物理学论文篇1
德国现象学家埃德蒙德。胡塞尔(EdmundHusserl1859-1938)在其著作[欧洲科
学危机](DieKrisisderEuropaeischenwissenschaftenunddieTranszendentale
Phaenomenologie)的第二部份第八至第十五节,关于澄清近代物理主义的客观主义与
超验的主观主义之间对立根源上,以大量篇幅探究伽俐略物理学的起源与发展,因为伽
俐略对「自然的数学化(Mathematizationofnature)的模式形构出整个近代科学
发展的方向,也就是根据胡塞尔的定义下,爱因斯坦的物理学及量子力学都是伽俐略风
格的科学(SciencesoftheGalileanstyle)。胡塞尔在[逻辑研究](Logische
Untersuchungen)中提出哲学有两种任务:首先,哲学是关于形式逻辑和方法论这类型
科学的理论,然而从事科学研究的工作者往往对他进行思考的原则与符号方法的应用欠
缺根源性的反思,即未能深究其中理论与应用的合法性所在,就此意义下科学需要哲学
的补充。此外,哲学必须澄清科学中所使用的观念。笔者参阅胡塞尔[算术哲学]中关
于数的观念所做的哲学论述为例,他指出:数学家在使用「数与「量这类观念时对
这些观念的本质并无明确的意识,因此科学的研究与哲学的批判其实是「互补性的科学
活动。所以胡塞尔并非针对伽俐略物理学理论内容的剖析或非难,因为科学的进步不
赖于哲学,而哲学的批判也不会触及科学的内部结构,但是科学的假设与结论则必须透
过哲学性的反思做根本性的再解释则是必要的。1因此胡塞尔对伽俐略物理学甚至整个
近代科学的反思绝不是「反科学的立场,相反地,是要进一步厘清伽俐略物理学形成
的根源和影响,揭露自然科学隐而未显的动机和目的。笔者以下将以[危机]作为主要
文献,论述胡塞尔对伽俐略物理学的批判与反思,并提出笔者个人的心得浅见。
二、伽俐略风格的物理学
伽俐略风格的物理学特点在于坚信主观的、相对的、觉知经验的世界背后隐藏着客
观的、绝对的、数学性结构的真理,即世界真实的状况相对于觉知现象,整体世界应是
一种数学性的结构,因此科学家的任务就是穿透现象的面纱,揭露世界作为一种数学多
样性的呈现。换言之,俐略所深信的自然其实是以?学语言表出的自然,自然的形形色
色、千变万化的诸多样貌其实是规律的数学多样性真理的呈出,它的「实在(thereal
)完全可网罗于数学公式公理计算推演的系统中。不过,人对于周遭世界的态度并非
自然而然是数学的(或科学的)态度,对于未经数学性训练或是不以数学性取态认知世
界的日常人,看见彩蝶双飞并不会直觉是「1+1=2的数值关系;使用日常家具产品也
不会经验到方形、圆柱的几何图形。然而日常人与科学家对世界认知取态上的不同—作
为变动不居、具体的、主观的「个别经验(individualexperience)与普遍有效、
抽象的、客观的「数学观念(mathematicalideas)的差距,也正是呈现为日常生活
觉知经验的世界和作为科学真理的世界的分裂。由于「通过伽俐略对自然的数学化,自
然本身在新数学的指导下被理型化了;自然本身成为——用现代的方式表达—是一种数
学的多样性(Mannigfaltigkeit)2。所以在伽俐略风格的物理学发展上,数学作为
认知世界的方法被赋予普遍性的任务,并且通过必真的逻辑推演程序,整体世界可直接
或间接数学化为公式公理被加以认知,进而对还未知的事件和领域加以预测和掌控。
然而伽俐略认为自然是作为数学的宇宙是不言自明的(Selbstverstaendlichkeit)
假设,根本上没能探讨必真的数学自明性的起源,仅是素朴地接受既存的传统—柏拉图
主义的影响和欧基里德几何学的发展。
三、柏拉图主义
随着Cassirer,Koyr和Crombie,现象学家AronGurwitsch也认为伽俐略是一位柏
拉图主义者(Platonist),而整个近代科学—伽俐略风格的物理学—是受到柏拉图哲
学的启发。然而「柏拉图主义者一词并不局限于柏拉图著作中的理论,而是指一种两
个世界理论的主张,并且有着两个领域不对等的拥护,即经验世界被假定为从属于理型
世界的模仿—一个领域是以优于另一个领域的观点被解释。伽俐略物理学便是在此意义
下的柏拉图哲学理论的继承者,并且在某种程度上转变与革新了柏拉图主义。
希腊哲学坚持主张一种处于变幻而多样的现象与存在于不变领域、坚持彻底自我同
一(self-identity)领域间的对立,这种差异相当于「知识(episteme)与「意见
(doxa)之间的差异。所谓的「意见是依赖于认知主体自身的兴趣和计划,它传达
出我们在日常生活当中表述的相关性和不确定性,如同市府废除公娼制度与公娼要求去
污名的工作权之间的对峙,核能发电厂设置与否的争议、、、等等,便是涉及主体参与
的感受性和立足点的不同。至于「知识则是真正自明的真理,它与主体生命的参与或
变化无关,知识是坚持存有的自我同一,在任何时空界域、任何情况和对任何人而言皆
是永恒为真;像是「1+1=2、「三角形内角和是180度都是必定为真、无以辩驳的
知识。柏拉图的[对话录]中,虽然没有系统地处理知识论的篇章,但在[泰提特斯篇
](Theaetetus)论述到「知识非感官知觉或真实判断3,并且在[理想国篇](Republic)
中以「线喻划分知识与意见的不同等级4.因此,柏拉图所假定的知识,必须具备(1)
正确无误(2)客观真实的两项条件,而感官知觉则都不兼具,所以「影像和「个别
事物所对应的「幻想和「信念都是不可靠的主观意见而已,唯有「数学定理及
「理型所对应的「推理及「认知才是客观普效的知识。由于柏拉图的知识观点牵
连在其理型论的存有学立场上,似乎就暗示了在真实知识与经验世界(个别事物的世界)
之间有不可逾越的鸿沟,并且宣告感官知觉的经验不能提供知识的来源,知识必须以「
非经验(non-experience)的方式获致;如此承接在伽俐略身上便产生数学作为认知
世界的唯一客观有效的进路(approach)。笔者认为这当中伽俐略对柏拉图哲学的转变
在于:柏拉图主张数学作为实体,是「介于理型与可觉知事物之间、「在可知觉事物
与理型之外,他还指出居于中界地位的数学对象:它们与可觉知事物不同之处,在于永
恒不变;与理型不同之处,在于为数过多,因为理型本身各有特点。5伽俐略一方面
接受柏拉图的理型世界优于经验世界的主张,但另一方面又将数学从作为中介知识转变
成认知方法;换言之,数学由知识论转变成方法学。再者,伽俐略又浑然不觉地将数学
自身作为自然的本质结构—自然的理型化,即数学又从作为方法论演变成存有学。于是,
数学既是用来认知自然世界的方式,又等同于自然世界的本质结构自身。胡塞尔指出,
正是这件理型的外衣使得我们把仅是一种方法当作真正的存有,而这种方法原本是为了
无限进步的过程中,透过「科学的预测来改进原初在生活世界中实际地被经验到的和
可被经验到的领域中可能粗略地预测的目的而被设计出来的。这理型的外衣使得这一方
法﹑这一公式﹑这一理论的真正意义变成不可理解,并且这种方法的素朴形式从来不曾
被理解过。6
因此,当伽俐略不知不觉中以数学方法作为客观对象,进而取代自然本身成为真正
存有后,势必走向远离作为科学根源的、直观的生活世界,甚至倒置了数理世界与觉知
经验世界的意义与目的。
四、几何学的发展
当伽俐略接受柏拉图知识典型(themodel)—即希腊词汇中「episteme定义下
的知识——的概念后,当时符合正确无误又客观普效的知识便是数学性的知识,也就是
在伽俐略历史背景下的「欧基里德几何学(Euclid‘sgeometry)。因此,伽俐略作
为既存传统的承继者,其物理学已经假定了欧基里德甚至尔后持续发展的几何学的有效
性。当我们追溯几何学的起源时,会发现作为一种关于「纯粹观念(pureidealities)
的科学原本是一种丈量土地边界的测量技术,它与日常觉知经验世界中的实用目的密不
可分。也正因为几何学被当作测量技术的「经验—理论,以至于在「熟悉这种先天理
论和经验之间的转换后,往往未能将几何学所谈论的空间和空间形状与觉知经验世界中
的空间和空间形状区分开而当成是相同之物7.但是当我们做进一步的厘清时,便发现
