大山里的一個(gè)家庭最值錢的財(cái)產(chǎn)是家里養(yǎng)的一只動物。這只動物是什么呢油挥?家庭成員們卻有不同看法潦蝇。
公公說:這是一只神奇的鹿。
婆婆說:這是一匹矯健的馬深寥。
兒媳婦說:啥呀攘乒!就是一頭蠢驢。
兒子無奈地說:其實(shí)惋鹅,就是一頭豬而已则酝。
兩個(gè)相互矛盾的陳述不能同時(shí)為真,真相只有一個(gè)负饲;語用一致性(Pragmatic
Consistency)即結(jié)論不能與真實(shí)世界矛盾堤魁。這就是邏輯一致性(Logical Consistency)原則喂链。每一個(gè)理論應(yīng)是一個(gè)完整的邏輯體系,邏輯鏈條必須完整自洽妥泉,不能有邏輯矛盾和漏洞椭微。
我們生存在同一個(gè)宇宙,卻有經(jīng)典物理學(xué)盲链、相對論蝇率、量子力學(xué)和弦理論4套互不相容的理論體系。沒有一個(gè)理論能夠達(dá)到自洽解釋宇宙所有未解之謎的終極理論的標(biāo)準(zhǔn)刽沾,這意味著現(xiàn)有的理論都不完備本慕!無一例外!
量子具有波粒二象性侧漓?當(dāng)弦理論提出后锅尘,這個(gè)答案就已經(jīng)過時(shí)了。弦理論認(rèn)為量子既不是粒子也不是波布蔗,而是不同振動模式的弦藤违。因此,量子不再具有波粒二象性纵揍,而是具有了波顿乒、粒、弦三象性泽谨。沒有人知道量子到底是什么璧榄?更談不上構(gòu)建一個(gè)自洽的邏輯體系!
這是一個(gè)知識大爆發(fā)的時(shí)代吧雹,也是一個(gè)疑惑叢生的時(shí)代骨杂。物理理論為解釋客觀世界而存在,還是為證明一個(gè)理論正確而創(chuàng)造一個(gè)宇宙來適用這個(gè)理論吮炕?面對未知的世界腊脱,我們依憑什么思想的指引走向未來?
尋找自然的超統(tǒng)一性龙亲,一直是物理學(xué)家追求的最高目標(biāo)陕凹,也是物理學(xué)家夢寐以求的。
170多年前鳄炉,法拉第認(rèn)為“物質(zhì)的力借以表現(xiàn)出來的各種形式杜耙,都有一個(gè)共同的源》鞫ⅲ”但他一直都找不到那一個(gè)共同的源佑女。
到了20世紀(jì)初,愛因斯坦等人企圖把電磁場與引力場統(tǒng)一起來,愛因斯坦經(jīng)過了30多年的努力团驱,所有統(tǒng)一電磁場與引力場的嘗試都沒有成功摸吠,但他堅(jiān)持不懈直到他的逝世。
愛因斯坦等人還把這種統(tǒng)一理論看作是對物理世界的“終極解釋”嚎花。有人問過愛因斯坦寸痢,他對這種研究投入的巨大努力是否有什么價(jià)值,他回答說:“至少我知道有99條路不通紊选√渲梗”“我知道成功的機(jī)會很小……但是必須做出努力……那是我的職責(zé)”眨”
法拉第献烦、愛因斯坦對自然力的統(tǒng)一性懷有堅(jiān)強(qiáng)的信念,他們一生始終不渝地為證實(shí)各現(xiàn)象之間的普遍聯(lián)系而努力卖词。雖然經(jīng)歷了多種失敗的嘗試巩那,可是出于對物質(zhì)世界的統(tǒng)一和諧的堅(jiān)定哲學(xué)信念和要竭力探求事物內(nèi)在本質(zhì)的頑強(qiáng)欲望,愛因斯坦把他的后半生的精力獻(xiàn)給了這一事業(yè)此蜈。在他的深刻思想的影響下拢操,許多物理學(xué)家把統(tǒng)一場論作為20世紀(jì)物理學(xué)的重要研究方向。但因?yàn)槔щy重重看不到希望舶替,不少人放棄了它。
瑞士籍奧地利物理學(xué)家泡利也曾嘗試著提出幾種理論杠园,但都沒有任何進(jìn)展顾瞪。提起這件事,他曾惱怒地說:“上帝拆散了的東西抛蚁,誰也不能再把它們組合在一起陈醒。”
