人类整个物理学是以时空观念及其理论作为最基本公设的公设科学体
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今日头条,在2023年5月2日,发表了作者“松香的味道”的一个简短的帖子(以下简称“松香的味道”帖子)。为了方便说明这个帖子的问题,我们将这个帖子的全文转载如下:
“松香的味道”帖子全文:“物理学在通过最初一些发展后,最后的精华是理论架构。理论架构是通过一些方程式,主要包括十多来个方程搭建起来的,它们包括牛顿运动方程、麦克斯韦方程、爱因斯坦的狭义与广义相对论方程、狄拉克方程、海森堡方程、另外还有五六个方程。这些方程合在一起就是今天整个物理学的理论架构,它们真正包罗了物理的万象。”。
那么,整个
人类
物理学是不是如同“松香的味道”帖子所说的所谓的:“物理学在通过最初一些发展后,最后的精华是理论架构。理论架构是通过一些方程式,主要包括十多来个方程搭建起来的,它们包括牛顿运动方程、麦克斯韦方程、爱因斯坦的狭义与广义相对论方程、狄拉克方程、海森堡方程、另外还有五六个方程。这些方程合在一起就是今天整个物理学的理论架构,它们真正包罗了物理的万象。”呢?答案显然不是。因为整个人类物理学的精华,并不是“松香的味道”帖子所说的所谓的“物理学通过最初的发展后,最后的精华是理论架构。”;更不是“松香的味道”帖子所说的所谓的“理论架构是通过一些方程式,主要包括十多个方程搭建起来的,它们包括牛顿运动方程、麦克斯韦方程、爱因斯坦的狭义相对论与广义相对论方程、狄拉克方程、海森堡方程、另外还有五六个方程。这些方程合在一起就是今天整个物理学的理论架构,它们真正包罗了物理的万象。”。“松香的味道”帖子的这种说法,显然是不符合客观事实的。
那么,什么才是物理学最后的精华呢?整个人类物理学又是怎么建立起来的呢?以及上述“松香的味道”帖子所说的:“牛顿运动方程、麦克斯韦方程、爱因斯坦的狭义相对论与广义相对论方程、狄拉克方程、海森堡方程、另外还有五六个方程。这些方程合在一起就是今天整个物理学的理论架构,它们真正包罗了物理的万象。”,是不是符合客观事实的呢?
我们首先从第一个问题,即什么才是物理学最后的精华呢?来开始逐一说明。什么才是物理学最后的精华呢?所谓“精华”是指“事物最精美,最重要的部分”(见于百度百科《精华》条目)。因此,整个人类物理学的最后的精华,显然是整个人类物理学的最精美、最重要的部分。那么,什么才是整个人类物理学的最精美、最重要的部分呢?显然,整个人类物理学的最精美、最重要的部分,就是作为物理学的最基本公设的时空观念及其理论,也就是说,整个人类物理学的最后的精华,就是作为物理学的最基本公设的时空观念及其理论。因为整个人类物理学,是牛顿依据实验事实,以牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设的基础上,建立起来的牛顿经典力学这个具有完整、严密逻辑的整个人类物理学科学体系,这就是说,整个人类物理学是一个以牛顿绝对时空观念及其理论作为最基本公设的具有完整、严密逻辑的公设科学体系(见于牛顿所著《自然哲学的数学原理》一书)。所以,整个人类物理学的最后的精华,是时空观念及其理论。这是由公设的性质以及公设科学体系的性质决定的,也是整个人类物理学是以时空观念及其理论作为物理学的最基本公设的公设科学体系的性质决定的。——“所谓公理或公设,指的是某门学科中不需要证明而必须加以承认的某些陈述或命题,即‘不证自明‘的命题。一门学科如果被表示成公理的形式,那么它的所有命题就可以由这些公理或公设逻辑地推证出来。如果我们把一门学科比作一幢大楼,那么该学科的公理或公设就像大楼的地基,整幢大楼必须以它为基础而建立起来。”(见于百度百科《公设》条目)。因此,时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,就是整个人类物理学这幢大厦的地基,这当然是整个人类物理学的最精美、最重要的部分,也就是最后的精华了。改变时间观念及其理论这个地基,就可以改变整个人类物理学这幢大厦。
