沒有找到任何確切的證據(jù)表明磁單極子的存在,我們何不沿用上述假定,先姑且認為磁單極子乃至磁場都是在數(shù)學運算中出現(xiàn)的沒有真實物質(zhì)存在的純數(shù)學現(xiàn)象呢?更何況現(xiàn)實世界的磁現(xiàn)象無一例外均是通過帶有電子和質(zhì)子的物質(zhì)實體發(fā)出和測得的。
由此,我們可以得出滾動推理的以下推論:磁單極子找不到的根源是根本不存在磁場,磁場是虛構(gòu)的,不是物質(zhì)實體,磁場永不做功現(xiàn)象根源于此,磁通量在閉合體中的積分永遠為0也根源與此,磁場只在數(shù)學運算中出現(xiàn),磁現(xiàn)象本質(zhì)上均是電現(xiàn)象,所以磁力線總是閉合的,所以找不到真正的磁荷,所以將電磁鐵不斷敲碎卻永不出現(xiàn)只有南極或只有北極的現(xiàn)象,……延續(xù)此推理可對其他物理現(xiàn)象進行滾動推理,詳細內(nèi)容可參見后續(xù)論文。但顯然,通過這一假定,似乎可以對大多數(shù)現(xiàn)代物理學實驗中無法解釋的現(xiàn)象進行完整且自洽的解釋,并將所有事物滾動成一個自洽且閉合的‘圓’,與中華傳統(tǒng)文化的精髓十分相象。
4. 基于自然辯證法對經(jīng)典力學理論的重新思考
同樣繼續(xù)沿用‘數(shù)學世界遠遠大于物理世界’或者說‘有數(shù)學意義的未必有真實的物理意義’這一假定對經(jīng)典力學理論進行分析,滾動推理的結(jié)論更為驚人而又自洽對稱,符合自然辯證法。
大致有以下推論,詳見隨后發(fā)出的第二篇論文。
角動量守恒是因為‘不存在’角動量,陀螺在旋轉(zhuǎn)過程中被擊中導致旋轉(zhuǎn)軸偏移后卻仍能自動恢復到原位,月亮總是以同一面面向地球,而地球也總是以同一面面向太陽,甚至我們發(fā)射的衛(wèi)星在沒有外力也沒有點燃自身火箭的干擾下,最終總是趨于以同一面面向地球等等(事實上這些現(xiàn)象也應該都有周期性),均是因為角動量是‘不存在’的。類似的,電荷守恒是因為‘不存在’電荷,動量守恒是因為‘不存在’動量,能量守恒是因為‘不存在’能量,……如果繼續(xù)推理下去,任何人尤其是科學家們均會臨近發(fā)瘋。
那么,難道我們都錯了?難道宇宙的存在,物質(zhì)的存在是假象?
筆者將上述‘不存在’均加引號的原因就在于此,因為這個問題與前文的假定3中的推論1有密切關(guān)系,根源在于人的主觀意識和人類永遠無法完全理解自己,由此,筆者得出這一哲學性推論:宇宙是既有也無的、物質(zhì)的實在性由物質(zhì)本身所感知。如此,則我們可以繼續(xù)安心地以人的方式生活下去。
事實上,上述推論中,只有磁場和磁單極子、運動時鐘變慢和運動物體質(zhì)量增加才是因為數(shù)學虛構(gòu)出來的,是真正不存在的虛構(gòu)物質(zhì)(也許在反宇宙中磁場真實存在而電場不真實存在,但人類無法證實),而其他的守恒現(xiàn)象基本是物質(zhì)的真實屬性,或是在時間非常短(人類所能體驗的范圍內(nèi))的條件下的近似守恒。之所有說是近似守恒,是因為宇宙自身是不守恒的,是會膨脹和收縮的。宇宙源于大爆炸、黑洞學說和無法證偽的熱力學第二定律中,其實都隱含了這層含義。詳細論述見下文。
5. 基于自然辯證法、混沌分形理論、孤子理論和耗散理論對量子理論、黑洞及宇宙起源與本質(zhì)的重新思考:
由‘數(shù)學世界遠遠大于物理世界’的定理可以反演出這樣一個推論:物理現(xiàn)象的規(guī)律可完全或以非常高的精度通過數(shù)學推演獲得,決定推演精度/準確程度的要素在于以下兩方面:是否找到了最終的宇宙模型或統(tǒng)一場方程(本文認為,宇宙模型和統(tǒng)一場方程是同一個事物的不同表現(xiàn),本質(zhì)是相同的,即萬物的本質(zhì)均相同);以及是否可以制造出運算能力足夠的計算機進行不斷推演。因此,此處我們將對理論物理學的滾動推理先做一暫停,將目光投向數(shù)學領(lǐng)域的最新進展,看是否有更多的證據(jù)可以證明這一點。