但是物理學(xué)家們真的放棄物理超統(tǒng)一論了嗎瞧甩?答案是否定的钉跷。
中國自由學(xué)者劉敦鈺繼承了愛因斯坦的遺志,為了完成“超統(tǒng)一理論”這一科學(xué)研究課題肚逸,1999年他辭去了公務(wù)員爷辙,孤身一人從廣西北海來到廣州,一邊打工一邊搞研究朦促,但效果不好膝晾。
于是,從2000年開始务冕,劉敦鈺放棄了所有的工作血当,閉關(guān)3年多,全部致力于建立引力、電磁力臊旭、弱力和強(qiáng)力這四個(gè)基本相互作用的超統(tǒng)一理論的研究落恼。
他將自己的研究成果寫成了一部專著,書名為《尋找自然的終極解釋——自然的超統(tǒng)一性原理》(以下簡稱《原理》)离熏,目的是為了讓更多的人了解和認(rèn)識這個(gè)未知的宇宙佳谦。
《原理》一書本來由“三論”構(gòu)成,即:一是“基本統(tǒng)一論”撤奸,二是“宇宙統(tǒng)一論”吠昭,三是“生命統(tǒng)一論”。前面“兩論”在《原理》本書中已經(jīng)完成胧瓜,“生命統(tǒng)一論”還沒有完成矢棚。遺憾的是,為了生計(jì)府喳,他不得不暫停對“生命統(tǒng)一論”的研究蒲肋。
很多人將劉敦鈺稱為中國的愛因斯坦,因?yàn)椤对怼愤@本書中所涉及的問題很多钝满,都是當(dāng)今世界未解的科學(xué)難題兜粘,如:“以太真的不存在嗎?真空有物質(zhì)嗎弯蚜?宇宙的本原是什么孔轴?宇宙從何而來(即宇宙的起源問題)?它的最終歸宿在哪里碎捺?它的構(gòu)造又是如何路鹰?大爆炸前的奇點(diǎn)是什么?它的空間尺度有多大收厨?宇宙的密度極限是多少晋柱?最基本的粒子是什么?什么是暗物質(zhì)诵叁?質(zhì)量可以量子化嗎雁竞?宇宙是否存在超高溫高密度下的物質(zhì)態(tài)?引力拧额、弱力碑诉、電磁力和強(qiáng)力這四種基本力能統(tǒng)一嗎?微觀的基本粒子和宏觀的宇宙能統(tǒng)一嗎势腮?電與磁的根源及光的根源是什么联贩?超導(dǎo)的微觀物理機(jī)制如何?原子結(jié)構(gòu)真實(shí)的物理意義真的是像量子力學(xué)所描述的那樣嗎捎拯?原子核的結(jié)構(gòu)也真的是像夸克模型所描述的那樣嗎泪幌?”等等盲厌。
“自然的超統(tǒng)一性原理”是一種另類的和大膽假設(shè)的物理思想,但它沒有背離現(xiàn)有的物理學(xué)架構(gòu)祸泪,下面是《原理》的部分摘要:
第一部分——基本概念的論述和假設(shè)吗浩。
從研究真空開始,證明“以太”是可能存在的没隘,所以使“以太”復(fù)活了懂扼,困擾物理界100多年的“以太”問題,也終于得到了解決右蒲,還找到了“以太”的微觀結(jié)構(gòu)阀湿,提出以太是宇宙的本原。由此瑰妄,提出了“暗子陷嘴、光子和反光子是三種本原基本粒子”的假設(shè)。還假定:暗子的反粒子是它自身间坐,它具有質(zhì)量灾挨,沒有波動性;光子偶素由光子和反光子組成竹宋,它們互為反粒子劳澄,沒有質(zhì)量,也沒有波動性蜈七;波動光子是由光子與反光子相互作用而產(chǎn)生的秒拔,既具有波動性,又具有粒子性飒硅。波動光子通常簡稱為光溯警,也就是光量子理論所指的光子(能量子),為了將上述假設(shè)的不具有波動性的光子區(qū)別開來狡相,故稱波動光子。波動光子的所有性質(zhì)與光量子理論所指的具有波粒二象性的光子(能量子)的性質(zhì)相同食磕。
???? 第二部分——基本統(tǒng)一論尽棕。由量子引力理論、量子弱力理論彬伦、量子電磁理論滔悉、量子強(qiáng)力理論和超統(tǒng)一理論組成。