事实上,爱因斯坦依据实验事实,以爱因斯坦相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,代替了牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,建立起来了爱因斯坦狭义相对论及其相对论物理学这个具有完整、严密逻辑的整个人类物理学科学体系(见于《爱因斯坦文集》第二卷,第83—84页,商务印书馆,北京,1977年。)。使整个人类物理学发生了众所周知的革命性的飞跃。这都是因为爱因斯坦以爱因斯坦相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,代替了牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,改变了整个人类物理学这幢大厦的地基,使整个人类物理学这幢大厦在新的爱因斯坦相对时空观念及其理论作为新的最基本公设的基础上,也就是爱因斯坦相对时空观念及其理论这个新地基的基础上,获得了重建。
同样,吉林大学出版社出版的张辉所著《自然原理》一书的作者张辉依据实验事实,以张辉物质固有时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,代替了牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,建立起来了张辉物质固有时空观念及其理论物理学这个具有完整、严密逻辑的整个人类物理学科学体系(见于张辉所著《自然原理》一书,第20—22页,吉林大学出版社出版,长春,1996年。)。使整个人类物理学发生了牛顿、爱因斯坦式的革命性的飞跃,发生了超越牛顿、爱因斯坦以及所有科学家的革命性进步。这同样是因为《自然原理》一书作者张辉以张辉物质固有时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,代替了牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,改变了整个人类物理学这幢大厦的地基,使整个人类物理学这幢大厦在新的张辉物质固有时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,也就是张辉物质固有时空观念及其理论这个新地基的基础上,获得了重建。因此,作为物理学最基本公设的牛顿绝对时空观念及其理论、爱因斯坦相对时空观念及其理论,以及《自然原理》一书作者张辉物质固有时空观念及其,是整个人类物理学的最精美、最重要的部分,也就是整个人类物理学的最后的精华。
因此,整个人类物理学就是牛顿、爱因斯坦以及《自然原理》一书作者张辉这三个人,依据实验事实,以及他们各自的时空观念及其理论作为物理学的最基本公设的基础上,建立起来的具有完整、严密逻辑的物理学科学体系,即牛顿依据实验事实,以牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设的基础上,建立起来了牛顿经典力学这个具有完整、严密逻辑的整个人类物理学科学体系,爱因斯坦依据实验事实,以爱因斯坦相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,代替了牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,建立起来了爱因斯坦狭义相对论及其相对论物理学,《自然原理》一书作者张辉依据实验事实,以张辉物质固有时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,代替了牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,建立起来了张辉物质固有时空观念及其理论物理学这个具有完整、严密逻辑的整个人类物理学科学体系。所以,整个人类物理学,是由牛顿经典力学、爱因斯坦狭义相对论及其相对论物理学,以及《自然原理》一书作者张辉物质固有时空观念及其理论物理学这三个物理学组成的以牛顿、爱因斯坦,以及《自然原理》一书作者张辉的牛顿绝对时空观念及其理论、爱因斯坦相对时空观念及其理论,以及《自然原理》一书作者张辉物质固有时空观念及其理论作为物理学的最基本公设的具有完整、严密逻辑的物理学科学体系,是以牛顿绝对时空观念及其理论、爱因斯坦相对时空观念及其理论,以及《自然原理》一书作者张辉物质固有时空观念及其理论作为物理学最基本公设的具有完整、严密逻辑的公设科学体系。这就是整个人类物理学的建立过程。