令人欣喜和驚訝的是,近年來,數(shù)學領(lǐng)域的最新進展對許多自然現(xiàn)象和社會現(xiàn)象的定量化和定性化解釋(尤其后者),其完美程度均達到了令人驚訝甚至著迷的地步。尤為具有哲學啟發(fā)意義的是,數(shù)學領(lǐng)域(主要是非線性科學)最新進展中的孤子理論(也叫孤立子理論,下文均以孤子稱呼)、混沌與分形,小波分析、圖論、拓撲、耗散結(jié)構(gòu)理論等多維數(shù)學分析理論,及其相應維數(shù)變換方法、幾何公式與代數(shù)公式的數(shù)學變換方法等等,不僅在理論上往往互相印證,還可相互切換,而且在對自然和社會現(xiàn)象的解釋方面,具有無法不讓人驚奇的吻合性,這些最初看起來完全不同的事物居然存在如此美妙的相互聯(lián)系甚至互為因果絕非偶然,而恰恰說明它們體現(xiàn)了哲學的內(nèi)涵,并完全符合辯證法和對稱美,似乎均是對同一事物的兩種表現(xiàn)或兩種描述方式而已。因此筆者認為,我們似乎無法拒絕承認:它們已經(jīng)在隱隱地揭示著自然乃至人的本質(zhì)。
自上世紀九十年代以來,由于計算機技術(shù)的普及,許多前人無法進行求解的復雜模型、高維數(shù)的幾何模型、高維數(shù)的代數(shù)模型均開始得到了廣泛的研究和應用。如:孤子方程(包括kdv方程及其衍生的nnv、sd方程等)的研究中出現(xiàn)的孤子扭結(jié)、孤子破碎、孤子在無窮遠處趨于0、孤子間存在作用力等現(xiàn)象在光孤子研究中大部分已經(jīng)得到了驗證,而且,孤子間的相互作用力與物理學的作用力方程極其相似,孤子間的碰撞可分彈性、非彈性和完全非彈性三種也與自然界的物理現(xiàn)象完全類似,我們沒有理由不認為,光孤子的這些行為似乎預示了光子、基本粒子、原子乃至宏觀物體間存在某種本質(zhì)相同的聯(lián)系;而與此相并行的數(shù)學進展是,在混沌分形理論中,存在數(shù)學上的無窮層次結(jié)構(gòu)自相似的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象已經(jīng)引起了研究者們的極大興趣,并已在很多技術(shù)領(lǐng)域中得到了驗證和應用,即數(shù)學似乎揭示了自然的內(nèi)在規(guī)律。愛因斯坦相對論出現(xiàn)缺陷的根源在于錯把數(shù)學現(xiàn)象當成了真實的物質(zhì)存在,那么我們可否認為,現(xiàn)代物理學理論進展困難,理論滯后于實踐的根源是否來自我們沒有把最新的數(shù)學進展中出現(xiàn)的有趣數(shù)學現(xiàn)象當成是物理現(xiàn)象的本質(zhì)?(這兩個缺陷的出現(xiàn)雖然時間有先后,但其原因在邏輯思辨上是完全對稱的,具有對稱美,即前者的錯誤在后者中被反演。)
那么,如果可以將數(shù)學現(xiàn)象看成是物理的本質(zhì)的話,到底是在哪個核心問題上的障礙導致了理論物理難以突破以至于嚴重滯后于實驗物理呢?從上述對孤子的敘述中可以發(fā)現(xiàn),孤子間的幾乎所有現(xiàn)象在自然界的粒子中均存在,大多數(shù)孤子方程的數(shù)學解均明確地顯示,孤子既有相互作用力,也會發(fā)生碰撞,也會破裂,甚至會互相扭結(jié)。在孤子的這些特性中,除了孤子互相扭結(jié)的解暫時沒有借鑒,其他的所有解均已在各自然科學領(lǐng)域中廣泛地應用,這均說明,孤子現(xiàn)象決不是偶然,它也許就是揭示宇宙本質(zhì)的窗口,或者說,它也許就是宇宙的本質(zhì)。因此,從邏輯滾動推理的思路出發(fā),是否可以先暫時假定孤子就是粒子的本質(zhì)?而粒子僅僅是孤子通過扭結(jié)等方式形成的四維粒子,粒子物理學中的粒子僅僅是四維粒子在三維空間中的投影所帶來的感觀視覺或數(shù)學假象呢?在一個四維空間中,人類恐怕不能總是僅相信自己的眼睛和并非親身體驗的物理實驗的數(shù)學計算結(jié)果,而武斷地認為粒子必須與光孤子有截然的區(qū)別,為何我們不可以先假設一下:粒子是光子在極強引力場空間中被扭曲而產(chǎn)生的‘追尾’現(xiàn)象呢,或者認為是光孤子在滿足了適當?shù)牧孔踊瘲l件和相位條件下,因距離太近相互引力過大而導致時空變形成圓圈或圓面所致的呢?