几何学的观念并不等同于经验世界中物体的实际内容。我们可经验到一张方形的书桌或
是一棵千年的神木,但是个别的「方形或「圆柱的物体只是相似却不等于几何学严
格定义下的方形或圆柱形;因为严格来讲,经验事物的空间形状处于流变状态,它们在
时间流中的自我同一仅是近似性(approximate),这与任何时空状况下都是先天客观
普效的几何学观念领域不同,变动不居的事物本然地无法达到观念的完美性。然而几何
学观念也并非我们主观上对物体自由想象的转变(transformbodiesinfantasy),
因为想象离不开既与的物体空间形状做为材料(data),只能将一些感性形状(sensible
shapes)转变为另一些感性形状,也仅是在程度上或多或少地趋近直线、平面或圆形,
这意味着无论是现实(inactuality)或想象(infantasy)中的物体空间形状都
不是几何学观念意义下的「纯粹形状(pureshapes),例如「纯粹
的直线、「纯粹的平面、「纯粹的圆形和在「纯粹圆形中运动和变形的规则。
几何学观念虽然既不是我们经验物体的实际内容,也并非我们主观的自由想象的观念,
但是几何学观念的起源却是以日常觉知的经验世界为基础。如前所述,几何学作为一门
生活世界中测量技术与勘定方法的过程中,对在经验中被直观到的物体和对它们彼此关
系的抽象中把握到形状,并且在测量的技术上力求完美,例如用尺画出一条比徒手画更
直的直线或是用圆规画出更圆的圆形,于是技术随着人类兴趣的要求越来越朝向达到完
美观念迈进,这使得一个被设想为能不断地靠近完美的领域向我们开放着。然而,「在
完美化的实践中,在自由地「一而再再而三朝向可设想的完美领域逼近中,极限形状
产生出来。这种极限形状是不断改进的特殊系列所永远逼近但永远达不到、不变的终极
目标。8所以在实用为目的的动机下,测量技术不断地提升与新工具的发明过程中,
极限观念的领域就跟着产生,即使我们用尺画出的直线永远达不到极限观念中的直线,
我们依然坚信有一种完美的直线、绝对的圆和标准的方形。藉由观念化(idealization)
,几何学在生活世界的经验基础上孕育而生,而一旦几何学领域中的完美典型被坚
信后,觉知经验中的空间形状结构—圆柱形的树木或方形的书桌—都可在几何学观念中
获得理解,这相对意味着几何学观念的精确性是独立于环境状态、经验观察和测量上的
偶然性。于是随着极限观念的产生,我们转向极限观念的严格定义与公式公理的建立,
例如「圆的定义是从圆心到各点都是等距的圆,圆的直径等于两倍的半径,圆周率是
3.14157…。等等,都可在少数的基本假设的前提下,计算推演出无限的性质与关系。
于是「纯几何学的建立——以无限而周延的极限观念为研究对象的纯粹领域。
几何学带出经验的问题(empiricalmatters)和极限的观念(theideasoflimit)
外,也连带地规定了测量的技术(theartofmeasuring)和测量的精确性(exactness
ofmeasurement)。胡塞尔指出:在经验的实践中不能达到的精确性,透过挑选出特别
利于直观的形状——例如直线、三角形及圆—进行观念化,并且在客观的和单义的(univocal)
规定性中,创造出与这些形状相符并且作为观念存有的问题。于是,由经验的和有限的
测量技术唤起的纯粹几何学反倒过来成为一种可设想和系统化测量技术的方法指导,几
何学的极限观念成为测量技术的精确性的模范,即以趋近极限形状客观地规定各种经验
的形状。所以当伽俐略坚信:依循几何学作为一种方法论的建立,便可克服对经验而可
直观的世界的主观相对性的解释而获致一种前后一致客观的真理。
也因此具备客观普效性的几何学能被认知和传授。胡塞尔提到:「纯粹的极限形状,
在感性体现的基础上,例如通过语言文字,被我们统觉地(apperceptively)加以掌握
和操作。9在教授数学的课程中,教师在黑板上绘的三角形的内角和往往不等于180
度,但是我们不会因此认为三角形内角和就不是180度;相反地,绘出的三角形作为「
感性模型(sensiblemodels)是用来辅助对极限形状的理解,笔者认为这其实就是
要求原本直接呈现在我们面前可直觉的经验物体趋近极限形状,以一种先天的、包罗万
象的观念系统去「规定经验物体。当人类从实践的兴趣转向理论的兴趣时,就连测量
物理学论文篇2
关键词:惯性;存在;时间;空间
惯性是经典力学中的一个基本概念,同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念,并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题(1)。可是,尽管经典力学经过了漫长的发展时期,大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性(2),本文试从几个方面对惯性进行了讨论,望引起大家的共识。
一、惯性的意义
大家知道,惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质(3)。一个物体,只要不受外力作用,原来静止的就会一直静止下去,而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于:惯性是否是物体的性质?依据牛顿第一运动定律,任何物体均具有惯性。因而,看来惯性不是被研究物体的性质,因为这一性质是一切物体所具有的,也就是说它与物体的个别特征无关。因而,惯性只能是存在的一个特征,是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说,它是存在于物体周围的一种条件,一种约束。
二十世纪初,德国数学家诺特尔(4)证明了:空间平移对称性导致动量守恒、空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上,物体的惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。因而它与个别的特殊研究对象无关。惯性不是个别存在物的性质,个别存在物只是惯性的显现者,惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量(例如质量)来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现,并无大小可言,它只是存在之状态的表达。
二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关
通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由:质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化,物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使(或抗拒)物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力,而在于它的保持某种特定状态(静止或匀速直线运动)的本领:在最相似的物之间,错觉说着最巧妙的谎;最小的罅隙是最难度(5)。因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话,则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言,力越小其运动状态就越难改变。因而,也即力越小物体的惯性越大。事实上,在惯性概念发展的最初时期,牛顿就将惯性与力进行等价的思考,当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话,作者以为也只能从这样的一个视角来看:惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为,根据广义相对论,空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间,自从奥古斯丁(6)提出“什么是时间?”以来,人们还没有认清它的真面目,也因而从更深的层次上而言,人们只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。
惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因(诚然,所有物体均会表现出惯性),它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映,事实上,它是存在之美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”(7)这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本分析而来的,在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实,惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质,它使物体的存在行为非常简单,而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止,运动的永远作匀速直线运动,惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的,作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书(8),我们来看一些下面的例子。
例1.惯性也有不利的一面,高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以,在城市的市区,对机动车的车速都有一定的限制,以利于行车安全。(9)
在这里,不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大?略作思考,读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是,由于车辆质量较大,而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小,不能使车辆很快地减速,从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大,那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。
并且,这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。
例2.把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下,斧头就牢牢地套在斧柄上了,这是什么缘故呢?(10)
通常标准答案是这样的:开始斧头和斧柄同时向下运动,当斧柄遇到障碍物时突然停止,而斧头由于惯性保持原来的运动状态,这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。
事实上,斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移,而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种(克服一定力的)运动,因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时,实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系,它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”,正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移,从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题,那么可以这样认为:虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力,但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能,正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看,一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移,二是斧头与斧柄的接触面上在发热。
如果仅从动力学的角度来看,斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小与作用时间(或所通过的位移)所共同决定的,也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有关。斧柄在“水泥地面”上“撞击”这两个条件只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变化率,从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力。但是,虽然这个惯性力构成了斧头套牢在斧柄上的直接原因,可严格地说,斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系。并且斧头在斧柄上套得牢不牢和作用时间也大有关系,因而,撞击“几下”也是一个非常重要的条件。
例3.小车上竖直放置一个木块,让木块随小车沿着桌面向右运动,当小车被档板制动时,车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢?(11)
教科书上的答案是这样的:小车突然停止的时候,由于木块和小车之间的摩擦,木块的底部也随着停止,可是木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态,所以木块向右倾倒。
事实上,本例中小车上木块的倾倒是由于力矩作用的缘故。若以地面为参照物,小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针旋转的力矩,从而木块向右倾倒。若以小车为参照物,小车被档板制动时已是一个非惯性系,作用在木块(重心)上的“惯性力”对木块的底端也产生一个使木块作顺时针旋转的力矩。
需要指出的是,在上述例2和例3中,斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题。其中例2是非惯性系中的质点动力学问题,而例3则是非惯性系中的刚体动力学问题。可是,在非惯性系中,我们通常意义上所论述的牛顿第一定律已不成立,从而也失去了此两例的代表意义。也就是说,这两个例子不仅是不准确的解释而且是不适当的例子。在涉及惯性的问题上我们必须分别那些是属于惯性现象,而那些则不属于惯性现象——即为动力学现象。牛顿的例子,毫无疑问是正确的(12),但我们许多的物理学工作者却将惯性对事物的解释范围作了相当随意而并不恰当的扩展或扭曲。其实在讲述惯性时,用不着举更新鲜的特别例子,倒是需指出惯性使我们对事物常态的存在方式太熟视无睹了。这里问题的关键在于,惯性不是使物体改变运动状态(使火车制动、使斧头套牢在斧柄上、使小木块倾倒)的原因。严格地说,这些原因和物体的惯性无关,只和力有关,而至于火车制动得及时不及时,斧头套在斧柄上牢不牢,小木块倾倒得快不快,则不仅与力有关,还和物体的质量、形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速有关却也与惯性无关。
