淘宝刷销量论坛:科学300年与有源共振理论简介

科学300年与有源共振理论简介  科学界认为自然界存在四种基本的作用力：万有引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用。量子物理学家认为，后三种力是通过交换某种粒子来联系的，万有引力是通过交换引力子来联系的。由此，我认为量子物理属于引力的物质联系派。 目前，科学界还存在引力的非物质联系派，当中的主要代表是相对论。支持相对论的科学家认为，引力的产生源于空间的弯曲。 艾萨克牛顿先生所提出的万有引力定律，其实不是一个引力理论。这个定律只是试图给出一个引力的计算方法，它并没有对引力产生的原因给出解释。 在科学史上，第一次系统地阐述引力产生原因的科学家是勒内·笛卡儿。它的理论后来被惠更斯和莱布尼茨发展。笛卡尔、惠更斯和莱布尼茨的引力理论非常相似，因此，我把它们并为一个理论，这个理论也属于引力的物质联系派。上述的三个科学家都认为以太是传递引力的媒介。 有源共振理论也是属于引力的物质联系派，而且也认为以太是传递引力的媒介。在这点上，有源共振理论同笛卡尔-惠更斯学派和莱布尼茨学派的理论非常相似。 以太到如今已经经历过两起两落，命运实在多桀。以太最先是由笛卡尔提出来的，他用以太涡旋来解释引力的产生机制。由于这种引力产生机制非常容易被理解，因此，很快就成为了科学界主导的引力理论。在1687 年，艾萨克牛顿先生提出万有引力定律的时候，科学界的质疑之声铺天盖地。大家纷纷要求牛顿先生，请他解释万有的引力是如何而来的？牛顿先生用引力的神秘性将这些质疑推了回去。 万有引力定律只是一个引力的计算公式，但它在实际中却被当成了一个引力理论。这个理论同引力的以太涡旋理论进行了长期的争辩。最后，以万有引力定律胜利而告终。 近代科技的发展，已经使人类的文明达到了空间繁荣的水平。这当中，数学在物理学和工程技术上的应用居功至伟。从某种意义上说，万有引力定律的胜利其实是数学的胜利。不管一个科学理论如何地符合逻辑，没有数学参与的科学理论，是没有前途的。 笛卡尔一派没有对以太涡旋理论进行有效的数学化描述，这是它失败的根本原因。万有引力定律其实不是一个很严谨的数学描述方法。在这个理论中，两个物体之间的引力同质量的乘积成正比，同间距的平方成反比。这句话是经不起推敲的。两个物体之间的引力，应该没有固定值，它们之间的引力，随着环境的变化，不断变化。比如，两个相距1米的物体，我们把它们放在月球上，放在大山旁，放在海水里，它们之间的引力是会发生变化的。 万有引力定律发表以后，其实一直没有多大的用处。可是，当卡文迪许用四个小球，称出了地球后，情况发生了很大的变化。卡文迪许用四个小球，不仅称出了地球，他还同时称出了太阳系内其它天体的质量。卡文迪许扭秤实验的漏洞很多。这是一个非常不严谨的实验（请参考“四个小球，称出地球”一文）。万有引力定律和卡文迪许扭秤实验都存在很大的问题，它们的成功只能说明一个问题，即科学对数学量化的渴望是如何得强烈。 由于笛卡尔-惠更斯一派加上莱布尼茨一派不承认万有引力定律，当牛顿力学在科学上占主导地位后，他们的引力理论就被抛弃了，同时被抛弃的还有“以太”。 已经不容易考证以太第二次崛起的准确时间了，我们只是知道，在19世纪后半叶，以太的思想重新深入人心。科学界对以太如痴如醉。当赫兹在一个实验中，使远处的设备发出电火花时，人们已经开始打开香槟酒，庆祝以太终于被实验所证实了。 以太的第二次没落，多少有些戏剧性。迈克尔逊是以太论的坚定拥护者，他和莫雷合作，希望通过一个光束干涉实验，再一次证明以太的存在。 这时实验给出了零结果。光束的干涉条纹并没有发生移动。这个实验在今天看来，原理存在错误。但这个错误在当时是无法看出来的。当时人们对波的理解大多来自水波，部分来自声波。但今天，随着超声波技术的发展，人们发现，高频超声波并不随着介质的移动而发生方向上的变化。迈克尔逊-莫雷的实验只能给出零结果。 以太其实不会这么轻易地被击倒的，它第二次没落的原因还是数学量化。它的支持者没有吸取先辈的教训，它们还是没有对以太理论进行细致的量化。二十世纪的科学家开始向着宇宙宏观和粒子微观领域进军的时候，数学量化的迫切性再一次显露出来。 同以太的支持者相比，相对论和量子物理的支持者更善于捕捉战机。