關(guān)于基本粒子可能是由光子組成的這個想法,筆者在清華大學求學時就曾經(jīng)有過,因為這似乎是解決粒子無限可分的唯一方法,而且完全符合對稱性原理(即既然宇宙無限大是通過光線會彎曲的四維時空觀而解決,則物質(zhì)無限可分、宇宙無限可分也應同樣由此得到解決),只是當時認為這個想法過于瘋狂,而且?guī)缀鯖]有任何證據(jù)只好作罷,但在近年來的不斷積淀中,我一直隱隱感覺似乎找到了解決統(tǒng)一場的鑰匙。因此時隔近十年后,當我基于這一假設進行上述的分析和類比時,幾乎所有的最新數(shù)學進展、光孤子研究成果都齊刷刷地指向了同一點:粒子可能的確是由光孤子構(gòu)成的。同樣是基于‘大膽假設,小心求證’的研究方法,筆者再次嘗試性地將這一假設應用于理論物理,并加上了一直以來內(nèi)心存有的數(shù)學世界大于物理世界、人僅僅是一種高級動物而已、人類永遠無法通曉自己的每一個細節(jié)、宇宙的本質(zhì)是完全對稱的等幾個想法或者說假設;谶@幾個假設,筆者對當代理論物理進行了一次次的挑剔性分析,令人十分驚奇的是,基于這幾個假設的滾動推理,居然漸漸地將幾乎所有現(xiàn)代數(shù)學的最新進展中揭示的規(guī)律性現(xiàn)象囊括了進來,甚至自然現(xiàn)象與社會現(xiàn)象也完全融合到一起,宇宙最后僅剩下一個四維的黑洞函數(shù)及其表達的能量,這個黑洞函數(shù)隨時間不斷迭代后形成的無窮層次結(jié)構(gòu)自相似的現(xiàn)象,就是宇宙。而黑洞事實上是一個周期十分漫長的白洞,是決定宇宙膨脹或收縮的根源,也是宇宙所有能量和質(zhì)量的根源,宇宙具有長時間尺度的自衰減現(xiàn)象即耗散現(xiàn)象,從而導致了似乎存在黑洞的假象。
更詳細地,該推演結(jié)果中,整個物理學體系與數(shù)學體系相互交織,而且物理學體系自身一直難以相容的量子物理學與相對論也完整地結(jié)合了起來,粒子是波孤子組成的,波也具有粒子特征,波粒二象性的觀點得到了充分的證實;同時,從哲學的角度來看,數(shù)學領(lǐng)域中的幾何與代數(shù)也互相交織了起來,幾何就是代數(shù),代數(shù)就是幾何,這二者只是數(shù)學領(lǐng)域形象數(shù)學與抽象數(shù)學的差別而已,通過適當?shù)耐队白儞Q完全可以成為等價的方程,黃金分割率與自然對數(shù)e的區(qū)別和聯(lián)系也與幾何與代數(shù)的區(qū)別完全相同,黃金分割率與自然對數(shù)e是完全等價的(這一點數(shù)學界早已共識,筆者只是在邏輯推演過程中重新發(fā)現(xiàn)其完全符合我的推演規(guī)則,而這正再次說明筆者的推演假設可能是對的)。由于推演可得的結(jié)論十分之多,在此不再贅述。
總之,基于上述假設推演的結(jié)果,可將現(xiàn)代物理學理論編織成一個幾乎完全閉合、對稱和自洽的完整理論體系,而且處處體現(xiàn)了辯證法的基本思想。并且?guī)讉物理領(lǐng)域的重大疑點和難以解釋的問題在這個理論體系中似乎已不存在。
尤為令人驚奇的是,基于上述假定得到的物理體系還可不斷延伸,將對人類社會現(xiàn)象、生命現(xiàn)象的解釋也囊括了進來,對于人類社會中出現(xiàn)的絕大多數(shù)中宏觀、長時間尺度現(xiàn)象如為何國家往往出現(xiàn)分久必合合久必分,為何人們經(jīng)常認為會有因果報應,因果報應是否可以找到科學根據(jù),為何我們的社會總是會出現(xiàn)先污染后治理的現(xiàn)象,是否人類終將進入一個類原始社會的互助和平的‘共產(chǎn)主義’社會…等等問題也能給出相當完整且自洽的解釋(關(guān)于這一點,請查閱第二篇推論性論文,形象性的推論最容易證明理論的真?zhèn),因為只要有一個不自洽就能推翻整個假定的理論體系)。這不能不讓人再次想起那個沉重的話題“到底是自然決定了人,還是人決定了自然”;谖ㄎ镏髁x的立場,答案似乎很容易給,就是后者。但是,由此邏輯推演的結(jié)果是令人震驚的,既然人類的出現(xiàn)僅僅是地球歷史長河中的一個微小事件,對于浩瀚的宇宙來說,人類更是渺小的不能再渺小的沙礫,那么,我們憑什么認為一個在宇宙‘生命’長河中剛剛出現(xiàn)的一種高級生物,這個生物還僅僅是地球千萬種生物中的一種而已,她卻是與其它生物截然不同的東西呢?即使是,恐怕也僅僅是人類自身的一廂情愿而已,是人類總是站在自己的立場來看問題,而拒絕承認自身渺小的一種自大的唯心主義意識而已(或者說唯人主義意識)。更何況現(xiàn)代生物技術(shù)已充分證明,所有生物不過是DNA和RNA不斷復制的結(jié)果,在復制的過程中由于初始條件的不同出現(xiàn)的不同分形現(xiàn)象而已,甚至人的堿基對比老鼠還要少。至此,問題的癥結(jié)又回到了文初對相對論存在缺陷的根源是什么的討論:即都是由于人的觀念不客觀而導致的。
