原创 海天雨虹 微信公众号《科学前沿 思考未来 》2023-08-04 06:52 山东
数学的滥用
弗兰克.维尔切克指出:
“在探索未知的前沿,自发性破缺的应用,需要进行无畏的创新性猜测,猜测一种在这个世界所看不到的对称,然后,将这种对称放进关于对称的方程里,去描述猜测的那种对称所对应的宇宙的某种特性的某个方面,让它从方程式的稳定解中将自己呈现出来”。
“用自发破缺的超对称性去构建一个一统宇宙万事万物的数学模型,并使得这个模型能够跟已知的宇宙事物相一致,这不是一件容易的事情,因为对宇宙的认知并没有达到这个程度,都不知该从何处下手开头”。
“20世纪70年代初,超对称刚刚出现的时候,曾经想在这方面试试身手,刚好认识一位数学家朋友,萨瓦斯”。
“萨瓦斯一个极具天才禀赋的数学建模能手,有两个特点,捍卫简单,追求简洁,不言放弃。合作第一天,带着一个没有解决特定难点问题的数学模型来了,经过讨论认定为没有实际应用价值,‘没事,看我的’;第二天,带着一个较昨天复杂的数学模型来了,昨天的问题的确解决了,可是新的问题又出现了,而且,新问题比解决过的难题更难解决,‘没事,看我的’;第三天,带来一个完全不同的复杂的数学模型,前两天的问题都解决了,而这时候,又出现了新的难题……,最后,建立了一个极其复杂的数学模型,却始终没能达到所追求的、预期的那种结果”。
没有研究思考清楚事物,企图应用数学方法摸石头过河,去摸到所期待的隐藏在事物背后的本质与规律,结果必然是尴尬。
这就是数学的滥用,没有涉及到物理本质的数学模型只是一个数学模型。
囧与嗨
在数学模型的设计解读时,囧的是物理学家,面对一大堆的数学模型,不知每个数学模型所能够明确对应着的是“何物”、“何因”、“何果”。
在数学模型的建立运行时,嗨的是数学家,面对随手可得、美轮美奂的数学公式、数学函数、数学变量、数学变换,成就感爆棚,至于什么物理意义、什么物理因果关系等等问题,都不是数学家思考的什么问题。
这就是数学家与物理学家的不同。
数学可以在数值、几何、函数、集合和空间中任意驰骋,千种变幻,万种幻象。
而物理学只能在千万种可能存在中,去寻找那个唯一的与宇宙物质存在一一对应的那个解,宇宙物质是运动的、变化的、唯一的,而那由方程解出来的千千万万的解只是数学之解、可能性之解。
在统一作用力模型里加入超对称元素,模型本身太复杂,因为对称中还有对称或缺,宇宙时空是对称的,但是,物质在时空中的存在、运动变化却不是超对称的,如,现实宇宙时空中的物质运动就是正物质的左旋加速运动,表明宇宙时空中物质存在、运动、作用与相互作用的是非对称的,是左旋优先的。
而且,原子中独立存在的正电子单元正电荷与负电子单元负电荷的位置分布本身就不是结构性对称的,超额的独立正电子单元正电荷与光子堆物质组合为原子核,居于原子内部空间之中,超额的独立负电子单元负电荷则绕核运行形成原子的动态电子云,居于绕核的轨道上,原子的这种结构存在形态就是一种非对称,正电子单元正电荷居于原子的核心地位,这种位置的不同,使得原子内显性的正单元电荷、负单元电荷具有不同的运动特性,就所具有的自由运动空间而言,正单元电荷远小于负单元电荷。
大统一理论
超对称的统一
弗兰克.维尔切克对强力、弱力、电磁力与万有引力四种力大统一理论的现状的讨论:
1、“超对称为空间增添了新的活力,多种新的量子(半能量波半粒子?)涨落或者粒子,强力、弱力和电磁力,不同的作用力的强度居然凑到了一起,而且极为精确”。
2、“而只有万有引力,纳入不了大统一之中,四种力中三种可以满足超对称大统一模型,只能将万有引力遗漏在外”。
