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系统效应规律的探索 理论多少需要依赖于一些实验数据才能构造出来。然而收集实验资料对于一个地处偏僻的学者其困难是可想而知的。好多的二手实验资料在本人的理论中也无法做到融合,而第一手资料又不可能轻易得到。正因为如此,为了分析运动的转动物体正确的转动变慢规律和正确的长度膨胀规律,本书作者耗费了大量的岁月。这也是本书迟迟未能出版的原因之一。 本文研究系统效应的规律,由于这是一个新名词,学者们可能一时摸不着头脑,猜不着说的是什么事情。这个问题与相对论中所说的不变光速、质量膨胀、长度缩短和时钟走慢等非常事象有关。这些反常的事象曾经让我们感到困惑和非常不解。我们为了它们进行不懈的思考,也因此进行了永无止境的争论。关于这些非常事象,我们认为这是物体相对于系统运动导致的各种真象效应,而站在运动物体角度认为系统也存在对等的效应是不真实的或者至多是一些反相的感觉表象。这方面物象的形象性分析本书作者在第一篇《物性的领悟》中已作了描述和解释,而其反相的感觉表象我们认为则是一些相对大小、相对多少和相对快慢效应,安排在本书第五篇《度量论》中讲述。我们把物象理解为真象,真真假假的效应称为事象。本文就这方面物象的数学规律问题进一步探讨。由于是在系统的物质环境中相对于系统环境运动而导致的效应,所以称为系统效应。当然切记间接的和纯粹的相对运动是不会产生任何效应的。系统效应应该是物体在系统的引力物质或电磁物质环境中运动导致的一种物体与环境之间的‘摩擦效应’,因此系统效应是一种真象。科学的目的是追求真象,而不是假象。或许这一真象的系统效应正是我们多年来所寻求的东西。然而在此之前有些理论却模糊了真象和假象的界限。按照常规的思维,多个的所谓真象肯定夹杂着真的部分和假的部分。或许是由于我们曾经掉在真真假假的旋涡世界里,我们不再相信真象世界的存在或者对于追求世界本原的目标已经有点失望。正因为这一点,为了科学的真象信念,维系人们对于科学的希望、也为了增加科学知识本身的智慧乐趣,我们力图理清这个事象世界并给出一个清晰的物质运动系统层次图景。同时也希望这种真象的系统效应能够成为学者们打开认识非常物象世界的一扇窗口。 系统效应不是一个惊奇的发现,但是,我们在逐步深化认识这些系统效应过程中可能会体味到总是有所领悟的欣喜!或许这一点并不重要,或许科学已经让我们已经无奈太久,我们仅仅希望宁静和安详。我们急切的事情是想知道所谓的系统效应的规律究竟是怎样的一种规律和如何能够得到这方面更好的规律。 那么如何能够更好地研究系统效应的规律呢,而不是象有些理论那样,基于可疑的前提、矛盾的数学方法和最后提供的并不都是准确的算式。那么,有什么办法避免重蹈覆辙前人的错误呢?考察科学的历史,我们发现很多过去的伟大理论并不是因为逻辑的失误,而是理论基点即前提的偏差。基于地球人类对于思维规律即逻辑的研究历史源远流长,如果拥有可靠的理论起点,那么不难得到可靠的理论。所以首要的问题是如何让系统规律能够建立在可靠的基点之上。那么什么样的东西是可靠的基点呢?除了巧合地走到了 Descartes 重视前提的逻辑思想体系,我们也想到精细实验数据的重要性。 我们认为现在能够知道的比较可靠的知识有质量不灭,动量角动量守恒原理,全方位运动守恒原理以及其推导得到的光速的变换算式 c S2 = c B2 + u2 / 2。另外,像 ω = v / r 这样的角速度定义算式也应该是没有问题的。但是很明显我们仅凭这些还无法确定系统规律的具体算式,所以我们还应该考察实验方面的数据。 虽然本人在这方面花费了大量的精力和时间,然而工作成果却难以令人满意。可能是对于电磁机理的空白认识,现在还没有找到更加优美和严谨的理论思路来纯理论地推导出整套系统效应算式组。所以作者目前能够找到的最好办法是作者本人也认为并不令人满意的半理论半经验的方法。