前文述及,近年來,數(shù)學領(lǐng)域的最新進展對許多自然現(xiàn)象和社會現(xiàn)象的定量化和定性化解釋(尤其后者),其完美程度均達到了令人驚訝甚至著迷的地步。數(shù)學領(lǐng)域(主要是非線性科學)最新進展中的孤子理論、混沌與分形,小波分析、圖論、拓撲、耗散結(jié)構(gòu)理論等多維數(shù)學分析理論,及其相應維數(shù)變換方法、幾何公式與代數(shù)公式的數(shù)學變換方法等等,不僅在理論上往往互相印證,還可相互切換,它們之間事實上是完全對稱且本質(zhì)相同的。
不過在前文中,孤子理論和耗散結(jié)構(gòu)理論中的有三個現(xiàn)象至今尚未被進行深入思考或應用,即:
現(xiàn)象1:孤子研究表明,不少孤子在經(jīng)過一定時間后,往往可以破解成低能量的小孤子,即孤子本身的演化過程中似乎也存在量子化能級躍遷的現(xiàn)象,孤子間的能量差異并非完全連續(xù)的,而是跳躍的,呈現(xiàn)出量子化特征。
現(xiàn)象2:孤子在無限遠處總是趨近于零、耗散結(jié)構(gòu)似乎是在進行‘生產(chǎn)’性的能量轉(zhuǎn)換以維持自身的穩(wěn)定。
現(xiàn)象3:不論是孤子方程還是小波分析,均會出現(xiàn)混沌分形現(xiàn)象。
現(xiàn)象1中,我們不難發(fā)現(xiàn),這與原子中的電子軌道特征何其相像,我們完全可以先假定它就是本質(zhì)相同的,更何況,我們有混沌分形理論中的理論依據(jù):大多數(shù)混沌分形方程的研究中,似乎都會出現(xiàn)無窮層次的結(jié)構(gòu)自相似現(xiàn)象,即不論處于哪一級的分形現(xiàn)象,不同級的分形現(xiàn)象間結(jié)構(gòu)形式或規(guī)律幾乎完全類似。在這個假定下,我們更有理由認為,基本粒子就是由光子扭結(jié)而成的。此即為前文的假定5。
現(xiàn)象2中,筆者認為,我們同樣可以先假設這二者在本質(zhì)上是完全相同的,更為大膽地,可以假設這個現(xiàn)象就是熱力學第二定律的根源,認為這是從數(shù)學角度揭示的物理規(guī)律,如果‘數(shù)學本質(zhì)上是門抽象哲學’這個觀點大家都可以接受的話。此為假定6。
現(xiàn)象3中,從自然辯證法的角度,我們?nèi)钥梢岳^續(xù)假定,這二者間存在必然聯(lián)系,本質(zhì)上可以假定為完全相同,所不同的是幾何方程和代數(shù)方程的差別而已,這二者是完全可以通過數(shù)學變換進行等價切換的。此為假定7:‘幾何和代數(shù)可以認為是等價的’。
基于上述新增的假定,我們繼續(xù)對物理領(lǐng)域中的磁單極子總是找不到、麥克斯韋電磁方程無法對稱、相對論與量子理論無法對接、物質(zhì)是否無限可分?宇宙大爆炸與黑洞是否存在聯(lián)系、引力波與光子有何聯(lián)系、宇宙似乎以超光速膨脹、光速是否可以被超越等等幾個重要的物理學問題進行滾動推演。由于上述問題事實上是存在必然聯(lián)系的,在滾動推演中往往成為輪回的關(guān)系,因此下文將其濃縮為以下幾個問題進行推演。
問題1:為何磁單極子總是找不到、麥克斯韋電磁方程無法對稱?
基于假定1和假定2,可以推論如下:是因為不存在磁場,F(xiàn)實世界的所有磁現(xiàn)象無一例外均是通過帶有電子和質(zhì)子的物質(zhì)實體測得的,這一事實足夠作為證據(jù),故磁現(xiàn)象本質(zhì)上均是電現(xiàn)象。關(guān)于‘磁場本質(zhì)上是電場,不存在真實的磁場’的推論,可以通過以下實驗證實:一個完全絕緣且無任何凈電荷的塑料球,只要其直徑足夠大,轉(zhuǎn)速足夠高,就可以產(chǎn)生類似地球磁場的磁現(xiàn)象,并且該人造磁場的強度與球體直徑和轉(zhuǎn)速均成正比。
問題2:為何相對論與量子理論無法對接?
這個問題和物質(zhì)是否無限可分的哲學困境存在必然聯(lián)系,基于假定5,相對論和量子理論可完全對接,也不會出現(xiàn)雙生子佯謬現(xiàn)象。具體數(shù)學形式筆者在后續(xù)文章中將逐步給出,筆者更歡迎有其他學者參與進來共同研究。
問題3:引力波與光子有何聯(lián)系?
同樣基于假定5,同時借鑒孤子理論和非線性數(shù)學的最新進展(包括小波分析和混沌分形等),可以推論如下:引力波就是光子,光子就是引力波。引力波與光波在本質(zhì)上相同,光子是引力波的高階形式,是由引力波相干而成的孤立子。
光子是具有無窮極量子數(shù)的量子,即不僅光子自身的能量是量子化的,而且不同光子之間的能量差異并不是連續(xù)的而是跳躍的,也表現(xiàn)出量子化現(xiàn)象,量子數(shù)大的光子能量低,表現(xiàn)為引力波;量子數(shù)小的能量高,表現(xiàn)為人類現(xiàn)在已明確找到的電磁波;能量越高的光子之間能量差距越大。但所有的光子都趨于分解為低能光子并不斷以極漫長周期進行衰減耗散,故而表現(xiàn)出引力現(xiàn)象和熱力學第二定律。
問題4:基本粒子與光子有何聯(lián)系?物質(zhì)是否無限可分?
