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对【2楼】说: 3) 自发对称破缺机制。规范对称性不允许任何粒子带有质量,这本身就说明规范协变性违背铁的物理事实。理论家们宁可选择不允许粒子带有质量,也要顾全规范协变性,充分说明了主流物理学界的反科学实证主义思潮。【【【沈回复:完全不能这样说。规范协变性是一个优美的体系、实际规范粒子有质量。看似两者矛盾,但不能认为这里“反科学实证主义思潮”。打一个不恰当的比方,就像惯性系、质点这类概念一样,但实际上,惯性系、质点完全不存在。对称破缺的一个可见的例子就是超导体内的光子带上了质量。这样的机制,也是很优美的,必然在粒子物理学中也要体现。现在它在标准模型中体现了,我倒认为是一个美学珍品,而不是坏事。】】为了使粒子获得质量,于是希格斯等人发明了所谓“自发对称破缺”机制和上帝粒子,来使粒子们获得质量。那世界到底本质上是对称的,还是不对称的?这种以对称假定始,以对称破缺终的逻辑矛盾不正说明把对称性和协变性当作建立理论的基本原理是一个系统性的逻辑悖论吗?如果所有基本粒子的质量都需要通过上帝粒子来获得,那上帝粒子自己的质量从何而来呢?这岂不是数学化的创世纪?【【【沈回复:对称破缺的一个可见的例子就是超导体内的光子带上了质量。所以,标准模型中的Higgs机制是非常现实的东西。至于“上帝粒子自己的质量从何而来呢?”这个问题,很好回答。规范粒子由于规范对称性、物质粒子由于具有手征性,故而它们在原初Lagrange禁止带质量项,但是,Higgs场不受这个限制,它可以允许带上质量项。此外,对称破缺,也会进一步修正Higgs粒子的质量。质量问题本身好回答,最终,这个问题变为“物质粒子为什么有手征性”?这是个难题。】】 自上世纪80年代以来,全世界不知花了多少亿美元探测上帝粒子,目的就是为了拯救标准模型。欧洲核子研究中心的正负电子对撞机(LEP)在1990年至2000年寻找上帝粒子,未能找到。美国费米实验室的 Tevatron 于 1995 年至2011年曾经认真地寻找上帝粒子,也没有找到。按道理,这些结果至少应该和LHC 2013年的结果具有同等的统计权重。可是粒子物理学界的规矩是,凡是否定的结果都被认为是失败,只有肯定的结果才被认为是成功,才有可能获诺贝尔奖。如果这次LHC寻找上帝粒子的结果是否定的, 同样会被认为是失败,直到得到肯定的或近似肯定的结果才肯罢休。这种选择性的“实验检验”其实不过是“实验拥护”。选择性的实验拥护不仅不能独立检验理论的正确性,反而被用来为错误的理论保驾护航,误导科学发展的方向。其实,就连LHC实验组自己都没有把握说他们已经找到了上帝粒子,希格斯机制居然就获得了诺贝尔奖。这说明诺贝尔奖已经无法坚持严格的学术标准了。 4) 共振态问题。粒子动物园的两个明显特征,一是数量多,一是寿命短。这么多的粒子,怎么可能都是基本粒子?在原子物理和核物理中,人们能够检测到的粒子本来数量不多。除了电子和质子以外,还有几个不太稳定的粒子(中子,介子)。可是现在的“基本粒子”数目已经高达几百个,比原来的粒子数高出几十倍,而且还有继续增加的趋势。原因就是,大多数所谓的粒子都是“共振态”,也就是散射截面能谱曲线上的峰值。有些仅仅是非常小的隆起。这些共振态“粒子”都没法直接观测。将共振态当作粒子的唯一根据是相对论的质能关系式。这是一个既没有经过宏观实验验证,也没有微观实验验证的关系式。关于这点我在《论质能关系》中有详细的分析。质量和能量根本就是完全不同的两个物理量,连量纲都不一样。能量和质量有关,但不能互相转化。将共振态当作粒子,是比黑洞理论还大的漏洞,因为整个粒子物理差不多就是为这些共振态编排现代版的河图洛书的事业。即使经过这样的编排,标准模型里的基本粒子数还是多达62个(包括上帝粒子)。这还不算超对称理论给粒子产量翻番的成果。夸克到底有多少家族,也还没有定数。这些共振态的共同特点是寿命极短。上帝粒子的寿命不过10的负22次方秒。如此短暂的寿命,怎么可能是基本粒子?怎能承担使所有其他粒子获得质量的神圣任务?【【【沈回复:事实上,现在没人认为质能转化,而是认为质能相当(一份质量对应一份能量)。至于共振态是不是可以看作一个粒子,这其实不重要,这只是称呼问题。它具有粒子某些属性,不同于散射态,只是它寿命太短了。它本身已经被冠以“共振态”。至于“上帝粒子的寿命不过10的负22次方秒。如此短暂的寿命……怎能承担使所有其他粒子获得质量的神圣任务”,这个问题很好回答。它原本就是被当作是一种场来看待的(既可以是实在粒子,也可以是虚粒子)。它可以使所有其他粒子获得质量,这与它的实在粒子有多少寿命无关。Higgs粒子,也可以不是基本粒子,如是两个顶夸克的复合体系。其实,超导体内的库伯对电子,就是一种Higgs粒子。它的寿命其实也很短,受到电子-声子作用,两个电子(库伯对电子)不断复合、不断瓦解,再与其它电子复合、瓦解。】】】
