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当今物理学理论研究面临的主要挑战是什么?

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物理学理论研究几乎停滞了上百年的时间。目前处于经典物理学与现代物理学互不兼容的状态之下。经典物理学理论建立在绝对时间和绝对空间的基础之上,而现代物理学则是建立在相对时间和相对空间的基础上。二者之间的基础不同,因此不可能兼容。

在现代物理学诞生之前,经典物理学理论就被认为已经发展到了尽头,几乎没有继续发展的空间了。而现代物理学理论自从19世纪末20世纪初诞生以来,虽然表面上有了很大的发展,但其发展方向却明显是错误的。之所以说现代物理学理论研究的发展方向是错的,其根据就是:现代物理学理论越发展,人类对大自然的认识就越不清楚。越发展越复杂,越发展问题就越多。越发展就越来越趋向于宗教。它的终点非常明确,那就是上帝的脚下。发展到最后,如果不把上帝抬出来的话,现代物理学理论就是一个无法成立的理论。这显然违背了科学理论研究的基本原则。如果现代物理学理论研究的发展方向正确的话,它就不应该会制造出像宇宙大爆炸、多重宇宙、弯曲时空和时间倒流这类令人不解的神话般学说。

由此可见,今天的物理学理论研究处于一种非常严峻的时代。到底是沿着现代物理学理论的错误方向硬着头皮继续走下去呢?还是回到经典物理学的方向上继续发展?经典物理学到底还有没有继续发展的余地?

很明显,沿着错误的方向继续发展,最终必定是死路一条。只不过是时间问题而已。可是,如果回到经典物理学的方向上,又如何继续向前发展呢?

实际上,曙光已经出现了。随着物质第二个基本属性质量场的发现以及质量场理论的建立,让物理学理论研究回到经典物理学轨道上继续发展已经成为了可能。

质量场理论认为,物质同时具有实体属性和场属性。物质是质量和质量场不可分割的统一体。因此,就物理现象而言有“实体属性现象”和“场属性现象”之分。自然规律也有“实体属性的自然规律”和“场属性的自然规律”之分。实体自然现象只遵循实体属性的自然规律,不遵循场属性的自然规律。场属性自然现象只遵循场属性的自然规律,不遵循实体属性的自然规律。

在这些最新发现的基础上,我们就可以知道经典物理学目前发展到了什么地步。它到目前为止所做的研究都是局限在针对实体属性现象和实体的自然规律范围内进行的。而没有对物质的场属性现象和场的自然规律进行研究。

虽然现代物理学是对物质的场属性现象进行研究的领域,但是,由于现代物理学家并没有清醒地认识到物质场属性与实体属性的区别,因此而使用实体属性的的思路对场属性现象进行研究。典型的例子就是把本来属于场属性的“能量”进行了粒子化处理,然后用实体粒子的自然规律来解释场属性现象。这显然是犯了方向性的错误。因此,现代物理学理论研究的基本方向是错的。

既然现在已经知道了物质的两个基本属性之间的关系以及不同属性的自然现象具有它们自己的自然规律,接下来就可以把研究重心放在物质的场属性现象和场属性的自然规律上。在绝对时间和绝对空间的框架内对那些用现代物理学理论研究过的物理学问题重新进行研究。例如对万有引力问题,光速不变问题以及有关能量的问题等等进行重新研究。把时空弯曲、光子和能量子这些现代物理学特有的与事实不符的概念统统放弃掉。建立起与经典物理学基本概念一致的有关物质场属性的基础理论。这样,时间概念也好,空间概念也罢,所有的基本概念在整个物理学理论体系中就形成了统一的局面。在物质同时具有实体属性和场属性的这个统一观念指导下,物理学的基础理论最终一定可以形成一个统一的理论。从而就可以结束目前这种经典与现代物理学理论不兼容的不正常局面。

这个蓝图已经勾画出来了。可是,实施起来并不一定容易。最大的困难(也就是挑战)

可能就是观念上的转变。目前那些习惯了经典物理学理论和现代物理学理论的人可能对物质属性统一的观念都会形成抵触。

经典物理学家不习惯使用场属性的自然规律去解释自然现象。他们习惯了实体属性的“质点力学”。对任何自然现象都试图用质点力学进行解释。例如,自由落体运动是一个场属性现象。物体受力作用后的运动(即牛二定律描述的运动)是实体属性现象。二者之间遵循的自然规律不同。但从目前的情况来看,几乎所有坚持经典物理学理论的人都会用牛二定律来解释自由落体运动。这样一来就怎么也理解不了“自由落体运动是不受力运动”。要想理解自由落体运动是不受力运动,首先必须要从现有的经典物理学(质点力学)观念中走出来。认识到“场属性现象并不遵循实体属性的自然规律”这个事实。然而,这个观念的转变是非常困难的。就像当年哥白尼提出日心说的时候一样困难。

那也是一个观念转变的过程。用地心说看世界与用日心说看世界看到的结果完全不同。

同样道理,用自由落体受力与自由落体不受力的世界观看世界,看到的结果也完全不同。只有看到的结果是正确的,对大自然的认识才有可能是正确的。如果看到的结果不正确(是假象)的话,根据看到的结果对大自然的认识肯定是错误的。

对于现代物理学家来说,当务之急是要清醒地认识到物质具有场属性以及场属性现象不遵循实体属性的自然规律这个事实。只有这样才有可能知道现代物理学理论研究的方向是错误的。例如,现代物理学在解释光速不变的时候经常会使用“一个人乘坐在某种运载工具(例如宇宙飞船或火车等等)上,然后用运载工具的运动速度与光速不叠加”的例子来解释光速不变的现象。这种做法明显反映出了对物质实体属性与场属性关系的无知。运载工具的运动是物质实体现象。光的传播是物质场属性现象。它们根本就不是相同属性的东西。根本就不存在叠加不叠加的理论基础。把运载工具的速度与光速叠加的做法就好像把人的跑速与人的思维速度叠加的做法一样。得到的结果当然是不可叠加。

但这样的做法显然是荒唐的。现代物理学中之所以会出现这种荒唐的事情,就是因为现代物理学家对物质实体属性与场属性之间的关系毫无所知导致的。

由此可见,当今的物理学基础理论研究面临的主要挑战就是观念上的改变。只有在正确观念的指导下,物理学基础理论才有可能朝向正确的方向发展。否则,越发展就会越走近死路。当年的地心说和日心说之争就是最好的例子。开普勒放弃了错误的地心说世界观,采用了相对正确的日心说观念,结果就获得了长足的发展。而坚守地心说观念的科学家们最后全都让他们一生的劳动白白浪费掉了。

今天的情况也很类似。那些坚持错误观念的科学家们如果不放弃这些错误观念而继续研究下去的话,最终也会白白浪费掉他们的一生。走到人生尽头的时候回头想想值得吗?

不过现在还来得及。虽然改变观念是一个巨大的挑战,但如果在挑战中胜利了,前途就是一片光明。

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