物理学到底是什么科学——与 Abada 论物理
你们有时候说物理学是实验科学，有时候又说物理学是定义科学（科学概念是一种约定），我们搞不懂物理学到底是什么科学。
你的意思大概是，篮球既是球形又是饼形，这是一种理论操作，可以不管实际的篮球形状，即可以不管运动粒子实际上是膨胀还是缩小。可是物理学不可能仅是测量操作，不可能永远不管真实的物理图景是什么这个问题。科学不能解决这个问题，科学永远不能令人满意，这个你考虑过吗。相对论者能够从实验方面证明运动粒子的寿命延长，为什么不能从实验方面证明运动粒子的长度缩短。约定与实验符合的地方，你们就拿出实验结论来说服人们，约定与实验不符合的地方，你们就找各种各样的理由。不过，这方面的理由我们听得多了，也习以为常了。反正大众肯定也说服不了专家，专家也可能说服不了大众。验证长度缩短这是不是一个实验技术不够发达的问题呢？不是的，在认识夸克的时代，不可能搞不懂运动重原子核的大小变化趋势。相对论者一方面说理论服从实验，另一方面执行的是理论可以曲解实验。所以有社会学家曾分析说，相对论和量子力学并不全是真理，这只是强势学派对自然界作出的有利于自己的解释。
你们总说科学的游戏规则，我想科学的游戏规则是如何使大众心服。你们有一个错觉，觉得大众学者就什么东西都不知道。其实，很多学者业已领悟任何理论都有夸大的成分。我们应该勇敢地承认一切的人造理论都是不完美的，如果连这一点起码的诚意都没有，你们将无法赢得大家的信任，你们最好听的分析和说理也没有效果。如果现在的理论已经完美，那以后的科学研究什么，这是一个很简单的道理。如果你让大家觉得你不懂这个简单的道理，那么你如何让大家相信你懂复杂的道理。相对论肯定存在不完美的地方，也许我们大众没有资格说相对论的长短，那么现在由你来说，相对论的不完美地方在什么地方？一个职业物理学者，应该知道现有的理论不完美的地方在什么地方，否则太可悲了。
一个理论不能解释一方现象，人们就会以这方面的理由来说明这个理论可能不是科学。当然反相对论的人也无法提供更好的理论。但是发明更好的理论应该是职业物理学者的责任。这个责任不是大众强加与职业物理学者，是职业物理学者自己认为物理学业余创作的时代已经过去。一个好的理论，不仅要有简单性、易于领悟性、与现有实验体系和谐，没有佯谬，且提供数学描述，能够解决实验室中的操作问题。相对论能够解决很多实验问题，又不能完全做好所有这些问题，所以大家对相对论既满意又不满意。
证伪主义谁都知道，问题是任何理论都可以有托词应付证伪主义的质问，你这里就以超距作用作为托词。我听多了，相对论者驳斥超光速的种种理由。人们可以驳斥相对论的光速观点，但永远驳斥不了光速可变情况光速也是一个特殊速度。最后总会剩下一点发现，相对论多少是有价值的。
现在人对于长度的定义还用讨论吗？是不是先讨论一下你这个人是否存在。某物理事件发生与否，才是物理学家关心的目的。真的吗？物理学家真的认为事件比定律重要。相对论真的关心事件，就应该确立一个事件确定性定律：时序事件与坐标系无关。运动的伪问题得出一个伪物理世界，这就是相对论，我早知道。怎么就不得出一个伪相对论世界的结论来！ 一个人所信仰的理论是否有能力坚持久远，这是不是最真实的问题呢。
你提到不在那个相对静止系如何测量长度，这个才是实在的问题。首先我们肯定，这个世界不能直接测量的东西很多，测量不是万能的，正象 Einstein 说，正是理论解决那些是可以测量的，那些是不可以测量的。运动飞机的测量，雷达最在行，我记得 ccxdl 讨论过这个问题。如果没有相对论，工程师们还是要制造雷达的。我承认，我有不懂的东西，等我问 ccxdl 以后，再给你回答。