先把最可能的规律挑选出来,把后面的工作做下去。因为工程物理中很多问题可能正等待着新的规律去解决问题。理论的不完整问题是存在的,作者寄希望于科学的进一步发展给以解决。 研究系统效应规律,不能准确确定的东西毕竟太多,不能确定的东西多了,研究起来也就比较困难,耗费的时日也长。为了得到比较可靠的结果,系统效应规律的研究从比较能够肯定的地方开始思考。 前面说过,像 ω = v / r 这样的角速度定义算式也应该是比较可靠的。根据转动角速度的定义 ω = v / r , r = v /ω 或者 v = ω r ,对于某一静止于系统之中的时钟,时钟指针长度 r 0 ,指针顶端运动速度 v 0 ,有指针转动角速度 ω 0 = v 0 / r 0 。这里提到时钟指针长度,指针顶端运动速度,指针转动角速度这些概念,是因为我们认为所谓系统中的运动时钟走慢,其物理的表述是时钟指针转动角速度减小。这一说法,在相对性理论中可能没有明确地表述,但是根据相对性理论也可以推出转动物体,整体平动速度增加以后,转动角速度会减少, ω = ω 0 ( 1 – u 2 / c 2 ) 0.5 。 当然,我们之中很多人可能至今也没有理解相对性理论说的运动坐标系上的时间变慢是什么意思。不过很多书中都提到的不稳定粒子寿命延长,原子时钟因于运动而走时速度发生变化,大概应该有这么一回事情。至于其理论算式是否符合实验数据,后面本书作者会有详细的考证过程交代。 运动时钟指针转动角速度真的会变小吗?这个问题用一句话肯定暂时是难以解释的。不过,对于简单的氢原子,运动的氢原子内部电子公角转速度减少是可以解释的,甚至可以有多种的解释。本书第六篇《运动论》' 基于经典方法推导运动效应 ' 一文就是其中的一种解释方法。那么,在解释了运动的氢原子内部电子公转角速度可以减少以后,是否真的能够相信运动时钟指针转动角速度存在变小的事情?人们的想法是,运动原子钟可以变慢,不等于运动的机械时钟会变慢,运动的机械时钟真的会变慢吗?或者,运动时钟变慢可能不是 ω = v / r 这样的转动问题?在这样的非理性的时代里,什么样的想法都可以想出来,这一点不值得奇怪,但是,如果认为运动时钟是一个抽象的问题不是形象的问题,那么这个问题应该回到相对性理论。如果相信这是一个形象问题,虽然在经典力学上解决解决起来不是很容易,但是这个的问题我们认为总不是完全没有更好的思路。 的确,现代科学的概念不再象机械学中的概念那么直观明了。正象有学者总结说,机械学的理论里充满了常识性的知识,量子力学和超弦理论让我们摸不着头脑。常识概念我们可以在我们的生活之中接触到领悟到。而现代物理概念却相反,它们来自于专业的物理实验室。别说我们这些业余的外行,就是专业的内行学者,对于现代物理概念也常常没有直接的体验。如果你问一个每天工作在加速器身边的学者,你看到高速运动中的粒子是变小了还是变大了,他可能会给你一个更幽默的答案。严重的说,我们对于现代物理学的概念几乎来自于书本的介绍。也由于大家没有对于现代物理概念的真切体验,所以对于各种事象的理解,就有了多种多样的意见,和永无止境的争论。今天的地球人类,与其说是很多人在研究事物之理,不如说大家在做看不见的概念的游戏。虽然是在做游戏,也看谁做得好,看谁能把这些概念凑出一盘和谐的棋。 据说,在相对性理论之前,Koffman 就发现了运动电子的质量增加现象。我们不在此讨论运动粒子的质量增加是否事实,假设事实正象 Koffman 先生所说的那样,运动物体存在质量增加现象,那么运动物体的内部运动变慢是不是运动物体质量增加的结果呢,这个问题以前的物理学家也肯定思考过。比如运动的时钟质量增加,时钟的每一构件将变得笨重和行动缓慢。当然各位学者可以有各自的思考问题的方法。比如后面提到的郑铨老先生注意的运动氢原子问题,就与这方面的问题有关。运动系统转动变慢这个问题由经典力学和经典电磁学方法得到的结论是, ω = ω 0 ( 1 – u 2 / c 2 ) 5/6。 