基于假定5,以及借鑒混沌分形領(lǐng)域的理論和應用研究成果中出現(xiàn)的帶有哲理性的有趣現(xiàn)象和規(guī)律,可繼續(xù)推論如下:
推論1:光子本身即為最低階的吸引子,而基本粒子是由光子通過孤子扭結(jié)而成的高階吸引子,不同的高階吸引子對應不同性質(zhì)的基本粒子,再由粒子組成萬物;以任何形式劃割的獨立系統(tǒng)均可看作吸引子;
推論2:光子扭結(jié)的方式有許多中,可在找到統(tǒng)一場方程和光孤子的確切形式后,通過計算得到所有可能存在的基本粒子的結(jié)構(gòu)和形式。
推論3:將光子扭結(jié)方程進行簡化,即向3維空間進行簡化,可以得到基本粒子如何組成原子、分子的數(shù)學方程,許多新發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)如C60等分子結(jié)構(gòu)可以由該公式計算得到,而光子扭結(jié)中也應有類似C60結(jié)構(gòu)的基本粒子。
推論4:上述數(shù)學方程的運行計算十分復雜,具有大約十一階無窮大才能將宇宙從本源推算到現(xiàn)今的宏觀宇宙,而這是現(xiàn)有計算機運算能力所無法做到的。因此,人類能在何種程度逼近宇宙的真實取決于計算機的計算能力以及對宇宙函數(shù)(即黑洞函數(shù))的數(shù)學簡化能力。在光子和基本粒子層面的數(shù)學簡化和計算機模擬運算應可以較快做到,同時將宇宙函數(shù)取不同程度的近似或向低維數(shù)方程簡化后,可以得到不同層面的對描述自然和社會現(xiàn)象的近似有效方程,如萬有引力方程、電磁場方程、電磁力方程等。
問題5:宇宙大爆炸與黑洞是否存在聯(lián)系,黑洞是否存在輻射?
基于假定5,以及借鑒混沌分形領(lǐng)域中的無限層次結(jié)構(gòu)自相似現(xiàn)象,可以推論如下。
推論1:宇宙大爆炸、黑洞是同一事物的兩種不同表現(xiàn)或兩者不同角度的看法,其實是一回事;宇宙的變化規(guī)律與光子的長周期耗散并衰減的規(guī)律完全相同。
推論2:宇宙是一個包括時間、相位、距離和質(zhì)量這個變量的四維波函數(shù)及其表達的能量。這個宇宙函數(shù)隨時間不斷迭代后形成的無窮層次結(jié)構(gòu)自相似的現(xiàn)象,就是宇宙。而黑洞事實上是一個周期十分漫長的白洞,是決定宇宙膨脹或收縮的根源,也是宇宙所有能量和質(zhì)量的根源,宇宙具有長時間尺度的自衰減現(xiàn)象即耗散現(xiàn)象,從而導致了似乎存在黑洞的假象。黑洞函數(shù)就是宇宙函數(shù),黑洞輻射產(chǎn)生了宇宙。黑洞是宇宙的真正中心,黑洞有且只有一個。宇宙有且只有一個宇宙,即使存在其他虛宇宙或負宇宙,人類也永遠無法感知或確認。時間源于黑洞,并當引力波自衰減為0時終止。
問題6:宇宙似乎以超光速膨脹?
這個現(xiàn)象根源于問題3對‘引力波與光子有何聯(lián)系?’的推論中的解釋。宇宙射線紅移計算的結(jié)果顯示的宇宙以超光速膨脹是錯誤的,是因為沒有考慮引力波耗散和自衰減現(xiàn)象,更是因為沒有考慮引力波是具有無窮層次結(jié)構(gòu)自相似的光量子函數(shù),而機械地將譜線進行對比造成的。多普勒現(xiàn)象的根源在于光子的彈性、非彈性和完全非彈性碰撞現(xiàn)象,但多普勒現(xiàn)象沒有考慮引力波的孤子分解、耗散和自衰減現(xiàn)象(事實上耗散包含了孤子分解和自衰減兩層含義,為便于形象理解,仍保留耗散的提法,但意義已有所不同,下同。)
問題7:光速是否可以被超越?人類可以達到的極限速度是多少?
光速是否可以被超越?時間是否可以倒流?時空是否可以穿梭?這些問題都根源于對人類可以達到的極限速度是多少的解答。
事實上,時空不可穿梭和時間不可倒流的結(jié)論愛因斯坦相對論早已給出判斷,因為愛因斯坦相對論的純數(shù)學計算表明要達到光速需要無限大的能量,所以是不可能的。但由于人類總是對光速不變原理存在疑問和僥幸心理,并由此憧憬著是否人可以起死回生、是否有生死輪回、是否有‘上帝’‘佛祖’等的關(guān)愛等這樣一些美好愿景,所以人類產(chǎn)生了雙生子佯謬。
基于本文的7個假定,以及上述5個問題的推論,可以滾動推演出這個推論:將任何物質(zhì)看成是一個類‘吸引子’的話,該吸引子要維持長久穩(wěn)定,必須不斷吸收引力波以平衡因自身耗散所導致的引力波釋放和衰減,可稱為‘吸引子耗散現(xiàn)象’。
基于‘吸引子耗散現(xiàn)象’,可做如下推論:
推論1:對于光子而言,如果吸收的引力波和釋放的引力波不均衡,則會導致該粒子的破解。
推論2:任何物體都可以看作是個吸引子或波包,總是以吸收引力波(即為光子)以平衡自身耗散所導致的引力波釋放和衰減,如果這二者不平衡,則導致物質(zhì)的逐漸破解。任何物質(zhì)包括基本粒子、原子、分子乃至生命,在本質(zhì)上均是如此。只是對上述現(xiàn)象人類將其分別稱為材料的老化和生命的成長、衰老直至死亡。