你说：“物理定律只能适用于静止系，而难以普适用于动系。那物理定律的实际应用就受到极大限制……甚至只需要一个物理定律就够：一切物体皆静止”。电磁现象不一定是本质现象，电磁定律不一定是物理定律。电磁定律与引力定律一样，也可能仅是物象定律。我的观点只有力学定律才是物理定律。为了物象定律的确定性，牺牲物象的确定性，这个代价也实在是太大了。为了解题方便，把某种方法立为原理，也许这正是相对论的魅力之处。如果上帝是个繁杂的人，我们不能希望简单化地处理这个世界。
相对论与实验事实的符合与不符合
有人说，对相对论与实验事实的符合需要给予特别重视。要想推翻相对论，就必须正视这一点，必须先搞清楚，他为什么与实验事实相符合。我说，那你是否知道相对论与实验不符合的地方？几乎所有的实验偏向于显示运动粒子是膨胀的。而几乎所有的理论，包括朴素力学，相对论，现代众多的偏流理论都认为运动长度基本不变或者缩小。即使从运动电子上看加速管变短，变短的理论规律与实际结果也有不可忽视的偏差。先生如果在北京，可以到高能物理所核查实验资料，长度和时钟算式总有一个算式与实验存在不可忽视的偏离。如果资料属实，你再去思考一个偏僻的工程师会如何猜到保密的科学数据。相对论计算热核反应器的中子产额比实际少很多倍。多年寻找高密度夸克胶子等离子体接近失败，实验似乎显示碰撞中没有发生 Lorentz 长度收缩。Sagnac 实验、还有很多超光速问题在相对论运动学里无法处理。DI . Herculis 双星进动问题，相对论计算结果是实际数据的 4 倍。引力红移计算结果是实际结果的 2 倍。
“推翻”这个词容易误解，其确切的意义我的理解是改变主流学者的研究方向。我认为相对论有正确成份，也有夸大成份。我的希望是人们应该辨清其正确成份和夸大成份，发展其正确成份，克服其夸大成份。 再说，一个理论只能说明其自身的理论与实验的符合，不能说明其它理论为什么与实验符合或者不符合。因为相对论事实上也没有说清楚 Newton 理论为什么不与实验结果符合。大家清楚相对论当时主要关心电磁现象能不能符合一种数学游戏，并没有关心朴素理论与实验的不符合问题。现在很多学者已经认识到朴素理论与实验不符合的原因是模型太粗糙，而不是机械论思想和平直不变时空存在问题。其实粒子寿命延长和时钟变慢只要假设运动物体膨胀就可以简单解释，光线超常弯曲、行星超常进动和雷达波延时只要考虑引力的转动惯性也很好解释。光的运动学行为其实没有超出与声波的类似性。只要允许，在机械论里理解现代物象体系不是很难，而是有一天我们可能惊奇地发现，事情是原来科学这么简单。
科学理论还有一个作为串联物象的主线作用
撇开Einstein 理论是否真实反映了上帝的旨意这个问题，一百年来，这一理论带给科学很多的理论发现和魔术般巧合各种实验结果这是事实，但是其理论思想却饱受争议也是事实。一个理论能够在科学的主流社会流行，说明理论有其理论的功能，反过来我们想一想，如果没有相对论，一个物理学老者如何向后来者介绍这么多的现代物象？这是难以想象的，如果是这样，科学就像没有主线的故事，人们不容易记住散乱的情节。所以科学理论除了指导实验的功能，还有帮助认识物象串联物象的主线作用。从这一角度而言，Einstein 提出的坐标系平权思想为提供一种简单的操作铺平了道路，同时更加完善了理论也作为串联物象主线的作用。当然 Einstein 的工作不仅如此，这位学者将新的理论定位在时空修正性质的理论，而不是物质运动模型的理论，从而从扯不断的线堆中剪出了一根可以用来串联物象的并不拖泥带水的主线。相反地，我们看 Lorentz先生思考的问题，寻求运动物体变短的物理原因，却又解释得不尽人意，这很像在一个线堆中抽一根缠住的丝线，剪不断也拿不走。关键的时候，我们还得佩服 Einstein 的快刀斩乱麻的功夫，Einstein 用时空修正定位新的理论从而切断了非常的物象与物质原因之间的联系，从而避免了 Lorentz先生的理论给人以一种不完整理论的弊病。