相对论在几乎没人理解的情况下就可以引起广泛的注意，主要原因并不是它提出的空间弯曲的观点，从而吸引了人们的视线。它成功的根本原因是它给了天文学家一个至关重要的假设，即光速不变假设，天文学家等这个假设等了很久了。光速不变的假设使数学量化在天文学上的应用成为了可能。 现代天文学家研究宇宙几乎都是通过电磁波来进行的。在刚开始时是可见光波，以后又有了其它频段的电磁波。在相对论提出之前，科学界是很难研究宇宙来的光波的。因为，他们不知道光波在宇宙中的传播速度是多少。这样，我们探测到的光波，就是不可靠的光波，是没有研究价值的。但相对论中光速不变的假设，却解决了这个问题，光速在宇宙中的传播速度不变，也就是说，光波传播的时间和距离可以形成一个非常严格的正比关系。终于，天文学家看到了研究宇宙星空的希望。后来，哈勃提出了“哈勃定律”，星体退行速度和红移（电磁波频移）成正比。这两个假设提供了极为强大的数学量化工具，100多年过去了，人类通过这两个假设，已经知道宇宙有多大，宇宙存在了多久。 一个理论在逻辑上是否说得通是不重要的，关键是它能否提供强健的数学量化工具。 量子物理也是如此，量子物理最基本的一个实验是密立根油滴实验。这个实验测出了电子电量，然后，科学家通过荷质比，测出了电子的质量，然后质子的质量等等。密立根油滴实验的主要设备是两个铁板，这样的实验怎么能够称出电子质量呢？量子物理提供了一个微观粒子的数学量化工具，这就足够了。 量子物理其实应该叫量化物理（Quantum Physics)。量化物理学界的先驱们本能地感到了物理学的发展方向是量化，所以他们天才般地给这门科学取了量化物理这个名字。这个名字告诉我们，即便量化物理的理论都错了，也是值得的，因为他们勇敢地对自然量进行了数学的量化。不量化，就只能干等着不发展。大胆去量化，或许会找到一条通往未来之路。 量化物理的理论基本都错了，但量化物理理论的先驱们是敢于承担失败的英雄。 在相对论和量化物理的双重夹击下，以太论再一次没落。 关于以太存不存在这个问题，答案只有“存在”和“不存在”这两个选择。其它的诸如“不是必须的”、“可有可无”等答案都不应该成为我们考虑的对象。 量化物理属于引力的物质联系派。量化物理的科学家走的是一条比较务实的道路。所谓一百年轮回，量化物理走到今天，前面的道路困难重重。100年前否定的以太，现在不得不给请回来。量化物理标准模型中的希格斯玻色子，也是宇宙中无所不在的微观粒子，没有这种玻色子，无法解释质量。这种玻色子已经非常接近以太了，只等把这种玻色子和光的传播联系起来，以太就又可以再一次崛起了。 单单只有以太的崛起是不够的。我们还需要重新思考千百年来科学家不断思考的问题。物质到底是由什么组成的。从德谟克利特时代到二十世纪初，大部分科学家相信物质是由一种微粒组成的。他们给它取名叫原子。后来，JJ汤姆孙发现了电子以后，科学家开始以带正负电的微粒为切入点，进行微观粒子的研究。 到如今，原子核内有质子和中子，原子核外有电子环绕的原子结构，已经深入人心。对于原子结构，我在博文“原子结构”一文中，有较详细的阐述。我认为，原子内只有质子一种粒子。在没有外来因素影响下，这个粒子是一个各向同性的能量球。我认为它很可能具有中空的结构。 在有源共振理论中，物质是由质子这一种微观粒子组成的，物质存在于以太（或者说是希格斯玻色子）的海洋中。上图是两个质子的模型图片，两个质子如何可以相互吸引呢？ 我认为，质子是跃动的能量球，质子不断地以“以太涡旋波”的形式向外散发着能量。当质子靠近时，由于以太涡旋波频率方向的不同，质子相互排斥。但由于质子的结构相近，因此从质子发出的以太涡旋波有可能形成共振，由于质子是能量的供给者，因此，这种共振属于一种有源共振。当质子间发生了这种有源共振时，质子间便产生了引力。 上图为两个质子发生了有源共振，因此产生了引力。图中淡黄色区域为有源共振区。 有源共振产生引力，其实只是个假设。我认为这个假设，在我们可以感知的世界里，有一定的存在依据。比如我们人类社会，两个人能够成为好朋友，往往两个人在思想上存在可以引起共鸣（共振）的东西，因此两人相互吸引，成为了知己。 另外，我认为在物理上可以设计出有源共振的实验。比如，两个按一定频率振动的声波发生器，这两个声波发生器都有能源供应。当这两个声波发生器发生共振时，用精密仪器，很可能可以测出它们之间有引力产生。当不发生共振时，它们之间会存在斥力。