推論3:任何物體間的相對運動的起因,都根源于相互間的光子(即引力波)的吸收和釋放。光子吸收和釋放過程產(chǎn)生的碰撞現(xiàn)象和動量傳遞現(xiàn)象是任何宏觀物體產(chǎn)生相對運動現(xiàn)象的根源。當時間尺度在人類可感知的范圍內(nèi)時,孤子衰減可以近似為0,即在人類可體驗的時間范圍內(nèi),動量守恒、質(zhì)能守恒(實質(zhì)是能量守恒)可以近似認為真。
推論4:最有效的加速方法是用光子加速,即用傳播方向與被加速物質(zhì)運動方向相同的光子照射。
基于上述四個推論,并同樣是在人類可以體驗的時間范圍內(nèi),可以計算出人類可達到的速度上限是多少,過程如下。
假設有一艘飛船,質(zhì)量可分為人體質(zhì)量m1和除人體外的其他質(zhì)量m2,飛船的初速度為v0,飛船所有能料耗盡后的人體速度為v,飛船可用于產(chǎn)生與自身飛行方向反向射出的光子的能量(與質(zhì)量等價)比例k%,根據(jù)動量守恒和質(zhì)量守恒則有:
m2×k%×C+( m1 +m2)×v0=( m2×(1-k%)+ m1)×v (1)
很容易地得到:
v=( m2×k%×C+( m1 +m2)×v0)/( m2×(1-k%)+ m1) (2)
當v0<>m1,且人類的技術(shù)能將所有飛船粒子破解,并將所有與飛船運動方向相反(只要有相反的分量)的光子釋放出,而把其他所有光子重新組合成為基本粒子用于維持飛船結(jié)構(gòu),即人類技術(shù)的光子破解和聚合效率達到100%(即k%=50%是上限),則上式可簡化為:
v= m2×C/( m2+2× m1) (3)
式(3)同樣說明,人類要獲得等于光速的運動,必須用掉無窮大的質(zhì)量。而更為關(guān)鍵的是,人類的技術(shù)到底可以達到多大的光子釋放/聚合效率。這個效率如果十分低下,則我們可以獲得的速度將遠遠小于光速。
事實上,在基本粒子是由光子扭結(jié)而成的假定下,人類不可能得到接近光速的運動速度,這一點已不用證明。因為在該假定下,人類要達到光速的方法只有一個:將自己分解直到最后一個光子,所以時空穿梭和時光倒流是不可能發(fā)生的。
由此也可得到這樣一個推論:光加速是最好的加速方式,但光加速可導致被加速物體受激輻射和材料老化,并最終會被被加速的物體以與自身運動方向相同的方式將光子‘吐’出來而減速,這一推論同樣具有自然辯證法性質(zhì)的對稱美。
問題8:萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力和光子間作用力有何關(guān)系?
基于假定5,并借鑒有關(guān)孤子現(xiàn)象的研究中的揭示的孤子間存在作用力,并存在彈性、非彈性和完全非彈性碰撞現(xiàn)象,可推論如下:
推論1:任何相互作用力均根源于光孤子間通過低階光孤子(即引力子)的釋放和吸收而表現(xiàn)出的作用力現(xiàn)象。光子間的作用力與其相位、質(zhì)量、距離和時間有關(guān),應是一個四維的矢量函數(shù),人類所測得的任何相互作用力數(shù)值本質(zhì)上都是光子相互作用后的統(tǒng)計平均值結(jié)果。
推論2:任何宏觀物體、基本粒子、光子都是一個吸引子耗散結(jié)構(gòu),是一個不斷吸收引力子和釋放引力子的過程,并通過該過程表現(xiàn)出引力和斥力的現(xiàn)象。作用力現(xiàn)象是孤子耗散過程中釋放的低階孤子(即引力波)與對方碰撞時被吸收或被反射后出現(xiàn)的宏觀表象。由于任何物體周圍均布滿了引力場(低階孤子),當物體A周圍的引力場僅為宇宙背景輻射,該引力場完全均勻且各向同性時,該物體表現(xiàn)為平衡,當A物體附近出現(xiàn)一個質(zhì)量較大的物體B時,這個平衡就被打破,平衡打破的情形可分以下幾種:物體A和B相互發(fā)出的低階孤子正好均與對方產(chǎn)生彈性碰撞時,則導致A物體四周的作用力失衡,表現(xiàn)為斥力;當?shù)碗A孤子與對方發(fā)生非彈性或完全非彈性碰撞時,則表現(xiàn)為引力。由于發(fā)生非彈性或完全非彈性碰撞的概率遠遠高于彈性碰撞,故任何宏觀物體都傾向于表現(xiàn)出引力即為萬有引力。由于宏觀物體內(nèi)的電子軌道往往呈隨機分布且各軌道角度概率相同,故一般不表現(xiàn)出磁力也就沒有磁性;但當宏觀物體內(nèi)的某些電子軌道因某些原因均選擇同一軌道平面而導致軌道平面角度的均勻分布被打破時,則表現(xiàn)出更為強有力的相互作用力現(xiàn)象——磁力,故磁力實質(zhì)上應是電場力分布不均勻?qū)е碌摹?
問題9:宇宙是否有真正的旋轉(zhuǎn)中心?黑洞到底會有幾個?黑洞在哪?黑洞附近應有何特征?