(3)在量子電磁理論中单绑,發(fā)現(xiàn)了電的根源:電是光子偶素極化的結(jié)果回官,即:電是由光子偶素極化而來的光子和反光子產(chǎn)生的,光子顯負(fù)電性搂橙,電量為一個(gè)元電荷歉提,反光子顯正電性,電量也為一個(gè)元電荷√蓿基本電荷的載電體是具有質(zhì)量的電子版扩,帶電體能夠束縛量子電荷,使電荷能在自由空間中獨(dú)立運(yùn)動侄泽。發(fā)現(xiàn)了極化的光子偶素是電磁場的微觀介質(zhì)礁芦。也發(fā)現(xiàn)了“單極電場線具有螺旋量子結(jié)構(gòu)”,即:負(fù)電荷的電場線為左螺旋量子結(jié)構(gòu)悼尾,正電荷的電場線為右螺旋量子結(jié)構(gòu)柿扣。由此,揭示了磁的根源:磁是電荷自旋或電場(單極)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的結(jié)果闺魏。在量子電磁理論中未状,揭示光的本質(zhì):“狹義上的光”所指的應(yīng)該只是波動光子;“廣義上的光”所指的應(yīng)該是由波動光子和電磁波組成的舷胜。根據(jù)電磁相互作用的本質(zhì)和電阻率定律以及量子力學(xué)理論娩践,建立了“簡并相超導(dǎo)理論”(或稱“簡并態(tài)超導(dǎo)理論”)。這一理論烹骨,幾乎可以解釋目前已發(fā)現(xiàn)的所有超導(dǎo)現(xiàn)象翻伺。應(yīng)用這一理論,提出了“簡并氫可能存在并具有超導(dǎo)電性”的科學(xué)預(yù)言沮焕。該超導(dǎo)理論和這一科學(xué)預(yù)言吨岭,也許被紐約羅切斯特大學(xué)蘭加·迪亞斯團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)(2020年人類首次發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)體的實(shí)驗(yàn))證明了。根據(jù)磁的根源和鏡像對稱原理峦树,發(fā)現(xiàn)原子結(jié)構(gòu)的真實(shí)物理意義并非量子力學(xué)所認(rèn)為的那樣:是偶然性的辣辫,而應(yīng)該是必然性的。
(5)在超統(tǒng)一理論中魁巩,從微觀結(jié)構(gòu)上急灭,證明自由空間與非自由空間是統(tǒng)一的;從相互作用的源谷遂、量子化的場葬馋、量子化的介質(zhì)、能量轉(zhuǎn)化過程肾扰、基本作用力的產(chǎn)生和獨(dú)立形成過程等方面看畴嘶,四種基本相互作用是統(tǒng)一的,并且知道弱力集晚、電磁力窗悯、強(qiáng)力都源于引力。建立了統(tǒng)一力定律偷拔。統(tǒng)一力定律不僅將四種基本相互作用統(tǒng)一蒋院,也將宏觀與微觀統(tǒng)一亏钩。在能量的轉(zhuǎn)化過程中,系統(tǒng)內(nèi)“相關(guān)的能量載體”與外界“相關(guān)的能量載體”之間悦污,不管是那一種形式的相互作用铸屉,都能通過它們相互作用之間的“統(tǒng)一場”傳遞,它們之間所產(chǎn)生的相互作用力就是統(tǒng)一力切端。從微觀上看彻坛,統(tǒng)一力都是通過暗子或光子與反光子這三種基本粒子傳遞的。根據(jù)超統(tǒng)一理論預(yù)言:自然順過程和逆過程的對稱性不守恒踏枣。
第三部分——宇宙統(tǒng)一論昌屉。
建立了大爆炸的統(tǒng)一宇宙模型,這個(gè)模型與伽莫夫的大爆炸模型雖然有些相似之處茵瀑,但從粒子的生成過程看间驮,有著本質(zhì)的不同,即是以“強(qiáng)電子偶素模型”為基礎(chǔ)马昨,特別解釋了“為什么上帝偏愛質(zhì)子竞帽?”還預(yù)言:“物質(zhì)與反物質(zhì)的對稱性不守恒”。還重新解釋了“宇宙黑體輻射與膨脹”現(xiàn)象鸿捧。