这一推导过程见本书第六篇《运动论》' 基于经典方法推导运动效应 ' 一文。 时钟在系统中以速度 u 运动时,时钟因于在系统引力场环境中的摩擦会导致时钟膨胀和内部运动变慢,我们认为这是一种小系统运动于大系统中的引力场中或者电磁场中导致的效应。且这一效应对于小系统中的所有物象有效,所以称为系统效应。运动时钟指针长度变为 r ,指针顶端运动速度变为 v ,指针转动角速度变为 ω 。根据光速变换关系 c S2 = c B2 + u2 / 2 和系统屏蔽效应可得, v = v 0 ( 1 – u 2 / 2c 2 ) 0.5。 运动系统中光波运动速度的减少,其它一切运动速度也会以相同的比例减少。运动系统它的内部运动世界依然保持着运动体系的相似性。 前面说了,运动系统内部的转动会变慢,假定运动时钟指针转动角速度变慢的规律为, ω = ω 0 ( 1 – u 2 / c 2 ) 0.5, 那么根据 r = v /ω ,可以得到运动时钟指针的膨胀规律为, l = l 0 ( 1 – u 2 / 2c 2 ) 0.5 / ( 1 – u 2 / c 2 ) 0.5。 因此,我们说运动子系统存在长度膨胀效应,而不是延运动方向收缩。这一结论与相对性理论的结论正好相反。另外应该说明这一膨胀在本理论中没有方向限制,因此应该是一种全方位的膨胀效果。一个物体会因为在大系统的引力环境中的运动而改变大小和形状,这是可能的。我曾作过形象的解说,比如一颗种子吸收了水分,它会膨胀。我们承认运动物体存在质量增加的事情,那么它应该需要更大的体积。也许有人置疑,运动物体质量增加,体积不变或缩小,密度增加也是可以的。但是假如运动物体体积或许正如过去的理论那样不变或减少,物体速度无限趣近于光速情况下,物体的质量密度趋向于无限大,这个极限结论是有问题的。 姑且相信运动物体膨胀的说法,可是问题是,为什么会得到和相对性理论相比这么差别巨大的结论呢?这是由于我们的速度变换算式不同于相对性理论的速度变换算式。前一节数学基础说了,速度变换算式中的这一 1 / 2 系数限制了运动物体内部运动世界的无限静止。内部转动的角速度可以无限变慢只能对于运动物体提出可以全方位无限膨胀的要求。在 Descartes 体系正确运动总量守恒和平衡的条件前提下,对于一个数学家而言,这一是合理的推论也是明晰的要求,应该不是难于理解的。 既然如此,全世界每天有好多加速器在运行,怎么没有发现运动的粒子膨胀了呢? 这的确是一个很幽默和有趣的问题。然而这个问题的答案也是同样幽默和有趣的。其实,正是我在 1999 年在 Hensenberg 先生的文章中发现,高能质子束和高能质子束对撞实验中发现碰撞截面增加这一结论,导致我要建立一个能够得出运动物体膨胀的理论。 一直来我的猜测是,可能是人们过于相信相对性理论或者为了维护相对性理论给高速运动粒子膨胀一个“碰撞截面增大”的辩护说法。对于原子核的大小尺寸,是通过粒子散射办法推测得到的,这就是有名的 Rutherford 分析方法。令人不解的是,对于运动的粒子,不知人们是因为什么理由就不相信 Rutherford 的方法了呢。最近我才想到,人们大概是真的不相信碰撞截面的增大就是运动物体的膨胀。大概是理论方面的原因吧,因为到目前为止,除了形象理论在其它理论里均推导不出这一惊异的 ' 运动物体膨胀 ' 的结论。 可能是我过于相信自己从运动学方面获得的结论,忽视了人们从动力学角度对于运动膨胀结论的怀疑。从动力学角度而言,在公认运动物体质量可以增加的前提下,根据角动量守恒来推测运动物体因运动它的大小改变的趋向,应该是基本不变或者缩小。郑铨老先生在他的《近代物理学问题——相对论质疑》一书中,也指出了这方面的问题,他说:当一个原子运动时,若动量矩不变,其外层电子的公转速度不随原子运动速度的改变而改变,则 Bohr 半径具有收缩性质。 