一根扯不断的丝线远没有一根断线讨人喜欢。Lorentz先生的失败也许就是试图追寻无限层次的原因世界，却不知人类毕竟不是上帝，科学作为有限智慧的人类追求上帝灵感的过程实际上不可能追寻无限的物质原因，科学家不可能回答世界的所有问题，所以我们有时候需要切断理解的无限欲望。一个学者如果不懂得这一点，他的理论可能因此不能成为上帝意志的代言人，也就是科学。我们有时候欲图更加真切地解决问题，留给人的印象则更像是探索之中的学术，而不是成熟的科学理论。
一般地说科学是技术的基础，工程师需要学习物理学也可以说明这个道理。理科学者总有一种知识优越感，其实很多现代工程知识也颇具复杂性和哲理性。有些理科学者口口声声声称没有Einstein 理论就没有原子弹和原子能。但有一件事让我觉得事情不完全是这样。物理学家为火箭头超常的高温现象感到不能解释，但是工程师们不因为物理学没有能够提供计算火箭头温度的理论而不造飞机和不造火箭。以此类推，没有相对论工程师们就造不出原子弹的说法是不能成立的。对于工程师而言，理论提供的算式与试验提供的经验算式可能没有两样。也许经验提供的算式在工程师眼里更加可靠。如果说没有接受过物理教育学的Edison是最伟大的发明家和工程师，以这一斑来窥全豹的话，那么物理理论的作用是什么？或许物理理论提供的知识对于工程师而言只是联系工程知识的一条主线。也许对于对于大多的工程师而言，这个主线也只能是隐约地存在。这里我们很容易找到一件事情来说明这个观点，如果你碰到一百个工程师，也许没有几个工程师有兴趣跟你谈科普物理的问题。是啊，很多人们随着远离接受教育的时代，似乎也远离了物理的世界。诚然应该承认，科学和技术作为文化相互影响的存在，但是在这里容易被忽视的问题是工程技术思想对于理论科学的影响，关于这个问题后面的文字会有更多的讨论。
如果说物理理论提供的知识对于工程师而言只是联系工程知识的一种主线，那么理论物理对于物理学者而言是不是也只是联系物象的一条主线作用？也许从某种角度而言，事情的确是这样，对于理论物理学生而言，理论物理除了是这样一条串联物象的主线作用，还能是什么。我曾经为为很多物理专业的学生能够接受相对性理论感到不可思议，现在想来，学生们在没有更好的串联物象主线的情况下，只有接受相对论这个串联物象的主线。
诚然，物理理论对于人类肯定不是仅仅起着串联物象主线的作用，不过不可否认物理理论作为串联物象的主线作用在科学的很多方面明显地存在。科学不仅要提供给人们精确的数学描述，丰富多彩的思想，容易操作的方法，还有应该记住科学同时为人类提供了一个更好的串联物象情节的故事主线。
科学是不断进步的阶梯，不是简单的正确或者错误的事情，相对性理论是正确的理论或是错误的理论也许不是一个重要的问题，关键的事情它是迄今为止科学发现的串联现代物象的最好主线。但愿一直来总有很多偏流学者不满足于现代科学中相对论这一物象主线的情况是一种错误，也但愿相对性理论这根串联物象的主线永远是最好的主线。
相对论是一个非常复杂的问题 志 勰 2003.7.13
相对论是一个非常复杂的问题，不是简单的搞几个试验的否定性结果就可以搞定的。原理性的东西是很简单的，相对论是站不住脚的。但关键是相对论在物理结构中的地位，如果要解决相对论问题，首先需要解决两大物理理论的矛盾，牛顿力学和电磁理论。但由于牛顿理论和电磁理论在经验约定基础上的经验约定原理都是采用经验约定的模式，或者信仰的模式，似乎是不可以证明的。在这样的基础上，相对论这个过渡的理论仍然还一定的存在意义。打破相对论无法处理牛顿力学和电磁理论间的问题，这和不打破相对论又有什么区别！
