量子力学与相对论并非物理学统-理论的基础(MP9)
2011-08-03 10:13:17
  • 0
  • 5
  • 4

作者 苟文俭

(-)

有物质的存在物实现的存在,称是实在性存在;存在物实现存在的具体方式,就称是存在物的存在内容

量子力学是研究微观粒子运动规律的物理理论,薛定谔的运动方程表述的具有量子性的物质波,也就是该理论的描述对象。注意玻恩的矩阵力学与此是等价的。

量子力学的形式化表述主要使用了状态函数,其线性叠加的可能状态遵循线性微分方程,它给出的是一组可能发生的不同结果, 而描述对象的某个物理量,则与该方程的一个算符对应。由此也就表明:量子力学描述的并不是实在性存在的物质波本身,而只是一种与物质波存在效果相同的数学表述。

相对论有狭义与广义两个部分。

狭义相对论涉及的是没有力作用或者力作用可以忽略的情形,描述对象是不考虑力作用的运动存在物,其形式化表述的背景时空是平直的,曲率张量为零。广义相对论讨论的则是引力作用问题;因为实际的引力作用都发生在宇宙学领域,因此广义相对论的描述对象也就是宇宙学领域参与引力作用的存在物,其形式化表述的背景时空是弯曲的,曲率张量不为零。

(二)

作者在《当代物理理论创新首先需要做的工作(MP1)》一文中已指出:物理学统一理论,即是物理学中表述现实世界统一性的理论;规范场的标准模型﹑超弦理论﹑宇宙大爆炸标准模型等物理学理论,即是当代物理学主流统一理论

对不同的物理学主流统一理论,虽然它们有完全不同的描述对象及形式化表述,但都是以相对论量子场与广义相对论为基础的理论。

相对论量子场是量子力学和狭义相对论的结合,这也即是由狄拉克、海森堡和泡利等人共同发展起来的量子电动力学。

以相对论量子场与广义相对论为基础的上述物理学主流统一理论,也就是以量子力学与相对论为基础的理论,正如《(MP1)》所述:虽然这些理论在对现实世界不同方面的统一性表述中各自都有好的表现,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,对与现实世界终极统一相关的所有“是什么”的问题,一个也不能回答。这就尤如要在沙子堆上盖高楼,对现实世界终极统一的探索步履维艰,实际已成了“死胡同”。

因此,当代物理学主流统一理论的探索实践已经证明:以量子力学与相对论为基础的物理学主流统-理论,不可能行之有效的用来表述现实世界的终极统一。

(三)

为什么以量子力学与相对论为基础,就不可能建立起行之有效的物理学统一理论呢?对此我们从常规的推理逻辑考察,就很容易得到如下四条理由:

1、量子力学方程描述的是量子性的可能性,而相对论方程描述的则是连续性的确定性,二者内容互为矛盾。我们知道,数学演绎中互为矛盾的数学方程联立的方程组是无解的。该数学常识也就决定了以量子力学与相对论为基础、决不可能构建出一个有确定结果的形式化理论。

2、如物质波是什么,物质惯性与引力场是什么,无论是量子力学或是相对论,它们表述使用的基本概念,均无任何有关“是什么”的实在性存在定义。依据数学协调性理论,这也就决定了以它们为基础构建的形式化理论,决不可能超越它们使用的概念、去解决与现实世界统一性相关的任何有意义的实在性存在问题。

3、量子力学与相对论不能相互变换,这就证明它们均不是普遍真理,它们也就决不可能形成表述现实世界终极统一的普遍规则,因此它们自然也就不可能是表述现实世界统一性的物理学统一理论的基础

4、无论是量子力学或是相对论,它们的形式化表述实际都是十进制的运算演绎,而这类数学演绎规则本身也就决定了、它获得的结果都绝不可能超越自身逻辑前提所包含的内容。这也就表明,用它们做基础表述现实世界统一性的任何努力都是徒劳的。

如上也就从逻辑学的角度证明了这样的结论:量子力学与相对论决不可能成为物理学统-理论的基础。因此,以量子力学与相对论为基础的物理学主流统-理论,也就必然会走向“死胡同”!

(四)

那么,物理学统-理论的基础到底是什么呢?

首先我们应当有这样的观念:即现实世界来自哪里,它就应当终极统一于哪里。以实在性存在为描述依据是物理学的本质。因此,物理学统-理论的基础,就只能以它实现终极统一实在性存在为依据来归纳总结

组成粒子的基本单位,就称是基元。现实世界构成于粒子,也就一定来自基元,因此它也就一定是终极统一于基元。因此,物理学统一理论描述的最终依据,就应当是基元到底是什么及其它有什么。

实际上,当代物理学主流统一理论也都是以各自的基元,如夸克、超弦、宇宙学奇点(宇宙基元)等为最终描述依据;但它们的这些基元到底是什么及其有什么,都主要是依据理论演绎需要的不同假设,以此所做的最终描述仍然也还是只能猜测与想象。由于离开了必须描述实在性存在的这一物理学本质,这也就注定了物理学主流统一理论必然要走向“死胡同”!

(五)

要走出物理学主流统一理论的“死胡同”,对基元的探索就决不能用量子场观念、重蹈依赖于假设的覆辙。因此作者就选择了这样的探索新路线:

首先用粒子产生中无可争辩的经验真理(即基本事实)、去发现基元是什么及其有什么,再以这种发现为唯一依据归纳总结物理学统一理论的逻辑起点和实在性表述平台。

对我们已经如此得到的这种逻辑起点和表述平台,就称是IV模型

也正如《(MP1)》所述:IV模型中基元是什么及其有什么,都是由粒子都产生于受激发真空“点”位置、以及真空“点”位置受激发的基本事实(即无可争辩的经验真理) 发现的。对此,在作者2008年底出版的专著《粒子及其质量计算》中有详细论述,以后也还准备写专门文章对IV模型做简要介绍。

回过头来重新思考物理学统一理论的逻辑起点和表述平台构成的基础,既是当代物理学理论研究现实的迫切需要,也是遵循逻辑常识的必然选择。

完成于2011/8/2

最新文章
相关阅读