原来运动物体缩小,这不完全是相对性理论的推论,也是经典力学理论要求的结论。不过,在这里我想提醒大家,如果原子中的正负运动电荷之间的力总是可以用 Lorentz F = F 0 ( 1 – u 2 / c 2 ) 力的方法分析,那么由动量矩守恒和 Koffman 效应可以推导出运动原子微弱膨胀的规律为, l = l 0 ( 1 – u 2 / c 2 ) -1/6。 这一推导过程见本书第六篇《运动论》 ' 基于经典方法推导运动效应 ' 一文。 这一算式从现代物理知识上说肯定是不对的。但是假如在 Koffman 那个年代 Koffman 推导出这一算式,同时也没有 μ 子寿命延长观测数据,更多的人们可能更相信 Koffman 算式是正确的。当然,这是假设的历史,真实的历史上,相对性理论之前,是否有学者推导出这一运动系转动变慢算式,本书作者无从查考。 为什么很有理由的几个前提推导得到的结论是不对的呢?那么问题可能是,运动原子中不是整体原子的电子实际上没有 Koffman 效应,也可能是以 Lorentz F = F 0 ( 1 – u 2 / c 2 ) 的力算式来计算运动电荷之间的力存在问题,也可能问题的症结是在这个问题中我们忽略了原子这个整体(或者说系统)的存在和影响? 基于上述的讨论,我们知道运动物体长度缩短或基本不变这是包括相对论和经典力学在内的众多方法所得到的推论,其中包括修正相对论的方案和发展经典力学的方案。导致这一情形的原因,我认为是众多的理论均或多或少带有原有理论的风格和留有原型理论的影子。虽然由于考虑了参照系的不对等性,自相矛盾的结论少了,但基本的结论差不到哪里去。所以,虽然现在试图解决非常事象有着浩如烟海的理论,一般的理论不容易得出运动物体膨胀的结论。本书作者的理论准确地说它的核心数学方法发展于经典统计热力学。这也是本书作者的理论与其它众多理论相比理论有着特异的原型理论和惊奇的特色所在。所以也得到了不同于其它理论的一些惊异的结论,比如太阳光速比地球光速快 0.75 达,运动物体膨胀这些惊异的结论。这些惊异的结论可能只有基于 Descartes 哲学体系之上建立的数学规律才能够推导出来。这一哲学体系的数学规律不允许总体和局部的运动数量的无故减少,即使接近光速运动的系统其内部依然是个光速级的高速运动世界。由此导致运动的机械时钟内部转动的变慢只能由于时钟的膨胀原因。如果运动物体膨胀这一惊奇的结论正确,它说明形象物理的数学基础它的物理理论意义是存在的和重要的。 不过,运动物体膨胀这一本人原以为惊奇的结论一直来所遭到的冷漠反映,令我感到十分意外。可能是这一结论实在过于惊异,导致即使是来自于实验的明显结论也让人们不敢相信。对于运动长度问题,没有人肯定谁的结论,也没有人否定谁的结论。人们对于思考不清楚的事情暂时采取既不否定也不肯定的态度是自然的。本书作者也只能安静处之。安静之中写了《自然世界的素描图像和灰色的机械论》一文,感叹机械论的冷落处境。 运动物体膨胀存在动力学方面的问题我一直来也是清楚的,因为这个问题曾让我困惑了好长时间,也正是这个难以解决的困难问题,最后导致我发现相对物体概念,这一时间应该是 1992 年。或许是物体的相对性的发现导致了形象理论在逻辑上的完整,那一年我自行出版发行了形象理论的报纸版本。也正是考虑物体的动态性和物体的相对性问题的普遍意义和重要性,后来我意识到有完全的必要以单独的篇幅讨论作为物质系统的物体问题。物体的相对性这方面的问题安排在本书的第四篇《物体论》中讲述。 运动物体膨胀这一关系式与相对性理论的长度缩短算式在算式上相似而方向性正好相反。虽然相信自己的结论总是胜过相信别人的结论,我们还是一直来审查着这方面的结论。前面说过像 ω = v / r 这样的角速度的定义式也应该是没有问题的。所以,虽然这里的系统效应规律可能不是没有一点问题,但是由于其速度变换 c S2 = c B2 + u2 / 2 的可靠性,与相对性理论相比应该更加贴近实验数据。