量子力学和相对论的意义范文1

【关键词】超弦/m理论/圈量子引力/哲学反思

【正文】

本文分四部分。首先明确什么是量子引力？其次给出当代量子引力发展简史，更次概述当代量子引力研究主要成果，最后探讨量子引力的一些哲学反思。

一、什么是量子引力？

当代基础物理学中最大的挑战性课题，就是把广义相对论与量子力学协调起来[1]。这个问题的研究，将会引起我们关于空间、时间、相互作用（运动）和物质结构诸观念的深刻变革，从而实现20世纪基础物理学所提出的空间时间观念的量子革命。

广义相对论是经典的相对论性引力场理论，量子力学是量子物理学的核心。凡是研究广义相对论和量子力学相互结合的理论，就称为量子引力理论，简称量子引力。探讨量子引力卓有成效的理论，主要有两种形式。第一，是把广义相对论进行量子化，正则量子引力属于此种。第二，是对一个不同于广义相对论的经典理论进行量子化，而广义相对论则作为它的低能极限，超弦／m理论则属于这种。

圈(loop)量子引力[2]是当前正则量子引力的流行形式。正则量子引力是只有引力作用时的量子引力，和超弦／m理论相比，它不包括其它不同作用。它的基本概念是应用标准量子化手续于广义相对论，而广义相对论则写成正则的即hamiltonian形式。正则量子引力根据历史发展大体上可分为朴素量子引力和圈量子引力。粗略来说，前者发生于1986年前，后者发生于1986年后。朴素量子引力由于存在着紫外发散的重正化困难，从而圈量子引力发展成为当前正则量子引力的代表。

超弦／m理论的目的，在于提供己知四种作用即引力和强、弱、电作用统一的量子理论。理论的基本实体不是点粒子，而是1维弦、2维简单膜和多维brane（广义膜）的延展性物质客体。超弦是具有超对称性的弦，它不意味着表示单个粒子或单种作用，而是通过弦的不同振动模式表示整个粒子谱系列。

圈量子引力和超弦／m理论之外，当代量子引力还有其它不同方案。例如，euclidean量子引力、拓扑场论、扭量理论、非对易几何等。

二、当代量子引力研究进展

我们主要给出超弦／m理论和圈量子引力研究的重大进展。

1.超弦／m理论方面[3]

弦理论简称弦论，虽然在20纪70年代中期，已经知道其中自动包含引力现象，但因存在一些困难，只是到80年代中期才取得突破性进展。

1)80年代超弦理论

弦论发展可粗略分为早期弦理论（70年代）、超弦理论（80年代）和m理论（90年代）三个时期。我们从80年代超弦理论开始，简述其研究进展。

1981年，m·green和j.schwarz提出一种崭新的超对称弦理论，简称超弦理论，认为弦具有超对称性质，弦的特征长度已不再是强子的尺度（～10[-13]厘米），而是planck尺度（～10[-33]厘米）。

1984年，green和schwarz证明[4]，当规范群取为so(32)时，超弦i型的杨－mills反常消失，4粒子开弦圈图是有限的。

1985年，d.gross,j.harvey[5]等4人提出10维杂化弦概念，这种弦是由d=26的玻色弦和d=10超弦混合而成。杂化弦有e[,8]×e[,8]和so(32)两种。

同年，p.candlas,g.horowitz,a.strominger和e.witten[6]对10维杂化弦e[,8]×e[,8]的额外空间6维进行紧致化，最重要的一类为calabi－丘流形。但是这类流形总数多到数百万个，应该根据什么原则来选取作为我们世界的c－丘流形，至今还不清楚，虽然近10多年来，这方面的努力从来未中断过。

1986年，提出建立超弦协变场论问题，促进了对非微扰超弦理论的探讨。在诸种探讨方案中，以e.witten的非对易几何最为突出[7]。

同年，人们详细地研究了超弦唯象学，例如e[,6]以下如何破缺及相应的物理学，对紧致空间已不限于c－丘流形，还包括轨形(orbifold)、倍集空间等。

人们常把1984-86年期间对超弦研究的突破，称为第一次超弦革命。在此期间建立了超弦的五种相互独立的10维理论，而且是微扰的。它们是i型、iia型、iib型、杂化e[,8]×e[,8]型和so(32)型。

2)90年代m理论

经过80年代末期和90年代初期，对超弦理论的对偶性、镜对称及拓扑改变等的研究，到1995年五种超弦微扰理论的统一性问题获得重大突破，从此第二次超弦革命开始出现。

1995年，witten在南加州大学举行的95年度弦会议上发表演讲，点燃起第二次超弦革命。witten根据诸种超弦间的对偶性及其在不同弦真空中的关联，猜测存在某一个根本理论能够把它们统一起来，这个根本理论witten取名为m理论。这一年内witten、p.horava、a.dabhulkar等人，给出ⅱa型弦和m理论间的关系[8]、i型弦和杂化so(32)型弦间的关系、杂化弦e[,8]×e[,8]型和m理论间的关系等。

1996年，j.polchinski、p.townscend、c.baches等人认识到d-branes的重要性。积极进行d-branes动力学研究[9]，取得一定成果。同年，a.strominger、c.vafe应用d-brane思想，计算了黑洞这种极端情形的熵和面积关系[10]，得到了和bekenstein-hawking的熵－面积的相同表示式。g.callon、j.maldacena对具有不同角动量与电荷的黑洞所计算的结果指出，黑洞遵从量子力学的一般原理。g.collins探讨了量子黑洞信息损失问题。

1997年，t.banks、j.susskind等人提出矩阵弦理论，研究了m理论和矩阵模型间的联系和区别。

同年，maldacena提出ads/cft对偶性[11]，即一种anti-de sitter空间中的iib型超弦及其边界上的共形场论之间的对偶性假设，人们称为maldacena猜测。这个猜测对于我们世界的randall-sundrum膜模型的提出及hawking确立果壳中宇宙的思想，都有不少的启示。

2.圈量子引力方面[12]

1)二十世纪80年代

1982年，印度物理学家a.sen在phys.rev.和phys.lett.上相继发表两篇文章，把广义相对论引力场方程表述成简单而精致的形式。

1986年，a.ashtekar研究了sen提出的方程，认为该方程已经表述了广义相对论的核心内容。一年后，他给出了广义相对论新的流行形式，从而对于在planck标度的空间时间几何量，可以进行具体计算，并作出精确的数量性预言。这种表述是此后正则量子引力进一步发展的关键。

同年，t.jacobson和l.smolin求出wilson圈解。在引进经典ashtekar变量后，他们在圈为光滑且非自相交情形下，求出了正则量子引力的wdw方程解。此后，他们又找到了即使在圈相交情况下的更多解。

1987年，由于hamiltonian约束的wilson圈解的发现，c.revolli和smolin引进观测量的经典possion代数的圈表示，并使微分同胚约束用纽结(knot)态完全解出。

1988年，v.husain等人用纽结理论(knot theory)，研究了量子约束方程的精确解及诸解间的关系，从而认为纽结理论支配引力场的物理量子态。同年，witten引进拓朴量子场论(tqft)的概念。

2)二十世纪90年代

1990年，rovelli和smolin指出，对于在大尺度几何近似变为平直时态的研究，可以预言planck尺度空间具有几何断续性。对于编织的这些态，在微观很小尺度上具有“聚合物”的类似结构，可以看作为j.wheeler时空泡沫的形式化。

1993年，j.iwasaki和rovelli探讨了量子引力中引力子的表示，引力子显示为时空编织纤维的拓朴修正。

1994年，rovelli和smolin第一次计算了面积算子和体积算子的本征值[13]，得出它们的本征谱为断续的重大结论。此后不久，物理学者曾用多种不同方法证明和推广这个结论，指出在planck标度，空间面积和体积的本征谱，确实具有分立性。

1995年，rovelli和smolin利用自旋网络基[14]，解决了关于用圈基所长期存在的不完备性困难。此后不久，自旋网络形式体系，便由j.baez彻底阐明。

1996年，rovelli应用k.krasnov观念，从圈量子引力基本上导出了黑洞熵的bekenstein-hawking公式[15]。

1998年，smolin研究圈和弦间的相似性，开始探讨圈量子引力和弦论的统一问题。

三、当代量子引力理论主要成就

1.超弦／m理论方面

1)弦及brane概念的提出

广义相对论中的奇性困难、量子场论中的紫外发散本质、朴素量子引力中的重正化问题，看来都起源于理论的纯粹几何的点模型。超弦理论提出轻子、夸克、规范粒子等微观粒子都是延伸在空间的一个区域中，它们都是1维的广延性物质，类似于弦状，其特征长度为planck长度。m理论更推广了弦的概念，认为粒子类似于多维的brane，其线度大小为planck长度。为简单起见，我们把brane也称作膜。超弦／m理论中，用有限大小的微观粒子替代粒子物理标准模型中纯粹几何的点粒子，这是极为重要且富有成效的革命性观念。

2)五种微扰超弦理论

这五种超弦的不同在于未破缺的超对称荷的数目和所具有的规范群。i型有n=1超对称性，含有开弦和闭弦，开弦零模描述杨－mills场，闭弦零模描述超引力。ⅱa型有n=2超对称性，旋量为majorana-weyl旋量，不具有手征性，自动无反常，只含有闭弦，零模描述n=2超引力。iib型同样有n=2超对称性，具有手征性。杂化弦是由左旋d=10超弦和左旋d=26玻色弦杂化而成，只包含可定向闭弦，有手征性和n=1超对称性，可以描述引力及杨－mills作用。

3)超弦唯象学

从唯象学角度来看，杂化弦型是重要的，e[,8]×e[,8]是由紧致16维右旋坐标场(26-10=16)而产生的，即由16维内部空间紧致化而得到，也就是说在紧致化后得到d=10，n=1，e[,8]×e[,8]的超弦理论。

但是迄今为止，物理学根据实验认定我们的现实空间是三维的，时间是一维的，把四维时空(d=4)作为我们的现实时空。因此我们必须把10维时空紧致化得到低能有效四维理论，为此人们认为从d=10维理论出发，通过紧致化有

m[10]m[4]×k

此中k为c－丘流形，此内部紧致空间维数为10-4=6，m[4]为minkowski空间，从而得到4维minkowski空间低能有效理论。其重要结论有：

(1)由d=10,e[,8]×e[,8]超弦理论（m[10]中规范群为e[,8]×e[,8]）紧致化为d=4，e[,6]×e[,8]、n=1超对称理论。

(2)夸克和轻子的代数ng完全由k流形的拓朴性质决定：为euler示性数χ，系拓朴不变量。

(3)对称破缺问题。已知超弦四维有效理论为n=1，规范群为e[,6]×e[,8]的超对称杨—mills理论，现实模型要求破缺。首先由第二个e[,8]进行超对称破缺，然后对大统一群e[,6]已进行破缺，从而引力作用在e[,8]中，弱、电、强作用在e[,6]中，实现了四种作用的统一。

4)t和s′对偶性

尽管五种超弦理论在广义相对论和量子力学统合上，取得了不少进展，但是五种超弦理论则是相互独立的，理论却是微扰的。尽管在超弦唯象学中，原则上－丘流形k一旦固定下来，在d=4时空中所有零质量费米子和玻色子（包括higgs粒子）就会被确定下来，但是－丘真空态总数则可多到数百万个，应该根据什么原则来选取－丘真空态，目前还不清楚。t对偶性和s对偶性的提出，正是五种超弦理论融通的主要桥梁。

在m理论的孕育过程中，对偶性起了重要作用。弦论中存在着一种在大小紧致空间之间的对偶性。例如ⅱa型弦在某一半径为r[,a]的圆周上紧致化和ⅱb型在另一半径为r[,8]的圆周上紧致化，两者是等效的，则有关系r[,b]=(m[2,s]r[,a])[-1]。于是当r[,a]从无穷大变到零时，r[,b]从零变到无穷大。这给出了ⅱa弦和ⅱb弦之间的联系。两种杂化弦e[,8]×e[,8]和so(32)也存在类似联系，尽管在技术性细节上有些差别，但本质上却是同样的。

a.sen证明，在超对称理论中，必然存在着既带电荷又带磁荷的粒子。当这一猜测推广到弦论后，它被称作为s对偶性。s对偶性是强耦合与弱耦合间的对称性，由于耦合强度对应于膨胀子场，杂化弦so(32)和i型弦可通过各自的膨胀子连系起来。

5)m理论和五种超弦、11维超引力间的联系

m理论作为10维超弦理论的11维扩展，包含了各种各样维数的brane，弦和二维膜只是它的两种特殊情况。m理论的最终目标，是用一个单一理论来描述已知的四种作用。m理论成功的标志，在于把量子力学和广义相对论的新理论框架中相容起来。

附图

上面给出五种超弦理论、11维超引力和m理论相容的一个框架示意图[16]，即m理论网络。此网络揭示了五种超弦理论、11维超引力都是单一m理论的特殊情形。当然至今m理论的具体形式仍未给出，它还处于初级阶段。

6)推导量子黑洞的熵－面积公式。

在某些情形下，d-branes可以解释成黑洞，或者说是黑branes，其经典意义是任何物质（包括光在内）都不能从中逃逸出的客体。于是开弦可以看成是具有一部分隐藏在黑branes之内的闭弦。hawking认为黑洞并不完全是黑的，它可以辐射出能量。黑洞有熵，熵是用量子态来衡量一个系统的无序程度。在m理论之前，如何计算黑洞量子态数目是没有能力的。strominger和vafa利用d-brane方法，计算了黑－branes中的量子态数目，发现计算所得的的熵－面积公式，和hawking预言的精确一致，即bekenstein-hawking公式，这无疑是m理论的一个卓越成就。

对于具有不同角动量和电荷的黑洞所计算结果指出，黑洞遵从量子力学的一般原理，这说明黑洞和量子力学是十分融洽的。

2.圈量子引力方面

1)hamiltonian约束的精确解。

圈量子引力惊人结果之一，是可以求出hamiltonian约束的精确解。其关键在于hamiltonian约束的作用量，只是在s－纽结的结点处不等于零。所以不具有结点的s－纽结，才是量子einstein动力学求出的物理态。但是这些解的物理诠释，至今还是模糊不清的。

其它的多种解也已求得，特别是联系连络表示的陈－simons项和圈表示中的jones多项式解，j.pullin已经详细研究过。witten用圈变换把这两种解联系起来。

2)时间演化问题

人们试图通过求解hamiltonian约束，获得在概念上是很好定义的、并排除冻结时间形式来描述量子引力场的时间演化。一种选择是研究和某些物质变量相耦合的引力自由度随时间演化，这种探讨会导致物理hamiltonian的试探性定义的建立，并在强耦合微扰展开中，对s纽结态间的跃迁振幅逐级进行考查。

3)杨－mills理论的重正化问题

t.thiemann把含有费米子圈的量子引力，探索性地推广到杨－mills理论进行研究。他指出在量子hamiltonian约束中，杨－mills项可以严格形式给出定义。在这个探索中，紫外发散看来不再出现，从而强烈支持在量子引力中引进自然切割，即可摆脱传统量子场论的紫外发散困难。

4)面积和体积量度的断续性

圈量子引力最著名的物理成果，是给出了在planck标度的空间几何量具有分立性的论断。例如面积

此中lp是planck长度，j[,i]是第i个半整数。体积也有类似的量子化公式。

这个结论表明对应于测量的几何量算子，特别是面积算子和体积算子具有分立的本征值谱。根据量子力学，这意味着理论所预言的面积和体积的物理测量必定产生量子化的结果。由于最小的本征值数量级是planck标度，这说明没有任何途径可以观测到比planck标度更小的面积（～10[-66]厘米[2]）和体积（～10[-99]厘米[3]）。从此可见，空间由类似于谐振子振动能量的量子所构成，其几何量本征谱具有复杂结构。

5)推导量子黑洞的熵－面积公式

已知schwarzchild黑洞熵s和面积a的关系，是bekenstein和hawking所给出，其公式为：

附图

这里k是boltzman常量，是planck常量，g[,n]为牛顿引力常量，c为光速。对这个关系式的深层理解和由物理本质上加以推导，m理论已经作过，现在我们看下圈量子引力的结果。

应用圈量子引力，通过统计力学加以计算，krasnov和rovelli导出

附图

此处γ为任意常数，β是实数(～1/4π)，显然如果取γ＝β，则由式(3)即可得到式(2)。这就是说，从圈量子引力所得出的黑洞熵－面积关系式，在相差一个常数值因子上和bekenstein-hawking熵－面积公式是相容的。

bekenstein-hawking熵公式的推导，对圈量子引力理论是一个重大成功，尽管这个事实的精确含义目前还在议论，而且γ的意义也还不够清楚。

四、量子引力理论的哲学反思

我们从空间和时间的断续性、运动（相互作用）基本规律的统一性、物质结构基本单元的存在性三个方面进行哲学探讨。

1.空间和时间的断续性

当代基础物理学的核心问题，是在planck标度破除空间时间连续性的经典观念，而代之以断续性的量子绘景。量子引力理论对空间分立性的揭示和论证，看来是最为成功的。

超弦／m理论认为，我们世界是由弦和brane构成的。根据弦论中给出的新的不确定性关系，弦必然有位置的模糊性，其线度存在一有限小值，弦、膜、或brane的线度是planck长度，从而一维空间是量子化的。由此推知，面积和体积也应该是量子化的。二维面积量子的数量级为10[-66]厘米[2]，三维体积量子的数量级为10[-99]厘米[3]等。

对于圈量子引力，其最突出的物理成果是具体导出了计算面积和体积的量子化公式。粗略说来，面积的数量级是planck长度lp的二次方，体积的数量级是lp的三次方。这就令人信服地论证了在planck标度，面积和体积具有断续性或分立性，从而根本上否定了空间在微观上为连续性的经典观念。

依据空间和时间量度的量子性，芝诺悖论就是不成立的，阿基里斯在理论上也完全可以追上在他前面的乌龟。类似的，《庄子·天下》篇中的“一尺之捶，日取其半，万世不竭”这个论断在很小尺度上显然也是不成立的。古代哲学中这两个难题的困人之处，从空间时间断续性来看，是由于预先设定了空间和时间的度量，始终是连续变化的经典性质。实际上在微观领域，空间和时间存在着不可分的基本单元。

2.运动（相互作用）基本规律的统一性

20世纪基础物理学巨大成功之一，就是建立了粒子物理学的标准模型，理论上它是筑基于量子规范场论的。这个模型给出了夸克、轻子层次强、弱、电作用的su(3)×su(2)×u(1)规范群结构，在一定程度上统一了强、弱、电三种相互作用的规律。但是它不含有引力作用。

超弦／m理论的探讨，在于构建包含引力在内的四种作用统一的物理理论。传递不同相互作用的粒子如光子（电磁作用）、弱玻色子（弱作用）、胶子（强作用）和引力子（引力作用），对应于弦的各种不同振动模式，夸克、轻子层次粒子间的作用，就是弦间的相互作用。在planck标度，超弦／m理论是四种基本作用统一理论的最佳侯选者，也就是所说的万物理论(theory of everything)的最佳侯选者。

在planck时期，物质运动或四种作用基本规律的统一性，正是反映了我们宇宙在众多复杂性中所显现的一种基本简单性。

3.物质微观结构的基本单元的存在性[17]

世界是由物质构成的，物质通常是有结构的，但是物质结构在层次上是否具有基本单元，即德谟克利特式的“原子”是否存在？这是一个长期反复争论而又常新的课题。当代几种不同的量子引力，尽管对某些问题存在着不同的见解，但是关于这个问题从实质上来看，却给出了一致肯定的回答。

超弦／m理论认为，构成我们世界的物质微观基本单元是具有广延性的弦和brane，并非所谓的只有位置没有大小的数学抽象点粒子。粒子物理学标准模型中的粒子，都是弦或brane的激发。弦和brane的线度是有限短的planck长度，它们正是构成我们世界的物质基本单元，即德谟克利特式的“原子”，这是超弦／m理论为现今所有粒子提供的本体性统一。

圈量子引力给出了在planck标度面积和体积的量子化性质，即断续的本征值谱，面积和体积分别存在着最小值。由于在圈量子引力中，脱离引力场的背景空间是不存在的，而引子场是物质的一种形态，因此脱离物质的纯粹空间也就是不存在的。空间体积和面积的不连续性和基本单元的存在，正是物质微观结构的断续性和基本单元的存在性的最有力论据。

总之，超弦／m理论和圈量子引力从不同的侧面，对量子引力的本质和规律作出了一定的揭示，它们在planck标度领域一致地得出了空间量子化和物质微观结构基本单元存在的结论。这无疑是人们在20世纪末期对我们世界空间时间经典观念的重大突破，也是广义相对论和量子力学统合的成果；同时更是哲学上关于空间和时间是物质存在的客观形式，没有无物质的空间和时间，也没有无空间和时间的物质学说的一曲凯歌！

【参考文献】

[1]　g.horowitz.quantum gravity at the turn of the millennium.gr-qc/0011089.22.