那么,其他物理学家们对于物理学的贡献,同上述的由牛顿、爱因斯坦以及《自然原理》一书作者张辉这三个人所建立起来的整个人类物理学科学体系是什么关系呢?我们必须指出的,是“松香的味道”帖子所说的,以及其他一些人所说的所谓的“麦克斯韦方程”,或者所谓的“麦克斯韦方程组”等等,都不是麦克斯韦的发现和推导出来的,而是法拉第等人实验发现的法拉第电磁感应定律、安培定律、高斯定律和高斯磁定律,由麦克斯韦用不同的数学表述工具表述而组成的(见于百度百科《麦克斯韦方程组》条目)。因此,麦克斯韦方程,或者麦克斯韦方程组,是法拉第等人实验发现的实验定律,并不是麦克斯韦发现和推导出来的。
牛顿之后,库仑实验发现了电荷之间的作用力,依据实验事实推导出了库仑定律(见于百度百科《库仑》条目);法拉第等人实验发现了法拉第电磁感应定律、安培定律、高斯定律和高斯磁定律等等。法拉第实验发现了电场、磁场、电磁场等都是实物物质,并且把电场、磁场、电磁场作为实物物质引进了物理学,建立了法拉第电磁学,永远地改变了人类文明(见于百度百科《法拉第》条目)。库仑定律所描述的电荷之间的作用力虽然有别于牛顿发现的万有引力,但是,仍然同万有引力一样遵循牛顿经典力学;同样法拉第电磁学等等,也遵循牛顿经典力学。这说明了,库仑定律以后法拉第电磁学等等,都是牛顿经典力学,也就是牛顿以牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设的基础上,建立起来的牛顿经典力学这个具有完整、严密逻辑的整个人类物理学科学体系的分支理论。尽管在相当长时间里,物理学家们并没有把万有引力和电磁力统一起来,但是牛顿经典力学仍然是包含了所有物理学分支的整个人类物理学科学体系。
普朗克依据黑体辐射实验,提出了普朗克量子论(见于百度百科《普朗克》条目)。爱因斯坦依据实验以及普朗克量子论,提出了光是光量子的概念,并且依据普朗克量子论,提出了光电效应理论(见于百度百科《光电效应》条目)。普朗克、爱因斯坦建立起来了量子力学。德布罗意、薛定谔等人在普朗克、爱因斯坦的基础上,依据普朗克量子论和爱因斯坦光电效应理论,把量子力学推广到了更加广泛的领域。虽然普朗克不能用牛顿经典力学来描述黑体辐射能量的不连续的量子性质,但是,量子力学仍然遵循牛顿经典力学。这说明了,量子力学仍然是属于牛顿经典力学的范畴之内的牛顿以牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设的基础上,建立起来的牛顿经典力学这个具有完整、严密逻辑的整个人类物理学科学体系的分支理论。
当迈克尔逊-莫雷实验出现以后,牛顿经典力学解释不了这个实验,而且,麦克斯韦电磁学理论,即麦克斯韦电动力学,也不符合这个实验。爱因斯坦以他的深邃的洞察力认识到,牛顿经典力学同迈克尔逊-莫雷实验是不可调和的,麦克斯韦电磁学理论所假设存在的传播光的媒质,即“光媒质”以太是不存在的。爱因斯坦洞察到,只有用爱因斯坦相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,代替牛顿的绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,建立起来新的物理学理论,才能解决整个人类物理学所遇到的困难。爱因斯坦依据实验事实,以爱因斯坦相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,代替了牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,建立起来了爱因斯坦狭义相对论(见于《爱因斯坦文集》第二卷,第83—84页,商务印书馆,北京,1977年。)。在此基础上,爱因斯坦依据牛顿万有引力定律,提出了牛顿引力质量与惯性质量相等的假设,即等效原理假设,用爱因斯坦狭义相对论描述了物体在万有引力作用下的运动轨迹的理论,——即爱因斯坦广义相对论(见于百度百科《广义相对论》条目)。至此爱因斯坦依据实验事实,以爱因斯坦相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,代替了牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,建立起来了爱因斯坦狭义相对论及其相对论物理学这个具有完整、严密逻辑的整个人类物理学科学体系。但是,爱因斯坦狭义相对论及其相对论物理学,同牛顿经典力学一样都没有揭示出来万有引力的本质、规律以及产生的原因,并且,也没有揭示出来电磁力的本质、规律以及产生的原因,没有揭示、描述和预言引力波的存在(见于百度百科《万有引力定律》条目)。而且,爱因斯坦后半生试图统一万有引力和电磁力也没有成功。