相对论和量子力学都是这样的过渡理论，不会因为某一个现象或者试验和客观事实不符而被放弃。就像相对论的诞生一样，它也不会因为这种玄奥的新奇的模式而诞生一样，相对论和量子论的诞生从科学上来说主要就在于牛顿力学和电磁理论间的矛盾不协调性。相对论的诞生也不是主要的“三个证明性的实验”。
相对论的被人们所普遍接受是时代的产物，如果没有原子弹结束二战，那么相对论被这个社会普遍接受还会需要很长的时间，在某种意义上来说，是和平和政治的需要。所以相对论和量子论很快的传遍全世界并被普遍接受。现在的社会政治、经济和军事都处于一种很微妙的阶段。科学对社会发展也处在一种很微妙的阶段，动力是不足的。即便再有新的理论，也不会有相对论和量子论这么好的运气。
物理学的发展是任重而道远，物理学的下一期的任务是解决能源的问题和材料（或者材料加工）的问题。和抛弃掉相对论和量子论而进入到下一个阶段的目的是相同的。在这些问题没有实质性的进展以前，目前的物理学的格局较难打破。我建议希望放弃掉相对论的朋友多做些忍耐和努力，因为时代和科学是同步的，互相促进。只有在这些方法性的问题解决掉之后，才有希望重建新的物理体系。欲速则不达！
既然相对论和量子论不会在短的时间里结束，那么也许有的朋友会认为发展相对论和量子论是上上之选，这样的看法仍然是错误的。因为相对论和量子论只是物理学的过渡产品，即便你再发展它，它仍然是过渡的，因为相对论和量子论的内核根本就不具备进一步发展的思想。相对论的结构体系放弃掉物质作用机制，而采用协变系统。量子论放弃掉微观进一步描述的精确性，而采用测不准关系。这些都阻碍了物理学进一步发展。
新的物理理论是解决实际问题的一种科学，我认为应该是建立在客观实在性的基础上，而不是沿袭相对论和量子论的思路。
相对论是一种唯象的理论
相对论学者来到工棚茶座，说明偏流理论有值得主流理论学习的地方。既然有‘捍卫相对论’的名词，说明相对论不捍卫就有可能会倒下。正像一个人他如果固步自封，就会被别人跑在前面。超弦理论更像是无聊的数学游戏，不会是发展相对论的正确思路。科学似乎没有了明确的发展方向，学院派学者唯一的老办法也许依然只是数学凑着瞧！以数学方法寻找物理量之间抽象的联系，有时候也会凑出点东西，但是更多的时候，总是合了这里合不了那里，不可能凑圆。没有新的物质运动模型，纯数学风格其实早已经走过了近日点，再走下去，只是离太阳越来越远。如果将 Einstein 比作以数学为算命工具的算命先生，这可能不是很恰当，有的事情他的确算得很准确，不过也有很多算错了，比如粒子长度，引力红移，双星进动。
相对论是一种数学风格的理论
科学的童年时代，能够很好的解决问题，内部自恰，外部和谐，又是理性的理论是搞不出来的。Descartes 的理论维理，所以解决问题的功能不如有点儿维象（天赋的引力是维像总结）的 Newton 理论。由于问题的艰难，维象的数学理论容易做出近期的成果，所以时空奇变的相对论先搞出来。相对论尽管数学优美，我认为这是一个维象理论。时空理论总是给人一种维理的表象，事实上是维象理论。如果以数学风格来区分维理理论和维象理论，那么 Ptolemy 庞大的数学体系是维理理论，Corpernicus 的理论基于天象观测的总结是维象理论。本质上呢，Ptolemy 看到太阳绕地球转就认为太阳绕地球转，这个基点是维象的。那么相对论呢，它的基点是维象的电磁现象知识，电磁学知识本身似乎只要考虑相对运动和无需为电磁波制定参照系。
关于相对论，我认为这是数学家以数学方式研究物理问题，用数学运动学解决物象动力学问题。相对论两个前提都是数学要求，在数学家眼里，数学的广适性是最高原则，其次是物理规律，再次是物象事件的确定性。在物理定律中，电磁学定律又高于力学定律。物理学毕竟不是数学，企图以坐标变换解决物理学问题，我们沿着这样一条思路大约走过了大约整整一个世纪，不过辉煌的结果却并未引来人们对此感到满意。Einstein 发现问题的能力令人敬佩，解决问题的方法象是数学游戏。缺乏对于物象世界的感性认识是理科学者和理科学者创造的理论的常见毛病。相对论的事情有时候实在没有心情来说它。