对于加速器中高速运动的电子束,即使站在运动电子束的角度看加速管变短,相对论的长度变换算式或者时间变换算式,至少有一个算式与实验数据存在不可忽视的偏离。也就是说,在长度变化或者时钟走慢问题上至少有某个定量关系式中存在 ( 1 – u 2 / 2c 2 ) 0.5 这一速度修正因子,这一点理论是能够确切预见的,最后是哪一个定量算式中需要引进速度因子,最后必须尊重来自实验方面的数据。关于实验的细节证据方面的问题最初是这样考虑的。因为当时考虑时钟走慢寿命延长之类的实验结论很多,而长度方面的实验结论相比较少。考虑时间的精确测量比较容易实现和时钟走慢的定量关系受到较多的实验考验。相比而言,有关长度变化方面的严格的定量关系式的实验验证则大大困难得多。相对性理论的时钟走慢算式偏离实验观测结果的可能性应该不是很大。所以我们决定在长度算式中引进速度因子。从这一意义上说,也正象前文所言系统效应规律是一组半经验半理论的规律。虽然本人一直来不满足于系统效应的半经验规律,也许这一缺陷的克服只能寄希望于后来学者的灵感。 由上面的系统效应规律,和向心力算式, F = mω 2r,F = ( mωr 2 ) ω 2 / v, 结合角动量守恒,得到力的变换算式是, F = F 0 ( 1 – u 2 / c 2 ) / ( 1 – u 2 / 2c 2 ) 0.5。 应该说这一算式也是优美的,不如意的事情是与 Lorentz F = F 0 ( 1 – u 2 / c 2 ) 力的变换算式不是很一致。当然我们不应该随便认为 Lorentz 力的变换算式就是系统之间力的变换算式。但是后面一节会提到的电场加速电子的动态力作用却与 Lorentz 力的变换算式相同。正因为这一点,2000 年前后我担心这些算式于实验数据可能存在细节方面的问题 —— ·基本粒子的寿命问题· 后来在上海教育出版社 1984 出版的一本中学物理教师手册里却发现了现代物理学专家们不是很负责任的蛛丝马迹,实验物理学家们早期提供的各种基本粒子寿命只有现代物理学确认的基本粒子寿命的 70.71%。数据中由于转手资料以及印刷排版方面的错误在所难免,但是,经过仔细的分析和思考,普遍的和有规律性的错误不可能完全由于资料多次转手和印刷排版方面的差错产生,早期提供的基本粒子寿命数据较小这种情形是可以相信的。早期的有关基本粒子寿命方面的实验数据可能由于实验条件的限制无法提供很高精度的数据,但可能是一些较为直接观测的和朴实无华的实验结论。而现代数据可能是高能态粒子寿命经相对性理论反算而获得的粒子寿命数据,从而产生了早期提供的基本粒子寿命数据与现代提供的基本粒子寿命数据不一致的情形。而早期提供的数值基本上是现代数据的 0.7071 倍,恰好是 u = c 时的 因子。 一般的人们只能从大众化的物理书中了解现代物理科学,然而现代的物理书中很多理论性的结论往往被不是很负责人的人们宣传成是由实验得出的结果,而其背后的实验真相也只有人们在走错了路以后才能明白。 相对而言,时间比较容易得出令人无法狡辩的测量结果。早期科学提供的中子寿命为 650 秒,而现代物理理论却认为中子寿命是 918 秒,这方面的问题想来很难留下辩解的空间,但是,理论的力量有时强大得让人默然——居然没有发现有人以科学自身提供的自相矛盾的基本粒子寿命数据来责难现代物理学理论。在排除了数据在编印等环节的可能错误以后,我还能做其它什么样的猜测呢。所以据本人猜测,我们的科学可能存在这样的情况,为了适应现代科学理论现代科学将基本粒子们的寿命数据改为原来的 0.7071 倍。 这一问题其实也很难为人们所注意到。大多数人不可能有机会钻进专业实验室去亲身做实验,而只能相信专业学者提供的数据,而且,远离于现代实验室的人们,又凭什么来怀疑科学书籍提供的实验数据和实验结论。即使注意到了实验结论方面的一些问题,而考证这些问题也不是一件容易的事情。