狄拉克把爱因斯坦狭义相对论引进了量子力学,推导出了狄拉克方程(见于百度百科《狄拉克方程》条目)。其后的物理学家们,在此基础上,建立了量子场论、规范场理论、标准模型理论,以及量子电动力学等理论等等量子力学分支理论,使量子力学获得了发展进步。所以狄拉克方程以及后来在此基础上,建立起来的这些理论,都是狄拉克把爱因斯坦狭义相对论引进了量子力学的结果。因此,狄拉克方程以及其后的这些量子力学理论,都是属于爱因斯坦以爱因斯坦相对时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,建立起来的爱因斯坦狭义相对论及其相对论物理学范畴之内的分支理论。因此,量子力学以及狄拉克方程及其之后的所有量子力学理论,都是牛顿经典力学和爱因斯坦狭义相对论及其相对论物理学范畴之内的分支理论。
我们需要指出的,是“松香的味道”帖子所说的“海森堡方程”,并没有说清楚,是哪个海森堡方程?这同“松香的味道”帖子所说的所谓的“另外还有五六个方程。”一样,都是需要进一步的澄清。这种不具体指明的说法,对于严肃的科学问题,是不规范、不严谨、不严肃的,不是科学和实事求是的说法。事实上,海森堡方程可以有海森堡矩阵力学方程和海森堡不确定性原理方程两种方程。海森堡矩阵力学方程,被薛定谔证明了是同薛定谔方程,虽然它们所使用的数学表述工具不同,但是却是等效的方程,也就是说,是同一个方程;而海森堡不确定性原理及其方程,是不属于量子力学范畴之内的理论,量子力学中没有海森堡不确定原理及其方程,并且量子力学实验都是确定性的物理学科学实验,而是纳粹科学家海森堡以及玻尔等人的哥本哈根学派对于量子力学的诠释(见于百度百科《哥本哈根学派》条目)。并且多国科学家进行的多个实验(见于百度百科《海森堡不确定性原理》条目)和美国耶鲁大学科学家在2019年6月3日(新闻报道时间),发表在英国《自然》杂志上的量子能级跃迁实验,以及所有物理学实验和科学技术成就,都证明了海森堡不确定性原理,以及玻尔、纳粹科学家海森堡等人的哥本哈根学派对于量子力学的诠释,都是不符合实验的,是错误的。
在上述的牛顿经典力学、爱因斯坦狭义相对论及其相对论物理学建立以后,以及量子力学和狄拉克方程及其后来的量子力学各种分支理论,建立以后,整个人类物理学仍然存在着万有引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力这四种作用力的统一问题没有得到解决,仍然有量子力学的本质问题,以及量子场论的发散困难难题等等问题没有解决,仍然有爱因斯坦狭义相对论和广义相对论的统一问题,以及爱因斯坦相对论同量子力学统一问题等等,诸如此类的众多难题都没有得到解决。因此,“松香的味道”帖子所说的:“物理学在通过最初一些发展后,最后的精华是理论架构。理论架构是通过一些方程式,主要包括十多来个方程搭建起来的,它们包括牛顿运动方程、麦克斯韦方程、爱因斯坦的狭义与广义相对论方程、狄拉克方程、海森堡方程、另外还有五六个方程。这些方程合在一起就是今天整个物理学的理论架构,它们真正包罗了物理的万象。”,是不符合客观事实的。事实上,牛顿运动方程、麦克斯韦方程、爱因斯坦的狭义相对论与广义相对论方程、狄拉克方程、海森堡方程,以及牛顿经典力学和爱因斯坦狭义相对论及其相对论物理学,还远远没有真正包罗物理的万象,远远没有解决上述众多的物理学难题。