数学游戏般的理论却走上了科学的流行舞台，是英雄创造了科学的历史，也许重要的事情还是人类需要有趣的物理学？与相对论相比，Newton 那个东西是乏味的理论。平淡的生活中，人们喜欢小说，杂技，神话故事，科幻故事，人的生活本来就需要很多假的东西，科学家的生活也是这样，科学需要半真半假的理论。
天才的玄论，还不如没有更好一些。科学不能解释的问题很多，比如火箭头高温问题，夸克问题，思维问题，……都象他这种做法，科学不是回到上帝和迷信哪儿去。Einstein 光大了纯数学的风格，扼杀了真正的物理方法，或者就某种意义上说也就某害了物理科学。历史可以重来，我是希望没有相对论。 Einstein 作为学者的功过是非，后人必有公认，现在评论可能过早。
对于数学风格的批评不是说科学不需要数学，我只是强调工程师的做法，先做物象模型，后作数理描述。工程师看物理的问题，带着工程师的风格。后来我知道我是把 Descartes 的以太模型提供了数学描述。没有数学的理论不是物理理论。我的书 12 篇里，有两篇以数理为主。
科学是数学家风格与工程师风格之争
理科务虚、工科务实？说理科务虚，也实出于无奈。学院派学者也知道理论最后是为了解决实际的问题，但是采用的方法中有很多是务虚的方法。学院派学者非常喜欢谈论无限空间的坐标系变换，可是什么问题会牵涉无限空间的坐标系呢？实际上我们很多的问题局限于太阳系或者地球系统的内部。一个工程师，他需要在限定的时间解决工程生产实际的问题，以更低的成本制造出更好质量的产品，否则工程师会跟着企业的倒闭而失业。职业的性质需要工程师以一种务实的作风。工程领域当然也会有可上可下的时候，甚至白猫不如黑猫的情形。但是桥梁垮了，你总不能说桥梁没有垮，渭河淤积了，你总不能说渭河没有问题，不像理科问题可以将明显的矛盾以佯谬来进行辩解。现在理科中搞什么玄而又玄的理论，解决了多少实际的问题，能说这是一种务实的工作？！
科学的各个时代，总有很多学者满足于时代流行的科学风格，这一点并不令人感到奇怪。也许很多学者并不知道 Newton 的物理思想在今天的主流科学中已经不再流行。同样很多学者也可能不知道科学似乎在一个高级的蒙昧时代里重新流行起 Newton 以前时代的纯数学模型。不过科学诸多的新的问题解决得总是不尽人意，让我们回想起科学曾经拥有过的优秀传统，或者说科学是否应该走回到侧重于物象形象化理解模型方面的构造，然后在此基础上提供相应的数学思路。这种科学的形象风格在历史上曾经帮助我们解决了很多重大的科学问题，例如分子原子模型和统计热力学。我们过去曾经拥有过的成功的科学风格，在新的科学时代似乎一时很难发挥作用，这也是无可否认的事实，但是这方面成功的科学风格在工程科学依然发挥着作用。也许有人觉得工程师是一个远离哲学的职业，但是由于这是一个务实的职业，不经意之中工程师们工作在侧重物质机制的科学风格之上。
科学的困难问题也许只是科学的发展让科学走到了一个高层次的蒙昧时代，科学的很多问题需要急于解决，首先需要的是数学方面的抽象联系。其实纵观科学的历史，科学的历史总是印证了这样一个观点，科学每一个蒙昧时代，总是抽象的风格先发挥作用，本质问题总是最后才能认识到。比如先前的人们不知道人类的自身从何而来，于是产生各种各样的上帝造人故事，进化论的繁琐说法则是后来的事情。在这里上帝造人是抽象的故事，因为这个世界事实上没有上帝，这个上帝是思维抽象的东西，是思想的寄托。人世间先有神话，然后才有科学。神话先于科学产生是因为编个神话故事比科学研究简单，人类先做出简单的创造，然后从事复杂的创造。科学是不是孕育于神话，这是另外的话题，不过人类的认识事物先易后难从简单到复杂的规律从古至今总是如此。