惯性,这个我们通常认为是由物体内在因素决定的性质,其实是物体存在方式的一种条件性:“试取汽车为参考系统来研究‘当汽车急剧刹车的时候,车中乘客有向前倾倒的倾向’这个问题,在汽车急剧刹车前,相对于汽车而言,乘客是静止的,在汽车急剧刹车时,乘客突然向前倾,这就是说,以汽车为参考系统,乘客由静止而突然向前倾,并不保持其静止状态,并不表现出惯性”(13)。这个条件就是:物体要表现出惯性,它必须处于惯性参考系中。而“事物的存在顽强地延续维持不变,无论运动是快是慢抑或停止。”(14)也只在惯性系中才成立。在研究物体的运动学与动力学问题时,惯性系总有着特殊的地位。可是,这个特殊地位的存在并不单单是人类抽象理性的功劳,并不是人类贪懒和间集化的一个报应,惯性系的存在有其形而上的基础:自然之美的呈现及人对自然之美呈现体认的同一性。如果没有了存在的时间均匀性与空间对称性,我们选取的相对于地面作匀速直线运动的参考系对研究动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎。惯性系不仅在计算上向人类提供了联系物体的相互作用与相对运动的便利方式,其更根本的是它使人与存在的关系成为审美性的。惯性定律给我们的启示是:存在是美的。而惯性系则是自然对人的一个馈赠。也因而,我们应当从审美的视角来看待惯性,而不应当将它看成一个恶魔或一件便宜货。
所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈,可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性——也就是说,把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候,对学生的这一期望是合适的吗?其实这是一个误区:当教完一些物理学的基本概念与规律以后,就要求学生用它们解释自然现象。事实上,物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象,它没有这个功能,它只是告诉我们要去感受些什么,它提供给我们的不是一种推理的方式,而是一个判断的原则:它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。
三、惯性定律与牛顿第二定律的关系
当物体所受的合外力为零时,从牛顿第二定律可知物体处于静止状态或作匀速直线运动。可是,仅依据这一点却不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例。因为这两个定律的论述对象其实是不一样的。牛顿第二定律的研究对象是一个物体,而牛顿第一定律论述的是整个存在的性质。惯性——这个任何物体均具有的性质其实不是我们的个别研究对象所具有的性质,因为这个“任何物体”,包括了天地间的万物,而万物的总称(15)即是宇宙:“四方上下曰宇,古往今来曰宙”.也即任何个别的物体都不可能无条件地具有惯性:惯性是存在的特性,是存在着的时空的特性,是宇宙的特性。
其次,牛顿第二定律是关于个别物体因果性的规律,而牛顿第一定律却与个别物体的因果性无关,它是存在之状态的表述,它的表述是与具体的特定的时间无关的、瞬时性的。正是这种非时间性(16)构成了牛顿力学的本质特征。也正是牛顿第一定律所成立的时间均匀性与空间对称性构成了惯性系的特殊地位,从而使我们可以在牛顿第二定律的意义上来研究物体的动力学关系。因为毫无疑问,物体的运动性质和规律与采用怎样的空间和时间来度量有着密切的关系(17)。由此可见,不仅牛顿第一定律不是牛顿第二定律和特例,恰恰相反,现行的动力学规律正是牛顿第一定律所揭示的存在之性在具体的个体事物上的展现。惯性定律比牛顿第二定律具有更强的基础性。也就是说,正是惯性现象,构成了牛顿动力学所以成立的操作平台。由于物体在不受外力作用下保持其速度不变,因而物体运动速度的变化才跟物体的受力相关。
最后,牛顿把惯性定律放在三个运动定律的首位也是与其对自然的信仰因素有关的。因为在文艺复兴之前的绝大部分思想家继承了亚里士多德关于物体运动内在决定论的观点。但在牛顿看来,基本的物质粒子完全是惰性的,没有任何自发的运动,而电、磁、光这些‘非物质’的力量则成为神在自然中的行动的载体(18)。也就是说,惯性定律内隐含着牛顿否定亚里士多德运动观的内在目的论从而建立新力学的形而上基础。四、惯性与具体物体的质量无关
从上面的讨论可以看出:“质量是物体惯性大小的量度”这个论题,在几个角度去看都是错误的。第一,质量不是物体惯性大小的量度。个别研究对象的质量与其所揭示的惯性毫无关联。因为这两者从数量上来看是一对无穷大的关系,从内容上来看是个体与存在的关系,在它们之间,人类的理性不可能找到逻辑上的因果链。第二,“物体(的)惯性”这样的说法缺乏依据,因为惯性不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的。第三,“惯性(的)大小”这样的说法也缺乏依据,因为惯性没有大小,惯性只是存在的一种表达方式,一种特定状态的显现。第四,既然惯性并无大小,我们也不可去进行量度,事实上,任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关系,因为这一函数关系并不存在,它只是人们的一个虚假的逻辑推测,谁也不能证明质量与惯性成正比或不成正比,更不能得出它们之间的比例系数,因为这些关系均是虚假的。因而,物理学界流传的物体的惯性等于它的质量(19)只是人们一个随心所欲的错误言说。
由于物体质量与惯性无关,所以,将牛顿第二定律中的质量称为惯性质量就是不当的,质量的确对物体运动状态的改变有一种象力一样的阻抗作用,质量在改变物体运动的状态上而言似乎有一种“消解”、“抗拒”力的性质。因而作者认为可将现行的“惯性质量”改称为物体的“抗性质量”。正如牛顿所说:“物体只有当有其他力作用于它,或者要改变它的状态时,才会产生这种力。这种力的作用既可以看做是抵抗力,也可以看做是推斥力。(20)”因为质量与物体运动状态的变化快慢有关,它事实上具有动力学特征,当一个物体的质量大时,它对运动状态改变的阻抗能力就越大。
从逻辑上而言,我们只有将惯性从物质的内在因素中解除出来,才能完全地克服牛顿时代的机械论自然观与牛顿第一运动定律之间存在着的深刻矛盾。也就是说,这样才能使牛顿第一定律恰如其分地建立在由文艺复兴所形成的机械论而不是亚里士多德的目的论的形而上学基础之上。
五、惯性定律的表述方式
牛顿第一定律是动力学定律的基础,但它本身并不表征物体的某种动力学性质,它是关于人类体认自然之美、自然之和谐的陈述。据于上面的论述,对牛顿第一定律的陈述方式作以下的要求是并不过分的:反映时间的均匀性,空间的对称性,及自然之美对人的呈现。可是,现行的许多教科书中对牛顿第一定律的陈述是很不一致的。当然,这种不一致性用老眼光来看是无伤大雅的,但以今天的眼光来看,这种差异性就成为值得商讨的了。
例如:一个物体,如果没有受到其他物体的作用,它就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态(21)。这样的陈述可能离惯性定律的本义较远,因为这一陈述的方式是在动力学的维度上来进行的,陈述的对象是“一个物体”。这和牛顿第二定律的研究对象是一致的,这样方式的陈述毫无疑问地可以把惯性定律认为是牛顿第二定律的一个特例,因为“如果没有”这几个字就表达了陈述事件的某种特殊性。
另外一种常见的陈述方式是:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。(22)这样一种表述比前一种完整多了,它几乎就是牛顿的原义,但这里的“一切物体”应当换成“任何物体”(23)。因为在此论述中的“任何物体”实际上是对一切物体的否定,而“有外力”应当换成“其它物体的作用”,因为惯性定律是不涉及力的,操作意义上的力这个动力学的基本概念与惯性无关。
作者试着这样来陈述惯性定律:存在着的宇宙有这样一种性质,它使任何物体在没有受到其它物体作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。或许,这样的一种陈述方式是较明晰的陈述方式,它强调了惯性与惯性的表现者(个别研究对象)的严格区分,这个陈述的主语是性质,这样的陈述才可称为关于“惯性”的定律。而我们也应当将惯性定义为:使物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。
