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劉子真:「科學」的錯覺(二)

【大紀元2012年06月07日訊】(三)狹義相對論

第一公設:物理定律在一切慣性系中都相同。

所謂「慣性系」,是「慣性參照系」的簡稱,簡言之,指牛頓第一定律(也稱慣性定律,即物體在沒有外力作用時保持靜止或勻速直線運動)成立的參照系。

也就是說,慣性系是一個靜止的或作勻速直線運動的「系」。

顯然,在宏觀尺度上,並不存在這樣的「系」。

第二公設:光在真空中總有確定的速度,與觀察者或光源的運動無關,也與光的顏色無關。

由這一假設,導出了兩個效果,即「長度收縮」和「時間膨脹」。

可是當時間和距離都缺乏絕對定義時,「速度」該如何確定及如何理解其意義呢?

而根據第二假設,萬有引力原理就出現了問題,因為引力的作用,在這裏不是暫態的,而是以光速傳遞交流的,那麼,對於距離巨大的物體之間,萬有引力似乎就失去了其直接作用的意義,就比如銀河系,其半徑約5萬光年,也就是說,銀河系中心與銀河系邊緣的恒星的萬有引力作用,都是5萬年以前的效應,這怎麼理解?

當然,對於這一點,愛因斯坦給出了空間彎曲的解釋,可以等效於萬有引力。但是,在這裏,空間是什麼概念,彎曲又是什麼概念,相對論並沒有給出解釋,似乎只能用牛頓的絕對空間概念來理解。同時,這裏的空間彎曲,似乎更多的是一種效應,而不是一種客觀物理現象。比如在橢圓軌道運行的星體,按照相對論的解釋,可以理解為是在一個彎曲的空間內運動。可是按照這樣的理解,難道空間是分層的?還有,是什麼因素約束星體必須在這樣的彎曲空間內運動?還有,在同一彎曲空間運動的星體,可不可以有不同的速度?為什麼?

另外,根據大爆炸理論,宇宙形成的初期,是以微觀粒子(光子、電子、中微子)以光速向外擴散的。那麼根據相對論的光速不變原理,這時萬有引力失效,後續的物質演變就失去了動因。

(四)量子力學

量子力學是描述微觀物質原子、亞原子粒子(原子核、誇克、電子、光子)行為的物理學理論,與相對論一起構成了現代物理學的理論基礎。

基本公設:

因表述的不同,可以看作是四個或五個或六個。我們例舉其中相對容易理解的兩個:

●物理系統的狀態被一個無限多維抽象空間中的向量所確定。

●對自旋為半奇整數的粒子,態函數對於兩個不可分辨粒子的互易是反對稱的,對於自旋為整數或零的粒子則是對稱的。

下面,我們重點討論量子力學中的兩個概念。

1、不確定性原理。

又叫測不准原理,是指一個微觀粒子的某些物理量(如位置與動量),不可能被同時確定,其中一個量越確定,另一個量的不確定程度就越高。

比如觀察一個電子的座標,需要對著電子發射一個光量子,光照射到電子,可以看成是光量子和電子的碰撞,在電子的位置被測定的一瞬,電子的動量也被擾動了。於是,位置測定得越準確,動量的測定就越不準確,反之亦然。

正因為電子的位置和運動速度不能同時被確定,所以就不能描畫出電子的運動軌跡,而只能描述電子在原子核外空間某處出現的幾率,即所謂的「電子雲」。

問題:

(1)在微觀世界中,科學失去了其「科學」性,對於世界的描述,成了「大概」和「可能」,微觀粒子的行為,不可能有單一的定義,平常所謂的因果性不復存在。

(2)這種「不確定性」,其實還是限於人類的技術手段和認知水準的一種描述,「實際」是否如此,並不能確定。比如,是否有比「光子」更微觀的「粒子」?如果用比電子微觀得多的多的量子進行測定,也許「干擾」就可以被忽略,「不確定性」就可以被認為「消失」。當然,人類對世界的認識,也許永遠也不可能達到那種微觀的程度。

就是說,人類對客觀世界的認識,也許是有極限的。所以,科學的自大的態度是值得反思的。

2、量子糾纏。

在量子力學中,一個由多個粒子組成的系統的狀態,無法被分離為其組成的單個粒子的狀態。在這種情況下,單個粒子的狀態被稱為是「糾纏」的。

一個形象的表現是,有共同來源的兩個微觀粒子,不管它們被分開多遠,對一個粒子擾動,另一個粒子立即就知道了。即一個地方發生的事情立即影響到很遠的地方。也就是說,看起來互不相干的、相距遙遠的粒子甲和乙,在冥冥之中存在著某種深層次的內在聯繫。

這說明,物體具有整體性,整體大於個體之和,宇宙是個不可分割的整體。「科學」對世界的機械的看法,認為的宇宙沒有意識、沒有目的,整體是部分之和,可以通過研究分割的個體而認識整體的觀念,是片面的、有嚴重缺陷的。

「量子糾纏」似乎表明,「意識」在量子水準、在微觀領域裏是一種自然的存在,它和品質、能量一樣,是物質的一個根本特性,宇宙中的萬事萬物既有物質的一面,同時也有「精神(意識)」的一面,物質和精神(意識)是統一的,是不可分割的。所以,「科學」的所謂「客觀實在性」原則,在這裏似乎失去了其「科學」性。