粒子的寿命问题,数据相差那么多,推想起来观测方法不可能导致这样大的误差。统计算法的不同是值得猜测,不过,统计平均寿命一般说来统计算术平均值就可以了。统计最可几寿命有点物理意义,但是这种统计算法的不同,误差只在 11% 左右。我觉得如果事情正像我猜测的那样,重新提起基本粒子的寿命问题对于相对性理论可能是尴尬的。我们的猜测是,科学早期提供的基本粒子寿命数据,虽然在精度方面稍微差一点,却可能是一些更为朴实无华的实验数据和实验结论。因此,我们认为早期提供的 650 秒数据是中子的真正平均寿命。 这个问题导致 2000 年的系统效应版本。不过后来有人告诉我早期的粒子寿命是一种半衰期统计方法。这个问题也从浙江大学的沈建其博士那里获得进一步的认证。比如有从小到大 99 个粒子寿命数据,则以第 50 个数据来代表一种平均数数值。但是尽管如此,我还是担心相对性理论的时间膨胀可能与实验存在不完全吻合的情况。 如果希望系统效应力的算式与 Lorentz F = F 0 ( 1 – u 2 / c 2 ) 这一力的变换算式一致,则时钟走慢和长度膨胀的算式应调整为, ω = ω 0 ( 1 – u 2 / c 2 ) 0.5 / ( 1 – u 2 / 2c 2 ) 0.25。 l = l 0 ( 1 – u 2 / 2c 2 ) 0.25 / ( 1 – u 2 / c 2 ) 0.5。 这样的算式应该是有点繁琐了!当然科学不能仅以繁琐与否来判断一种思路的正确或错误。科学困难的事情是本书作者很难得到精细的实验资料,无奈之下就暂时回到最初的算式吧。现在把系统效应规律集中在一起, m = m 0 ( 1 – u 2 / c 2 ) 0.5。 ω = ω 0 ( 1 – u 2 / c 2 ) 0.5。 l = l 0 ( 1 – u 2 / 2c 2 ) 0.5 / ( 1 – u 2 / c 2 ) 0.5。 F = F 0 ( 1 – u 2 / c 2 ) / ( 1 – u 2 / 2c 2 ) 0.5。 由此再得到大小系统之间时间单位 秒、长度单位 米、力单位 newton 的换算关系, 系统秒 = 小系统秒 ( 1 – u 2 / c 2 ) 0.5 。 小系统米 = 大系统米 ( 1 – u 2 / 2c 2 ) 0.5 / ( 1 – u 2 / c 2 ) 0.5。 小系统 newton = ( 1 – u 2 / c 2 ) / ( 1 – u 2 / 2c 2 ) 0.5 大系统 newton 。 如果本书作者提供的规律与实验数据存在偏离,希望后来学者加以勘误。 可能有学者问了,以往的理论都是在时间基础上讨论运动和运动变化问题,怎么在这里没有看到关于时间问题的讨论呢?我们认为运动是物象的基本属性和基本要素,而时间仅是运动世界的一种抽象和派生的概念。在这里,这个问题是题外话,这方面的问题在本书的第六篇《运动论》中讲述。 在这里,再次提醒人们继续注意形象物理的数学原理所作的系统之间相互数量关系的讨论都是基于系统与其直接从属的子系统之间的数量关系,对于间接系统之间的数量关系可以通过直接系统分步推算。所以,以上所有的过程,我们都特意在此补充说明对于直接子系统而言。离开这一基点,人们将会引入矛盾的结果。关于发展力学方法的问题,在下一章详细论述。接下去先继续讨论物理世界中系统层次的结构问题。 现在我们来描述宇宙的物理结构: 宇宙光速 …… 银河光速、太阳光速、地球光速、月球光速…… 快← c X →慢 宇宙尺……银河尺 、太阳尺 、地球尺 、月球尺…… 短 ← →长 宇宙原子……银河原子、太阳原子、地球原子、月球原子…… 重← →轻 宇宙秒……银河秒 、太阳秒 、地球秒 、月球秒…… 短暂← →久长 这样的宇宙物理结构是不是太繁琐了呢?不过,为了严密逻辑之上认识这个物像世界,繁琐的思想方法也许是不可避免的。 