《自然原理》一书作者张辉洞察到了,只有用张辉物质固有时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,代替牛顿的绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,建立起来新的物理学,才能解决物理学所遇到的困难和难题。《自然原理》一书科技成果这个张辉物质固有时空观念及其理论物理学,依据实验事实,在继承和创新性发展了爱因斯坦狭义相对论的基础上,得到了张辉物质固有时空观念及其理论,——即物质固有时间原理和固有空间原理,物质固有时间原理的数学表述公式是t=k1/m,t表示物质固有时间;m表示物质质量在物质固有时间t内的变化量;k1是常数;物质固有空间原理的数学表述公式是v=k2/m,v表示物质固有体积;m表示物质质量(惯性质量);k2是常数。这是继牛顿绝对时空观念及其理论、爱因斯坦相对时空观念及其理论之后,人类第三个革命性的、颠覆性的、改变了人们世界观的张辉物质固有时空观念及其理论,是终极的时空观念及其理论。《自然原理》一书的科技成果这个张辉物质固有时空观念及其理论物理学,以张辉物质固有时空观念及其理论作为物理学的新的最基本公设的基础上,代替了牛顿绝对时空观念及其理论作为物理学的最基本公设,建立起来了张辉物质固有时空观念及其理论物理学这个具有完整、严密逻辑的整个人类物理学科学体系(见于张辉所著《自然原理》一书,第20—22页,吉林大学出版社出版,长春,1996年。)。在此基础上,《自然原理》一书的科技成果这个张辉物质固有时空观念及其理论物理学,用张辉物质固有时间原理t=k1/m,推导出了普朗克量子论,即E=k1c^2/t,E表示能量变化量;t表示能量变化所需要的时间;c是真空中光速;k1是常数(见于张辉所著《自然原理》一书,第24页,吉林大学出版社出版,长春,1996年。);推导出了量子力学的基本规律和量子力学运动学方程以及动力学方程,建立起来了新的量子力学,解决了上述量子力学本质、量子场论发散困难等等所有的难题;用物质固有空间原理v=k2/m,推导出了万有引力定律、库仑定律和强相互作用力定律以及自然界所有作用力定律,统一了万有引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力以及自然界所有作用力,完成了爱因斯坦等所有科学家都没有完成的统一万有引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力以及自然界所有作用力的统一场论,揭示了万有引力等自然界所有作用力的本质、规律以及产生的原因,即万有引力等自然界所有作用力的产生原因,是因为物质固有体积与物质惯性质量遵守物质固有空间原理v=k2/m,而产生的物质之间的作用力;揭示、描述和预言了,当引力发生时,不但物质之间发生引力作用,而且物质自身也产生收缩即是引力波这个爱因斯坦广义相对论没有预言到的新的自然规律,得到了美国激光干涉探测引力波天文台(LIGO)获得2017年诺贝尔物理学奖的引力波实验的证明是
正确的
,这个实验测量到了,当引力发生时,实验激光干涉仪的两个4公里长的臂自身的收缩,从而确定了引力波的存在,证明了上述《自然原理》一书科技成果这个张辉物质固有时空观念及其理论物理学预言的正确性;得到了美国科学家泰勒和赫尔斯获得1993年诺贝尔物理学奖的双脉冲星实验的证明是正确的,这个实验测量到了,当引力发生时,双脉冲星相互围绕转动的轨道的半长轴自身的收缩(见于百度百科《引力波》条目;《约瑟夫·胡顿·泰勒》条目),证明了上述《自然原理》一书科技成果这个张辉物质固有时空观念及其理论物理学预言的正确性;统一了爱因斯坦狭义相对论和广义相对论以及量子力学,完成了超越牛顿、爱因斯坦以及所有科学家的大统一的新物理学。《自然原理》一书的科技成果这个张辉物质固有时空观念及其理论新物理学,符合所有实验,通过了国家科技成果鉴定,国家确认为科技成果,受到了包括我们国家“核武器之父”、“两弹一星”元勋科学家、享有国际盛誉的权威物理学家王淦昌院士在内的院士、专家,以及美国、英国最高级别的人士和权威科学家的高度赞扬和评价,他们评价《自然原理》一书的科技成果这个张辉物质固有时空观念及其理论新物理学,是对于重大传统理论的创新发展,既能解决传统理论能够解决的问题,又能解决传统理论不能解决的问题,是重大的创新性物理学理论。
总之,人类整个物理学是牛顿、爱因斯坦以及《自然原理》一书作者张辉这三个人,以他们各自的时空观念及其理论作为物理学的最基本公设的基础上,建立起来的具有完整、严密逻辑的物理学科学体系,是一个公设科学体系,包括量子力学在内的所有物理学理论都是这个整个人类物理学科学体系的分支理论,都能够从这个整个人类物理学科学体系中推导出来。因此,“松香的味道”帖子所说的话,都是不符合客观事实的。
2023年05月02日 06点05分 1
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