因此过于纠缠于事物的本质问题，对于一个新的问题时代可能是不合适的。探索困难问题的本质性问题，这方面的工作在一个问题时代的最初时期，是不容易做出成果的。Maxwell 最初的想法希望找到电磁场的流体力学方程。不以成败论英雄，这个风格思路我始终认为其方向性是正确的，但是学者一生的努力最后的结果不是学者本人希望找到的电磁场的流体力学方程，只是留下几个不知所以然的电磁场数学等式。伟大的 Einstein 或许理智地借鉴了Maxwell 的失败经验，同时继承了Maxwell 的数学遗产，或者是天才天赋的抽象思维遇到新的问题时代，下意识的继续前人的探索使他取得了伟大的成功。符合时代的天才灵感容易得到开花发芽，超越时代的天才灵感只有被时代埋没，比如古希腊地球绕太阳转动的思想只能为 Corpnicus 提供一种灵感提示。这不是科学和人类理智的过错，但是也高兴地看到伟大的灵感早迟会发生它应有的作用。事物本质事理的揭示，需要科学掌握更多的物象资料，只有在掌握了更多的物象资料基础上，构造形象的物象模型才具备了客观的和历史的条件。事实上也就是在这样的时候，人们对于物象的形象模型构造才能拥有更多的的感悟，也只有在这样的时候，系统的形象感悟才能够上升为系统的理论以及成为人们共享的知识。科学既需要抽象的思维，也需要形象的思维，科学问题时代的初期需要更多的抽象思维风格，科学问题时代的后期需要更多的形象思维风格，但是遗憾的事情是风格学者并不总是生在他们的风格时代，而成为风格时代不合乎时代的学者。
一个理论物理专业出身的人，他可能在物理职业上一帆风顺，但是除了知道物理科学现有的物象知识体系和现有的数学方法体系，一部分学者可能就不知道别的一点什么东西。理科的知识可以自学得到，工科的知识无法自学得到，所以理科学生普遍存在工程知识面的欠缺。这个情况导致一个物理学者一般而言只有研究真空中的物理规律或者说是做些数学游戏才能混得饭碗。没有这方面思维定势的人现实的情况是很难在物理方面混得职业，职业圈是主流定式的固化剂。这些造成物理学家的职业思维定势，总是相信他们的数学理论和符号世界就是物理原理。在这样物理职业圈子里，有几个职业物理学者能够意识到，欲图基于简单的时空弯曲和理想的坐标变换描述复杂的物象世界，是一种幼稚的梦想？
虽然物理可以是简单的，但是作为工程师的职业意识，工程师感觉物象世界是复杂的。工程师们清楚，没有一个空气流动模型可以完全准确描述飞机在空气中的运动，模型分析计算的理论误差永远不可避免。工程师如果以自己的职业意识来思考物理的问题，职业的意识将会告诉他，物象是复杂的，比如一小块的空气也不可能理想均匀，何况广大的宇宙空间，简单的时空弯曲和理想的坐标变换无法准确描述复杂的物象世界。企图用数学空间代替物理空间，企图用数学方法描述上帝，这只是地球人类幼稚数学家们的美好幻想。
数学家侧重宇宙统一的形式规律，工程师侧重具体的问题。也许，数理学家不象工程师那样偏好某类运动问题，而总是关心所有的运动事件，他们希望为万千物象找到一个通用的坐标系，一切的千辛万苦都阻挡不了数理学家们为这个伟大的目标而前仆后继地奋斗，地球人的历史也留下他们可歌可泣的探索足迹。数理学家可能象是一个个理想化的文人，无视具体国家的法律，而追求整个生命世界的正义，编写着颂扬情和爱的诗篇。