根据实验结论和许多新的理论,很多学者认为包括钟慢效应的运动效应该是单方向的。但是运动效应的单方向性总是很难给出令人信服的理由,有人觉得参照系的等级制度是人为预作的划分。看来人们需要实验结论的同时也需要满意的理论解释。人们对于相对性理论的责难也是出于这方面的原因。相对性指出的实验结果是令人满意的,这一理论对于实验结果的解释是不能令人满意的。由于问题本身的困难,参照系的等级制度这方面的解说也许永远不能让人们信服。这方面的问题本书作者安排在本书的第四篇《物体论》中论述。 关于相对性理论认为运动时钟走慢和运动物体延运动方向缩短,在中国这个地球人类科学世界的角落国度,就有浩瀚的研究文献资料。人们认为,相对性理论的结论是存在多方面问题的。球体在接近光速运动这样一种接近极端的情况下,会收缩成为一个圆饼,这给人以一种很似人为理论推论的感觉。我说,即使站在运动电子的角度看加速管变短,所谓空间缩短,也许确切地说应是所谓空间缩小,其实是运动膨胀的物体相对观察周围景物变小这样一种相对大小效应,正像长大了的孩子总是觉得家里的房子没有小孩子时候印象中的高大形象。当然科学应该尊重实验室操作的结论,其实正是从 Hensenberg 的文章中了解到现代粒子实验强子强子碰撞截面随能量增加而增加的这一验室方面的结论让我首先意识到运动不是延运动方向缩短而是全方位膨胀现象。 运动物体膨胀这一惊奇的结论,它可能非常令人怀疑。但是,如果我们相信这一结论,它可以解决现代实验中很多的困惑问题,当然也包括高能强子碰撞截面增大的问题。下面的文字引自中国学者庄一龙的文章: 根据有关文献评考,全部观察实验和理论研究中涌现出的基本疑难,大多与相对论有关。如:1. 量子色动力学 ( QCD ) 理论预言,在极端相对论性的原子核碰撞中会产生高温高密夸克-胶子等离子体 ( QGP ), 众多国家花大力投入了实验探索。最近却发现理论和实验研究中“还存在着诸多不确定因素”。QGP 是否存在还是个问题。2. 相对论性重离子碰撞实验中出现的种种困难,最终归结为:“碰撞中发生了洛仑兹收缩吗?”、“如何检验?”。3. 70 年代提出“惯性约束”,用强激光引发微热核聚变。20 多年过去,最近的实验结果是:现有最佳装置的中子产出额远远低于理论估计值。问题竟是:“熵不守恒时相对论性流体力学方程”究竟应该取什么形式?4. 拟用超导超级对撞机“模拟宇宙大爆炸的时空和物质状态”,为的是“验证”由相对论衍生出来的宇宙爆炸理论。花几百亿美元巨资猜的这个谜还是离不开相对论。 可以看出运动物体膨胀的结论能够方向性地解决上面的困惑问题。希望与上述问题有关的学者尝试一下本书作者提供的运动物体膨胀的结论,是否很好地精确地解决当今科学以上的困难问题。反过来,以上问题也可以说是运动物体膨胀说法的新的迹象证据。 根据本书作者的形象理论,高能运动粒子不是延运动方向缩短,是全方位膨胀,于是得到运动物体的体积膨胀算式和质量密度减少算式, V = V 0 ( 1 – u 2 / 2c 2 ) 1. 5 / ( 1 – u 2 / c 2 ) 1. 5。 ρ =ρ0 ( 1 – u 2 / c 2 ) / ( 1 – u 2 / 2c 2 ) 1. 5。 粒子不是因为运动增加密度而是因为运动更趋于泡沫化。如果这一推论的确反映了高速物象世界的真象,我们认为不断制造更大功率的加速器加速粒子,不是提高粒子的能量密度,而是制造一粒粒‘能量泡沫’和一个高速运动的泡沫世界。因此,所谓产生高温高密夸克-胶子等离子体 ( QGP ),实际上并不存在 。 科学的发现存在于数学的创造之中,也存在于物象模型的构造之中。它依靠的是上帝给予的灵感,而不是刻意地追求。只知道钻在大量的美元开挖的空荡荡的隧道里,做着加速管中飞出物理新理论的梦,其实与天外的上帝越来越远!不断建造更高能量级的加速器是相对性理论引导的一个实验误区!我们的期望是人们能够尽早走出这样的误区。毕竟科学还有许多更为需要解决的课题。 |