[2]　c.rovelli.loop quantum gravity.gr-qc/9710008 10.oct.1997.

[3]　m.kaku.introduction to superstring and m-theory.second editon.springer.new york,1999.

[4]　m.green,j.schwarz.anomally cancellations in supersymmetric d=10 gauge theory and superstring theory.phys.lett.149b(1984)11.

[5]　d.gross,j.horvey,e.martine and r.rohm.heterotic string.phys.rev.lett 54(1985)502.

[6]　p.candelas,g.horowitz a.strominger and e.witten.vacuum configurations for superstrings.nucl.phys.b258(1985)46.

[7]　e.witten.non-commutative geometry and string field theory.nucl.phys.b276(1986)291.

[8]　e.witten.string-string duality conjecture in various.dimensions.nucl.phys.b443(1995)307.

[9]　c.baches.d-brane dynamics.phys.lett.b374(1996)37.

[10]　a.strominger,c.vafa.microscopic origin of the bekenstein-hawking entropy.phys.lett.b379(1996)99.

[11]　j.maldacena.the large-nlimit of superconformal field theories and supergravity.hep-th/9711200.

[12]　c.rovelli.notes for a brief history of quantum gravity.gr-qc/0006061.23jan,2001.

[13]　c.rovelli,l.smolin.descreteness of area and volume in quantum gravity.gr-qc/9411005.

[14]　c.rovelli,l.smolin.spin networks and quantum gravity.phys.rev.d52(1995)5743.

[15]　c.rovlli,black hole entropy from loop quantum gravity.phys.rev.lett.74(1996)3288.

量子力学和相对论的意义范文2

关键词：科学革命 认识论 方法论 批判学派 爱因斯坦

abstract：this paper presents and discusses five epistemological and methodological enlightenments from scientific revolution at the turn of 19th and 20th century. they are reality going from strength to weakness, subject rising high; reason leading, experience thinning; theory being provisional, truth being relative; science-value being difficult to separate; science renunciation, all disciplines having equal rights. it lastly emphasizes that scientists ought to be on guard against chauvinism & hegemonism and mans of letters must give up well-frogism & yelangism. only in this way can culture of science and culture of the humanities move towards new syntheses, that is, scientific humanism (new humanism )and human scientism (new scientism).

key words: scientific revolution, transform of epistemology and methodology , critical school of thoughts, albert einstein

中文所谓的“现代科学革命”，我们一般是指19和20世纪之交的科学革命——更确切地讲是“物理学革命”[ ]。其具体时段是，从1895年伦琴x射线的发现到狄拉克和约尔丹1926年对矩阵力学和波动力学的综合；也可以上溯到马赫1883年在《力学史评》中对经典力学的批判[ ]，下移至狄拉克1928年相对论性电子运动方程的建立或1930年集大成著作《量子力学原理》的出版。这次科学革命虽然延续了数十年，但是比起哥白尼、伽利略、牛顿发动的第一次科学革命即中文所谓的“近代科学革命”（1543年《天球运行论》的出版到1687年《自然哲学的数学原理》的出版）来，历时毕竟要短得多。

现代科学革命的理论成果是爱因斯坦发明的相对论和以普朗克、爱因斯坦、玻尔、薛定谔、海森伯、狄拉克等为代表的量子物理学家创造的量子力学。这些理论成果辐射或扩散到其他学科，使天文学、化学、生物学也发生了质的变化，并且形成了一系列交叉科学和边缘科学。在此基础上，各种各样的高新技术似雨后春笋，纷纷破土而出，如半导体技术、微电子技术、计算机技术、核能技术、激光技术、航天技术、基因技术、纳米技术等等，从而出现了所谓的现代技术革命。20世纪后半叶，科学和技术的发展基本上是在物理学革命的概念框架内进行的，即使在21伊始也难以看到新一轮科学革命的迹象——新一轮的科学革命需要新的思想进路、新的概念框架和新的科学方法。

现代科学革命及其引发的技术革命不仅改变了整个社会的物质面貌，而且也改变了人的精神面貌，实现了世界观和思维方式的转换[ ]。在这里，我只想探讨一下，现代科学革命由于诞生了崭新的科学理论，特别是它摧毁了近代科学——我约定以该中文术语指称从16和17世纪科学革命到19世纪末的经典科学（特指经典力学和经典物理学）——的基础、限定了它的适用范围这一事实本身，对认识论和方法论的诸多启示。

1. 实在弱化，主体凸现

实在概念源远流长。在古希腊自然哲学家那里，观念论的实在论者毕达戈拉斯就以数为实在，物质论的实在论者则以某种物质实体为实在——泰勒斯的水，阿那克西曼德的无定无限体，阿那克西米尼的气，赫拉克利特的火，阿那克萨戈拉的种子，恩培多克勒的四根，以及最具近代意义的留基伯和赫拉克利特的原子。近代科学继承了这一物质论的实在论的传统，它把质点、刚体、流体、分子、原子等视为实在，并将它们或它们所显示出来的现象作为研究的客体或对象。即使颇具革命性的电磁场这一实在概念，也被强行纳入经典理论的框架，用具有物质性的以太的某种力学作用来说明。

现代学科革命摧毁或改造了经典理论的概念框架，限定了它的辖域，同时也使物理学实在得以弱化。这主要表现在下述三个方面：

其一，实在的非实体化倾向。例如，奥斯特瓦尔德指出，能量是具体事物的最本质的成分，它比物质更根本，正是在能量中体现出未来的实在。能量在两种意义上是实在的：首先在做功这一点上是实在的，其次在可能解释事实和现象的内容这一点上是实在的。[ ]海森伯这位“新能量论者”与奥斯特瓦尔德“心有灵犀一点通”，认为能量实际上是构成所有基本粒子、所有原子，从而也是万物的基元，能量可以称为世界上一切变化的原因[ ]。马赫则提出关系式的要素说。彭加勒更明确地另辟蹊径：真实对象的之间的真关系是我们能够得到的唯一实在；唯一的客观实在在于事物之间的关系；科学能够达到的只是事物的关系，而不是事物本身，在这些关系之外，不存在可知的实在。迪昂的观点也异曲同工：物理学理论把趋向表达事物真关系的自然分类或自然秩序作为自己的目的，而自然分类或自然秩序则是物理世界或（宇宙论的）物质世界的本体论秩序的反映[ ]。由于彭加勒坚信实在即关系的实在观，由于迪昂秉持秩序实在论，他们二人顺理成章地成为科学哲学中的关系实在论的名副其实的先驱。[ ]其后，怀特海也用能量代替西方形而上学中的物质，他过程哲学还别树一帜：“自然是一个演化过程的结构。实在就是这个过程。……换句话说就是自然界中的事件。”[ ]这些大家的言论与现代科学的发展似乎不谋而合。现代物理学告诉我们，量子场被看作是基本的物理实体，粒子只不过是场的局部凝聚，是时聚时散的能量集合，因此粒子失去其独有的特性而消融在作为其基础的场中。也就是说，亚原子并不是由任何实质的物料组成的，它们是能量的构像。可是，能量与活动、与过程相关联，这意味着亚原子粒子的性质在本质上是动态的。当我们观察它们时，我们既看不到任何物质，也看不到任何基本结构，我们所看到的只是一些不断相互交换着的动态图像——能量持续不断的舞蹈。[ ]亚原子粒子并不意味独立的实体，而只能理解为观察与测量的各种过程之间的相互联系，或相互关系。即是说，亚原子粒子不是“物体”，而是“物体”间的相互关系。此外，质量不再与物质材料相联系，因此粒子不再被看作是由基本的“材料”，而是由能量所组成。[ ]

上述命题看来似乎符合现代物理学理论及其未来的发展趋势。爱因斯坦的相对论就是以事件为物理实在的；他的质能关系式e=mc2表明，质量和能量是可以相互等价地转换的，起码物质并不比能量更根本；质能关系式以及相对论中的其他诸多变换式揭示出，与实在对应的各个物理量是变化的，不变的只是它们之间的关系。现代真空理论告诉我们，真空是量子场的基态即能量最低的状态，量子场的涨落就形成粒子，因此粒子和真空统一于能量，而不是统一于实物或传统意义上的物质。当前正在时兴的弦理论或超弦理论假定，自然界的基元不是由各种基本粒子或夸克，它们实际上都是极其微小的闭弦（弦的闭合圈）的不同激发态，闭弦的不同振动或运动就给出不同的基本粒子。在比弦理论所要求的大得多的尺度上，夸克才可能显示出结构。要知道，薛定谔早在1950年就讲过：

当涉及到构成物质的终极粒子时，再考虑它们是由某些质料构成的，似乎是没有意义的。它们可谓是纯形状，除了形状外什么也不是。在连续观察中，一次又一次呈现的是这种形状，而不是由质料构成的一个点。[ ]

由此不难看出，20世纪的科学的本体论似乎已经发生了从实体主义（entitatism）向关系主义（relationism）的转变，这种转变的趋势在21世纪好像还要继续下去。从方法论上讲，以关系实在代替实体实在也具有某种优越性：作为研究对象的不同实体及其现象尽管大相径庭，但是它们有时却是同构的，亦即具有相同的关系，完全可以用同一数学方程来描述。

其二，实在是研究纲领。爱因斯坦虽然不否认常识意义上的或朴素实在论的本体实在，但是他更多地强调和关注的是理论实在。所谓理论实在，是在物理学理论中使用的基本概念或物理量所指称的东西，它是人的精神的自由创造，是以文字或数学符号的形式在理论中出现的。这些符号并不是人们误以为的既定的实在，它具有“形而上学”的性质，只不过是建构实在论的物理学理论的研究纲领而已。[ ]正是在这种意义上，爱因斯坦说过一段隽永的话语，值得人们仔细回味：

“物理世界的实在的。”这被设定是基本的假设。在这里，“假设”意味着什么？就我而言，假设是一种陈述，它的真暂且必须被假定，但是它的意义必须提升到超出所有的摸棱两可。然而，在我看来，上面的说法本身好像是没有意义的，仿佛人们说：“物理世界是公鸡呜呜叫。”对我来说情况似乎是，“实在的东西”本质上是空洞的、无意义的范畴（鸽子窝）。它的范畴的重要性仅仅在于下述事实：我能用它来做某些事情，而不能用它来做某些其他事情。……我承认，自然科学涉及“实在的东西”，但是我还不是一个实在论者。[ ]

其三，物质实体的性质的“退却”。继伽利略、笛卡儿、波义耳之后，洛克严格区分并详尽地论述了客体的第一性的质和第二性的质。在他看来，第一性的质是广延、质量、形相、运动等，第二性的质是在我们心中产生颜色、声音、味道、气味等的能力；前者是外物固有的，是客观的，后者则是我们的感觉，是主观的。相对论使洛克的第一性的质退回第二性的质，因为物体的长度和质量并不是绝对的和纯客观的，它依赖于观察者的运动状态或所选取的坐标系，而且物体的视像也发生了变化（有表观转动，颜色和亮度也不同）。在量子力学中，被观察的微观客体究竟显现为粒子还是波，甚至与观察者的实验设置或主观意图密切相关。

在近代科学中，作为主体的观察者仅仅是观众；而在现代科学中，观察者既是观众，又是演员——主体的凸现由此可见一斑，这是现代科学理论本身对我们的启示。现代科学革命摧枯拉朽的事实也启示我们，作为人对世界的某种认识的科学理论，例如牛顿理论，并非“自然之镜”，它交织着“信念之网”，浸透了主体的主观成分。奥斯特瓦尔德的双筛比喻和爱丁顿的鱼网比喻[ ]，形象地说明了他们各自的“主观-客观合璧论”和“主观选择论”。这种主体的凸现既有生理的、遗传积淀的、先天的因素，又有心理的、社会文化的、后天的因素。

2. 理性主导，经验趋淡

我曾经论证过，整个科学的历史是在理性论和经验论的张力关系中展开的[ ]。近代科学尽管穿插着牛顿的综合、解析力学学派的数学化、麦克斯韦的理论化，但基本上仍然是以经验论及其方法论归纳法为主导的，连牛顿也陷入“我不作假设”的错觉。

然而，现代科学明显地呈露出理性主导、经验趋淡的大趋势。爱因斯坦审时度势，适应科学发展的潮流，毅然抛弃了根据已知经验事实用构造性的努力发现定律的绝望尝试，转而大胆采用假设，创造出狭义相对论这样的原理理论。此后，他又抱着追求统一性的理性论信念，完成了广义相对论，并孜孜求索统一场论。他说过，像场方程这样复杂的公式，是无法从经验材料中归纳出来的。爱因斯坦通过亲身实践敏锐地洞察到：适合于科学幼年时期的经验归纳法，正在让位给科学理性论的探索性的演绎法；纯粹思维在某种程度上可以把握实在。

爱因斯坦察觉并顺应的趋势在现代科学中的例证屡见不鲜。许多科学理论和命题都走在观察和实验的前边，如尺缩钟慢效应、质能转化、受激辐射、光线弯曲、正电子的预言等等。爱因斯坦在创立相对论时附带发现的变换不变性或对称性甚至反客为主，被杨振宁命名为“对称性支配相互作用原理”，成为20世纪各种物理学统一理论的出发点和立足点。带有强烈理性色彩的思想实验、虚拟实验也得以普遍应用。更加使人感到不可思议的是，全身瘫痪、无法言语、半躺在轮椅里的霍金，居然能构想出宇宙的一个个奥秘——理性在现代科学中的主导作用和强大威力真是令人叹为观止！

理性主导还表现在理性呈现出的宽容上。由于作为理论的基础和推演的前提的基本概念和基本假设无法从经验中直接归纳出来，只能靠直觉去领悟，因此思辨、猜测、想像乃至幻想都是科学家的理性所容许的。何况，科学中含有科学信念和科学预设，观察渗透理论，理论负荷一定的价值，也是理性承认的不争事实。爱因斯坦在科学发明中伴随创造的现代化的科学方法——探索性的演绎法、逻辑简单性原则、准美学原则、形象思维[ ]——就包含着理性主导和理性宽容两种取向，经验在其中的地位显然下降了。

在现代科学中，由于彭加勒和迪昂所主张的约定论和整体论的不充分决定论（undetermination），经验要素在科学中的地位确实有所趋淡，尤其表现在理论的起始和和终结阶段。爱因斯坦清醒地意识到这一点，并在科学实践中身体力行。在起始阶段，经验在假设的提出中仅起提示作用；在终结阶段，经验虽然还是检验理论真理性的重要标准，但是经验指的是经验的总和或复合，而不是经验原子，同时经验的证实（verification ）被冲淡为经验的确认（conformation），且用“内部的完美”（inner perfection）这一价值标准补充和限定“外部的确认”的经验标准。爱因斯坦的下述言论充分揭示了现代科学中的理性主导、经验趋淡的特征：

用准经验的方法不能钻进事物的深处。[ ]

要创立一门理论，仅仅收集一下记录在案的现象是远远不够的，还必须有深入事物本质的大胆的、创造性的思维能力。因此，物理学家不应该仅仅满足于研究那些从属于事物现象的表面因素，相反地，他应该进而采取理性方法，探索事物的根本性质。[ ]

3. 理论暂定，真理相对

不管思辨哲学家怎样海阔天空地议论，科学家只是在现代科学革命爆发前夕、尤其是在发生后才切切实实地感到科学理论的暂定性和科学真理的相对性。这并非仅仅是相对性原理和不确定性原理等新思想的直接暗示，新旧理论的交替更给科学家以振聋发聩的冲击。

在19世纪后期，科学家面对经典力学和经典物理学的宏伟大厦顶礼膜拜，自以为经典理论已经完美无缺，以至物理学界的元老开耳芬勋爵曾充满自信地断言：“未来的物理学真理将不得不在小数点后第六位去寻找。”[ ]但是，曾几何时，物理学危机以及随之而来的革命给他们上了生动的一课：卓有成效的经典理论原来也有自己适用的空时域，超越这个辖域，正确也会变成错误，真理也会化为谬说；经典理论的基础乍看起来固若金汤，其实只是人为的构造，决非一劳永逸、一成不变。