基于上述五個假定,推論如下:宇宙是個圓,從各個角度看都是圓的,宇宙中的任何一個質(zhì)點均可看作是宇宙的中心,即向其進行投影都可以得到一個圓形的圖形(或圓圈,或圓面,或四維圓面甚至更高)。但在所有的投影結(jié)果中,只有向黑洞投影的結(jié)果時間箭頭是源自圓心的,其他結(jié)果雖然形式上是圓,但時間箭頭也均源自黑洞所在處。黑洞是宇宙的真正中心,黑洞有且僅有一個。因為如果黑洞不止一個,則到底應有幾個?從自然辯證法的角度來說,似乎只有一個黑洞的解最為對稱。因此,宇宙也相應地有且只有一個宇宙,即使存在其他虛宇宙或負宇宙,人類也永遠無法感知或確認。時間源于黑洞,并當引力波自衰減為0時才終止。
根據(jù)上述推論,由于宇宙源于黑洞輻射,故離黑洞越近的地方,質(zhì)量密度、能量密度越高,相應的輻射線越強,因此,宇宙中發(fā)出x射線和γ射線最強的區(qū)域的中心,應是黑洞的真正位置。
問題10:宇宙的起源和本質(zhì)是什么?
基于上文推理,推論如下:宇宙起源于黑洞輻射,宇宙本質(zhì)上就是能量及其聚合體,抽象上宇宙可由一個四維波函數(shù)來描述,形象上宇宙就是波。論文至此,如果上述理論推理無法徹底證偽,則宇宙函數(shù)的具體形式確定就僅僅是技術(shù)操作的時間問題了,筆者將在后續(xù)的研究工作中研究該宇宙函數(shù)/黑洞函數(shù)可能的最終形式。
問題11:人的本質(zhì)是什么?為何社會現(xiàn)象中體現(xiàn)的規(guī)律也總是出現(xiàn)類自然現(xiàn)象中的數(shù)學規(guī)律?
在上述假設和推論的基礎上,結(jié)合混沌分形理論和自然辯證法,推論如下:人的本質(zhì)是物質(zhì),人類社會的所有現(xiàn)象也仍然是物質(zhì)高度自組織后出現(xiàn)的高階分形現(xiàn)象而已,但人類永遠無法徹底理解自己。
小結(jié)
若本文的5個核心假定難以證偽,則基于這些假定的推論,以及推論的推論涉及的面將十分廣。在下一篇隨后發(fā)出的論文中,筆者將給出更為詳細的一些關(guān)鍵性推論,此外還將設計若干針對以上推論的檢驗性實驗方案,如:1.人造磁場實驗:關(guān)于‘磁場本質(zhì)上是電場,不存在真實的磁場’的推論,可以通過以下實驗證實。一個完全絕緣且無任何凈電荷的塑料球,只要其直徑足夠大,轉(zhuǎn)速足夠高,應可以產(chǎn)生類似地球磁場的磁現(xiàn)象;2.水盆實驗:在水盆中心放置點振動源,先逐漸提高振源頻率或功率再逐漸減小,以模擬黑洞輻射變化過程造成的混沌分形、孤子形成、孤子破碎、孤子耗散等現(xiàn)象;3.群居且具有社會化分工的生物家族對比實驗:將螞蟻(或蜜蜂)這類具有社會化生活方式的生物進行多情景的對比實驗,以考察是否會具有類似人類語言(包括肢體語言、聲音、電波等)和類似人類社會經(jīng)驗積累傳授的現(xiàn)象,以求證是否人類僅僅是種高度社會化、高度自組織的生物而已……等等。
6. 推論性的結(jié)論:基于自然辯證法的統(tǒng)一宇宙論與宇宙觀
人僅僅是一種高度自組織的生物,在物質(zhì)本質(zhì)上與動物是相同的;人類看待任何事物都與其立場有關(guān)。人看待物質(zhì)世界的不客觀是導致相對論存在缺陷且難以與量子理論結(jié)合的根源,是導致至今無法找到磁單極子的根源。
相對論中存在由于人的不客觀導致的違背自然辯證法的缺陷,并由此產(chǎn)生雙生子佯謬;磁單極子找不到的根源是根本不存在磁場,磁場是虛構(gòu)的,不是物質(zhì)實體,磁場永不做功現(xiàn)象根源于此,磁通量在閉合體中的積分永遠為0也根源于此,磁場只在數(shù)學運算中出現(xiàn),磁現(xiàn)象本質(zhì)上均是電現(xiàn)象,現(xiàn)實世界的磁現(xiàn)象無一例外均是通過帶有電子和質(zhì)子的物質(zhì)實體測得的,導致誤認為有磁場存在的根源在于數(shù)學世界遠遠大于物理世界,數(shù)學中所表達的現(xiàn)象并非都有真實的物質(zhì)存在與之對應。
引力波與光波在本質(zhì)上相同,光子是引力波的高階形式,是由引力波相干而成的孤立子;基本粒子是由光子通過孤子扭結(jié)而成的吸引子,不同的吸引子對應不同性質(zhì)的基本粒子,再由粒子組成萬物,以任何形式劃割的獨立系統(tǒng)均可看作吸引子;物質(zhì)間的作用力本質(zhì)上來源于光子間的作用力。宇宙的演化可以由一個極漫長周期的四維波函數(shù)或四維非線性方程(這二者等價)演化而成,統(tǒng)一場方程即為該方程通過數(shù)學變換得到的映射方程,宇宙方程和統(tǒng)一場方程的結(jié)構(gòu)形式完全符合對稱性原理,自然對數(shù)底e或黃金分割率(這二者等價)是確定該宇宙方程具體形式的量子數(shù),該量子數(shù)即為宇宙量子數(shù),所有自然科學常數(shù)理論上均可由自然對數(shù)底e通過數(shù)學變換得到。