在宇宙的演化過程中屹篓,對宇宙膨脹和黑洞都有新的解釋,宇宙膨脹為宇宙軟黑體膨脹匙奴,黑洞并非無限坍縮堆巧。提出了決定宇宙命運(yùn)的兩個(gè)定理,即“光宿定理“與“宇宙瘦身定理”泼菌。根據(jù)這兩個(gè)定理得出了三個(gè)重要結(jié)論:(一)宇宙中的質(zhì)量不可能全部被耗盡谍肤;(二)宇宙的光源也不可能會熄滅;(三)宇宙將永遠(yuǎn)不會靜止哗伯。這意味著宇宙只有起點(diǎn)荒揣,沒有終點(diǎn)。從宇宙的本原時(shí)代焊刹,到宇宙起源乳附,再到宇宙大爆炸,以及宇宙演化和終局伴澄,整個(gè)過程,統(tǒng)一定律都是適用的阱缓,每個(gè)過程的空間微觀結(jié)構(gòu)與三種本原基本粒子都是統(tǒng)一的非凌,也是自洽的。
“統(tǒng)一物理”的創(chuàng)立荆针,將給人類對大自然的認(rèn)識又提供了一種新的科學(xué)理論敞嗡,但它可能向經(jīng)典物理學(xué)和現(xiàn)代物理學(xué)提出一些新的挑戰(zhàn)颁糟,也可能對宏觀的宇宙世界和微觀粒子物理世界出現(xiàn)新的認(rèn)識上的革命,由此可能會引發(fā)一場物理學(xué)上革命性的爭論喉悴。
眾所周知棱貌,宇宙有四種基本作用力,分別是萬有引力箕肃,電磁力婚脱,弱力和強(qiáng)力,追求四種作用力統(tǒng)一直是科學(xué)家的夢想勺像,目前已經(jīng)完成電磁力障贸,強(qiáng)力和弱力的統(tǒng)一,叫大統(tǒng)一理論吟宦,唯獨(dú)還沒有完成引力統(tǒng)一篮洁。
愛因斯坦后半生花了三十多年,致力于尋找一種統(tǒng)一的理論來解釋所有相互作用殃姓,也可以說是解釋一切物理現(xiàn)象袁波,因?yàn)樗J(rèn)為自然科學(xué)中“統(tǒng)一”的概念或許是一個(gè)最基本的法則。甚至可說在愛因斯坦的哲學(xué)中蜗侈,“統(tǒng)一”的概念根深蒂固篷牌,他深信“自然界應(yīng)當(dāng)滿足簡單性原則”。
從30年代提出相對論后不久宛篇,愛因斯坦就著手研究“大統(tǒng)一理論”娃磺,試圖通過“弱作用,磁場叫倍,強(qiáng)作用”的統(tǒng)一思維來簡單的解釋宇宙偷卧,進(jìn)一步將當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的四種相互作用統(tǒng)一到一個(gè)理論框架下,從而找到這四種相互作用產(chǎn)生的根源吆倦。這一工作一直到他1955年逝世為止听诸,并幾乎耗盡了他后半生的精力,而且統(tǒng)一思維與當(dāng)時(shí)物理學(xué)界的主流思想不符蚕泽,以致于一些科學(xué)史學(xué)家斷言這是愛因斯坦的一大失誤晌梨。
縱觀科學(xué)發(fā)展史,很少有一種科學(xué)理論一提出就是完美的须妻,特別是那些具有革命性的理論仔蝌,都是在爭論中發(fā)展和完善的。
中國自由學(xué)者劉敦鈺之所以被大家認(rèn)為有望成為下一個(gè)愛因斯坦荒吏,主要是因?yàn)樗粌H繼承了愛因斯坦的遺志敛惊,更是完成了物理超統(tǒng)一理論的研究,并取得了令人振奮的科學(xué)成果绰更。
我們這個(gè)時(shí)代需要能夠提出問題的人瞧挤。提問是非常重要的锡宋,就像是我們上學(xué)時(shí)經(jīng)常看到的一幅圖:
這個(gè)白色的圈特恬,表示人類的知識执俩,做學(xué)問就是專門研究一個(gè)很小的點(diǎn),使勁鉆癌刽。
可能從宏觀上來看役首,鉆出來的這個(gè)點(diǎn)并不起眼,但是這個(gè)點(diǎn)是人類全新的知識妒穴,它將永遠(yuǎn)被流傳下去宋税。