其实，20世纪科学革命和哲学革命的先驱批判学派早就心知肚明，率先发出了新时代的最强音。马赫申明，所有的知识和理论都是可错的、暂定的、不完备的，其发展具有历史的偶然性[ ]。彭加勒表示，科学定律只不过是近似的、概然的和暂时的而已，；科学理论给我们的仅仅是粗糙的图像，是暂定的和易崩溃的。迪昂明确指出，物理学定律是不完美的、暂定的和相对的，因为它描述了近似地应用的事实，因为它关联的符号太简单了[ ]。奥斯特瓦尔德则认为，科学具有不可消灭的不完美的质。皮尔逊也强调，决不要设想，科学在每一个部门已经达到或永远能够达到完备的知识。[ ]

的确，现代科学革命使科学家更一般地认识到：科学理论只是科学家借助经验和理性，把握现象或外观，并用“心灵之眼”穿透它们，最后以适当的方式勾画的简单的和易于领悟的世界图像，藉此代替他的感知世界；这样的世界图像并不是原原本本的实在世界本身，而只是人所感知到的实在世界所呈现出来的某种不完备的映射或同构；该图像是用科学概念和数学符号描述的，它只能是近似的和暂定的，仅具有相对真理的颗粒，它随时准备让位于更好的图像；科学只不过是人们观察和认识世界的一个视角、一种方式、一条进路，哲学家、文学家、诗人、画家、音乐家、宗教家也分别用抽象概念、日常语言、意像 、色彩、音符、神谕和信仰勾画他们认识的世界，并以此作为他们的安身立命之所。爱因斯坦就表达过这样的见解。[ ]

4. 科学价值，难以分开

以休谟为代表的传统哲学家和近代科学家一向坚持，事实和价值分属两个不同的领域，二者泾渭分明，没有可以逾越的逻辑桥梁。科学是客观事实的中性知识，价值是主观人为的规范判断。科学与价值不搭界，是价值中性（value neutrality）的或价值无涉的（value-free）。但是，现代科学革命中的理论化趋势，基于现代科学的技术的被误用和被恶用，二战后科学和技术日益明显的政治化、军事化、商业化倾向，使得科学价值中性的神话不攻自破。

其实，彭加勒早在《科学的价值》一书（1905）、迪昂在“物理学理论的价值”一文（1908）中，就讨论了科学的认知价值和精神价值。彭加勒和皮尔逊详细论证了科学是真善美三位一体的统一体，尤其是皮尔逊在其科学哲学名著《科学的规范》（1892）中，深入分析了科学精神（spirit of science，scientific spirit）或科学的心智框架即科学心态（scientific frame of mind）对于培养健全的公民的意义[ ]。此外，如上所述，爱因斯坦还把价值标准运用到科学发明和科学理论评价之中。

经过科学家的深刻反思和科学哲学家的精湛研究，人们对科学与价值的关系有了新的认识。我在1980年代中期和1990年代伊始立足于这些认识作了进一步的思考，撰写了多篇文章，集中探讨了科学价值问题[ ]。原来，科学价值问题包括三个方面：科学与社会价值观念的互动，科学的（物质和精神）价值（value of science），科学中的价值（value in science）。前两方面显而易见，无庸赘言。后一方面比较隐蔽，也是科学价值中性论的所指——科学认识的过程和结果与价值无涉。实际上，在科学中也有价值涉入，只不过不像在社会科学和人文学科中那样明显、那样集中、那样众多罢了。科学知识体系中的价值体现在科学基础、科学陈述、科学诠释中；科学研究活动中的价值体现在科学家的探索的动机、活动的目的、方法的认定、事实的选择、体系的建构、理论的评价诸方面；科学社会建制中的价值是科学共同体围绕科学的规范秸构展开的，包栝维护科学的自主性，保证学术研究的自由，对研究后果的意识，基础研究和应用研究的均衡，科学资源的分配与调整，科学发现的传播，控制科学的误传，科学成果的承认和科学荣誉的分配，对科学分层的因势利导，等等。我当时得出这样的结论：

科学并不是价值中性的，而是包含着价值判断和价值因素。但是，这种价值关联并没有动摇科学的客观性的基石，它仅仅是科学的一个从属的组成要素而已。而且，科学的这种价值相关性并不是科学的缺点，毋宁说它是科学的深远意义之所在，因为它作为一条有机的纽带，把科学与整个人类文化联系起来了。

5. 科学自律，平权对外

现代科学革命及其引发的技术变革，特别是原子武器的出现，促使科学家深沉反省科学，反省自身。这种反省在科学共同体基本达成两项共识：科学在内部必须具有自律（renunciation）意识，科学对外界应该保持平权（equal rights）姿态。

科学作为一种既成的知识体系和正常的研究活动，本身似无所谓善恶之别，尤其是它仅停留在纸面或实验室之时。当科学知识转化为技术应用时，便有被被误用或恶用的可能。在19世纪末，马赫就预见到，科学运用不周或不当，也会带来诸如环境污染、资源枯竭之类的负面影响。他相信人们会“获得时代的智慧”，以日益完善的“社会文化技术”（social-cultural technology）和更加发达的科学予以救治。[ ]皮尔逊甚至在1880年就发出了声讨专家政治或技治主义(technocracy)的檄文：

宗教一度在世界横行霸道。科学扼杀了宗教；科学没有建立起思想的共和国，它在它的领域实行更糟糕的暴政即科学专家的寡头政治，他们期望人们基于权威普遍接受他们选定宣布为真理的无论什么东西！[ ]

在广岛和长崎原子弹爆炸之后，科学家的心灵受到强烈的震撼。原子科学家率先行动起来，掀起了以 “科学为和平” 为主旨的声势浩大的帕格沃什运动。他们认清了科学的理想和现实，增强了科学良心和社会责任感。此后，科学自律意识在科学共同体中逐渐生根发芽、开花结果，各种科学家团体自发地或自愿地制定了一系列自律措施和章程，取得了预想的效果。然而，这样的自律并不意味着人为地给科学设置，因为如此行事，必然剥夺人的最高的价值——自由，同时在实践中也无法操作（由谁设置？如何设置？），而且设置的结果往往会事与愿违，从而阻碍科学和人类文明的健康发展。

现代科学的代言人爱因斯坦无疑是科学自律的典范。爱因斯坦认为，没有良心的科学是灵魂的毁灭，没有社会责任感的科学家是道德的沦丧和人类的悲哀。科学家在从事科学研究时应该自觉而勇敢地担负起神圣的、义不容辞的责任，制止科学的异化和技术的滥用，使科学技术赐福于人类。他强烈谴责那些不负责任的和玩世不恭的专家，因为这些人对科学和技术的了解，并不比母牛对它尽情咀嚼的那些植物的植物学了解得更多一些。他呼吁科学家要有良心和责任感，坚决拒绝一切不义要求，必要时甚至采用最后的武器：不合作和罢工。他在加州理工学院向学生发表演说时，谆谆告诫这些未来的科学家和工程师：

如果你们想使你们一生的工作对人类有益，那么你们只了解应用科学本身还是不够的。关心人本身必须始终成为一切技术努力的主要目标，要关心如何组织人的劳动和商品分配，从而以这样的方式保证我们科学思维的结果可以造福于人类，而不致成为诅咒的祸害。当你们沉思你们的图表和方程式时，永远不要忘记这一点！[ ]

对科学异化的后果的意识和防范只是科学自律的一个方面，科学自律的另一个方面是对科学的限度的洞悉。就科学内部而言，迪昂和爱因斯坦等人已清醒地认识到，在科学中不可或缺的科学信念、科学方法、科学预设是无法在科学内得到充分辩护的，必须求助于哲学、形而上学乃至信仰。再者，诚如皮尔逊所言，科学知识一词只能应用于可感知的、能够成为心智内容一部分的东西，把它应用于不可思议之事物则无意义；科学在有限的时间内将永远达不到完备的知识，第一因标志着科学的暂时的或持久的界限；科学是对无知的征服，但是在达到有知的过程中，它却遇见了新的无知的疆域。[ ]就科学外部而言，科学虽然对处理社会和人生问题有所裨益，但它并不是无所不能的或万能的。以理性或理智为鲜明标识的科学像理智本身一样，并不能解决目的、价值之类的问题。正如爱因斯坦所说：“我们一定要注意，切不可把理智奉为我们的上帝；它固然有强有力的身躯，但却没有人性。它不能领导，而只能服务；而且它挑选它的领导人是马马虎虎的。这种特征反映在它的祭司即知识分子的品质中。理智对于方法和工具具有敏锐的眼光，但对于目的和价值却是盲目的。”[ ]

这样的科学自律显然有助于科学确立和坚定对其他学科的平权姿态。要知道，人的认知能力有三种——理性、心灵和情感，人的认知对象有三个——自然、社会和人生，科学认知的范围和优势像其他学科一样，也是有限的和局部的，科学作为一种文化仅是整个人类文化的一部分。科学人（man of science）要警惕科学沙文主义和科学霸权主义，清醒认识技治主义或专家政治（它无疑优于官僚政治，但却逊于通才政治）的弊端。因为在20世纪，科学已经成为整个社会的中轴，科学文化变成一种强势文化，一不小心就可能滋长那样的不正常情绪和非平权的心态。科学人既要进一步加强科学自身固有的自我批判和自我矫正机制，深入发掘科学内在的的精神潜能、文化意蕴和人文价值 ——正如哲人科学家所做的那样，也要以平权的态度善待社会科学和人文学科，积极吸纳它们的思想菁华和时代精神气质，同时利用自己的优势地位和话语权，积极呼吁公众和决策者认识和重视社会科学和人文学科对于社会健康发展和人的完善的意义和重要性，并促成社会加大对它们的支持力度。与此同时，人文人（man of the humanities）也要戒除井蛙主义（well-frogism）的愚昧无知（从索卡尔诈文事件不难看出）和夜郎主义（yelangism）的妄自尊大，克服某些极端立场、狭隘观点、偏执态度和嫉妒心理，放弃对科学的迪士尼式的乃至妖魔化的涂鸦，多一点建设性的内在科学批判，少一点破坏性的外在科学批判，自觉节制一下封建贵族式的或流氓无产者化的新浪漫主义批判（the neo-romantic critique of science）。特别是那些乐于享用或不知不觉享用科学所导致的技术文明成果、而又无情诅咒科学的人文人，更应该加以深刻反省。科学共同体和人文共同体只有这样相互尊重、相互了解、相互学习，才能在和谐的气氛中和正确的轨道上使科学文化与人文文化珠联璧合，科学精神共人文精神相得益彰，从而走向新的综合——科学的人文主义（渗透科学思想和科学精神的新人文主义）和人文的科学主义（充满人文思想和人文情怀的新科学主义）。

不过，作为一个理想主义的新科学主义者，我在这里主要关注和强调的是科学自律和科学平权，因为这是科学造福于人类、促进社会物质文明和精神文明发展的必由之路和须臾不可或缺的法宝。爱因斯坦的下述隽语箴言代表了现代科学的自我意识和科学家的深思熟虑，值得科学共同体的每一个成员时刻铭记：

改善世界的根本并不在于科学知识，而在于人类的传统和理想。因此我认为，在发展合乎道德的生活方面，孔子、佛陀、耶稣和甘地这样的人对人类作出的巨大贡献是科学无法做到的。你也许明明知道抽烟有害于你的健康，但却仍是一个隐君子。这同样适用于一切毒害着生活的邪恶冲动。我无须强调我对任何追求真理和知识的努力都包含着敬意和赞赏之情，但我并不认为，道德和审美价值的缺乏可以用纯智力的努力加以补偿。[ ]

最后，尚须说明的是，后现代主义——包括激进的历史主义、科学无政府主义、文化相对主义、后结构主义或解构主义、解释学（诠释学）、女性主义、后殖民主义、激进生态主义、科学知识社会学强纲领以及某些冠以科学论（science studies）的科学的社会研究和科学的文化研究流派——把上述有关认识论和方法论的启示推向极端，力图在科学中驱逐实在、抹杀客观、告别理性、消解真理、建构事实，以及用修辞雄辩、谈判协商、多数赞同之类的手段解决科学争论，从而最终走向消弭科学——把科学理论混同于叙事（narratives）、巫术、神话，把科学思想等同于寓言、比喻、幻觉，把科学本身政治化和意识形态化——的进路。后现代主义的这一切作法即使不是狂言梦呓，起码也是言过其实，实在不足为训，尽管后现代主义也包含某些警世之言乃至时代的睿智。

[参考文献]

[ ]李醒民：《激动人心的年代——世纪之交物理学革命的历史考察和哲学探讨》，成都：四川人民出版社，1983年第1版。

[ ]李醒民：物理学革命行将到来的先声——马赫在《力学及其发展的批判历史概论》中对经典力学的批判，北京：《自然辩证法通讯》，第4卷（1982），第6期，第15-21页。

[ ]李醒民：《科学的革命》，北京：中国青年出版社，1989年第1版，第224-244页。

[ ]李醒民：奥斯特瓦尔德的能量学和能量论，北京：《自然辩证法研究》，第5卷（1989），第6期，第65-70页。也可参见李醒民：《理性的光华•哲人科学家——奥斯特瓦尔德》，（福州：福建教育出版社，1994年第1版；台北：业强出版社，1996年第1版）中的有关章节。

[ ] w. 海森伯：《物理学和哲学》，范岱年译，北京：商务印书馆，1981年第1版，第28页。

[ ]李醒民：略论迪昂的实在论哲学，北京：《哲学研究》，1996年第11期，第70-77页。

[ ]李醒民：论彭加勒的综合实在论，北京：《自然辩证法通讯》，第14卷（1992），第3期，第1-9页。也可参见李醒民：《彭加勒》，台北：三民书局，1994年第1版，第141-170页。

[ ] a. n. 怀特海：《科学与近代世界》，何钦译，北京：商务印书馆，1959年第1版，第70页。

[ ] f. 卡普拉：《物理学之“道”》，朱润生译，北京：北京出版社，1999年第1版，第195，317页。

[ ] f. 卡普拉：《转折点——科学、社会和正在兴起的文化》，刘明译，石家庄：河北教育出版社，1992年第1版，第64，74页。

[ ]埃尔温•薛定谔：《自然与古希腊》，颜峰译，上海科学技术出版社，2002年第1版，第110页。

[ ]李醒民：论爱因斯坦的纲领实在论，北京：《自然辩证法通讯》，第20卷（1998），第1期，第1-11页。也可参见李醒民：《爱因斯坦》，台北：三民书局，1998年1版，第219-244页。

[ ] d. howard, was einstein really realist? perspectives on science, 1(1993), pp.204-251.

[ ]李醒民：科学哲学中的几个精妙比喻，北京：《哲学动态》，2002年第10期，第 页。

[ ]李醒民：善于在对立的两极保持必要的张力——一种卓有成效的科学认识论和方法论准则，北京：《中国社会科学》，1986年第4期，第140-157页。

[ ]李醒民：《论狭义相对论的创立》，成都：四川教育出版社，1994年第1版，第187-228页。

[ ]爱因斯坦文集》第三卷，许良英等编译，北京：商务印书馆，1979年第1版，第483页。

[ ]h. 杜卡丝、b. 霍夫曼：《爱因斯坦论人生》，高志凯译，北京：世界知识出版社，1984年第1版，第33页。

[ ]l. badash, the completeness of nineteenth century science, isis, 63(1972), pp.48-58.

[ ]李醒民：马赫——进化认识论和自然主义的先驱，北京：《自然辩证法通讯》，第17卷（1995），第6期，第1-9页。也可参见李醒民：《马赫》，台北：三民书局，1995年第1版，第139-159页。

[ ]李醒民：《迪昂》，台北：三民书局，1996年第1版，第166-170页。

[ ]李醒民：批判学派——进化认识论的先驱，北京：《哲学研究》，2002年第5期，第52-57页。

[ ]爱因斯坦文集》第一卷，许良英等编译，北京：商务印书馆，1977年第1版，第101页。

[ ]李醒民：《皮尔逊》，台北：三民书局，1998年第1版，第179-199页。

[ ]李醒民：《科学的精神与价值》，石家庄：河北教育出版社，2001年第1版，第1-139页。

[ ]e. mach, knowledge and error, d. reidel publishing compahy, 1976, p.58.

[ ]e. s. pearson, karl pearson, an appreciation of some aspects of his life and work,cambridge at the university press, 1938, p.9.

[ ]o. 内森、h. 诺登编：《巨人箴言录：爱因斯坦论和平》（上），李醒民译，长沙：湖南出版社，1992年第1版，第171页。

[ ]k. pearson, the grammar of science, walter scott, london, 1892, pp.82,89-90,153,228-229.

