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相对论和量子力学的主要矛盾是什么?

zhao_admin10个月前 (07-15)数学课件40

自然界之所以是一个大千世界,是因为存在着质的变化。确切地说,大千世界是自然界的同一个物理机制在不同的极限情况下的不同表现。

比如,水对于宏观物体来说是连续的。然而,当细小的花粉放入水中,就会呈现出无规运动。该现象表明,水仅只是由离散的水分子构成的,是不连续的。此外,各种基本粒子所具有的波动性,也说明了存在着由最小粒子即量子构成的物理背景,存在着量子空间。

又比如,子弹与电扇系统,电扇对子弹的封闭性取决于两者的速度之比。当子弹与扇叶的速度之比大于零时,电扇具有可穿透性,类似x射线可以穿透人体;反之,则电扇又是封闭的,大部分子弹都被反射了回来,类似可见光的照射。

上述两个例子都是,若单从现象上来看,它们是彼此相互矛盾的。前一个例子是连续与不连续的对立,而后一个例子则是封闭与否的不同。这些对立的现象,只有在具体的物理机制下,才能够获得统一的认识。

因此,虽然人类的认识是有限的,我们不仅无法找到支配自然界变化的物理机制,即便是找到了我们也无法确认该物理机制就是自然界的绝对真理,因为实验的验证是受到限制?的,不具有绝对的验证作用;但是,我们可以通过构建一系列关于自然界物理机制的同构系统,来间接地认识自然界,并从中获得实际的应用价值。

当人类的认识扩展至宇观领域和微观领域时,作为物理背景的量子空间效应便以不同的方式显现了出来。于是,原来忽略了量子空间效应的经典力学就不再适用了,被相对论和量子力学所取代。因为,后两种理论分别是宇观领域和微观领域关于量子空间效应的局部理论。

只是,作为初级的唯象型理论,相对论和量子力学都仅只是建立了该局部领域关于量子空间效应外在现象的表观联系,却并没有构建出产生这些现象的物理机制,即没有认识到量子空间的存在。因此,类似瞎子摸象,相对论认为空间是连续的,而量子力学则认为空间是不连续的。

总之,由于缺乏具体的物理机制,因而描述不同局部的相对论和量子力学便只显现出了自然界质变的一面,由此形成了相互的对立。只有在量子空间的机制下,才能够使我们获得统一的认识,进而消除不同局部现象的对立。

准确的说,不是量子力学与相对论的矛盾,而是量子力学与传统科学的矛盾。有人认为量子力学是科学发展的新高度。而实际上量子力学是颠覆性的否定了传统科学。量子力学不仅否定相对论,也否定牛顿力学。量子力学与传统科学的矛盾是两种世界观的矛盾。是空观与有观的矛盾。

用个形象的比喻,量子力学与传统科学的矛盾,就像佛教与一神教的矛盾。爱因斯坦和薛定谔是坚定的神教信徒。是决定论者。他们相信神是存在的,所以神所创造和主宰的世界是确定的。神不会打瞌睡,不会把世界搞得变来变去飘忽不定。神不会掷骰子。

玻尔为首的哥本哈根学派,有点像佛教徒,没有带着预先就有的信念去看待世界。而是相信自己观察到的现象,再来重塑世界。在传统科学家的信念里,能量是连续的。其他物理量也是连续的。这是传统科学的共识和基础。科学家之间能够沟通就是依靠这个基础。现代科学与经典科学能够衔接也是依靠这个基础。其实这个基础就是数学。数学是科学的工具也是科学家之间沟通的语言。所以传统科学都是一些有物理量符号的数学方程式。玻尔发现,只有能量是不连续的,才能与他的黑体实验结果相符合。量子力学的主要内容就是物理量不连续,物理量有最小单位。物理量不连续,那么有物理量符号的数学方程式就不成立。传统科学也就被颠覆了。从伽利略开始的,一砖一瓦建立起来的科学大厦坍塌了。

可以说,科学是成也数学败也数学。科学好像韩信,数学好像萧何。成也萧何败也萧何。

如果你的概念足够清晰。对比一下物理学和数学。你会发现,科学确实被数学误导了。为什么基本粒子的数量是有限的?元素的数量是有限的?在数学里,素数的数量好像是无限多的。素数就是数学里的基本粒子。差别就是物理量尤其是能量不连续,不能无限分割。数是连续的。因为数可以无限分割。

基本粒子或元素,被构成以后。其等价的能量值(质量转化成的能量值)一定是普朗克常量的整数倍。如果能量可以无限分割,那么再往这个结构(基本粒子或元素)上添一些能量。就可以形成新的结构(基本粒子或元素)。多添一些少添一些都会形成新的结构。如此就会有无限多的基本粒子或元素。

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