3、“将万有引力遗漏在外,是超对称大统一理论模型的一个战略性决定,其他三种作用力强力、弱力和电磁力的统一,应该说是一个更简单、更成熟的、容易解决的问题,描述强力、弱力和电磁力的理论在深层的根源上很相似,每一种力都体现出了局域特征空间对称性,也就是大分类是一致的,所不同的在于强度各不相同,但是,大小差距不到十倍,它们处于同一个数量级上”(算是兄弟姐妹)。
4、万有“引力在上述两个方面与强力、弱力和电磁力三种力不同,万有引力的对称不属于局域(局域本身就是小范围,而万有引力是宏观广域上的超大对称)特征空间对称,而且力的强度弱得多”。
5、“万有引力直接对能量作出反应,在更高的能量上探测万有引力时,万有引力的强度则按比例上升;而其他三种力强力、弱力和电磁力的强度则由(测量的)量子涨落造成”。
6、“若从力的耦合强度看,就让四种基本作用力实现了完全的统一”,然而这不是一个完整的统一理论,而且形成不了一个完全独特的理论,只是这些理论都具有许多共同之处,特别地需要一些全新的质量非常重的粒子,这些粒子的涨落能够满足万有引力强度变化那样的比例要求,如突变子,使这几种力的耦合强度一旦统一就一直保持下去”;然而,实际上却却发现增加这样一个设想,带来的不确定因素又增加了许多,所以,这种设想是不成立的”。
7、“而最时尚的弦论的主要目标就是就是要说明万有引力如何与其他三种力实现统一,但是,到目前为止,事实证明,这个目标很难实现”。
8、“尽管存在着诸多的局限性,力的强度的统一仍然不失为一个了不起的成果”,在向天发问寻找大美之答案时,这个‘大统一’就是探索之旅的一道风景,一个里程碑,有人走到了这里,走到了那个时代的最前沿,驻足不前了,尽管这个最前沿是一个偏斜的最前沿,也依然“为探索旅行者们一段段完美旅程画上了一个个大大的惊叹号”!“这个统一以惊人的精度和准度证实了万物之大美是用深层对称这种具体形式呈现出来的”。
“若不如此,或许何为”(美丽之问,探索者、科学家、哲学家、思想家、期待者-5616)?
9、“为了实现蓝图,祈求超对称保佑。由于没有找到超对称的证据,所以,超对称假设本身也很值得怀疑。庆幸的是,可以超对称进行实际测试验证;说不准真有一天以超对称假设预言的那种(质量不太重的,太重的粒子又会抑制量子涨落)新粒子会随着对撞实验突然出现,成功地完成了被赋予的使命任务呢”(更不用说,量子涨落本身就是一个不靠谱的大概的起伏-5616)!
“尽管存在着诸多的局限性,力的强度的统一仍然不失为一个了不起的成果”。
之所以,没有获得四种力的统一,而仅仅获得了力的强度感的统一,在于现代物理学过多地依赖实验手段,只是从现象观察检测去认知四种力,而没有深入研究思考四种力现象背后的本质,没有去研究思考每一种力是怎么形成的。
力的强度是一个直观可测的指标,是力的一种外表特征,现代物理学对四种力中三种力强力、弱力和电磁力的研究依靠的就是测量力的作用强度,而没有获得关于这些被测量的力强力、弱力和电磁力与哪些因素有关,如何产生的,具有什么样的规律。
对于一个力,它的强度会有多种因素介入其中产生影响与干扰,通常实验测量的结果仅仅是依靠受力体的运动状态推测出来的,而受力体的运动状态是其所受力的合力作用的结果,所以,每次实验测量的强力、弱力和电磁力都无法确定性地澄清测量的仅仅是强力、弱力或电磁力,而没有多种力混合其中。
仅仅从实验去观察测量强力、弱力和电磁力,却不研究强力、弱力和电磁力这些力强弱的影响因素和产生的机制机理,说白了只是知道有强力、弱力和电磁力力存在、大小可测量而已,除此之外,更无其他。