量子力学和相对论的意义范文3

【关键词】后现代科学/现代科学范式/后现代知识

【正文】

近年以来，后现代主义沸沸扬扬，“后现代科学”也成为一个时髦的名词。似有“忽如一夜春风来”，后现代科学也如“梨花”盛开。问题是，后现代科学真能如此“盛开”吗？本文首先考察现代科学具有什么样的范式；其次，考察后现代科学有什么样的特征，它的依据是什么，这些依据是否使现代科学范式渐趋式微？科学还要“返魅”吗？如若不然，后现代科学又是在何种意义上有其价值？

1现代科学范式

1.1自近代以来，科学与哲学发生分离，科学与宗教神学发生决裂。经过以伽利略、牛顿为代表的第一次科学革命和以能量守恒与转化定律、电磁学理论为标志的第二次科学革命，到19世纪末，确立了近代科学的基本范式。与两次科学革命相对应，发生了两次工业革命，推动了科学制度、经济制度和社会制度的创新，到19世纪末，欧洲、北美基本上实现了现代化，它们为世界不发达国家展示出崭新的未来前景。

正是在这样一种氛围中，值19—20世纪之交的时刻，许多著名科学家认为经典物理学的大厦业已建立，只需对大厦作一些修补工作，晴朗的天空仅有两朵乌云，殊不知，这两朵乌云却引发了20世纪初相对论、量子力学的诞生。在世纪之交早就为科学家彭加勒注意到的初始条件的敏感性，也引发了60—80年代的混沌学的诞生。相对论、量子力学和混沌学是同一水平的革命，同属于第三次科学革命，它们从三个方面给牛顿力学施加了限制。如一位物理学家说：相对论排除了绝对空间和时间的牛顿幻觉；量子论排除了对可控测量过程的牛顿迷梦；混沌则排除了拉普拉斯决定论的可预见性的狂想。〔1〕可见，第三次科学革命否定了机械自然观。但是，第三次科学革命并没有摧毁由第一、二次科学革命确立的科学范式，而且，它们共同构建了现代科学范式。

需要指出的是，在我国一般把20世纪之前的科学称为近代科学，20世纪之后的科学称之为现代科学。但是，在西方，则通称为现代科学。西方没有近、现代之分，只有现代（modern）一词。正如现代化研究专家罗荣渠指出：“在英文里（法文、西班牙文、德文、俄文等也同样），‘现代’一词至少有两层含义：一层是作为时间尺度，它泛指从中世纪结束以来一直延续到今天的一个‘长过程’；一层是作为价值尺度，它指区别于中世纪的新时代精神与特征”。〔2〕

1.2我们首先看一下“范式”这一概念。范式（paradigm）是由科学哲学家库恩（T.Kuhn）在《科学革命的结构》一书提出来的。库恩没有给范式下一个明确的定义，解释不一。大体上是指科学共同体成员共有的研究传统、理论框架、理论上和方法上的信念、科学的模型和具体运用的范例等，还包括指导和联系理论体系与心理认识的自然观或世界观，后来他又称之为专业基质（disciplinarymatrix）。在库恩看来：“‘范式’一词，无论实际上还是逻辑上都很接近于科学共同体这个词；反过来说，也正是由于他们掌握了共有的范式才组成了这个科学共同体”。〔3〕“科学共同体”指的是在科学发展的某一历史时期该学科领域中持有共同的基本观点、基本理论和基本方法的科学家集团。大体讲，库恩所指的“范式”包含两方面的涵义：（1）从心理上讲，它是指科学共同体所共有的信念；（2）从理论与方法上讲，它是指科学共同体所共同具有的模型或框架。科学共同体还可分为许多级。全体自然科学家成为一个最大的科学共同体。

1.3我们认为，现代科学范式由以下部分组成：（1）近、现代自然科学家所共同拥有的信念（如科学目标、科学的社会规范、自然观等）；（2）建构科学理论所必须遵从的规范和方法论原则；（3）还包括科学与技术、经济、社会、文化、宗教神学等的关系规范。大体讲，现代科学范式的具体内容主要有：

1.3.1关于科学的目标。到18—19世纪，人们普遍形成了无误论的观点，即认为科学是由真命题构成的系统。科学无误论认为科学目标是追求真知识，即绝对确定的可证明的知识。到20世纪，逻辑实证主义认为，科学是具有一定预言值的命题系统，科学的目标旨在追求高概率的理论（命题）。波普尔则认为科学的目标旨在提高理论的逼真度，追求逼真度更大的理论。而在马克思主义者看来，科学目标是与真理问题相联系的。科学是一项理性的事业，其目标是科学真理，而且科学真理是相对真理与绝对真理的统一。科学的目标是不断向绝对真理逼近。

1.3.2关于建构科学理论所必须遵从的规范或原则。这一规范凸显了科学理论与其它理论（或知识）相区别的根本性特征。就科学理论所遵从的规范而言，大致有预设主义和相对主义两类观点。预设主义是合理性的传统模式，它以逻辑推理作为合理性的形式，其次以经验检验作为合理性的最终标准。譬如，逻辑经验主义认为，理论的评价或选择与这个理论的形式结构和它引出的经验证据有关。相对主义认为预设主义观点极为片面。历史主义者库恩就说，逻辑形式与观察实验不能决定相对立的理论或范式，因为范式各方面的支持者都有一套彼此相异的评判标准。

尽管预设主义与相对主义相对立，但是或多或少可以接受的共同评价规范还是有的。至少，狭义地讲，科学是一个陈述系统，该系统满足一些基本规范。这些规范构建了科学不同于其它人类知识的典型特征，可以称之为建构科学理论体系的基本原则。这些原则具体包括：内在一致性（理论的逻辑无矛盾），可检验性（经验实证性），解释性（预见性，特别是能预见新的不同类的科学事实），逻辑简单性等。这些原则实际上反映了科学理性的基本内核。

1.3.3关于构建科学理论的方法论原则。为什么要选择这样一种方法或规则，而不选择别的？这关涉到科学方法的根据。预设主义坚持方法论的一元论，认为科学方法论作为科学的逻辑是一套对科学进行逻辑分析的元科学，它给出一切理论都应具有的永恒不变的公理结构，即注重逻辑形式而不关注内容。与此相反，相对主义坚持方法论的多元论。历史主义认为，重要的不是科学形式，而是科学的内容，其原因在于科学的一切随社会文化条件而转移。我们认为，科学方法论应当在一元与多元、变与不变之间保持适当的张力。虽然科学方法随科学的发展而变化，但是一些基本的科学方法却没有多大的变化，只是在科学发展的不同时期凸现了不同的科学方法。科学愈向高级阶段发展，其抽象性愈高，假设一演绎法愈受到重视。

1.3.4关于科学的社会规范。科学的社会规范支配着所有从事科学活动的人，同时成为科学活动的行为规范。倘若没有这些规范，就无法产生重要的科学问题，无法评价科学活动的成果，奖励卓有成效的科学家。科学的社会规范主要有：普遍性、竞争性、公有性、诚实性和合理的怀疑性。科学的社会规范被默顿（R·Merton）称之为科学的精神气质。他指出：“科学的精神气质是有感情情调的一套约束科学家的价值和规范的综合。这些规范用命令、禁止、偏爱、赞同的形式来表示。它们借助于习俗的价值而获得其合法地位。这些通过格言和例证来传达、通过法令而增强的规则在不同程度上被科学家内在化了，于是形成了他的科学良心”。〔4〕科学的社会规范构成了科学区别于人类其它活动的基本特征。

1.3.5关于科学与宗教神学之间的关系。尽管科学与宗教神学之间的关系较为复杂，但是科学体系与上帝、神毫无关系。现代科学是与“自然的祛魅”（disenchantment）相联系的。所谓“自然的祛魅”，按后现代主义者格里芬（D·R·Griffin）的说法，“它意味着否认自然具有任何的主体性、经验和感觉”。〔5〕虽然人类文明初期的许多知识被宗教神学家篡改，为其神学目的服务，但是，具体的宗教教义是和相关科学的结论或原理相冲突的。罗素指出：“神学与科学的冲突，也就是权威与观察的冲突”。〔6〕科学与宗教的本质区别在于科学的实证性与宗教的信仰性，二者是难以简单调和的。

1.3.6关于科学与政府之间的关系。自近代科学以来，科学与政府的关系日趋紧密。特别是20世纪以来，科学已向人类社会的各个领域全面渗透，知识经济的来临，科学技术成为第一生产力，科学与政府权力日益整合。科学的问题在很大程度上已是一个政府的问题。没有政府的赞助，科学难以发展。政府的不正当要求也会使科学迷失方向，甚至堕落。因此，科学的合法发展要由合法性的政府来规范。但是，当代合法的政府却存在合法性危机（如政治危机、经济危机和文化危机等等），为此，需要各国政府和国际社会一道制定合理的规范制约政府的行为，保证科学的合理合法的发展，保证科学指向人类进步的向度。

以上我们仅论及了现代科学规范的几个主要方面，其中1.3.1、1.3.2、1.3.3三节构成了科学的内在规范，1.3.4、1.3.5、1.3.6三节构成了科学的外在规范。内在规范中1.3.2，即“建构科学理论所必须遵从的规范或原则”凸显了科学理论与其它人文知识的本质区别，界定了科学理论的本质规定性，换言之，它是现代科学范式的核心，是硬核，难以改变。科学的内在规范是科学范式的主要方面，对科学的发展起决定性作用；外在规范是次要方面，非本质的。但是，在一定条件下，外在规范也可能对科学的发展起决定性作用。

2后现代科学可以成立吗？

2.1西方发达资本主义国家自50年代向后工业社会过渡，60年代出现了后现代主义思潮。90年代在我国，后现代主义也大行其道。当代主要后现代主义哲学家的理论各有特点，虽有冲突，但是，他们主要从哲学层面出发，其共同点体现在：反对（否定、超越）传统形而上学、体系哲学、心物二元论、基础主义、本质主义、理性主义、人类中心主义、一元论和决定论等，可称为否定性或解构性的后现代主义。与此相反，格里芬等人则从人与世界、人与自然的关系问题，在很大程度上是从科学的层面出发，探讨更为广泛的问题，倡导建设性的后现代主义，主张人与世界、物质与意识、价值与事实、真与善与美的统一，主张科学应当“返魅”（reenchantment）。这些观点较为集中地反映在由格里芬主编的《后现代科学—科学魅力的再现》一书中。参加此书撰写的学者既有科学家，也有从事神学、灵学研究的学者。其中包括著名物理学家大卫·玻姆（DavidBohm）。凡了解量子力学的读者一定会知道玻姆，他的思想极为深刻。比如，在著名物理学家爱因斯坦与玻尔关于量子力学是否完备的论战中，爱因斯坦等人于1937年提出了一个关于坐标与动量关联的理想的EPR实验来反驳玻尔。50年代玻姆则从自旋的三个分量着手提出了具有可操作性的自旋EPR实验方案。目前EPR的检验仍然是物理学的前沿之一，直接涉及到量子力学是否完备这一重大问题。（参见吴国林《从微观物质开放性角度审视ERP佯谬》，《科学技术与辩证法》，1997年第1期）。

2.2近年来后现代主义之所以能够迅速传播，就在于人们对现代性愈来愈不满足。譬如，当代有人口问题、资源问题、环境问题、两次世界大战带来的巨大灾难等等。就中国而言，自1978年改革开放以来，一方面，经济高速增长，经济“软着陆”成功；另一方面，中国的生态环境迅速恶化。随着计划经济向市场经济转变，人们的思想观念也发生了相当大的变化。对外开放使外域之风也迅速吹向国内。总之，种种因素使后现代主义在我国迅速传播，这也表明了国人对我国正在进行的现代化运动的急切关注和深思。

无疑，外域之风并非都是清新馨香的，保持谨慎的批判态度是必要的，只有如此，我们才能更好地建设我国的现代化与信息化。实际上，许多西方学者早就注意到，晚期资本主义文化领域完全渗透了资本和资本的逻辑，渗透了商品的逻辑，而且，晚期资本主义文化正向全球蔓延，对于经济落后的第三世界国家极为不利。西方马克思主义者杰姆逊（F·Jameson）就指出：“中国读者也应该抵制后现代社会的某些特征，其实也就是晚期（资本主义），但同样是彻头彻尾的资本主义文化逻辑的一部分，这些特征从内容到形式完全溶入到商品生产和消费中，尽管具有新的类型”。〔7〕

2.3在当代，科学或知识或信息的作用日益凸显。80年代经济学家罗默（P·Romer）、卢卡斯（R·Lucas）等人提出了新经济增长理论，知识成为内生变量，知识内在地推动经济发展。1996年经合组织第一次明确提出了知识经济是以知识为基础的经济，人类将步入一个以知识资源的占有、配置、生产、分配和消费为最重要因素的经济时代。我国业已制定的《技术创新工程》、《211工程》，《知识创新工程》正处于试点阶段。无疑，推动经济增长最重要的知识是科学知识，其根源是科学。所谓科学，就是系统化的知识；反过来，知识则不一定是系统化的。知识包括人文知识与科学知识。一般所指的科学，是指自然科学。自然科学具有实证性。科学与知识的区别在于，科学是系统化的实证性的知识，而且如前所述现代科学已形成了自身的范式，这一范式也没有因为后现代主义思潮发生突变。

2.4虽然，早在19世纪之前就发生过反现代运动，如始于19世纪初的浪漫主义者和卢德派的反现代运动。1755年卢梭在其专著《论人类不平等的起源和基础》一书中对科学和艺术，进而对整个人类的文明进步，都持否定态度。本世纪法兰克福学派也对科学技术进行过批判。他们把科学技术看作新的意识形态，认为科学技术具有压抑人、统治人的功能。马尔库塞主张要彻底否定科学技术成果。但是，当前后现代主义的反现代情绪比以往任何时候都要普遍和强烈。如果说后现代主义可以概括为格里芬所言：“它指的是一种广泛的情绪而不是任何共同的教条——即一种认为人类可以而且必须超越现代的情绪”。“后现代世界是一种新的科学、一种新的精神和一种新的社会”。〔8〕那么，具有严格规范要求的“科学”如何可能与后现代主义“情绪”相调适呢？

2.4.1在格里芬等人看来，后现代科学应当有什么特征呢？他们反对科学必然和一种“祛魅”的世界观相联盟，其中没有宗教意义和道德价值，即顽固的自然主义。主张灵活的自然主义，即认为“自由、价值的客观实在性，神在世界中作用（通过它的作用，价值才得以在我们生活中产生影响）、生态伦理以及对泛心理学，如超感观视觉、心灵感应以及中国气功师的外气发放等问题的研究，甚至死后生命问题等等，都占有一席之地”。〔9〕一言以蔽之，后现代科学的特征大致可概括为：整体论和有机论。

2.4.2在格里芬看来，后现代科学背离了与现代科学密切相关的机械论和还原论的世界观，根源于科学本身实质性的进展。的确，玻姆发展了一种隐变量的量子理论，提出了一个包含环境信息的量子势概念，由此他认为：“世界不能真正分解成彼此分离的部分，而必须把它看成一个不可分的统一体，其分离部分的出现，只是作为一种仅仅在经典极限下才有效的近似”。“从量子尺度看，宇宙是一个不可分的整体，它不能真正看成是由彼此分离的独立部分构成的。”〔10〕从物理上讲，这是正确的。后来，他又提出了显序和隐序概念，他认为，整体包含于每一部分之中，部分被展开成为整体。无疑，这已是物理哲学的概括了。在玻姆看来，“后现代物理学，广而言之，后现代科学”，“不应将物质与意识割裂开来，因而也不应将事实、意义及价值割裂开来”。〔11〕这只能是更有哲学意味了。诚然，近代科学以机械论、还原论为特征，现代科学以整体论为特征。且不说，在西文意义上，近代科学与现代科学是同一概念，仅以科学史来看，是先有科学实验、科学发现、科学理论，后有科学世界观。换言之，还原论、整体论都是从近现代科学中抽象出来的，它只能看作科学理论的次级意义或社会意义。事实上，还原论、整体论也只能算作科学的外在规范，是非本质的，并不能构成对科学内在规范（核心）的重大冲击。而且整体论也不是抛弃还原论的整体论，而是建立在还原论基础上的整体论。当代科学发展的客观事实是，实践中的科学家在某种意义上都是还原论者，进行还原尝试的方法仍然极富成果。〔12〕

2.4.3后现代的有机论认为，所有原初的个体都是有机体，都具有哪怕是些许的目的因。原初的有机体可以被组织成两种形式：（1）一个是复合的个体，它产生于一个无所不包的主体，（2）一个是非个体化的客体，它不存在统一的主体性。动物属第一类。石头属第二类。后现代的有机论认为，不存在什么本体论的二元论，但存在着一种组织的二元论。〔13〕我们认为这一观点是站不住脚的。按后现代的有机论看来，宇宙的原初总应当看作一个有机体吧！总应包含些许的目的因吧！但是，描述宇宙原初的物质状态，是用宇宙波函数表达的。宇宙波函数仅有引力场和物质场。当代著名的理论物理学家、宇宙学家霍金（S·W·Hawking）发展的“无边界”量子宇宙学已粗略地给出了宇宙的创生与演化过程。实质上，它否定了任何目的论、否定了上帝或神秘力量的存在。正如卡尔·萨根在为霍金的名著《时间史之谜》一书中所做的“导言”中指出：“这还是一本关于上帝……或许关于上帝不存在的书”。“正如霍金明确指出的，他试图理解上帝的思想。这使他的努力所得的结论越加出人意料之外，至少到目前为止是如此：一个没有空间边缘、没有时间起点或终点，以及没有上帝可做事情的宇宙”。〔14〕

2.4.4克里普纳（S·Krippner）在《灵学与后现代科学》一文中说：“不仅量子论指出无法区分一个‘观察者’和一个‘被观察者’，而且它还可以通过将意识完全并入科学研究的主流中来而得到解释”。虽然在量子力学的观察者与被观察者关系上有许多争论，但是，观察者也没有将自己的意识并入量子过程中。事实上，观察者是宏观物体，量子过程是微观过程，两者之间有本质区别。量子现象是微观客体与宏观外界共同作用的结果。物理学家玻姆曾明确指出：“我不认为精神对原子有重要的效应，至少人类精神对原子没有影响”。〔15〕与玻姆长期合作的海利（B·Hiley）教授认为：“我不明白为何在现阶段需要把精神引入到物理学中来”。现在用量子势来表达，就不会陷入量子理论的多宇宙解释所造成的精神介入困境。〔16〕

2.4.5格里芬认为，自然的祛魅的一个深刻而主要的特征是否认“远距离作用”。韦伯在形容祛魅一词时，含有“驱除魅力”的含义。机械论的中心内容就是否定自然事物有任何吸引其它事物的隐匿（神秘）的力量。〔17〕事实上，从已有的关于EPR实验的结果来看，绝大多数支持量子力学是完备的，这也意味着量子力学中波函数之间的联系是瞬时的，也即是远距离作用；玻姆倡导的非定域的量子势概念也是远距离作用的。可见，从物理上讲，微观客体可以存在“远距作用”，尽管现代物理学（如粒子物理学）仍然建立在近距作用基础上。科学的一个基本原则是用自然说明自然，否认任何神秘作用。由EPR实验所表征的“远距作用”与灵学中的超心理现象、心灵致动、“中国大气功师”所宣称的“他心通”、“遥视”等“特异功能”的“远距作用”具有本质区别。科学坚持重复检验原则，一个科学事实是可以在相同的实验条件和实验程式下重复出现，至少存在相当高的概率。一个事实不能得到较高概率或重复出现就不能被证认为科学事实。〔18〕灵学中宣称的心灵感应、气功中的“特异功能”几乎没有在科学的严格规范下重复出现，“大师”们也没有显出比常人有更大的本领。然而灵学家、大气功师们却把结果的不可重复归因于：心不诚则不灵，有人干扰气场，没有进入气功状态等，无疑这是遁词。可见，科学不是简单肯定或否定远距作用，科学必须建立在具有可重复性检验的科学事实上。不可重复的事实，其真伪性无法判定，由此彰显了科学与灵学的区别。

2.5如果说后现代科学是可能的，那么后现代科学的范式是什么呢？格里芬在《论心与分子：心身相关宇宙中的后现代医学》一文中有所表达。在他看来，二元论和唯物论是17世纪以来统治现代社会的两种范式，可具体归纳为：客观论、现象论、移动论、机械决定论、还原论和感觉论，这样一来，世界的基本构成要素是“空洞的实在”，全然不存在内在的实在、感知或经验、主观性、目的以及一切的内在的生成。但是，这种论点是可疑的。由此，格里芬提出了后现代范式的依据——泛经验论，用以表述后现代科学的基本性格和方向。