六、人们误解惯性的来源
人们在惯性问题上所犯的错误认识,既来源于历史上人们对于和惯性概念相联结的力与物体运动关系的一贯表达方式,又来源于牛顿的表述与对于牛顿力学理解上的偏差。“事实上,牛顿似乎注定要被人误解”。(24)
在牛顿所陈述的第一定律中:(25)“每个物体都保持其静止、或匀速直线运动的状态,除非有外力作用于它迫使它改变那个状态(Everybodypersistsit''''sstateofrestorofuniformmotioninastraightlineuntilitiscompelledbysomeforcetochangethatstate.)”。牛顿对“除非有外力作用于它迫使它”作出了对应的理解,即认为保持其静止或匀速直线运动状态的物体是由内部原因的,这个内部原因即称为惯性:“visinsita,或物质固有的力,是一种起抵抗作用的力,它存在于每一个物体当中,大小与该物体相当,并使之保持其现有的状态,或是静止,或是匀速直线运动”。(26)在牛顿时代,作出这样的判断是无可厚非的:“一个物体,由于其物质的惰性(现称惯性——译者注),要改变它的静止或运动状态就极其不易。因此这种固有的力可以用一个最确切的名称‘惯性’或‘惰性力’来称它。”(27)因为在牛顿时代是无法判定惯性的本质的。从牛顿的这一段话我们大致可以判断出,他几乎是在第二定律的意义上来领会惯性的,因而他才认为(惯性)大小与该物体的运动和质量有关。
这一观点可以追踪到亚里士多德,它影响了包括牛顿在内的一大批科学家的思维方式。在牛顿之前的开普勒也就惯性说过(29):“如果天体不赋有类似于重量的惯性,要使它运动就不需要力,最小的动力就足以使它有无限的速度,但由于天体公转需要用一定的时间,有的长些,有的短些,因此非常明显,物质必须具有能说明这些差别的惯性”;“惯性,或对运动的阻力是物质的一种特性,在给定的体积中,物质的量愈多,惯性愈强。”由此我们也可见,在开普勒那里已经有惯性等同于力与质量的观点了。
从上面的论述可以看出,人们对于惯性的错误理解主要是由历史原因所造成的,这个原因主要在于:人们普遍地认为事物外在的状态是有其内在原因的。当人们在物体之外找不到令人信服的可感觉的原因的时候,就只能把它归因于物体的内部。牛顿将惯性归因于物体的内部,把惯性看成阻碍物体改变其静止或匀速直线运动状况的内力,他假设的惯性非常接近布里丹的冲力——即:惯性作为一个内力,在缺乏外部动力或阻力时,会引起无定限的直线运动(30),另一方面,牛顿的惯性观又来自于他对古希腊关于自然具有灵魂观念的继承,我们可以从他的著作中强烈地感到,他具有自然界的物体与人一样会在受到作用时产生反作用这样一种强烈的思想意向。显然,在现代人看来,自然界的物体是与人具有本质区别的。
在牛顿以后,欧拉则将牛顿关于visinsita的比较隐晦的注释作了同牛顿之前的有些科学家的直感一样的有一定危险性的表白:“惯性是物体保持静止或保持匀速直线运动的能力.....惯性的大小与质量成正比例。”(31)可是现在看来,这种危险性中是带有错误的。从那以后到现在,人们对于惯性的理解基本上是庸俗性质的。随着现代物理学的发展,特别是诺特尔之后,我们可以认识到使物体保持静止状态或匀速直线运动状态的原因并不在物体的内部、也跟力无关,而是由于物体所处的时间均匀性与空间对称性。也就是说,我们必须对牛顿意义上的惯性作出更开放性与发展性的理解,牛顿的visinsita(惯性是一个消极的本原,靠此本原物体维持它们的运动或静止,按照作用力的大小接受运动,按照受到阻力的大小抵制运动。(32))可以深入为两个层面的结论:在没有外力的作用下,一个物体,它能保持静止状态或匀速直线运动是由于惯性,即时间均匀性与空间对称性;在同样大小的力的作用下,一个物体它的运动状态较难改变是由于它的动力学特性——抗性,即它的质量较大。
参考文献:
(1)邹荣.质量是物体惯性大小的量度吗?新世纪教育文集.中国广播电视出版社,2000,11,1版,454.
邓昭镜.邓玉兰.质量是惯性的量度,还是物质之量的量度.物理教师,2000,12,33.
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(3)梁昆淼.力学,上册(修订版).高等教学出版社,1978,12修订第2版,64.
(4)漆安慎杜婵英.力学,高等教育出版社.1997,7,1版,222.
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曾谨言.量子力学卷Ⅱ.科学出版社,1993,9,1版,231.
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(7)中国大百科全书,物理学,Ⅱ.中国大百科全书出版社,1987,7,1版,1236.
(8)同(3),65.
(9)九年义务教育三年制初级中学试用课本,物理,第一册.上海科学技术出版社,1996,5,1版,109.
(10)同(9).
(11)同(9),108.
物理学论文篇3
乍看,题目好象哲学的。不屑哲学,只谈物理。
大量研究表明,目前为止的实验已经给出物质世界准确信息,物理学重要任务之一就在于找出这信息并揭示其内在规律。遗憾的是,目前为止的理论(无例外)均未能如此。然而国内外学界却一致认为理论物理大厦框架--[量子力学]已经建成,剩下只是装修和美化了。
但经本文研究表明,[量子力学]对一些基本物理学问题的实质并不清楚,往往似是而非。然而[量子力学]却娓娓动听、夸夸其谈,实则以其昏昏使人昭昭!请看事实:
1.1关于"量子化"根源问题。
微观世界"量子化"已被证实,人们已经公认。但接踵而来的就是"量子化"根源问题,又机制怎样?这本是物理学根本任务之一。已有的理论包括爱因斯坦、玻尔、量子力学都未能回答。然而量子力学家们却置这本职任务于不顾,翩翩起舞与数学喧宾夺主、相互玩弄!
就是说,[量子力学]是在未有弄清量子化根源前提下侈谈"量子"的"科学"。其结果只能使原子结构凭空量子化,量子化则成为无源之水,无本之木。这就是目前物理科学之现状!
可有人,例如一位量子力学教授辩论时说:"量子化是电子自身固有属性,阴极射线中的电子能量也是量子化的"。
虽然,这量子力学家利用了"微小量子"数学"极限"概念进行诡辩,显得很聪明,但却误了人类物理学前程!
不可否认的事实是:阴极射线中的电子、X射线韧致辐射电子、高能加速器中电子或其它自由电子能量都连续可变,决不表现量子化!这无疑表明量子化不是电子自身固有属性。那末,原子结构中能量量子化必有其它原因。显然这是基本物理学问题,作为理论物理又是非弄清不可的问题。其它科学例如数学,由于任务不同尚可不必关心量子化根源问题。然,作为理论物理决不可以!本文如下将准确具体讨论量子化根源问题以及物质世界又怎样量子化的,并给出8位数字有效精度与实验完全相符的计算结果。
1.2理论与实践关系问题
既然凭空将电子能量量子化,就难免臆造之嫌,所以[量子力学]就下意识往实验上靠――"符合"试验。然而,既下意识就难免拙劣,请看事实:
世界著名理论物理第六册--[量子力学](文献[1])中著:"量子力学,可建立于数个基本假定上,大体上这些基本假定分属两大项……,两项的假定便构成一量子力学完整系统"。
这明确表明,量子力学就是建立在基本假定上的(种种猜测)。"科学学"研究还表明:任何建立在基本假定上的东西都不可能是科学!然而量子力学家们却娓娓动听说:"量子力学是建立在实验基础上的科学"。这不是弥天大谎么?!
文献[1]在建立对易关系:
pq-qp=(?/i)E―――――――――(1)
时说:"这是一基本假定"。并告诫人们:"不可懂"!就是说(1)式不能用任何数学--物理方法导出,即:不否认这是一种猜测。然而,(1)式就是昭著世界的"波动方程"的基础,也就是量子力学的理论基础。
所以确切地说,量子力学就是建立在基本假定上的种种猜测。这分明表现的是量子力学家们主观意识!