而万有引力是牛顿从开普勒对行星围绕太阳公转运行测量数据组合的运行轨迹获得的,牛顿给出了影响万有引力的大小两大因素,相互作用的天体的质量与天体之间的距离,而且给出了两个天体通过万有引力相互作用,对两个天体运动状态改变的规律,这一些规律是普适的。
万有引力是宏观物质之间的相互作用引力,测量万有引力是动用的测量手段是直接的较大物体参入的测量,比如在地球环境中对万有引力的测量,是地球对所有物体的万用引力,仅仅跟与地球相互作用的物体的质量和距离有关,而强力、弱力和电磁力也是在地球万有引力环境下测量,但是,所测量的强度本身就同等地同比例低消除了地球万有引力的影响,因为地球对地球物体的万有引力仅仅与物体的质量和它与地球之间的距离有关,所有的地球实验室里,距离都可以视之为常数。
万有引力为宇宙时空中天体与天体之间的相互作用力,由于宇宙天体与天体之间的空间间隔尺度与宇宙天体体积对应的空间占有尺度相比,相差巨大,完全不属于一个数量级,而且,天体与天体都(可视为)属于正电子单元正电荷总数与负电子单元负电荷总数动态相等的,所以,在天体与天体之间的时空距离上,天体都不显示出电性特征,都是电中性的,都是一个个的超大光子堆,是宇宙时空中与光子一样地自由行者,相互之间有一点点作用力就可以彼此驱动。
惟笃信天地大美
当提出理论的时候,只信其美,追求其美,但是,理论的价值往往取决于其他的衡量标准,真理值得追求,但是,不是唯一的标准,甚至不是最为重要的标准,衡量理论的最为重要的标准是理论的创造力,所谓的创造力就是理论指导对未来事物的预见力、指引力,也就是对宇宙事物规律揭示、诠释的能力。
科学真理往往是部分性的、阶段性的真理,它揭示了宇宙物质存在、运动、变化及其规律的部分内容,恰如开普勒观测行星运行数据的那一个个点,那是行星绕日运动轨迹上的一个个点,在这一个个点这个意义上,它的确较好地解释了、揭示了行星的运动情况,是科学真理,尽管不是完全的、普适的终极真理,但是,它是阶段性的真理,是描述行星轨迹真理的组成部分,普适的终极真理是在阶段性真理基础上发展完善形成的。
毕达哥拉斯“万物皆数”与柏拉图“万物源自原子”,原子具有几何形状的想法都是对的。二进制中的0、1,中国哲学中的阴阳,恰好说明了宇宙万事万物可由二元组合形成,现代计算机、数码影像的等等实现,也证实了这一点,宇宙物质存在、组分、结构、运动、相互作用影响、变化都是二元的,其中蕴含的规律也是由物质的组分的二元性和作用力的二元性所决定的。
宇宙万物皆可由0、1组合来描述,也就是可以有两种物质组分、通过两种结构力组合而成,这两种物质最小基本粒子组分就是正电子单元正电荷与负电子单元负电荷,两种组合作用力就是两种最小物质组分基本粒子相互之间的电场作用引力与电场作用斥力。
宇宙万事万物就是这两种物质组分不同数量的、不同作用关系的不同组合的过程与结果;正电子单元正电荷与负电子单元负电荷是宇宙中最小的物质基本粒子,单元正电荷两两相斗,单元负电荷两两相争,一正一负两个单元电荷相互吸引、相互相依、互惠互补、和谐相处,构成动态稳定的宇宙物质体,光子是宇宙中最小的组合物质基本粒子。
宇宙从物质的角度去观看,则不是超对称的,物质存在、物质运动、物质与物质之间的相互作用影响、物质变化都不是超对称的,而宇宙时空却是超对称的。在物质中,将0、1位置互换,看形态是超对称的,但是,其本质却不是超对称的,比如01和10就不仅仅是位置互换的问题,0、1用以表示物质的最小基本粒子的数量和结构,由于0、1的性质不同,宇宙物质现实存在只有一种物质存在范式,而不是同时存在0、1位置互换之后的物质范式,所以,由0、1组合的物质与1、0组合而成的物质,在宇宙物质现实中是非对称的。