2.5.1格里芬的泛经验论建立在怀特海和哈茨霍恩哲学的基础之上，是一种后现代的有机选择论。泛经验论的具体要点可概括为：（1）每一实际存在都是一个实际活动，亦被称为一个经验活动。（2）自为的经验是一个作为主体的事件。事件作为主体，它被涉入一个简短的生成过程中。作为主体的经验活动将感受（肉体性）与自决（精神性）结合在一起。（3）一个客体就是一个原本实质上的主体事件，主体与客体的不同仅表现在时间上。（4）“心”与“分子”是一系列先主体后客体的事件。它们之间的差异只是程度上的差异，而不是是否具有经验这种绝对的差异。（5）每一种永恒的事物都是一个由一系列迅速发生的事件所组成的时间上的“群集”。事件是最基本的个体。一个事件的“运动”不是移动，而是内部生成。（6）内部生成是第一性的，移动是派生的。（7）每一新的经验都是产生于许多经验之上的集合体。合众为一是经验的终极实质。实际上，它就是宇宙的终极原因。（8）实在是完完全全群集的，不存在只保持其本来面目的永恒的实在，存在的仅是事件和事件的群集。（9）每一层次的个体都是有机体的一个层次。心理学和生物学研究较高层次的有机体。人类是具有等级结构的有机体：是有机体的有机体的有机体。〔19〕据此，格里芬断言，心会受到身体内一切活动的影响，同时，身体内的一切活动也会受到心的影响——这是与现代范式截然不同的看法。

2.5.2不难看出，泛经验论是有一定启发意义的，是一种后现代性质的本体论。正如格里芬自己承认：“当然，泛经验论是有一种未被证实的假设”。但是他又认为：“低级存在不具有任何形式的经验的观点亦未被证实。验证每一假设的途径只能是考察这一假设所导致的结论”。〔20〕中国几千年的气功实践，无疑证明了心和身是相关的，但是，要把人类具有的经验内涵泛化到分子也具有经验，显然是外延太大了。不仅在逻辑上是不成立的，而且在科学实践中也没有被证实。我们知道，一个科学理论除了满足逻辑一致、经验实证性和解释性之外，还有一个重要的标志：科学理论必须能够预见新的不同类的科学事实，而且愈多愈好。比如，爱因斯坦的广义相对论，首先预言了光线弯曲，这与“光线为直线”的日常经验不一致，是一类新的经验。后来，广义相对论还预见了雷达回波延迟、黑洞等新的物理现象。那么，泛经验论的推论又预见了什么新的事实呢？用泛经验论可以解释医学中业已存在的心身相关问题，并没有什么特别之处，它能否在物理、化学等无生命物质世界逻辑地预见一个新的事实呢？显然，目前没有这样的事例。我相信，今后也不会出现。因此，泛经验论也只能是一种哲学思辨式的无根的假设，而不是一个具有可检验性的科学假设。可见，企图建立于泛经验论这一基础之上的后现代科学，无异于空中楼阁。不仅结不了果，甚至连花也开放不了。

2.6后现代科学空疏的根本原因在于，现代科学范式没有突变，现代科学没有发生危机。

2.6.1牛顿的第一次科学革命确立了机械论自然观思想，第二次科学革命确立了世界是联系的发展的辩证的自然观，第三次科学革命否定了机械论自然观、否定了自然的不变性和预成性，否定了决定论和确定性，代之以世界的生成性和不确定性，凸显了不确定性的重要地位。虽然从第一次、第二次到第三次科学革命，自然观上有较大的变化，也就是说，现代科学的某些外在规范发生了变化，但是，科学的内在规范——现代科学范式的核心部分（如建构科学理论的规范或原则等）——却没有受到冲击，经受住了科学发展的检验。

2.6.2就现代科学自身而言，特别是带头科学——物理学与生物学，它们不仅没有危机发生，反而生机一片，有力地促进了信息社会、知识经济时代的来临。按照库恩的科学发展模式：常规科学危机科学革命新的常规科学……。只有现代科学发生危机，科学革命才能发生。如果说现代科学有危机发生，至多只能说有危机的征兆（主要是指外在规范问题），而没有冲击现代科学范式的内在规范。既然现代科学范式没有本质的危机，那么科学革命就不可能发生，亦即不可能发生从旧范式向新范式的过渡。

2.6.3仅仅依持科学规范发生的某些变化，仅仅停留在“祛魅”、“返魅”、“物质有痛苦”、“磁石有灵魂”等词语的编排上，显然是不可能符咒般地呼唤出后现代科学。既然如此，又为何极力呼喊后现代科学呢？难道我们还不能洞见到文化中渗透了商品的逻辑吗？

2.7我们认为，在后现代主义思潮中，后现代科学更多的是一种哲学观念。例如，玻姆在《后现代科学和后现代世界》一文中，提出了后现代物理学。他说，相对论与量子力学的共同点是同意宇宙是一个完整的整体，量子论的数学定律可以被理解为对整体运动的描述，在这一整体运动中，部分被展开为整体。后现代物理学应从整体出发。〔21〕可见，玻姆的后现代物理学也只是一个思路，没有具体的操作意义，对量子力学的重新理解也不过是变换了一个视角。法国哲学家利奥塔（J·F·Lyotard）在《后现代状态——关于知识的报告》一书中也谈到后现代科学，他说：“后现代科学本身发展为如下的理论化表述：不连续性、突变性、非矫正性以及佯谬。后现代科学对以下事物关切备至：不可决定的、精确控制的极限、以不完全信息表征的冲突、破碎的、突变和语用学悖论等”。〔22〕这些特征是与量子力学、突变论、混沌学、耗散结构论等有明显的联系，但是，这些学科却都是属于现代科学，而不是后现代科学。因此，我宁愿把现在所谓的“后现代科学”称之为“后现代知识”，即在现代科学范式下可以合理存在着后现代知识，后现代知识以不确定性为标志。其原因在于：科学是一种严格的体系，有一定的稳定性和确定性，而知识则不一定，可以没有体系要求。目前所称的“后现代科学”更没有什么体系可言，只是一种哲学式的假设罢了。从科学的角度看，后现代知识可以从1927年量子力学不确定性原理的提出作为肇始的标志。到50年达资本主义国家向后工业社会过渡之时，后现代知识才成为浩浩江河，特别是90年代知识经济的出现，后现代知识已势不可挡。〔23〕

3结语

尽管后现代科学难以成立，但是，后现代科学力图克服现代科学种种弊端，以达澄明之境；后现代科学对人类发展所表现出的深切关怀和焦虑，因此，它是有意义的。然而，有意义的东西不一定要冠之以“科学”称谓，不如称之为“后现代知识”。要使后现代科学真正成为可能，不仅需要哲学家、宗教学家等人文学者的努力，而且更重要的是，现代科学自身已发生了危机、发生了范式嬗变；不仅要有概念变革的先行，而且要有实践运作的科学具体操作层面的突变，要有科学方法的变革。目前看来，后现代科学所具有的意义，或许从观念逐渐浸润的视角加以评价更为恰当些，而操作意义上的工作还远没有展开。而这种展开目前看不见明显的征兆。

在我看来，在现代科学范式下，人类仍有现实的可行策略，即通过“立法”——制度创新——来化解现代科学带来的弊端，减少现代科学带来的不确定性。在科学如此发达的今天，人类可以通过各国政府及政府间的合作达成某些共识，利用人类文化（包括宗教、伦理等）的精粹，构建若干科学规范——“科学法”——规导现代科学，使科学更好地为人类社会的可持续发展服务。〔24〕从某种意义上讲，这或许是一种现代科学范式下的“后现代知识”状态。也正是中国当前所需要的有益的“后现代”策略。

【参考文献】

〔1〕詹姆斯·格莱克：《混沌，开创新科学》，上海译文出版社，1990，6。

〔2〕罗荣渠：《现代化新论》，北京大学出版社，1993，5～6。

〔3〕库恩：《必要的张力》，福建人民出版社，1980，291。

〔4〕默顿：科学的规范结构，《科学与哲学》，1982，（4）：121。

〔5〕〔8〕〔9〕〔11〕〔13〕〔17〕〔19〕〔20〕〔21〕格里芬编，《后现代科学》，中央编译出版社，1995，2，中译本序言，中译本序言，76，28，3，199，193，85。

〔6〕罗素：《宗教与科学》，商务印书馆，1982，6。

〔7〕杰姆逊：《后现代主义与文化理论》，北京大学出版社，1997，自序。

〔10〕美玻姆：《量子理论》，商务印书馆，1982，192，193。

〔11〕格里芬编，《后现代科学》，中央编译出版社，1995，2，中译本序言，中译本序言，76，28，3，199，193，85。

〔12〕黄顺基等主编，《科学技术哲学引论》，中国人民大学出版社，1994，322—323。

〔14〕斯蒂芬·霍金著：《时间史之谜》，上海人民出版社，1991，导言。

〔15〕〔16〕英戴维斯，布朗合编，《原子中的幽灵》，湖南科技出版社，1992，106，129。

〔18〕吴国林：以概率确证审视气功“特异功能”之真伪，《气功与科学》，1998，（1），14。

〔22〕J·F·Lyotard,ThePostmodernCondition:AReportonKnowledge,theUniversityofMinnesota,1984,pp.60。

量子力学和相对论的意义范文4

注意教材书（文献［9］）已有"辐射场"及"能量场"的物理学概念。但囿于理论局限，使得教材书对这种场的描述是静止的（机械的）、孤立的（与物质世界无必然联系的）、无源的（原因不清），因而也是抽象的（没有物理意义的）。

上已证明，原子中能量量子化的根源是原子核，量子化是原子核自身性质。值得物理学注意的是，原子核这种性质并不孤立存在，它同时还严格地规定着所有外部世界。因而使得电子、原子、分子、物体、天体、宇宙都只能有唯一稳态位置和结构。这就是大自然最基本的内在本质规律。也就是普适方程即（20）式所揭示的规律。

那末，具体规律是什么呢？请看：

4.2 辐射能场（存在）定理

研究表明，辐射能场准确存在可用定理表述。

〖辐射能场定理〗:任何粒子（含场粒子及天体，无例外，下同）在其周围都形成（存在）一种辐射能场，这种辐射能场可用普朗克常数 ? 和量子数 n＝0,1,2,3… 准确具体描述。在微观辐射能场表现为量子化，在宏观则表现为大量粒子的简并统计结果。

4.3 辐射能场实质

辐射能场实质系以粒子为中心，向周围空间抛射场粒子流（这里主旨中性场粒子流，对于电磁场当有别论），这种场粒子流经电子集约化就成了光子。研究也表明，任何光子包括 X 射线都准确如此。参见（15）式，据此不难描述任何光子的自身结构。并且可以证明任何光子的静止（如可能）质量均不为零。认为光子静止质量为零，还是量子力学根据"相对论"瞎子摸象猜测结果。

这已表明光子的真实粒子性。并可准确具体证明，所谓波动性实际上是普朗克常数与量子数相互作用的一种客观表象，任何光子都不存在任何物理意义上的波动属性。

4.4 辐射能场形象

研究表明，辐射能场形象与点光源的光通量完全一致。对于原子核，其辐射能场可用图（3）准确表示：

图中箭头方向表示辐射能流方向，其线密度表示能流密度，n为量子数。

4.5 辐射能场性质

研究表明，辐射能场实质系以光速抛射场粒子流（粒子上限为中微子），故，辐射能场具有排它性。原子核的辐射能场首先排斥核外所有电子，任何电子也因此未能落到核上，这是事实。所以，电子未能落到核上量子力学的任何解释都只能是自欺欺人的胡言乱语！也所以，玻尔对电子的担心完全多余。

需要指出，辐射能场这种排斥作用，通常主要表现为能量形式。相形之下排斥力效应很小，一般可忽略。这与太阳光辐射的能量效应十分明显，而太阳光的压力效应十分微小，完全相似。不过在研究宇宙膨胀时，完全不可忽略天体辐射的斥力效应。就是说，"宇宙斥力"存在。然，囿于历史和理论局限，爱因斯坦在提出宇宙斥力概念后，又不得不自我否定。

4.6 原子核辐射能场数学表达式

大量研究表明，原子核（质子）的辐射能场数学表达式准确为：

E ＝ n2·h2 ／ 2mP·r2 ―――――――― (21)

式中 h 为普朗克常数，n为量子数，mP为质子质量，距离为r＝0∞，需指出，辐射能场场强 E 具有能量量纲（这是因为使用因子 h 结果），其数值则为 r处单位面积上的能量。

注意：该式与（64）式有必然联系，但物理意义微妙不同，且具有丰富物理内容（略）。

研究还表明，由此电子所得到的原子核辐射能场能量准确地为：

E ＝ n2·?2 ／ 2me·r2 ――――――― (22)

注意：这也就是玻尔量子化条件。

式中 me 为电子质量，不难看出普朗克常数 h＝2π? 紧密地联系着质子和电子。

已很明显，量子力学与玻尔相比，玻尔正确，量子力学谬误！

并且由（21）、（22）式不难看出，当量子数 n＝0时，E＝0。 需指出，这是物质结构非常状态。参见图（3），在 n＝0 时，原子核没有了辐射能场，原子核不再有排斥电子的能力。于是，电子必然落到核上。研究表明，这就是宇宙到达最低温度--宇宙奇点的情况。于是，原子中发生比核反应还强烈的变化，结果原子爆炸--物质爆炸--宇宙爆炸！这就是宇宙爆炸原因，由此也不难了解宇宙过去。

可悲的是，量子力学竟将量子数 n＝0 也定义为原子的一种稳定状态。可歌呼？可泣乎？灾难，罪过！阿们--

4.7 辐射能场的实验验证

4.7.1 太阳的辐射本领已足够大

目前世界公认太阳发射本领（文献[2]）为3.8×1033（尔格/秒），这相当于太阳每秒抛射出质量为 m＝4.2×109(千克) 物质。但如上可知，太阳实际发射本领远大于此。因为太阳光仅是辐射能流的一部分，这种能流粒子上限为中微子。

4.7.2 宇宙正在膨胀

宇宙正在膨胀，表明"宇宙斥力"存在，这是宇宙中心辐射能场性质。宇宙正在膨胀恰系宇宙中心辐射能场的客观真实写照（或曰照片）。

4.7.3 "太阳风"的存在

文献 ［10］介绍的"太阳风"正是本文定义的太阳辐射能场，太阳风就是太阳辐射能场的客观真实写照。该文献给出了对太阳风考察的卫星实际探测结果（文献图示略）。这可谓太阳辐射能场的真实实验验证。

4.7.4 第四个验证是，任何原子中任何电子均未能落到核上，这是事实

不仅如此，人为方法：高能阴极射线、X射线或高能加速器也很难将电子打到原子核上。这绝非因碰撞截面太小，总会有几率。实际上正是由于原子核具有排它性的辐射能场排斥效应所致。由（22） 式可见，电子得到的原子核排斥能与距离平方成反比例。在核半径处排斥能十分巨大，以致可忽略静电引力能。简单计算表明，电子必须具有200倍C(光速)才可能到达核半径处。也因此，玻尔对电子的担心完全多余！

需要指出，对此类问题，量子力学仍会故伎重演--狡辩。但经如上及以下分析论证，量子力学纯系主观臆造，对物理学实质问题全然无知，已经使得量子力学的狡辩不再有任何效力。

4.7.5 第五个验证是人们熟悉的，然而又不熟悉的，这就是气体压力

量子力学会立即反驳说："气体压力来自分子热运动和碰撞" （文献[8]）。需指出，这种解释充其量只能算作表面化非本质解释，作为哲学或市民语言尚可，但不能作为物理学家语言。在严格物理意义上说这种解释是自欺欺人的。这种解释实际上并不清楚分子热运动的实质和根源，更不知温度对单个分子的意义是什么。量子力学（文献 [8]）以公开宣称："对单个分子温度没有任何意义"。

这是因为量子力学有一剂灵丹妙药--波函数Ψ --量子力学家主观意识，就可以包治百病。温度与这灵丹妙药无任何联系，在灵丹妙药中没任何位置，所以温度没有用处。也所以量子力学结论：对于单个分子，温度没有意义。

但是，只要神经不错乱，人人都懂得，既然宏观温度是大量分子集体贡献，怎么能说单个分子没有贡献？单个分子又怎能摆脱温度环境？这与人对社会贡献完全一致，能说个人对社会的贡献没有意义吗？！

大量研究已经表明，温度概念同样也有极为丰富的物理内容。温度问题同样也贯穿全部物理世界全部内容。并对此可做如下结论：

普朗克常数 h＝2π? 与量子数 n＝0,1,2,3…好比一对孪生兄弟，他们共同贯穿全部物理世界全部内容，并且，宏观温度 T 就是量子数 n＝0,1,2,3… 的照片。

注意，此结论在确切物理意义上正确。

研究还表明：分子热运动及分子间斥力的实际根源正在于原子（核）间排斥能场相互作用的结果。并可得以下具体结果：

PV＝

∑Ei ―――――――――――――――― (23)

式中PV为气体压力势能，Ei为单个气体分子的辐射能场能量（推导略）。这种严格关系唯一证明分子（原子）辐射能场客观存在。此时并唯有此时辐射能场的排斥力效应也十分明显，这就是气体压力。

第五章 大自然内在本质规律二

5.1 大自然内在本质规律之二--潜动能客观存在

研究还表明，这种规律正确存在也可用定理表述：

5.2 潜动能定理

〖潜动能定理〗：任何质量为 m 的物体（含场粒子及天体）当以速度 V 运动时，必有潜动能存在。若以符号 T2 表示则为：

T2 ＝ （1/2） mV2 ――――――――――― （24）

可见，潜动能在数值上与物体经典动能（机械动能）相等。现将经典动能定义为显动能，并以符号 T1 表示之：

T1＝ T2 ＝（1/2） mV2 ―――――――― （25）

那么，可以定义物体运动全动能，以符号 Tm 表示则为：

Tm ＝ T1＋T2 ＝ mV2 ――――――――― （26）

如果，质量 m 以光速 C 运动，其全动能必为：

Tm＝ mC2 ＝ E ――――――――――― （27）

看！这就是遐迩闻名的爱因斯坦质能关系。这已表明，爱因斯坦质能关系只不过是物体（粒子）运动全动能之特例！然而，不仅爱因斯坦本人，而且后人至今都不清楚质能关系的物理意义。可（27）式中 E＝mC2 的物理意义是再清楚不过了！

5.3 潜动能的物理意义

研究表明，潜动能普遍客观存在，实际上它是物体（粒子）运动时的伴随能量。由于潜在性，低速时或直观上人们难以发觉。只有在高速时才明显表现出来，所以人们至今尚不知晓。

研究表明，潜动能实质也是一种辐射能场，这种场粒子上限亦为中微子，对中微子目前尚不能检测，这也是人们尚未发现潜动能的直接原因。

需指出，温度为 T 的物体当以速度 V 运动时，同时存在辐射能场及潜动能能场，两种能场分别可测并须分别描述。但是，以下将完全证明原子核的辐射能场实际上就是原子核自旋潜动能。由此也证明潜动能普遍客观存在。