研究表明,量子力学所谓实验基础,首先在于德布罗意"物质波"理论。认真研究表明,物质波究竟是什么?德布罗意本人未有弄清,后人至今仍未弄清,又怎能说"建立在实验基础上"呢?!
研究表明,量子力学的实际过程是:德布罗意对自然现象进行一次连他自己也弄不清的抽象(猜测)(以下证明),提出"物质波"概念。量子力学对这不清的概念又进行一次抽象(猜测)(以下证明),提出"波函数"(Ψ)概念,并且通过一种算符将其作用到一个基本假定即(1)式上,便铸成了著名的"波动方程"--量子力学的理论基础:
(h2/2m)2Ψ+(E-V)Ψ=0―――――(2)
由于量子力学凭空引进"波函数Ψ",实际上就赋予了电子神奇性质。正是这种神奇性质使得量子力学具备了非凡诡辩能力。
1.3量子力学诡辩伦理
1.3.1关于理论基础诡辩
以上及以下讨论都证明,量子力学是,由于缺乏了解,错误地估计了试验(以下严格证明),用了错误的基本假定(不能由任何合理方法导出)而形成的,错误理论。然而量子力学家们却口口声声:"量子力学是建立在实验基础上地科学"。这分明是在诡辩,再加上社会意识,量子力学又具备了狡辩能力。
1.3.2关于物质波的狡辩
对于"物质波"概念,量子力学[1]应用了三个基本假定:其一假定"对易关系"即(1)式,由此构成量子力学骨架;其二假定"测不准原理",由此编造了电子"几率云"图像;其三假定"波粒互补原理",这种原理本身就是一种诡辩,因为"波粒二象性"问题目前仍属困难不解的世界性难题。于是量子力学精心泡制出"波函数Ψ"并强加给电子。经如此之假定,电子便具备了神奇性质--量子力学家们的主观意识。
然而"波函数"的物理意义究竟是什么?量子力学家们着实应向人们交代清楚,遗憾的是任何学家都未能如愿。实际上对波函数Ψ的真实物理意义,量子力学家们也只是:你知、我知、天知、地知,凡人不可知。这分明是狡辩理论!
如果需要,量子力学(文献[1])首先拿出:
2πa=n――――――――――――――(3)
很明显式中2πa是粒子中心轨迹。于是说,物质波是粒子轨迹波动。此说极易征服初学者,但此说问题也易败露。量子力学立即改变说法,言(3)式系近代物理概念,对此不能用经典概念理解。于是又出现:
1.3.3关于"经典"与"近代"狡辩
量子力学经常炫耀是近代科学理论,已经超脱经典,又不时贬低经典理论。
然而,以下讨论完全证明:量子力学除了主观臆造因素外,完全没有离开经典物理一步,也未超出经典物理一点,就连波函数Ψ的表达式(无例外)也完全是经典数学和经典力学关系式,并且以下用不可否认的事实--量子力学所犯经典错误,表明量子力学连经典理论也不通。所以,量子力学所谓超脱经典,正在于一些基本假定连同主观臆造。在此种意义上说,量子力学不仅超脱经典,而且也超脱科学!1.3.4量子力学方法论狡辩
确切说,量子力学不能给波函数Ψ做出完整的真实物理学定义,但在理论中却轮番使用:①波函数Ψ表示粒子中心轨迹波动;②波函数Ψ表示粒子出现几率;③波函数Ψ表示弥撒物质波包三种概念。有了三种概念,又可各取所需,自然一切物理问题都"迎刃而解"了。
然而,量子力学同时又"有权"轮番否定这三种概念。但却不是自我否定,而是另一种需要--否定其它理论,其中包括真理。要指出的是,量子力学轮番使用三种概念,又轮番否定这三种概念,并不是在同一时间同一地点进行的。因为应用一种概念的同时又否定这种概念,这是卖矛又卖盾的故事,连儿童都知道是蠢事。显然量子力学家比儿童高明得多,这叫认识方法狡辩。
似这样,在哲学面前,用"建立在实验基础上"量子力学可以蒙混过关;其它科学由于研究任务不同,不会关心"量子化"根源,又由"领地"限制也无权过问波函数的真实意义;量子力学又可各取所需轮番应用和轮番否定①、②、③三种概念。于是,量子力学便以狡辩赢得了世界理论权威!
1.4关于"符合"试验问题
以下将证明,量子力学所谓符合实验,实际上系对实验的猜测。量子力学很善于做貌似合理实则谬误的猜测(以下揭示),并美其名曰"符合"试验。其实,对实验的真实物理过程并不清楚,又何谈相符呢?请看事实:
基于玻尔理论的成功,量子力学作两项重要推广。心理学原因,人们对这种推广又愿意接受。然而却出现本质性原则错误,请看:
1.4.1量子力学推广(一)
由于氢原子的试验电离能与玻尔理论真实能级相近,于是量子力学推广为:
试验电离能=原子真实能级――――――――――(4)
将该式推广到多电子原子中显然很省力气,但这是严重错误。请看氦原子事实:
试验(文献[1])测得氦原子两个电离能,这里分别用E1,E2表示为:
E1=1.80(Rhc)=24.58(ev)――――――――(5)
E2=5.80(Rhc)=79.01(ev)――――――――(6)
量子力学[1]认为这就是氦原子的两个真实能级。
若用E玻表示类氢氦离子基态能玻尔理论值,则
E玻=54.42(ev)―――――――――――――(7)
显然下式成立:
E2=E1+E玻――――――――――――――(8)
该式明确表明E2不是氦原子的真实能级,因为其中包含有E1,即第一电离能。
那么,实验值E2即(8)式表示什么物理内容呢?
研究表明:要使氦原子第二电子电离,仪器必先付出能量E1=24.58(ev)先使第一电子电离,这好比代价,氦原子于是变成类氢氦离子,其基态能为E玻=54.42(ev)。要使它电离,仪器必须再付出与E玻相等的能量,才能使第2电子电离。那么仪器付出总能量必为E2=E1+E玻,这就是氦原子电离实验真实过程,由此不难结论:
1.4.2据电离实验本文结论
电离实验结论一:氢原子及类氢氦离子玻尔理论值正确。
电离实验结论二:目前电离能实验值≠原子真实能级。
电离实验结论三:所有元素最低能级皆为其类氢离子能级,不存在比这更低的能级。
然而量子力学(文献[1]、[3])却竞相用"微扰法"、"变分法"乃至用修正核电荷方法逼近计算这氦原子的"能级"E2:
E2=5.80(Rhc)=79.01(ev)――――――(9)
显然,量子力学这种下意识"符合"实验,拙劣以极,形同瞎子摸象!