黑洞函數(shù)就是宇宙函數(shù),黑洞事實上是一個周期十分漫長的白洞,是決定宇宙膨脹與收縮的根源,也是宇宙所有能量和質(zhì)量的根源,宇宙具有長時間尺度的自衰減現(xiàn)象,從而導致了似乎存在黑洞的假象。紅移計算結(jié)果中出現(xiàn)的宇宙以超光速膨脹的根源在于宇宙的自衰減現(xiàn)象,或者說源于光子的極漫長周期自衰減現(xiàn)象,即耗散現(xiàn)象,任何層次的吸引子均具有耗散現(xiàn)象,耗散在本質(zhì)上根源于孤子衰減,形式上可分為孤子破裂和孤子衰減,孤子衰減是熱力學第二定律的根源;任何宏觀物體、基本粒子和光子都是一個耗散結(jié)構(gòu),都需要不斷吸收光子和釋放光子以維持自身平衡;當達到最平衡的狀態(tài)時,可能出現(xiàn)超導現(xiàn)象,超導仍然需要消耗能量,需要從背景輻射中吸取維持粒子‘基礎代謝’的引力波能量,否則違背自然辯證法,也違背邏輯。光子是具有無窮極量子數(shù)的量子,即不僅光子自身的能量是量子化的,而且不同光子之間的能量差異并不是連續(xù)的而是跳躍的,也表現(xiàn)出量子化現(xiàn)象,量子數(shù)大的光子能量低,表現(xiàn)為引力波;量子數(shù)小的能量高,表現(xiàn)為人類現(xiàn)在已明確找到的電磁波;能量越高的光子之間能量差距越大。統(tǒng)一場方程是一個包括時間、距離、相位和質(zhì)量的四維作用力函數(shù);在時間較短的條件下,光子間作用力可簡化為一個包括距離、相位和質(zhì)量的三維作用力函數(shù);基本粒子及宏觀物體間的作用力方程均為該四維波函數(shù)的統(tǒng)計平均結(jié)果,是在不考慮時間變化和相位的統(tǒng)計平均下的簡化結(jié)果,故為一個僅包括距離和質(zhì)量、且結(jié)構(gòu)完全對稱的二維作用力函數(shù)。
宇宙是個圓,從各個角度看都是圓的,宇宙中的任何一個質(zhì)點均可看作是宇宙的中心,即向其進行投影都可以得到一個圓形的圖形(或圓圈,或圓面,或四維圓面甚至更高)。但在所有的投影結(jié)果中,只有以黑洞投影的結(jié)果時間箭頭是源自圓心的,其他結(jié)果雖然形式上是圓,但時間箭頭也均源自黑洞所在處。黑洞是宇宙的真正中心,黑洞有且僅有一個。宇宙有且只有一個宇宙,即使存在其他虛宇宙或負宇宙,人類也永遠無法感知或確認。時間源于黑洞,并當引力波自衰減為0時才終止。
宇宙萬物相互間都有如相互嚙合的齒輪,故角動量在可觀的時間內(nèi)總是守恒的。
時空穿梭和時光倒流是不可能發(fā)生的,人類所能達到的最大速度十分有限,遠遠低于光速,具體數(shù)值取決于人類對光子的聚合和分解水平。人類要達到光速的方法只有一個:將自己分解直到最后一個光子。
人類社會僅僅是一種高度自組織和高度分形又高度混沌的自然現(xiàn)象,但在人類自己看來就是社會現(xiàn)象,人類永遠無法徹底地理解自己。宇宙既有也無,物質(zhì)既有也無。物質(zhì)的實在性由物質(zhì)自身來感知。
數(shù)學是抽象哲學,物理是形象哲學,自然辯證法是所有哲學的唯一核心。
參考文獻:
由于本文研究過程中參考過的科技文獻太多,且所涉及的學科分支也非常多,最重要的是其中許多學科的最新進展難以確認真正的起源者,且有些英文原稿我并未看過(如提出混沌與分形理論、孤立子方程、小波分析等的原始文獻),故請允許本文做一特殊處理,不列詳細參考文獻,謝謝您的包容。

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| 回復:基于自然辯證法的統(tǒng)一場論及宇宙論 |
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評論人: 雨翼 發(fā)表時間:
2008-12-23 16:57 |
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“1.人造磁場實驗:關(guān)于‘磁場本質(zhì)上是電場,不存在真實的磁場’的推論,可以通過以下實驗證實。一個完全絕緣且無任何凈電荷的塑料球,只要其直徑足夠大,轉(zhuǎn)速足夠高,應可以產(chǎn)生類似地球磁場的磁現(xiàn)象;”,呵呵,舉個例子即可證偽,按照該文反復強調(diào)的磁場即電場,本質(zhì)上沒有磁場的論述,那么,如何解決火星磁場的問題?難道解釋成火星由很多個“球”組成?呵呵……
不過,理論物理的確已經(jīng)停滯不前,需要天才…… |
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評論人: 赤道雪人 發(fā)表時間:
2007-03-08 18:02 |
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我堅決支持該文的作者獲得諾貝爾獎。
該篇文章,我花了很長時間才看完。
但是,不能全看懂,雖然我一直以為自己物理還行。 |
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