也所以潜动能的能量效应较其压力（即动量）效应明显，尤其当速度V＜＜C 时，人们无法观测到这种动量效应。然而当物体速度接近光速（VC）时，潜动能的能量效应与动量效应均不可忽略。这时潜动能的能量效应形成爱因斯坦的质能关系事实；而其动量效应则形成"物质波"的事实。这就是"物质波"的本来面目和真实内容。

5.4 潜动能的实验验证

5.4.1 回旋加速器的验证

文献 [10] 介绍："电子在回旋加速器中，任何瞬间，轨道平均磁场的增量必须是轨道上磁场增量的 2 倍"。即：

dBave ＝2dB ―――――――――――――- （28）

这无疑表明本文如上全动能成立，亦即表明潜动能客观存在。

5.4.2 电子在加速器中同步辐射光

电子在加速器中同步辐射光能正是电子运动的潜动能，并且，电子同步辐射光的波长 λ为：

λ ＝ h·c／E ―――――――――――――― （29）

注意：式中能量 E 是电子同步辐射光能量，也就是电子的潜动能。

5.4.3 地球的潜动能

地球有潜动能？从没听说过！有人说。

不错，但经本文由普适方程已经计算出地球确有潜动能：月球的存在给出完全的证明。因为本文对月球的计算表明，普适方程不仅适用于太阳系，而且适于地（球）--月（球）结构。并且，对月球的计算，得出两个重要结果：①由普适方程计算月球绕地（球）轨道半径与天文观测（文献［2］）的误差小于1％ ； ②由普适方程计算得出--月球是颗裸星。这已是个奇迹，目前为止任何理论都办不到！

这种结果无疑表明：

第一，地球所得到的太阳辐射能刚好等于地球轨道动能，也刚好等于地球的潜动能。于是，地球能量处于一种动平衡中。这表明，月球绕地（球）轨道受地球潜动能严格支配，亦即受地球轨道动能严格支配，亦即受太阳能量严格支配。不仅如此，太阳以此严格支配着系内所有天体（无例外）的运行（位置、动能、尺寸、质量以及轨道曲线性质）。

第二，地球运动潜动能客观存在，在数值上准确等于地球轨道运行动能。故〖潜动能定理〗成立！

第三，"物质波"就是本文所定义的"潜动能"。

第四，普适方程无条件成立！

5.4.4 X射线韧致辐射

周知，X射线韧致辐射最短波长 λmin 为：

λmin ＝ h·c／E －――――――――――― （30）

式中 E 为外加能量，在数值上等于电子显动能，也等于潜动能。需要指出的是，电子只能放出潜动能形成所谓的"波长"：λ。而电子的显动能与宏观物体的机械动能一样：只能直接作机械功，不能直接成为辐射能。量子力学对此问题"心不在肝"！

所以，（30）式的真实物理内容是：电子放出潜动能形成所谓波长：λ，这证明潜动能客观存在。可是，量子力学，还有德布罗意，把这称为"物质波"！

还要注意：由（30）式可见，韧致辐射最短波长 λmin 连续可变，这已完全表明电子能量连续可变。再一次证明"量子化"并非电子自身固有属性。

第六章 物质波及其实质

6.1 究竟物质波是什么

谈物质波问题，恰进入量子力学权威领地。作为权威，理应对此做出科学合理解释。遗憾的是虽经近百年发展量子力学仍满足于对物理现象作似是而非的猜测，量子力学的"波函数"概念正是对"物质波"现象的猜测，并强加给电子。

下面考察物质波。

德布罗意"物质波波长"表达式为：

λ ＝ h／p ―――――――――――――――― （31）

该式表示什么物理意义呢？

认真研究表明：虽然 λ 具有长度量纲，但并不表征任何长度物理量，只能表征粒子动量p 的反比量度。之所以具有长度量纲，是因为动量 p 反比量度的单位取 h 的结果。除此之外（31）式不再有其他物理意义，或将其变化如下：

λ＝h／p＝hv／pv＝hv／mv2＝hv／Em ――― （32）

式中 Em＝Tm 为前文定义的粒子运动"全动能"，这表明 λ 亦可表征粒子运动全动能的反比量度，或者说是对潜动能的一种量度。所以可结论：

6.2 物质波实质

第一，"物质波"波长只能表征粒子运动时的动量效应或者潜动能，实质是潜动能的反比量度。除此之外（32）、（31）式不再有其它意义。

第二，"物质波波长"绝不表示粒子有任何物理意义上的"波动"性质！

第三，那又为何将 λ 定义为"波长"呢？研究表明，这还是在于量子力学的特长--富于猜想的结果：看到粒子（光子或电子）的干涉和衍射现象，联想宏观波动（水面波动）的干涉，于是猜想微观粒子（光子和电子）有一种说不清的波动性质。由此便将 λ 定义为"波长"。殊不知，宏观波动（水面波动）的干涉与微观粒子的干涉是完全不同的两回事。研究表明，水面波动确系水面物质波动。而粒子（光子和电子）的干涉和衍射却完全是由普朗克常数 ? 与量子数 n (一对孪生兄弟) 共同（技术）表演的结果。并可严格准确具体证明:粒子（光子或电子）的干涉条件中的自然数 n＝0,1,2,3… 恰为量子数 n＝0,1,2,3…（略）。这是因为粒子的干涉和衍射现象是粒子与（量子化了的）物质场（辐射能场）相互作用的必然结果。

并且在本文已到达的深度--准确描述场粒子自身结构深度上说，仍未发现任何粒子有任何内禀波动属性。这说明根本不存在"物质波"。而德布罗意"物质波"概念恰在于粒子运动"潜动能"的事实。所以，与其说德布罗意发现了"物质波"，毋宁说他发现了粒子运动的潜动能。

之所以人们认为粒子具有波动性，客观原因在于人们对微观粒子，例如光子，几乎完全缺乏了解。也因之，目前为止，光子的"波粒二象性"问题仍属世界公认遗难问题之一！

第七章 普适方程物理意义

7.1 普适方程物理意义

普适方程物理意义可用图（4）

描述如下：

图中曲线 ① 就是普适方程 ①

式，这代表大自然一种普遍基本规

律--相互吸引规律。式中 T 为

粒子（含天体 ）轨道动能，V 为引

力势能。动能等与势能之半，这本是

经典物理内容。

曲线 ③ 就是普适方程 ③ 式，

这 代表大自然另一种普遍基本规律

--相互排斥规律。式中 E 为粒子

（含天体）所得到的由辐射中心来的

辐射（排斥）能。

显然，曲线 ① 是线性的，即引

力能 V 随距离 r 呈直线变化；而

排斥能 E（曲线 ③）是双曲线。故，

两条曲线必相交，交点为 ②，即普适方程 ② 式（T＝E）。这代表大自然第三种基本规律--普遍客观存在规律--两种相反作用永恒绝对平衡规律：既可以是稳态平衡，例如原子和太阳系；又可以是动态平衡，例如银河系及宇宙的膨胀（含宇宙爆炸）。并且牛顿力学在大自然中完全好用！量子力学对牛顿力学的非议纯属癔语糊勒！

7.2 普适方程注释

第一，普适方程物理意义虽很宽广，但却真实具体，并不抽象。

第二，普适方程可以直接用来计算原子结构，计算天文结构须要变换（略）。

第三，已不难看出大自然（宇宙万物）没有任何东西能够（可以）逃脱普适方程规律的支配！所以这里用了"永恒绝对普遍"规律说法，不仅物理意义，而且哲学意义准确可靠。亦不难看出人类目前为止的哲学理论错误（略）！

第四，因此不难理解：普朗克常数及量子数好比一对孪生兄弟，他们共同贯穿全部物理世界全部内容！

研究表明，这已构成物理学最基本的定律--物理学奠基定律。以致物理学不得不另辟一章：

第八章 物理学奠基定律

8.1 物理学奠基定律

〖物理学奠基定律〗：普朗克常数 h＝2π? 与量子数 n＝0,1,2,3… 好比一对孪生兄弟，它们同时共同贯穿全部物理世界全部内容，无例外。

8.2 奠基注释

大量研究表明，这不是简单推广。该定律普遍永恒绝对全天候成立！世界上找不到脱离这种定律的东西，人类的灵魂也不例外。因此，也没有能脱离〖物理学奠基定律〗的物理学。所以这叫〖物理学奠基定律〗，名副其实也！

第九章 量子力学的猜测

上述可见，量子力学对一些基本物理学问题要么似是而非，要么一无所知，俨然却夸夸其谈。甚者竟反科学之道建立了【测不准原理】，于是使得科学陷于恶性循环不解之中。这就是目前科学活生生的现实！

现总结量子力学对科学的种种似是而非的猜测：

量子力学猜测一：（目前）试验电离能 ＝ 原子真实能级

量子力学猜测二：原子结构不同壳层 K,L,M,N…中电子的量子数分别为n＝0,1,2,3…

量子力学猜测三：粒子（物质）具有（一种朦胧的）波动属性

量子力学猜测四："物质波"①是轨迹波；②是几率波；③是弥撒物质波包

量子力学猜测五：费米子（电子、质子）的自旋量皆为（1/2）?

量子力学猜测六：电子具有反常磁矩属性（闭着眼睛摸大象）（以下准确计算证明）

量子力学猜测七：物质世界是测不准的，且不可能测准的，并由此建立一种反科学的理论──【测不准原理】

等等，仅举与本文有关七例。

以上及以下讨论充分证明《量子力学》完全错误，一无是处！并可对物理学做如下结论。

第十章 物理学正论

10.1 世界是粒子的（含场粒子及天体）。但任何粒子都不存在任何物理意义上的内禀波动属性。

10.2 粒子能量是量子化的（包括天体）。但实际上根本不存在什么"量子"，即使将"量子"理解为"能量子"也不科学。（量子力学纯属虚构！）

10.3 普朗克常数 ? 及量子数 n 已给出并将给出全部物理世界准确信息，它们共同贯穿全部物理世界全部内容。

10.4 任何粒子（含天体，电子，无例外）均不具反常磁矩内禀属性（以下给出具体计算严格证明）。

10.5 物质世界是可测的，并完全可测准的，其准确程度完全取决于普朗克常数 h＝2π? 的准确度。

10.6 电子、质子、中子都是经典粒子。附录中严格证明（这种证明本身就是物理学一种奇迹，量子力学望尘莫及）。

10.7 目前为止，世界是经典的。所以，量子力学所谓超脱经典实际就是超脱科学！

以下附录是对全文的严格、具体证明。

第十一章 附录：粒子及其磁矩问题

粒子物理问题，由于缺少直观经验，这给人们正确认识造成极大困难。然而量子力学的出现并没有帮助人们解决困难，反而给人们本来有限的认识能力又设置了人为的更难以逾越的障碍，这就是【测不准原理】。并把人们的认识能力禁锢在量子力学谬误之中。

目前为止的实验，已经验证粒子具有磁矩。但对粒子磁矩问题，量子力学由于缺乏了解，又为了"符合"试验，经常自觉不自觉混淆，有时偷换，普朗克常数的物理概念。这已使得量子力学对粒子磁矩问题的描述严重有诈！

以下用CGS和高斯单位制具体讨论：

11.1 粒子磁矩问题的实验表达式

文献 [10] 中，粒子磁矩表达通式如下：

g ＝ nh／μ0 H＝ω?／μ0 H ――――――― （33）

研究表明，该式可谓经验公式，因由试验而来，应当是正确表达式。

然而问题在于，量子力学对实验表达式的真实物理意义及实验的真实物理过程并不清楚。对表达式的理解也有错误，因而得出完全错误的结果和结论。

对于电子，（33）式可变为：

ge＝ωe ? / μBH ―――――――――――― （34）

式中 ge＝1.0011596 被量子力学定义为电子的"反常磁矩"值，ωe 为电子自旋磁矩在磁场中进动角频。并有：

μB＝ γe ? ＝（e／2meC）? ――――――― （35）

其中 γe ＝ e／2meC ―――――――――――― (36)

那么有 ge＝ （ωe ? / ? H）÷ γe ―――――――― (37)

可简为 ge ＝ ωe / γe H ――――――――――― （38）

这就是量子力学基本思路，并由此得出电子自旋磁矩错误结果。又将这种错误勇敢地推广到其它粒子和其他情况，这就错上加错。

需要指出，根据教科书概念，（36）式为电子轨道回旋比。量子力学又认为电子自旋回旋比为轨道回旋比的2倍，这是由于认为（实际是猜测）电子自旋量为（1/2）? 的必然结果。也得出电子的朗德因子为 2 的结果，这是完全错误的（见下）。

以下讨论给出完全的证明：电子纯系经典粒子，并且其荷质比绝对均匀。

那么，对于这样的经典粒子--电子来说，不管其角动量如何变化其轨道回旋比与自旋回旋比永远相等（只要建立均匀荷质比的经典粒子模型，立即可证，略）。

考虑到量子力学错误因素在内，不影响以上及以下讨论。研究表明（38）式对电子仍然准确成立。

但量子力学错误主要表现在：

11.2 量子力学所犯经典错误

量子力学所犯经典错误一：将 g 定义为磁矩"反常"因子。这表明量子力学缺乏了解又理论贫乏，犯指导方向错误。以下将给出 g 因子的真实物理意义和内容。

量子力学所犯经典错误二：认为费米子（电子、质子）的自旋量皆为（1/2）? ，这是狄拉克根据量子力学计算的错误结果：实际上是与作为能量单位的 ? 简单呼应导出结果，没有物理意义。因而是完全错误的。

量子力学所犯经典错误三：量子力学自觉不自觉混淆并滥用普朗克常数 ? 的物理概念并偷换之，这叫偷换概念。注意，（37）式中分线上下都有 ? 项。由（33）式可知：

nh ω? ＝ E ―――――――――――――― （39）

这里 ? 分明表示能量 E 的单位，这就是（37）式分线上面之 ? 。而（37）式分线下面之 ? 却是角动量的单位。两种完全不同的物理概念不容混淆，虽然它们的数值和量纲完全一致。

称职的物理学家在未有把握之前不会轻易消去 ? 项。然而量子力学却毫不顾忌这么做了，那末所得结果必有诈！

量子力学所犯经典错误四：以下将证明量子力学完全不了解粒子磁矩实验的真实物理过程以及（33）、（38）式的真实物理意义。

那么，电子磁矩实验真实物理内容是什么呢？现将（34）式变化如下：

ωe ＝ （ge·H／?）μB ―――――――――― （40）

注意，式中 μB 为玻尔磁子，系作为磁矩的单位出现，为常数；而 ? 则作为能量的 单位出现，亦为常数；因子 ge 也是常数。

那么，（40）式明确表明：ωe 与 H 成正比，而与电子真实角动量无关（注意式中无有角动量物理量）。也就是说，无论电子真实角动量是多少，（40）式中的 ωe 都保持不变。

或者由（38）式得：

ωe ＝ ge·H·γe ――――――――――― （41）

式中 ge 及 γe 均为常数，该式仍然表明 ωe 只与 H 成正比，与电子真实角动量无关。并请注意，这种认识上的差异将产生完全不同的结论。

由此可结论：由于粒子磁矩进动实验结果与粒子真实角动量这种无关性（注意：与实验无关，并非理论无关），因而这种试验就不能直接测得任何粒子真实磁矩。因为完全相反，粒子真实磁矩直接与角动量紧密（理论）相关（只要建立经典粒子模型立即可证）。并且研究表明，这一结论对任何粒子都成立。

然而，量子力学却由此直接得出"电子自旋磁矩" μe ：

μe ＝ ge·μB ――――――――――――― （42）

注意：这种结果，①偷换了常数 ? 概念；②假定电子自旋量为（1/2）? ；③并不了解 ge 因子的真实物理意义，因而是完全错误的结果。

然而，（41）式是有功劳的，它已经揭示出粒子磁矩问题的本质规律（量子力学全然不知）。并且，这种规律的正确性可用下述 Ⅳ 条磁矩定理表述。

11.3 粒子磁矩定理Ⅰ

〖粒子磁矩定理Ⅰ〗: 任何粒子（含场粒子及天体，下同）的磁矩问题都是经典问题，不存在任何非经典问题。

显然，此定理的证明，不可能立竿以毕。但是，本文如下仍将给出完全的证明！

这定理的证明本身就已是物理学奇迹之一。这已表明量子力学完全无聊！

11.4 粒子磁矩定理 Ⅱ

〖粒子磁矩定理 Ⅱ〗：任何磁矩进动试验都不能直接测得任何粒子的真实磁矩。但玻尔磁子除外。

其实，上述讨论已经给出定理 Ⅱ 的证明。这是由于实验磁矩进动角频 (ω) 与粒子真实角动量 (L)无关，而粒子真实磁矩(μ)却与粒子真实角动量 (L) 紧密直接相关（不可开胶）！

然而，量子力学竟然由实验直接得出粒子的磁矩结果。那么，这种结果必不真实，严重有诈！这表明，量子力学先天不足，后天空虚，已养成寄生性和猜测性。所谓寄生旨在寄生于经典物理，经典物理已清的，量子力学也清楚，并夸其谈而娓动听；经典物理未清的，量子力学也一无所知，不得不依赖对实验进行猜测--并美其名曰"符合"试验。

11.5 粒子磁矩问题理论表达式

研究表明，为了要得到粒子真实磁矩，就必须建立磁矩问题的理论表达式。量子力学对此完全无能。本文大量研究，现给出粒子磁矩问题的准确理论表达式如下：

Kφ ＝ ω·L ／ μ·H ―――――――――― （43）

或为讨论方便变为：

ω ＝ Kφ·μ ·H／ L ―――――――――― （44）

注意，这种理论表达式的正确性，可用粒子磁矩定理 Ⅲ 表述如下：

11.6 粒子磁矩定理 Ⅲ

〖粒子磁矩定理 Ⅲ〗：任何粒子（同上）不管公转还是自旋（旋转轴须平行），其磁矩在磁场中进动角频 ω 与粒子磁矩 μ 成正比，与外加磁场强度 H 成正比，与粒子角动量 L 成反比。其比例为常数。

若用符号 Kφ 表示这个常数，那么有：

Kφ ＝ 1.0011596 ―――――――――――― (45)

研究表明，Kφ 为物质与物质场相互作用常数，并且这是所有粒子（含天体）的共性问题，绝非任何粒子（例如电子）所特有。任何粒子，无例外，都不具反常磁矩内禀属性，以下给出完全的证明。