这是由于量子力学对原子结构缺乏了解,又没有搞清电离实验真实物理过程所致。
对此,进一步证明如下,参见表(一):
表(一)几个元素的类氢离子能级
原子序元素E1(ev)E玻(ev)E1+E玻E实(ev)注
13Al5.9862299.37992305.35692304
14Si8.1512666.73642674.88742673
15P10.4863061.30463071.79063070
16S10.3603483.08433493.44433494
17Cl12.9673932.07563945.04263946
18Ar15.7594408.27864424.03764426
表中E1为元素第一电离能实验值,E玻为类氢离子基态能玻尔理论值,E实表示类氢离子电离能实验值,可见下式成立:
E实=E1+E玻―――――――――――――(10)
该式明确表明类氢离子电离能实验值E实不能直接代表其真实能级,因为E实中包含有E1(第一电离能)。有说这是巧合。然而表中六个元素都完全巧合必有规律,这种规律就是以上三条结论。实际上(9)、(10)二式等价,但(10)式只对表中几个元素成立。对于其它元素或其它情况问题变得更为复杂,不可一日而语。
这进一步证明了上述三条结论,再做如下推论:
1.4.3据电离试验本文推论
电离实验推论一:任何电离实验过程都是电子几经碰撞交换能量综合结果。注意氢原子的电离能与真实能级相近但并不相等的事实,因此
电离实验推论二:任何元素任何电离能目前实验值均不能直接代表原子的真实能级。
电离实验推论三:随着理论与技术进步将来完全可以试验直接测得原子的真实能级。
以上证明(4)式完全错误,然而量子力学对此未经证明却实际应用。可见,量子力学逻辑上粗糙、理论荒诞!
1.4.4量子力学推广(二)
根据玻尔理论的成功,量子力学(文献[4])又作一项重要推广:认为多电子原子结构不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为n=1,2,3,4…
显然,这种推广也很省力,然而也是严重错误!
参见图(1)氢原子的能级,这代表玻尔理论的成功。可是量子力学毫不思索原封不动将图(1)推广到多电子原子中。量子力学很善于做这种貌似合理实则谬之千里的推广。从中可见量子力学理论思维完全不具物理学素质。
稍经分析不难发现,图(1)所示物理意义可用图(2)类比。谁都知道图(2)表示的内容是三个人在同一时刻的官位(级),或者表示一个人在三个不同时期的官位。但决不表示一个人在同一时刻具有三种官位(级)。
那么图(1)也如此:或者表示在同一时刻三个氢原子的能级(画在一起),或者表示一个氢原子在三个不同时刻的能级。但图(1)决不表示在同一时刻氢原子有三个能级(注意氢原子只有唯一电子)。
要知道,这种认识上的差异将产生完全不同乃至相反的结论。同样,量子力学这种推广也未经证明而普遍应用。
研究表明,原子结构这种性质是由量子化根源决定的。量子力学对此一无所知,严彦却夸夸其谈什么"量子"、什么"力学",实在误人不浅!
经量子力学如此推广,其结果必然使得原子结构--物质世界变得一塌糊涂。因之,物质结构必然由测得准变为测不准的了。这就是量子力学的【测不准原理】。稍经分析也不难发现【测不准原理】的哲学错误。
所以如上述,量子力学所谓符合实验,实际上是对实验进行貌似合理(但谬之千里)的猜测并作勇敢推广而已。
1.5关于【测不准原理】问题
如果人们要问,量子力学就会说:【测不准原理】是根据实验的总结。
根据什么实验?
还是根据"物质波"。
但须知,与其说世界公认量子力学是理论物理权威,毋宁说世界公认"波粒二象"性问题仍是世界性遗难问题。在此问题尚未彻底解决之前怎么可以总结呢?!
所以,在问题循环不解情况下,由于量子力学诡辩性及其狡辩能力,方才成为世界理论权威!以致人们对量子力学【测不准原理】的哲学错误丧失分辨能力。又由于这种错误原理隐藏在高深难懂的量子力学之中,常人不可涉才得以免遭非难。现在有必要给这错误原理充分揭露!
大量研究可以结论,目前为止的实验已经给出大部物理世界准确信息,这就是普朗克常数h
=2π?给出的信息。根据这种信息,本文已经给出目前大部物理学问题以准确具体描述,其中包括目前困难问题,也包括"波粒二象"性问题。并且这种描述全部具有8位数字有效精度与并实验完全相符的结果,以下将做这种描述。这表明〖测得准原理〗成立(参见提要)。这就在事实上完全打了破了量子力学【测不准原理】的神话--鬼话!
然而量子力学由于缺乏了解又理论贫乏,却完全错误地应用了大自然给出的准确信息:
Δp·Δx≥(1/2)?―――――――――――(11)
这就是量子力学【测不准原理】的数学表达式。显然竟将大自然给出的准确信息--普朗克常数?作为测不准的量度,是乃天大谬误。
第二章普朗克常数给出物质世界准确信息
本文大量研究,现总结普朗克常数:
h=2π?――――――――――――――――――(12)
给出的物质世界准确信息:
2.1?已经给出所有元素原子结构的准确信息
据此可以准确具体描述任何原子的真实结构,并都将与实验符合很好。文献[5]、[6]、[7]已经做了这种描述,这在事实上已经打破了量子力学【测不准原理】的神话--鬼话。
2.2?已经给出任何微观粒子(质子、中子、电子、光子以及场粒子等)自身结构准确信息
例如,可以算得质子自身结构理论半径,以rP表示,准确为:
rP=1.3214100×10-13(cm)―――――(13)
并可从能量、电荷、自旋、磁矩、元素周期率五方面算得完全相同的这一结果,已无可否认地证明这结果唯一正确。这是目前任何理论都办不到的!
又例如,可以算得电子自身结构理论半径,以re表示,准确为:
re=2.9742175×10-14(cm)----------(14)
同样可证明此结果唯一正确(繁琐,略),量子力学对此望尘莫及。
2.3?已经给出普适常数Φ的准确信息
普适常数定义:任何光子的波长λ与发射该光子的电子在原子中的轨道半径r之比为常数,以Φ表示之,那么有:
Φ=λ/r=常量=1/(ε。·α)
=4π×137.03600=1722.0451--------(15)
(说明:当电子跃迁为r∞时,轨道半径直接用r;当电子跃迁为rArB时,式中要用当量轨道半径,略。)
研究表明这是一个斩新的物理常数,虽无量纲,但具有丰富重要物理意义。由(15)式已经看出,普适常数Φ严格规定着光子和电子;以下还将看到,普适常数还严格规定着质子和中子以及粒子的磁矩及其"反常"。相形之下,量子力学竟将光速C称作"普适常数",不知多么无聊!