上世纪六十年代,理论物理学界提出夸克模型和层子模型的共同目的,就是希望解决基本粒子不基本的问题,就是试图探索核子内部的结构,将核子和超子看成由一些更基本的元素(比如美国人的夸克或者中国人的层子)所组成。不同模型都忽视了一个根本的问题,就是共振态到底是不是粒子的问题。这个问题在我之前还没有人想到过。现在提出来考虑也不迟。如果这些能谱上的峰值根本就不是粒子,高能物理的漏洞就大了。 【【沈回复:共振态是不是可以看作一个粒子,这其实不重要,这只是称呼问题。它具有粒子某些属性(可以定义确定的动量和能量),不同于散射态,只是它寿命太短了。它本身已经被冠以“共振态”。】】 |
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对【2楼】说: 5) 同位旋假定。质子和中子是完全不同的粒子,一个稳定,一个衰变。一个带电,一个不带电。仅仅因为核子的半径大致和电荷无关,就把质子和中子看成是同位旋空间的两个状态是极不合道理的。【【【沈回复:把“质子和中子看成是同位旋空间的两个状态”在核力的介子理论中有很多实验与理论之间的印证,并非仅仅“因为核子的半径大致和电荷无关”。】】可是同位旋概念却被标准模型当作一条当然的原理推广。“标准模型”假定存在一个“弱同位旋”等于 1 的“规范玻色子”,其本征态为W0,W+,和W-,并假定光子和 Z 粒子是由 B 粒子和中性的W0粒子的线性组合。把一个质量等于零的光子说成是两个有质量的玻色子的组合,完全违背部分小于整体的科学逻辑。【【【沈回复:这里“部分小于整体的科学逻辑”都是抽象、无助的东西。要看其Lagrange里面有无质量项这一数学特点。】】】
6) 太多的自由参数。粒子物理标准模型中的自由参数多达19个:a) 3个规范耦合参数。b) 希格斯机制里的两个参数—质量和汤川耦合系数; c) 6个夸克质量;这里其实还有各种夸克质量为什么会有如此巨大差异的问题。如果夸克的家族(味道)不止三个,参数还要增加。d) 3个轻子质量;如果夸克家族的数目增加,轻子数也得增加。e) 3个混合角和一个CP-不守恒相位因子; f) QCD 的场耦合参数。且不说标准模型的其他基本假定是否成立,单就如此之多的自由参数来衡量,标准模型的可信度也大成问题。费米曾说:“如果给我四个自由参数,我可以把任何实验数据拟合成一头大象。如果给我第五个自由参数,我可以让大象的鼻子来回摆动。”这么多的自由参数使得所谓的“实验证实”毫无意义。这还不足以表达标准模型的自由度。比这更大的自由是随便提出假定的自由,和增加内部维度(量子数)的自由。标准模型中的许多重要假定和各种各样的量子数选择定则都是一些ad hoc measures。【【【沈回复:近代物理任何一个理论,都有几个自由参数。标准模型只是一个低能量下的理论,共有七块板(七巧板)拼凑起来,牵涉三种力。基于这三个原因。自由参数自然多,很正常。另外,费米的话“如果给我四个自由参数……我可以让大象的鼻子来回摆动”不适合于标准模型,因为标准模型的框架是基本确定的,因此它的参数个数也确定了。费米所说的情形是针对模型本身还不确定的东西,通过适当扩展参数个数,来迎合实验。标准模型有大量的实验验证,可以说30年来一直是近代粒子物理实验的检验对象,这无法用“迎合”来解释。用“迎合”,只能解释少数实验,无法解释大量实验。】】 7) 弱电统一问题。弱电统一标准模型只能处理电磁相互作用和弱相互作用同时存在的情形,可是却无法处理这两种相互作用单独存在的情形。这太奇怪了。按道理,只有单一作用存在的情形更为简单,应该更好处理。只能处理复杂情形却不能处理单一作用的简单情形,能说是真正统一了两种相互作用吗?这正如一种能治百病的灵丹妙药,只有得了一百种病并发的综合症时才有效,如果只生一种病反而无效了,这种灵丹还是妙药吗?【【【沈回复:这个怎么是问题?我不明白王先生这个问题。电相互作用大多可以单独处理。但是,弱相互作用,必须要与电相互作用一起考虑,因为发生弱相互作用的过程,一般总是要伴随着电相互作用,因为夸克与轻子(电子等)都带电。我觉得这里不存在什么值得疑虑的问题。这就好像,大人可以单独去履行,但是小孩旅行,大人需要跟随。】】 |
| 自由的夸克无法被分离出来。但是束缚态的“夸克的三分之一和三分之二的电荷”在实验上却是早已测到,如各种散射实验,可以知道质子内部确实有点粒子行为,通过测量散射截面,可以得到这些点粒子的电荷量,确实是三分之一和三分之二的电荷。 |
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王令隽先生是纯以太说,这种复古的学术不足以战胜普郎克常数为特征的现代物理学。
关于同位旋概念,只要假定中子是电子和质子、中微子的复合粒子即可。测不准原理用在这里是多余的。 |