研究还表明，理论表达式即（43）、（44）式具有普遍意义，对所有粒子（含天体）任何情况（公转和自转）都准确适用。并都将得到与实验完全相符的结果。

这一事实完全表明：

第一，粒子磁矩问题是共性问题。

第二，粒子磁矩问题确系经典问题。这表明〖粒子磁矩定理Ⅰ〗成立（以下还将证明）。

11.7 电子及其磁矩

作为物理学者，在将（34）式变为（38）式时不应忘记两件事：

11.7.1 物理学者不应忘记第一件事

第一件事：由于混淆并（偷）更换常数 ? 物理概念的结果，使得（38）式具有了完全特殊的意义。在于，（38）式却反映且唯能反映电子基态轨道磁矩真实情况。这是由于唯基态电子轨道运动角动量为 ? ，也方可与作为能量单位的 ? 相消。这么做的结果，使得磁矩实验只能直接测得电子基态轨道运动真实磁矩，且在数值上等于玻尔磁子μB ：

μB ＝ ωe·? / ge·H ―――――――――― （46）

需指出，这是所有磁矩进动试验所能测得的唯一真实磁矩。除此之外任何粒子任何情况（公转和自转）的真实磁矩都不可能由磁矩进动实验直接得出（只要建立经典模型立即可证）！

（46）式也可由（34）式直接导出，但物理意义完全不同：在（34）式中，μB 系作为磁矩的单位出现，为常数，? 则作为能量的单位出现；而（46）式中 μB 则是电子基态轨道真实磁矩，而 ? 为电子基态轨道运动真实角动量。

11.7.2 电子快报

电子快报：

研究表明，（46）式又有引伸的重要物理意义（可谓物理学今古奇观）：在于由电子自旋的实验竟然得出电子轨道运动的真实磁矩μB ； 反而无论如何也不能直接测得电子的自旋真实磁矩。就是说，将电子自旋试验参数（自旋进动角频ωe 、自旋试验场强H、自旋因子ge）代入（46）式，居然得出电子基态轨道运动真实磁矩μB ！并且计算也表明，对其它轨道磁矩（38）式也适用。这便是值得物理学家注意的"电子快报"！于是有：

11.7.3 电子磁矩问题的表达通式

因此，可以构造电子磁矩问题的表达通式：

μe ＝ ωe·Le ／ ge·H ―――――――― （47）

式中 μe 既表示电子的自旋磁矩，也表示轨道磁矩，Le则为对应的角动量。

11.7.4 电子磁矩问题表达通式的应用

例一：用电子磁矩表达通式即（47）式求解电子轨道角动量为 L2 ＝2? 时的轨道磁矩μ2

解：将 L2＝2? 代入（47）式有：

μ2 ＝ωeLe／geH＝ωeL2／geH＝ωe·2?／geH＝2（ωe?／geH）

＝2μB （正确）

研究表明，对电子自旋（47）式当然成立，因为（34）～（38）式是系由自旋试验而来。只要将电子自旋真实角动量代入（47）式便得电子自旋真实磁矩（以下给出结果）。

11.7.5 庄严事实

庄严事实：

由电子自旋试验得到的结果即（38）式，却完全适用于电子任何情况（包括自旋各种状态，也包括轨道公转各种情况）。这已充分证明 〖粒子磁矩定理 Ⅲ〗 成立，同时证明 〖粒子磁矩定理Ⅰ〗也成立。如果电子不是经典粒子，（47）式绝不会成立。

11.7.6 一条真理

一条真理：

上述庄严事实展示一条真理，即下式成立：

ω自 ／ ω公 ＝ ωe ／ ωB 1 ―――――― （48）

式中用 ω自 表示电子自旋磁矩进动角频，亦即 ωe ；而 ω公 表示电子轨道磁矩进动角频，亦即ωB 。研究表明这是〖粒子磁矩定理 Ⅲ〗 及 〖粒子磁矩定理Ⅰ〗 的必然结果！以下还将对 (48) 式进一步证明。

这种结果，唯一表明电子纯系经典粒子，因为只有经典的荷电粒子模型（并且荷质比均匀）才有（48）式结果（只要建立经典模型立即可证，略）。

11.7.7 量子力学错误结果

然而，量子力学却得出与（48）式相悖的错误结果：

ωe／ωB ＝ μe／μB ＝ ge ＝ 1.0011596 ――― （49）

显然，量子力学完全不知常数 ge 的真实物理意义。更不知：〖粒子磁矩定理 Ⅱ〗已无余地地指出，任何磁矩进动试验都不可能直接测得任何粒子的真实磁矩！然而，量子力学却直接得出（42）、（49）式结果。所以这种结果必不真实，严重有诈！也显然，这种结果纯系根据实验比值瞎子摸象。又美其名曰"符合"试验，多荒唐！

11.7.8 物理学者不应忘记第二件事-- 荷质比均匀问题

第二件事：电子（作为粒子）自身内部结构各点微荷质比是否均匀？如果微荷质比均匀，则（34）～（38）式均成立，反之都不成立 。

这问题，只要建立经典模型立即可证（略）。同样可证明，如果粒子内部微荷质比不均匀对轨道公转磁矩影响甚微，可忽略；但对自旋磁矩影响显著，不可忽视（研究表明质子和中子正是这种情况）。然而，量子力学一律忽视！

以下对荷质比作定量讨论，需要定义。

微荷质比的定义：将粒子内部结构各点的真实荷质比定义为微荷质比，用符号 q／m 表之。

那么，如果粒子自身内部结构各点微荷质比点点相同，即：

q／m ＝ 常数 ――――――――――― （50）

则被定义为：粒子自身内部结构荷质比均匀。

否则谓荷质比不均匀。

显然，此类问题量子力学显得力所不及。但值得庆幸的是，对电子来说大量研究表明（50）式准确成立。也正因如此，才允许（否则不允许）进行（35）～（38）式变换，才有（48）式结果。否则（48）式不会成立，也不会有（47）是正确结果。

此外，本文应用普适方程已准确推出电子自身内部结构（繁琐，略），这种结构也准确表明电子内部结构各点微荷质比点点相同。且有：

q／m ＝ 常数 ＝e／me ――――――― （51）

那么，以下 〖粒子磁矩定理 Ⅳ〗给（48）式以严格证明。

11.8 粒子磁矩定理 Ⅳ

〖粒子磁矩定理 Ⅳ〗：任何粒子（同上）只要是经典的，如果（50）式成立，不管公转还是自旋下式总成立：

ω1 / ω2 ＝q1／m1 ÷ q2／m2 －――――― （52）

式中 q1／m1、q2／m2 分别表示两种情况下的粒子平均荷质比；ω1、ω2 分别表示两种情况下磁矩进动角频；下表 "1"、"2"表示两种情况：其中包括两种粒子情况 m1、m2，或者两种电荷 q1、q2 情况，或者表示同一粒子两种试验条件，或者表示自转与公转两种情况。

这表明（52）式的广泛适应性。它也表明粒子磁矩问题的共性，同时也表明离子磁矩问题的经典性。

只要建立经典模型，〖粒子磁矩定理 Ⅳ〗立即可证（略）。需指出，〖粒子磁矩定理 Ⅳ〗既可由理论表达式推导证明（略），也可由实验表达式推导（略）。

那么，将（52）式应用于电子的自旋与公转两种情况，则有：

ω1／ω2 ＝ ω自／ω公 ＝ ωe／ωB

＝q1／m1 ÷ q2／m2 ―――――― （53）

式中下标"1"表示电子自旋情况，下标"2"表示电子公转情况。于是：

q1／m1 q2／m2 e／me

那么有： ω自／ω公 ωe ／ ωB 1 ――――――― （54）

这表明（48）式成立，亦即表明电子自身内部荷质比均匀。

这再一次证明了电子问题的经典性质。如果电子不是经典粒子（54）式绝不成立。

至此，上述四条磁矩定理严格证毕。

那么，这就在事实上彻底打破了《量子力学》关于电子理论问题的神话--鬼话。

并且至此，已完全、充分、确切地证明了量子力学纯系伪科学（非任何偏见）。在哲学及物理学意义上说，此结论都严格准确。

11.9 粒子磁矩理论表达式的应用

11.9.1 用理论表达式计算电子轨道磁矩

例二，应用粒子磁矩理论表达式即（43）式求解电子基态轨道运动角动量为 L1＝ ? 时的轨道磁矩 μB

解：由（43）及（54）式得

Kφ ＝ ωBL1／μBH ＝ ωe? / μBH ―――― （55）

那么 μB ＝ ωe? / KφH ――――――――――― （56）

式中 Kφ＝ ge （数值相等但物理意义不同）。显然，该式与（46）式等价。所以（56）式结果正确。这表明本文磁矩理论表达式正确成立。

也显然，对于其它轨道磁矩理论表达式都成立（略）。

那么，（55）式是一个很有用的式子，他好比 粒子磁矩问题杠杆，由它可导出所有粒子所有情况（公转和自传）的真实磁矩。

11.9.2 用理论表达式计算电子自旋真实磁矩

例三，用粒子磁矩理论表达式求解电子自旋真实磁矩: μe

解：将磁矩理论表达式用于电子自旋则有

Kφ ＝ ωeLe / μeH ――――――――――― （57）

联立（55）、（57）二式则有

μe ＝ （ωeLe ／ωB ?）μB ―――――― （58）

由〖粒子磁矩定理 Ⅳ〗及（48）式知：ωe＝ωB ，故有：

μe ＝ （Le／?）μB ――――――――――― （59）

只要将电子真实自旋角动量：Le

Le ＝ (1/401.16764) ? ――――――――― （60）

（这是本文大量研究结果，推导繁琐，略）代入（59）式便得电子自旋真实磁矩：μe

μe ＝ (1/401.16764) μB ―――――――― （61）

可有人不敢相信这 (61) 式结果。但是，（59）式必正确！

那么，为何量子力学猜测电子自旋量为（1/2）? ，又能与实验"相符"呢？ 这是由于磁矩实验表达式即（34）～（38）式与电子真实角动量无关，不管电子真实角动量是多少，（34）与（38）二式总自洽成立。因此，量子力学诡称符合实验，实属欺诈！

下面考察质子。

11.10 质子及其真实磁矩

考察质子磁矩立刻出现困难：却乏质子有关数据。

11.10.1 质子结构数据

不过不要紧，本文大量研究已经给出质子自身结构准确描述，并在几方面都与实验完全相符。这种描述给出如下两个重要结果：

第一，质子自旋真实角动量以 LP 表示,则为：

LP＝h＝2π ?＝6.6260755×10－27(尔格妙) ――― （62）

第二，质子自旋理论半径以 rP 表示，则为：

rP ＝ 1.324100×10－13 （cm） ―――――― （63）

这两项结果推导繁琐，但以下仍将给出出其不意令人叹为观止的证明。

仿照电子，对质子做如下计算：

EP＝n2LP2/ 2mPrP2 ＝n2h2/ 2mPrP2 ――― （64）

式中 mP 为质子质量，n为量子数。将（63）、（62）式代入得：

EP ＝ n2×7.5163935×10－4（尔格） ―――― （65）

注意：式中数字恰为质子自旋动能，现以符号 TP1 表示：

TP1＝（1/2）mP·C2

＝7.5163935×10－4（尔格） ―――――― （66）

那么，据潜动能定理，质子必有潜动能，以 TP2 表示：

TP2＝TP1 ＝（1/2）mP·C2

＝7.5163935×10－4(尔格) ――― （67）

那么，质子必有全动能以 EPm 表示：

EPm＝ TP1＋TP2＝mP·C2

＝1.5032787×10－3（尔格） ――――― （68）

这就是闻名遐迩的爱因斯坦"质能关系"式：

E ＝ mC2 ―――――――――――――――― （69）

这表明质子自旋速度恰为光速C，那么质子自旋角动量若以符号 LP 表示必为：

LP＝mP·C·rP ＝ 6.6260755×10－27(尔格妙)

＝ h ＝2π ? ――――――――――――― （70）

如上计算表明，（63）、（62）二式必需同时成立。如果 LP 、rP 中一项不成立，则上述计算都不成立。这可谓对质子结构数据初步证明，以下还将证明。

11.10.2 质子世界

注意，（64）式有着极为丰富的物理内容。现将其变化如下

E ＝ n2h2/ 2mPr2 ―――――――――――― （71）

这就是质子辐射能场准确数学表达式，式中 r＝rP∞ 为距离，E的量纲为能量，但其数值为在 r 处单位面积上的能量，即能场强度。当距离从 ∞ 收缩至 rP 时，能量 E 恰为 EP 即（65）式，且此时质能关系式 E＝mC2 成立。这说明质子活动（自旋）范围为rP（自旋半径），亦即（63）式成立。

上述可见，质子世界的（作用）范围为 r＝0∞。其中 0rP 为质子内部结构世界，而rP ∞ 为质子 （或原子核）的外部作用世界。

11.10.3 量子化的根源

注意，（64）式及（71）式能量都是量子化的，并且，这就是世界量子化的真实根源！这是质子（原子核）的内禀属性。也并且，原子核（质子）以此严格规定并支配着所有外部世界：核外所有电子、原子、分子、晶体、固体、液体、气体、天体、宇宙的结构和性质，以及宇宙的历程。这些也都是大自然内在本质规律。

11.10.4 质子与普适常数

根据经典物理，现将质子电荷库仑自举能用 Epe 表示，则：

Epe＝e2/2rP＝8.7296129×10－7（尔格） ――― （72）

那么有：

EPm／Epe ＝ 1722.0451 ＝ Φ ――――――― （73）

这也就是正文中的普适常数 Φ 之值，参见（15）式。式中 EPm 为质子全动能，即（68）式。可见，普适常数 Φ 还严格规定着质子。

注意：（15）式与 （73）式是完全不同的计算，然而竟得出完全相同的结果，即普适常数 Φ之值。这种令人叹为观止的结果，已完全表明本文对质子的计算无误。以上质子数据都成立。

11.10.5 质子与反常磁矩

作如下计算：

（TP1＋TP2）／TP1 ＝ 1.0011614 ―――――― （74）

这就是试验测得的"反常磁矩值"。注意文献［10］介绍："试验测得电子反常磁矩值为1.0011609(±0.0000024)"。

再做如下计算：

1＋1÷（Φ/2）＝1＋2/Φ＝1.0011614 ――― （75）

这就是普适常数 Φ 与反常磁矩的关系。

上述计算已经表明：

第一，谓反常磁矩值并非为电子所特有，而是物质间相互作用常数，为任何粒子（包括天体）所共有。

第二，本文关于质子结构数据的计算准确无误。

11.10.6 质子的真实磁矩

有了上述准备，现在继续考察质子磁矩。但又出现困难：质子内部结构微荷质比是否均匀？不过不要紧：可以先假定其荷质比均匀，然后在研究处理。

那么，如果质子荷质比均匀，亦即假定（50）式对质子成立，就可将 〖粒子磁矩定理 Ⅳ〗应用于质子和电子两种粒子。必有：

ω1／ω2 ＝ ωe／ωP ＝ q1／m1 ÷ q2／m2 ＝ e／me ÷ e／mP

＝mP／me ――――――――――― （76）

式中用下标"1"表示电子，下标"2"表示质子，所以有：

ωe／ωP ＝ mP／me ――――――――――― （77）

该式右端为质子与电子的质量之比，为：

mP／me ＝ 1836.1528 ――――――――――― （78）

而（77）式左端，实验（文献[12]）已经测得：

ωe /ωP ＝ 658.210688 ――――――――― （79）

然而，量子力学（文献［12］）错误地推荐此值为：

ωe／ωP ＝ μe／μP ＝ 658.210688 ――――― （80）

显然，这是错误结果：第一因为，上述 〖粒子磁矩定理 Ⅱ〗 已无余地地指出，任何磁矩进动实验都不可能直接测得任何粒子的真实磁矩；第二因为，试验实际测得的数据是 ω 而不 μ，

这表明（79）式正确无误，而（80）式错误。

回头再看，（77）式并不成立！究其原因恰在于：假设不合理。原来质子自身结构荷质比并不均匀！然而，不均匀程度如何？需作如下计算：

mP／me ÷ ωe /ωP ＝ 1836.1528/658.201688

＝ 2.7896125 ―――― （81）

注意：这就是质子内部结构荷质比不均匀程度。因为如果荷质比均匀，（77）式必成立（据磁矩定理Ⅳ）！而事实不成立，恰在于质子的荷质比不均匀（唯一原因）。故，（81）式准确表征质子荷质比不均匀程度。

若以符号 gP 表示质子荷质比不均匀因子（即不均程度），则有：

gP ＝ mP／me ÷ωe /ωP ＝ 2.7896125 ―――― （82）

大量研究表明，此种关系对任何粒子都准确成立。

于是粒子荷质比不均因子（以符号 g 表示）的表达通式为：

g ＝ m／me ÷ωe /ω ――――――――――― （83）

显然，这里的荷质不均因子与教科书中（文献［4］）朗德因子数值相近，但物理意义完全不同。若以符号 g'表示朗德因子，则有：

Kφ ＝ g'／g ＝1.0011596 ―――――――― （84）

研究表明，（84）式对所有粒子都准确成立。那么，对质子则有：

Kφ ＝ gP'/gP ＝ 2.79284386/2.7896125

＝1.0011596 ―――――― （85）

看！质子也有了"反常磁矩值"：1.0011596。 这种计算，再次打破了量子力学关于电子的神话--鬼话。

所以研究表明，Kφ＝1.0011596 为物质与物质场相互作用常数（参见 〖粒子磁矩定理Ⅲ〗），为任何粒子（包括天体）所共有。并不为电子所特有，因而不能表征磁矩"反常"。