宇宙会有一个通用的坐标系吗？如果人们找不到宇宙通用的坐标系，是不是宇宙中的每一个事物都是通用的坐标系？然而其他类型的学者觉得这可能是一些理想化的问题，地球人各个地方至今仍然使用着不一样的语言文字，丰富多彩的物象世界，怎么会有一个共同的尺度坐标？而工程师可能是职业的原因，很愿意面对变化的尺度坐标，习惯于走时速度快慢不一的时钟世界中抽象出标准的时间，也习惯于拿着热胀冷缩的米尺去测量物体的长度。同时，工程师一般也是绝对论者。工程师说运动，要么是船在水中运动，要么是飞机在空气中飞行。他们满足于具体的环境中讨论物体的运动问题。同时也养成他们的思维习惯，不关心天涯和海角之间这类远距离的纯粹运动问题，也不关心坐标变换这类数学游戏。如果没有足够的时间，很多工程师甚至不能理解数理学家们关心的各种问题。不过很多数学物理学家事实上也可能不理解他们自身工作课题的性质。
数学家相信数学的精确描述，工程师相信物象的复杂性，理论只是简化的模型操作。一位工程学生曾这样感叹：“原来真实的自然世界根本就不像以前从书本上理解的公式定律那么理想化。比如，现实中根本不存在理想化的平面，人们怎样制造出趋近于理想化的平面？又根据什么实验手段判定一个平面达到了极其精确的平面？也许人们可以想到水平面是非常精确的平面。再比如，一个趋近于理想化的直角尺又怎样才能做出来呢？实际制造不出理想化的直角尺，那又如何给出判断实际的直角尺与理想化的直角尺之间相差多少的测量基准呢？实际上，没有任何物体的长度是不变化的物理量，尽管在每个时刻物体都具有确定的长度值（真值），由于测量是一个操作过程，人们也就不可能测量出物体在某一时刻的瞬态长度值，只能测量到一段时间里的呈现长度平均值。我们对物理学中的每一个物理量，都存在如何建立测量计量基准和如何将计量基准传递下去的实际问题。例如，如果没有‘直线’作为判断基准，所谓的曲线也无从区分出来”。
科学不仅仅是数学的问题
地球人类科学的相对论现象中拥有太多的谜团。相对性原理经典力学也有，相对性理论的数学创作在 Einstein 之前由 Lorentz 和 Poincare 两位学者已经思考出来。在 Einstein 之前，Poincare 和 Fopper 对于相对性原理作了很多的发展。可是为什么以后的历史发展人们主要把现代物象与 Einstein 相对论相联系？如果说物理这个科学归根结底是实验科学，其实迄今为止的现代实验仅仅证明了相对论和 Lorentz 理论相同的部分，坐标系间相互的相对论效应并没有从实验证实。也就是说从实验角度而言，Einstein 相对论并不比Lorentz 理论更好。也许，科学不仅仅是数学的问题，同时需要思想的解释。Einstein 提供相对论数学的同时，提供了思想解释，也提供一种更好的操作方法。Lorentz 理论中的参照系是不平等的，各个参照系间的时钟有快慢，米尺有长短，各个参照系间的单位制的实际意义不同，单位制的转换是一个明显的操作不方便问题。Einstein 理论中的坐标系是平权的，物理量直接变换免去了参照系间繁琐的单位制不同问题。
二十世纪，数学思想方法的盛兴还是衰落？
Ptolemy 曾经在错误的行星运动模型上发展过庞大的数学体系，但是哲学家也总结过，二十世纪物理学的数学体系已经不是 Ptolemy 的数学体系可以同日而语。哲学家的意思，虽然科学所有的数学风格存在物象模型方面的缺憾，但是今日的物理学中，数学系统的实用性和精湛性是空前的，拥有强大的理论力量。但是即便如此，我们还是担心过于迷信于数学的方法会不会导致现代物理学某种程度上再次走进了 Ptolemy 的误区？
也许物理科学也曾是许多优秀的思想方法的汇聚之地，这让我们的学院学者感到自豪。今天，物理学大多的学院派学者已经坚信几百年来业已成功的数学思路，也许由于近代物理学中数学思想方法的过于成功，是否也使得人们墨守成规于数学思路上寻找宇宙的道理？学院派学者变得似乎只是相信复杂的数学方法和费用昂贵的实验。在这样的风格环境里，包括哲学思维的科学其它的思想方法也就遭到了冷落。在这样的惯性思想下，学院派学者总是瞧不起其它知识领域的思想方法，同时津津有词地将他们自己难有建树的业绩处境理解为科学的完美导致科学进一步完善的困难。
