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系统相对论
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正文 前言(第1页/共2页)
文 /
刘泰祥
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自16世纪自然科学从神学中解放出来以来
包括哥白尼
伽利略
牛顿
爱因斯坦在内的无数仁人志士
以矢志不渝的科学精神
勇于探索人类的未知领域
经过几十代人的不懈努力
最终建立起了如今宏伟的科学殿堂
虽然历史上许多人的工作或观点是错误的
然而
正是做过这些工作之后
我们才找到了正确的前进方向;也正是这些观点的存在
使得正确的观点放射出更加璀璨的光芒
因此
我们要向所有怀着科学精神探索奋斗的先人们致敬
在19世纪末
经典力学
经典电动力学和经典热力学(加上统计力学)形成了物理世界的三大支柱
它们紧紧地结合在一起
构筑起了一座华丽而雄伟的物理殿堂
在我们当时已知的宏观世界中
经典物理学是如此地行之有效
以致物理学家们开始相信
这个世界所有的基本定律都已经发现了
物理学已经尽善尽美
它走到了自己的极限和尽头
再也不可能有任何突破性进展了
然而
“在物理学阳光灿烂的天空中”还“漂浮着两朵小乌云”
这两朵乌云分别指的是经典物理在光以太和麦克斯韦-玻尔兹曼能量均分学说上遇到的难题
让人意想不到的是
正是这两朵乌云
最终分别导致了相对论革命和量子论革命的爆发
到20世纪30年代前
爱因斯坦相对论和量子理论先后创立
然而
这两套理论适用的领域却泾渭分明
爱因斯坦相对论掌管着宇观高速领域
量子理论掌管着微观领域
虽然原来的“两朵乌云”已经被驱散
但取而代之的是
原来统一的一个物理世界被分割为不相兼容的两个物理世界
这个新问题似乎比“两朵乌云”更加难以解决
爱因斯坦相对论是决定论的
而量子理论遵循不确定性原理
因此在因果性上二者是相互对立的
这两套理论是如此的互不相容
以至于直到现在
人们所做的所有试图统一它们的努力都以失败而告终
于是
人们不得不像接受“光的波粒二象性”一样
再次面对“同时接受爱因斯坦相对论和量子理论”的尴尬局面
然而
受到诸如“千姿百态的物种都是由细胞构成的”启发
人们较早就形成了“自然界(物质)是统一的”哲学思想
换言之
物质世界应存在一个普适的基本原理
因此互不相容的爱因斯坦相对论和量子理论不可能都正确
至多有一个是正确的
或者它们都错了
本书给出的答案是后者
美国物理学家l
斯莫林在《物理学的困惑》一书中
指出了它们错误的一个方面
即“量子理论和广义相对论在深层次上都把时间的本质弄错了
”
实际上
除了时间本质的问题以外
还有空间的本质
以及基本粒子
质量
电荷等概念也都存在问题
比如空间
在广义相对论中
引力场是与非欧空间几何相关联的;在量子理论中
空间(真空)是量子场的一种特殊状态;而在系统相对论中
空间是“爽子”场的几何属性的表述方式
引力场是中性“爽子”场的动力学属性的表述方式
空间(真空)是由“爽子”构成的流体态物质
它是物质的一般形态
粒子和物体(即刚体态物质)才是物质的特殊形态
系统相对论认为
一切错误的根源在于
是人们将宏观体验直接推广到宇观和微观而引起的
宇观和微观的环境与宏观环境都是不同的
如果我们身临其境会有完全不同的体验
然而
我们既不能进入微观环境中
也无法到达大尺度的宇观环境中
于是
人们就想当然地将宏观经验直接用于微观和宇观的观测中
从此物理学就偏离了它的正确方向
在后来的物理学的继续发展中
我们偏离物理学的正确方向越来越远
进一步讲
即使在宏观(地表)环境中
我们基于对万有引力和库伦力的体验而建立的物质的质量模型和电荷(量)模型
也仅能解释大部分的宏观现象
还有许多并且越来越多的宏观现象
不能用质量物质模型和电量物质模型来解释
这个问题的根源在于
我们的体验离不开我们的感官
而我们的感官是经长期进化与宏观环境相适应的产物
换言之
我们的感官是在整个宇宙中的一个极为特殊的环境——地表环境——中所形成的
因此
对于认识事物的本质
我们的感官是存在局限性的
因为它只能感知到事物的表象和部分侧面(层面)
而不是全部和本质
可见
我们在宏观环境中建立的质量和电荷的概念
其基本性是令人怀疑的
在当前物理理论不同分支之间存在着一些深刻的矛盾和大量新课题不断出现的大背景下
作者将客观现象和物理实践作为实验基础
通过分析归纳
确立了以流体理论和涡运动理论为理论基础的思想
在此基础上
作者提出了系统相对论的物质观和时空观
并初步建立起了系统相对论的物质原理的基本框架
可见
系统相对论并不是在爱因斯坦相对论基础上的一种延伸
对于“系统相对论”一词
“系统”是指整体
“相对”是指局部
二者都是名词而不是形容词
按照这种整体与局部的物理思想
我们的一切观测都是整体中的局部观测
我们的理论各分支都是整体中的局部理论
所有局部适用的理论之间都存
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