宇宙物质都是由最小的正电子单元正电荷、负电子单元负电荷基本粒子组合而成的,都是有质有形的实体,宇宙物质都处于运动、作用与影响、变化之中。
现实世界的物质,都在万有电磁引力、万有电磁斥力的作用下做加速运动,都遵循着相同的规律。
宇宙时空则是永恒不变的,若将宇宙时空中的物质的分布、运动、相互作用影响与变化综合考虑在一起,那么,宇宙时空就不再仅仅是宇宙时空,而直接成为了宇宙的一部分,显然,宇宙中的每一部分都是变化的,是物质、时间和空间的函数。
“正电子单元正电荷与负电子单元负电荷”、“万有电磁作用引力与万有电磁作用斥力”的和谐统一,形成了宇宙万事万物中的万物。
而宇宙“万物相互作用、相互影响及其运动变化”,形成了宇宙万事万物中的万事。万事就是事件,是宇宙物质存在、运动、相互作用影响、变化及其规律的起始、发展、持续及结果的综合。
作为一个整体的宇宙时空,随着物质其中存在运动变化的不同而不同,宇宙时空是展现宇宙物质运动、变化及相互作用的场所宇宙舞台,物质是宇宙舞台上的主角,宇宙的本质是物质,宇宙万事万物及其变化都是物质的本色演出。
牛顿理论指导下海王星的发现、麦克斯韦理论指导下电磁波的发射与接收、狄拉克方程解里反粒子、色胶子、W粒子、Z粒子等等的实验证实,无不闪耀着理论的光辉。
海天雨虹团队研究思考阶段性总结
海天雨虹团队以尝试创新的“《新理论物理学》架构”理论对宇宙物质存在、物质组分、物质结构、物质之间的作用影响方式和效果、物质变化及其规律进行了理论性、系统性、逻辑性、统一性研究思考:
1、将最小物质归结为两种基本粒子:
正电子单元正电荷、负电子单元负电荷,这两种最小基本粒子是宇宙一切组合物质体组分的最原始最基本的构件,它们都具有相应的电场,正单元电荷电场、负单元电荷电场。
2、将最小组合物质归结为一种基本粒子:
光子,由“正电子单元正电荷+负电子单元负电荷”组合而成的物质,光子为最小的电偶极子,光子电偶极子有电磁场,光子为宇宙时空中最小的引力子。
3、将宇宙物质划分为两大类:
有宏观电性显示的物质,非光子堆物质,正电子单元正电荷、负电子单元负电荷则为两种最小的非光子堆物质,质子则为宇宙时空中普遍存在的非光子堆物质。
无宏观电性显示的物质,光子堆物质,光子是最小的光子堆物质,原子则为宇宙时空中普遍存在的光子堆物质。宇宙时空中,所有的宏观物质都可以被视为准光子堆物质,简称为光子堆。光子堆物质均有与其对应的等效电偶极子,所有的光子堆物质都有电磁场。
4、将物质之间作用力划分为两大类:
万有作用引力(万有电场作用引力、万有磁场作用引力)、万有作用斥力(万有电场作用斥力、万有磁场作用斥力)。
将现代物理学中的物质与物质四大作用力统一为同一类力:
强力、弱力、电磁力、万有引力,统一归属为物质的万有电磁作用力(万有电磁作用引力和万有电磁作用斥力),电磁力,物理学上统一场论的百年梦想得以实现。
5、将柏拉图从哲学意义上提出的 “原子论”实现了物理科学意义上的“原子论”:
在经过近三千年哲学、科学一代一代人坚持不懈、反反复复研究思考探索的基础上,终于在描述宇宙万事万物的存在、组成、运动与变化及其规律上,获得了科学意义上的“原子论阶段性”创新性突破, 使“原子论”重新呈现出其理论的灿烂辉煌,自然科学、科学哲学与哲学的同步发展的“大统一理论”的理论基础得以初步实现。
问思拾贝杂集(阶段性)终结,谢谢大家。
(转载自海天雨虹微信公众号《科学前沿思考未来》,较大幅度修订)