此外,根据普适方程(见下)和普适常数Φ还可算得任何光子的形成机制、光子的尺寸、质量、能量、性质以及光子的自身内部结构。此类问题,由于量子力学【测不准原理】的限制,人们连想都不敢想。可见量子力学荒谬已极!并且,这种计算完全表明光子的粒子实在性,而所谓波动性只不过是粒子实在性的客观反映。
2.4?已经给出分子结构、晶体结构、固体性质、液体性质、气体性质等物质结构准确信息
本文如下普适方程可以变为:
V=n2?2/mr2――――――――――――(16)
式中V为引力势能,它将准确决定晶体晶格能;而r则决定晶体晶格常数(略)。
2.5?已经给出量子数n=0,1,2,3…真实物理意义的准确信息
但在量子力学中,量子数n=0,1,2,3…只表示自然数,除此之外无任何物理意义。大量研究可以结论:宏观温度T就是量子数n在统计意义上的单值函数,即:
T=f(n)――――――――――――――(17)
研究还表明,对单个粒子(原子、分子)该式也严格成立,只不过对单个粒子(原子、分子)则无需统计。这已表明,微观粒子的温度也是"量子化"的,不能连续取值。此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!
2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息
周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。
2.7?已经给出天体结构准确信息
据此可以准确描述任何天体的天文结构。
研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。
也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。
这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。
宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。
不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!
2.7.1太阳系唯一稳态解
太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。
通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:K1、K2、K3,其中K1、K2是基本的,K3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!
2.7.2太阳系第一天文结构常数K1:
K1=Vi2·Ri=常数
=1.327×1026(达因·cm2/克)――――(18)
式中Vi为各行星轨道速度,Ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。
2.7.3太阳系第二天文结构常数K2:
K2=mi2·Vi2·Ri2/ri5=常数
=9.747×1049(克2/cm·秒2)―――(19)
式中mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。
研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②[太阳系天文结构计算]一文已送南京大学。)
2.8?已经给出大自然内在本质规律准确信息
见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。
第三章普朗克常数的真实物理意义
上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证[参见(11)式]。
现初步总结普朗克常数h=2π?真实物理意义如下:
3.1?对宏观,谓最小能量单位。
这就是:E=ω?=nh,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。
3.2?表征微观能量交换的最大单位。
研究表明,?是微观能量交换的最大单位。研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/Φn)?,其中,n=0,1,2,3…为量子数;而Φ=1722.0451为普适常数即(15)式。
3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。
电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。
3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。
实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。
3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。
实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。
需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!
3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。
研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:
第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。
第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。
也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!
若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:
T=(1/2)V――――――①
T=E――――――――②―――(20)
E=n2·?2/2m·r2――――③
该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。
3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。
这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。
3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。
它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。
3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。
3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。
然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!
2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息
周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。
电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。
3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。
实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。
3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。
实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。
需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!
3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。
研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:
第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。
第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。
也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!
若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:
T=(1/2)V――――――①
T=E――――――――②―――(20)
E=n2·?2/2m·r2――――③
该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。
3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。
这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。
3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。
它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。
3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。
3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。
然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!
2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息
周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。
电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。
3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。
实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。
3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。
实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。
需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!
3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。
研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:
第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。
第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。
也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!
若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:
T=(1/2)V――――――①
T=E――――――――②―――(20)m·r2――――③
该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。
3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。
这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。
3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。
它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。
3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。
3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。
然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!
2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息
周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。
电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。
3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。
实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。
3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。
实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。
需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!
3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。
研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:
第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。
第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。
也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!
若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:
T=(1/2)V――――――①
T=E――――――――②―――(20)
E=n2·?2/2m·r2――――③
该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。
3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。
这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。
3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。
它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。
3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。
3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。
然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!
2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息
周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。
2.7?已经给出天体结构准确信息
据此可以准确描述任何天体的天文结构。
研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。
也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。
这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。
宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。
不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!
2.7.1太阳系唯一稳态解
太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。
通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:K1、K2、K3,其中K1、K2是基本的,K3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!
2.7.2太阳系第一天文结构常数K1:
K1=Vi2·Ri=常数
=1.327×1026(达因·cm2/克)――――(18)
式中Vi为各行星轨道速度,Ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。
2.7.3太阳系第二天文结构常数K2:
K2=mi2·Vi2·Ri2/ri5=常数
=9.747×1049(克2/cm·秒2)―――
(19)
式中mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。
研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②[太阳系天文结构计算]一文已送南京大学。)
2.8?已经给出大自然内在本质规律准确信息
见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。
第三章普朗克常数的真实物理意义
上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证[参见(11)式]。
现初步总结普朗克常数h=2π?真实物理意义如下:
3.1?对宏观,谓最小能量单位。
这就是:E=ω?=nh,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。
3.2?表征微观能量交换的最大单位。
研究表明,?是微观能量交换的最大单位。研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/Φn)?,其中,n=0,1,2,3…为量子数;而Φ=1722.0451为普适常数即(15)式。
3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。
电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。
3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。
实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。
3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。
实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。
需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!
3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。
研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:
第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。
第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。
也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!
若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:
T=(1/2)V――――――①
T=E――――――――②―――(20)
E=n2·?2/2m·r2――――③
该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。
3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。
这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。
3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。
它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。
3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。
3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。
然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!
2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息
周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。
2.7?已经给出天体结构准确信息
据此可以准确描述任何天体的天文结构。
研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。
也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。
这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。
宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。
不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!
2.7.1太阳系唯一稳态解
太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。
通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:K1、K2、K3,其中K1、K2是基本的,K3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!
2.7.2太阳系第一天文结构常数K1:
K1=Vi2·Ri=常数
=1.327×1026(达因·cm2/克)――――(18)
式中Vi为各行星轨道速度,Ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。
2.7.3太阳系第二天文结构常数K2:
K2=mi2·Vi2·Ri2/ri5=常数
=9.747×1049(克2/cm·
2)―――(19)
式中mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。
研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②[太阳系天文结构计算]一文已送南京大学。)
2.8?已经给出大自然内在本质规律准确信息
见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。
第三章普朗克常数的真实物理意义
上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证[参见(11)式]。
现初步总结普朗克常数h=2π?真实物理意义如下:
3.1?对宏观,谓最小能量单位。
这就是:E=ω?=nh,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。
3.2?表征微观能量交换的最大单位。
研究表明,?是微观能量交换的最大单位。研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/Φn)?,其中,n=0,1,2,3…为量子数;而Φ=1722.0451为普适常数即(15)式。
3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。
电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。
3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。
实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。
3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。
实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。
需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!
3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。
研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:
第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。
第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。
也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!
若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:
T=(1/2)V――――――①
T=E――――――――②―――(20)
E=n2·?2/2m·r2――――③
该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。
3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。
这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。
3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。
它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。
3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。
3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。
然而量子力学一无所知,严彦却夸夸其谈,自欺欺人又听不得不同意见。认真地研究表明,量子力学并未解决任何实质性物理学问题。量自力学的贡献主要在于在人类文明史上建立一个永久性纪念碑--【测不准原理】--科学史上奇耻大辱!历史将证明这是对量子力学恰如其分的评价。
上述可见,普朗克常数h=2π?已经揭示并将揭示大自然内在本质规律…
第四章大自然(物质世界)内在本质规律一
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