当代物理理论创新首先需要做的工作(MP1)
2011-03-26 07:53:08
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作者 苟文俭

【题记】从去年6月份开始,作者便潜心开始了对现代物理学的再学习再思考,并对自己过去的研究做了进一步的归纳整理。这方面的工作已基本完成。

以后,作者将把自己大半年的再学习再思考的结果、写成《我的物理学思考》的系列文章刊于网上。目的是能够得到网友们的指正帮助,也更期待有感兴趣的网友们参与做进一步的探索。

该标题中的“MP1”,表示是《我的物理学思考》(My physics thinking)的第一篇文章;以后对该系列的其它文章,也都用这种编序做标记。

◎ ◎

(一)

有物质的自然之物称存在物。存在物实现存在的具体方式,称其存在内容

粒子及由粒子组成的所有存在物之集合,如原子、宇宙星系及生物体等等,是我们生存的世界,就称现实世界

对构成了现实世界的最基本单位,也包括组成粒子的基本单位,作者就都称是基元

注意基元不仅仅只是组成粒子的基本单位。如量子场理论中,基元就包括轻子与夸克等众多构成现实世界的最基本单位,而不仅仅只有夸克这种组成强子的基本单位。

物理学中表述现实世界统一性的理论,称物理学统一理论。量子规范场的标准模型﹑超弦理论﹑宇宙大爆炸标准模型,这些都是当代物理学统一理论。

对物理学,作者只对物理学统一理论做了学习与思考。在作者以后的文章中没有特别说明时,所述的物理理论,都均指物理学统一理论。如本文标题所说的“物理理论”,指的就是“物理学统一理论”。

(二)

只有基元才有可能最终构成现实世界的统一性。物理学统一理论要揭示现实世界统一性的基本规律,描述的最终依据,理所当然就只能是基元。

事实正是这样。当代物理学所有统一理论,它们的最终描述依据,就都是如夸克、超弦、宇宙学奇点等等各自的基元。但这些都主要是依据各自理论数学演绎所做的不同假设。

如夸克,就是根据强子簇在数学上的幺正对称性提出来的假设,后来为了使夸克在数学演绎上满足费米统计,又假设了夸克有色荷,这样就一下把夸克数量扩充了3倍。

又如,为了把强、弱作用也纳入杨-米尔斯场的数学演绎框架,于是天才的理论家们就为此特别假设了有为物质赋予质量的希格斯粒子。

再有,如为了把引力也纳入量子规范场的数学演绎框架,有人就奇思妙想,假设了竟然有10维时空、而且还可以在玻色子与费米子之间做对称变换的振动着的弦。

当代物理学统一理论的那些基元,也称是主流基元。由于它们完全出自假设,理论以此所做的最终描述,也就都只能是继续猜测和想象!

因此,虽然在对现实世界不同方面统一性表述中,上述的不同统一理论各自都有好的表现,但在对表述现实世界终极统一的探索中,却都是向着未知因素不断增多,表述不确定性不断增大,可直接验证程度不断降低,不可克服疑难丛生的方向发展,对与各自基元存在内容相关的所有“是什么”的基本问题,一个也不能做确切回答。这就尤如要在沙子堆上盖高楼,终极统一的探索已成了步履维艰的“死胡同”。

(四)

对那些主流基元,它们不仅不能有效成为物理学统一理论的最终描述依据,也根本就不能最终构成现实世界的统一性,是不真实不合理的。对此的具体理由,作者将在下一篇文章做专门论述。

当代物理理论创新,就是要揭示出现实世界统一性的最终规律。如此我们首先需要做的工作,就是重新认识最终构成了现实世界统一性的基元,而且不仅仅要知道基元是什么,也还要弄清楚它有什么,从而彻底明白基元的存在内容到底是什么,它自身是遵循了什么法则构成了现实世界的所有一切。

也就是说,当代物理理论创新,我们首先就应当从理论的描述依据去考虑问题。显然,这也是理论创新的逻辑需要。

那么,我们又怎样重新认识基元是什么及它有什么呢?对此我们必须明确如下两点:

1、如果您相信有实在性的基元,您就要尊重它存在的自在性,就应当用事实去发现它,而不要象主流基元那样是依赖于假设,或依照理论的主观需要去做任何人为设计。

2、用相关现象事实发现了基元是什么和它有什么以后,就应当坚信不移地以你发现的基元及其存在内容为唯一依据,归纳总结物理学统一理论形式化表述的逻辑起点与实在性平台,并用如下三个条件,来判定你发现的基元是否是真实合理的:

(1)由基元获得的所有结果都与粒子及现实世界的实际完全一致,能够很好地理解与解释现实世界的所有一切,并有可以直接验证的定量结果及实验预言。

(2)与现存物理学所有理论的有效部分完全自洽。

(3)能够直接回答当代物理学统一理论根本无法回答、与基元相关的所有“是什么”的问题,而且具有特别的简洁性。

(五)

基元首先要组成粒子,而粒子又都产生于受激发真空“点”位置。由这一基本事实即可以发现:基元一定来自真空;真空是由与基元相关的基本单位组成。

真空的基本单位就称是真空元。按自身固有方式存在的真空元,称原始真空元,用“V0”表示;基元就用“V”表示,也称基元V。而真空“点”位置受激发的事实,即是发现真空元有什么的依据。

作者如此发现了真空元是什么和它有什么、以及从原始真空元演变V0成基元V的具体过程以后,再以此为唯一依据,就归纳总结出了物理学统一理论形式化表述的逻辑起点与实在性平台,作者就称是IV模型

IV模型不仅完全满足上述关于判定基元真实合理的三个条件,也还全面理解、消除和解决了包括准确计算粒子质量在内的现代物理学所有疑难,也还有许多可以直接验证的定量结果及实验预言,而且图象异常简单对此,作者将在随后的文章陆续介绍。

完成于2011-3-19

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