但是我们在想，物理科学浩如烟海的各种离奇数学方案的繁荣出世，是数学思想方法的盛兴还是数学思想方法的衰落？！也许数学思想方法的空前繁荣意味着科学中其它优秀思想方法的失落！在今天的中国，西方医学的发展导致中国传统医学的衰落。中国的传统医学它已经将主流地位让位于西方医学。但是我们知道西方医学对于某些病症“头痛医头、脚痛医脚”的做法只能加速病人的死亡。但是就是在此类病症方面，祖国医学正是显长的地方。人们反思西方医学的弊病，感觉西方医学存在“治标不治本”的缺陷。同时，人们可能也在反思西方科学的弊病，它有将整体的世界进行分科研究的缺陷。科学对于哲学的反感令人吃惊，除了明显的哲学思考落后，其中还有没有其它优秀的思想方法类似于中国医学的处境？有人说，学院派学者由于专业的局限对于自然世界缺乏足够的感性认识，对于物象模型的构造缺乏兴趣。一个人受某种学术风格影响太多，头脑中其它方面的思维方式受到抑制。模仿《科学的终结》一书的作者 Horgan 先生的说法，一种风格的悲哀也许只是因为它过去的成功。
哲学思想方法在物理领域遭到冷落，幸而在人文领域保留下来。同样我们认为工程领域也保留着科学许多优秀的思想方法，比如形象思维、物象的复杂性理念、务实的作风等等。这就是我们提出学院派学者应该向其它领域学者吸取优秀思想方法的原因。科学长久的安静日子是否说明我们该做的事情不是墨守成规于过去的成功方法，而是接受广泛的学习，接受广泛领域的优秀思想方法，也许只有这样我们能够更好地认识我们的世界。如果他们确实只是知道墨守成规于过去的成功方法，我预见他们的孤陋寡闻和思维局限最终让他们成为落伍时代的学者。也许他们的抽象思维天性和生于不幸的时世，很多此类学者只能是一个时代的受害者。
科学，系统的理性依然十分脆弱
科学总是有着乐观的自信，事实上一方面科学的很多古老问题没有解决，新的问题又总是不断产生。科学的发展也许只是发现和制造科学的更多问题，这也让我们面对一个更加艰巨的认知任务，但是一个科学时代走到无法坚信眼见的真实这一地步，比如有理论认为篮球无谓确定的圆球形状，让人实是感到可笑而又无奈。也说明人类的思想信念和哲学原则依然处于一个幼弱时代，很多简明的道理甚至会被似是而非的实验误解击得粉碎。比如人们根据偏振光得出一个真空理解，根据光行差得出地球地面的引力风存在。最典型的是 Michelson 实验，这一实验的真实意义本是证明地球附近的引力跟着地球运动，然而人们误解了这一实验的意义，抛弃了简明的速度加法法则。
如果说从人们创立几何学开始，人类早已经进入了理性的时代，但是为什么有了理性的时代科学曾经那么地相信太阳绕着地球转动，相信燃烧是因为由于一种特殊的物质-燃素，以及直到上世纪地质学还顽固地抵制大陆漂移学说。科学的这些近代史实说明什么？是不是说明一直来科学也许有的只是对于幼稚理性的盲目自信？不过，还得承认科学总是在不断的进步，但是我们也应该承认科学事实上并没有坚强的理性，科学家们在一些问题面前容易接受任何形式的理论，只能说明当今科学依然处于童年时代，系统的理性依然十分脆弱。也许当我们处于无从编写物种分化和物种进化故事的年代，人们只能乐于欣赏上帝创造万物的优美传说。
如果说历史学家的话没有错，阅读历史能够让我们明智，我想科学的方向性错误应该不会只是过去的事情，如果说今后的科学依然存在方向性的错误，和根据一个理论一直来受到的广泛质疑和人们广泛的抵触情感，我认为相对性认识最有可能被怀疑为存在科学的方向性错误的理论。今天，我们思考我们还有多长的时间我们依然只能欣赏上帝的神话故事？我们是否应该满足于神话般的故事，还是走到了寻找真实历史的一个时机？