那么，将磁矩理论表达式，即（43）式用于质子：

Kφ ＝ ωP·LP / μP·H ――――――――― （86）

联立（55）、（86）二式有：

μP ＝（ωP·LP／ωe·? ）μB ――――――― （87）

将（70）、（79）二式代入得；

μP ＝ (2π／658.210688) μB

＝ 8.8528430×10－23（尔格／高斯） ――― （88）

这就是质子自旋真实磁矩！这是质子磁矩的第一种算法。用这种算法可以算得任何粒子的真实磁矩，下面介绍另种算法。

11.11 粒子磁矩另一种算法

大量研究，下面给出粒子磁矩另种算法表达通式：

μ ＝ g·γ·L ―――――――――――――― （89）

研究表明，该式对所有粒子的磁矩都准确适用。虽然教科书中也有一模一样的公式，但物理意义大相径庭！

这里， L 为粒子真实角动量；γ为所谓的回旋比，但对荷质比不均匀的粒子，γ已不再能表征真实回旋比，而只能表征平均荷质比概念；g 则为荷质比不均因子，它表征粒子内部荷质比不均匀程度，为无量纲常数，可由实验测定，也可理论推导。并且有：

g g'/Kφ ――――――――――――――― （90）

式中 g'为教科书中的"朗德因子"。研究表明（89）、（90）二式对任何粒子（含天体），不管公转还是自转都严格成立。

11.11.1 电子磁矩另一种算法

对于电子，（90）式变为：

ge＝ge'/Kφ＝1.0011596/1.0011596 1 ――― （91）

这里，电子的 ge1， 表征电子内部结构各点荷质比绝对均匀。并再次证明电子确系经典粒子。那么，以上所有计算均有效！

11.11.2 用另种算法计算电子轨道磁矩

例四，用（89）式求解电子轨道角动量为 L3＝3? 时的轨道磁矩 μ3

解：对于电子，ge1， γe＝e／（2meC） ，并将L3＝3? 代入（89）式有

μ3 ＝（e／2meC）×3? ＝ 3μB (正确)

11.11.3 用另种算法计算电子自旋磁矩

例五，用（89）式求解电子自旋磁矩:μe

解: 对于电子, ge1，γe＝e／（2meC），代入（89）式得

μe＝（e／2meC）Le＝（Le／?）μB ――― （92）

此结果与（59）式全同，正确。

11.11.4 质子和中子磁矩的另种算法略……

11.12 结语

综上述可见：

第一，Ⅳ条〖磁矩定理〗完全是经典的。

第二，电子、质子、中子完全遵从 Ⅳ 条〖磁矩定理〗，这已无可辩驳地证明：电子、质子、中子完全是经典粒子。《量子力学》纯属主观臆造！

第三，本文《物理学正论》成立。

参考文献

[1] 理论物理《量子力学》 ----------- 吴大猷 著 （台湾）

[2] 《物理量和天体物理量》 ----------- 艾 伦 著（英）

[3] 《关于氦原子的计算》 ----------- 黄崇圣 著（成都科技大学学报1980.6 ）

[4] 《原子物理学》 ---------------- 诸圣麟 著

[5] 《氦原子光谱，兼谈原子结构》 ----- 朱正拥 著（铁岭师专学报1986.4）

[6] 《18个元素的原子结构计算》 ------ 张奎元 著（铁岭卫校校刊1988.1）

[7] 《36个元素的原子结构计算》 ------ 陶宝元 著（铁岭教育学院院刊1989.1-2）

[8] 《物理学》(教材) --------------- 复旦大学编

[9] 《电动力学》 ------------------ 郭硕鸿 著

[10] 《物理大辞典》 ----------------- 台湾版

量子力学和相对论的意义范文5

关键词：规范场论理论结构数学结构

正如江天骥先生总结的，“狭义的科学哲学(即一般科学方法论)主要研究以下三大问题：(1)经验科学理论的性质与结构，(2)经验科学理论的语义学，(3)理论之间的关系与理论变化。过去往往把科学理论简单地看作一个全称陈述(或几个全称陈述的合取)，第一个问题便不需要加以专门研究……但是，要能够很好地解决理论评价问题也好，理论选择问题也好，都必须首先弄清楚什么是科学理论。以往归纳逻辑或科学方法论教科书所举的简单的科学理论的例子(例如：‘一切天鹅都是白的’或‘所有行星都按椭圆形轨道运动’)作为说明某一逻辑要点的例子是可以的，作为说明科学家如何评价，选择理论的例子，就完全失真。”[1](P1-2)可见，科学理论的结构问题是科学方法论中其它问题的基础，科学理论结构问题的研究一定要结合具体的科学理论进行。那么，作为最能体现本义上的自然科学的纯粹部分的规范场论[2]，对科学理论的结构和性质问题一定有重要的科学方法论意义。

一、科学哲学中的科学理论结构观

在现代西方科学哲学中，随着相对论和量子力学的建立，特别是用分析哲学的方法，加上现代数理逻辑的工具，在经验论的基础上，先后发展了四种关于科学理论结构的主要观点：理论结构的“公认观点”、语义学的理论观、结构主义的理论观和科学理论的模型。

1、理论结构的“公认观点”

理论结构的“公认观点”(thereceivedview)是逻辑经验主义对科学理论结构的形式化构造，正如萨普介绍的“出于对物理学进展的回应，到二十世纪二十年代科学哲学界已熟知，把科学理论构造成公理运算就可通过对应规则给出部分可观察的解释，这种分析通常被称为关于理论的公认观点，(‘公认观点’这个名称最初由Putnam[1962]引入)。”[3](PⅤ)事实上，坎贝尔在1920年出版的《物理学原理》一书中，为了把所谓的科学理论同日常语言中对理论一词的各种用法区别开，他指出“一个科学理论就是命题的一个连通集(aconnectedsetofpropositions)，它包括两组命题：一组由关于这个理论所持有的一类观念的陈述组成，即后来哲学家所谓的‘理论陈述’；另一组由关于这些观念和其它性质不同的观念之间关系的陈述组成，就是所谓‘对应定义’(赖兴巴赫)或“符合规则”(对应规则)(卡尔纳普)。”[1](P3)坎贝尔当时把前一组命题总称为假说，把后一组命题称为“词典”，并强调“类比”在理论应用时的重要性。坎贝尔对理论结构的看法，被卡尔纳普，赖欣巴哈，内格尔和享佩尔等逻辑经验主义者授受并发展成所谓理论结构的“公认观点”(或标准观点)。按照内格尔的区分，科学理论有三个主要部分：(1)一种抽象的演算，(2)一套规则，(3)对抽象演算的解释或模型。这套理论后来被享佩尔精致化为内在原理、桥接原理和导出原理三部分，并由于科学理论只是被部分地解释，而称之为科学理论的部分解释观。

这种“公认观点”最大的问题是，把科学理论中的名词严格地分为“理论名词”和“观察名词”不能截然分开，并且“因为它对观察和理论区别的依赖使得它模糊了科学理论结构的一些认识论上重要并且具有启示性的特征。”[1](P108)另外，公认观点“困难的一个来源是这个可疑的假设：科学理论在其对象语言中含有一类语法对象(符合规则)，它们具有特殊的语义学的和方法论的功能(给予理论名词的解释)。”[1](P5)还有就是，“存在由汉森、库恩、费伊阿本德和其它马上起来反对‘公认观点’的人所提出的科学哲学理论替代品，以及为其它理论观和科学知识观所作的争辩。”[3](P4)而使这种观点一蹶不振。

2、语义学的理论观和结构主义理论观

语义学的理论观和结构主义理论观都可统称为语义学的理论观(thesemanticconceptionoftheories)，相比之下，“公认观点”由于主要集中于理论的语法分析，又称为语法学(语形学或句法学)的理论观。贝斯、范•弗拉森和萨普的语义学理论观(这是他们对自己观点的称谓)和苏佩斯，史尼德，施太格缪勒的结构主义(这也是他们对自己观点的称谓)都有一个共同的中心思想：“理论并不是演绎地相连通的语句或命题的集合，而是由数学结构(‘理论结构’)组成的，这些结构作为同实在的或物理地可能的现象处于某种表象关系而被提出来。”[1](P6)

在对“公认观点”的批判过程中，语义学理论观和结构主义理论观逐渐明确“理论并不是命题或陈述集，而是可被大量不同语言形式描述或刻画的超语言实体。”[3](P77)范•弗拉森把理论结构看作构形相空间(confabulatedstatespace)，认为理论结构的语义学理论观中，重点应讨论诸模型及它们的逻辑空间，以及理论结构与世界关系。[1](P173-P187)也就是说，理论结构与经验结构之间的关系是同构关系，这是通过把理论看作一簇模型，模型又是与世界结构同构而达到的。正如萨普后来总结的，“语义学观点把理论等同于某种抽象的理论结构（比如构形相空间），这种理论结构是建立在与现象的映射关系之中，理论结构和现象的关系是理论的语言形式系统的所指。其基本思想就是理论结构与合适地连通的模型簇等同。”[4](PP:S105)

受布尔巴基数学结构主义思想的启迪，在亚当斯(E.Adams)尤其是苏佩斯(P.suppes)的二十世纪五十年代集合论公理化思想的影响下，史尼德在1971年出版的《数学物理学的逻辑结构》标志着结构主义理论观的建立，后来施太格缪勒和巴泽尔(Bazler,W)等人作了很大的修改和应用，并与库恩合作用以解释科学理论之间的发展问题。这种观点试图用集合论谓词作为公理化的形式，将科学理论中多种函项，各种关系用谓词表达出来，先展示出理论的内在数学结构，由核心(core)K和期望应用(intendedapplication)I所组成的对偶(K•I)理论元素(theoryelement)，在此基础上形成理论网络(theory-nets)，理论网络又连成理论整体(theory-holon)[5](P13)。结构主义理论观和范•弗拉森、萨普的语义学理论观一样，认为理论并不等同于提出理论时的命题集，而是语言外的理论结构，不过结构主义认为理论结构是可以用一个集合论谓词来加以公理化的集合论对象，也就是说，结构主义所使用“模型”是一个集合论的谓词。

3、科学理论的模型

从逻辑经验主义到语义学的理论观和结构主义的理论观，都涉及到“模型”，但它们中的“模型”互相不同，与“科学理论的模型”也有差异。在逻辑经验主义中，也常为了直观起见，建立一个已被完全解释了的体系(也可称为模型)，用来说明通过对应规则而被完全解释了的形式体系，它与部分解释了的形式体系的区别在于认识论结构方面，前者是逻辑上居先的命题决定出现在它下面的层次中的术语(或命题)的意义，也正因如此而有解释作用。而语义学的理论观和结构主义的理论观中的“模型”主要是指理论的一种逻辑演算的形式，正如“范•弗拉森认为的，‘模型’一词的用法是从逻辑与元数学中派生出来的，模型一词指的是‘模型类型’”。[6](P91)事实上，逻辑经验主义时代之前的模型一直处于被漠视的地位，直到语义学理论观那里，模型才开始得到应有的重视。R.B.Braithwaite在《经验科学中的模型》开始认为模型具有与理论不同的认识论结构，而语义学理论观和结构主义理论观中的“模型”也得到重视，几乎达到与理论同等地位看待。到语义学理论观阶段，已有“理论是模型集”的口号[4](PPS111)。但是总体上来说，模型在科学哲学仍然被看作“是逻辑经验主义者的传统”[7](P34)。

近年来，在科学哲学中研究科学模型是为了“评定科学事业中模型的实际作用、功能。”[7](P34)当然，人们是逐渐认识到模型在具体科学中的作用的，“功能不同的模型都能发挥出一个突出作用就是：解释(例如,Harre,1960;Hesse,1966;Achinstein,,1968)，理论模型的解释优势经常与类比的应用相联系。”[7](P348)最后，人们认识到适合描述科学理论的模型，所具有的说明能力和创造，这基本上体现在常说的“建模”活动中。而对模型的科学哲学研究，也进入到“从模型在科学中的作用到它们在人类认知中的作用”的阶段，也促使对科学模型的研究转向为自然化认识论的一部分。

二、规范场论的科学方法论意义

1、对现有科学理论观的分析

从上节对已有科学理论观的介绍，我们就知道各种已有科学理论观是有其优点和缺点的。从理论结构的“公认观点”到语义学的理论观和结构主义理论观，由于“公认观点”强调科学理论是由命题(或陈述)集组成，对科学理论的分析也就是利用现代逻辑对其中的科学语言进行句法学(语形学)的分析，其中虽有语义方面的分析，但只表现为一种经验语义学。相反，不论是语义学的理论观还是结构主义的理论观，都否认理论是命题的集合，而认为理论是由数学结构组成的，考察科学理论的结构重点是看这些数学结构与现象之间的一种语义关系。而科学理论的模型，则从语义学理论观中逐渐对模型的重视，试图转变为直接研究科学模型，尤其是突出科学模型的自然化认识论作用。可见，科学理论结构观的这种发展趋势，从语言哲学的角度看，只是一种从语形学到语义学和语用学转向的趋势(因为自然化认识论更多的要涉及到研究者。)

另外一个重要的角度，从数学的观点看，“公认观点”强调科学理论是由命题集组成，而语义学的理论观和结构主义的理论观则强调科学理论是由数学结构组成，科学理论的模型最终是强调数学建模，也试图直接以数学为其研究的主要内容。可见，这里有一种趋势，就是认为科学理论由命题集组成向科学理论是由数学结构组成转向的趋势。这种转向到底正确与否，值得我们反思。虽然，萨普后来回忆道：“公认观点是逻辑实证主义的知识论的核心，在有一千二百多人作为听众的那个夜晚它死亡了，那是1969年3月26日——一个关于科学理论的结构的Illinois会议的第一天晚上……C.享佩尔这位‘公认观点’的主要发展人，作为会议开始发言人，人们指望他提出公认观点的最新方案，相反他却告诉我们他为什么放弃公认观点及其赖以存在的句法学公理化方法(Hempel1974)，突然我们意识到战斗胜利了，而会议变成我们现在应向何方的热烈探讨。”[4](PP.S102)这是萨普在1998年的两年一度的科学哲学联合会上的回忆，并指出“公认观点”为什么失败的主要原因的头两条是“理论不是语言实体因此是不适合个体化的”和“对应规则带来的混乱”。但是，三十年后，语义学和模型的命运又如何呢？1998年的会议上，NewtondaCosta和StevenFrench总结道，“8年后，在《科学理论的结构》（1969年Illinois会议的总结性论文集）一书出版时的后记中，萨普声称‘语义学的理论观……是作为取代分析科学理论的‘公认观点’的唯一竞争者’(1977，709)。20年后，他坚持认为‘今天语义学的理论观可能是科学哲学家们广泛持有的关于理论性质的哲学分析’(Suppe1989,3)。30年后我们在哪里呢？大量的工作是关于科学模型的性质、它们的应用及其与理论之间的关系问题。”[8](PP.S119)并在最后总结道：“或许在科学哲学中我们所面临的最基本问题是科学实践的表征。”[8](PP.S125)这种回顾表明科学哲学家们对科学理论结构问题的探讨还是以理论和模型的关系为重点，并更看重科学实践。

因此，我们认为“公认观点”和后来的理论结构观都有偏颇。公认观点虽然由于把理论视为语言实体，进而分成理论语言和经验语言两个层次，又不得不用容易引起混乱的对应规则连接起来，其最大优点是使用了大家所熟知的以命题为要素的公理化体系，符合人们对理论结构的处理习惯，比如发现理论与观察不一致时，可适当调整某些命题；其最大缺点却是如此划分的结构有许多内在不一致性，并且不利于整体把握理论与理象之间的适宜性，而语义学的理论观和结构主义理论观，虽然克服了公认观点的缺点，但是它对句法学的排斥也就不利于直接指导科学理论中命题的修改，也不如“公认观点”中句法学和经验语义学那么精细；其优点就是对理论的整体把握，以及对其中的数学结构的凸显有利于整体评判，其中对模型的强调也弥补了理论与现象分裂的一些缺点。而科学理论的模型只是一种试图直接以科学模型为研究对象的努力。

2、规范场论的科学方法论意义

规范场论最完备的数学基础应该是纤维丛理论，纤维丛理论是相对完备的一套数学体系，要想越过纤维丛理论，而直接对像规范场论(包括量子场论)这样的物理理论进行句法学的分析，特别是找出明确的对应规则与具体的经验名词逐条对应就会出现前述公认观点的困难。实际上对于量子场论的解释分歧也很大，比如P.Teller(1990)的谐振子解释，试图用量子化的谐振子描述量子场论，认为量子场形式地等效于谐振子的无穷集，从而我们就能想象按形式上等效于振子的量子化方法对场进行的量子化，正如他所说的“我们比量子场更好地理解量子化振子”。而另一种关于量子场论的解释是玻姆（1987）的因果性解释，这种解释认为量子场有跟经典对应物同样的本体论，虽然其动力学完全不同，那么我们能理解经典场到什么程度我们就能理解量子场到什么程度。然而，NickHuggett和RobertWeingard认为，量子场论只能在某些范围内可用谐振子的方式解释，谐振子的方式至少在某些方面是误导，相反可能有些解释会比Teller的更好，而玻姆的解释也有诸如不满足洛仑兹变换等问题。[9](PP.370-388)事实上，能从规范场论中直接推演出一些能用实验测定的参数就很不容易，比如标准模型中三代物质粒子的质量，必须通过引入所谓的汤川耦合项，使其成为标准模型中待定的参数，可见，要找到“公认观点”中的观察名词几乎是不可能的。

相比之下，由于语义学的理论观和结构主义的理论观的确避免了对应规则和观察语与理论语言区分的麻烦，强调具体的有个性化的理论分析，使其更有活力。比如范•弗拉森的量子力学模态解释，结构主义对经典物理和相对论的解释都是很好的例子。但是，如果把它们用到规范场论上，虽然理论结构会更清晰，但是也会有其麻烦，比如用语义学的理论观分析规范场论，一定要寻找规范场论的超语言的结构，不论是抓住其中的对称性引起的群结构，还是几何属性引起的纤维丛理论这种数学结构，仍然面临当这些数学理想化条件满足时，它们与现象如何联系起来之类的问题。不论是萨普用实验检验的办法以达到一种准实在论的终点，还是范•弗拉森强调每个真实系统只是理论描述的状态空间中的一种可能情况以强调其模态解释观，或者结构主义强调理论元素形式的网络结构以便阐明科学理论的动力学变化，都会因为仍然固守经验主义的教条，最终避免不了形式主义的特征，也就是用各自的科学哲学框架去套某一科学理论是如何与现象结合的，却达不到预期目标。这正印证了DavidPearce和Veikk.Rantala所作的评论，“首先，完全抛开句法来描述理论T等于把语言的有意义方面连同无意义方面一起抛弃了。没有语法和语汇，对理论T的逻辑分析或证明论分析就几乎是不可能的。其次，不难看到，使用语言学和语义学概念所能作出的区分比集合论描述所能作出的更为精细。”[1](P329)

可见，无论是从语言哲学的层面看，关于科学理论结构的语形学(句法学)、语义学到语用学考察的转向，还是从分析工具的角度看，认为科学理论由命题集组成到科学理论是由数学结构组成的转向，都强调科学实践的作用，前者通过强调语用学维度而强调对科学理论的整体性把握，后者通过强调科学理论中的数学结构而强调了科学工作者的实际工作中对数学工具的依重。其实，在一般哲学层面上，阿佩尔在论述科学主义和先验解释学的关系时就指出：“在分析哲学的发展进程中，科学哲学的兴趣重点逐渐从句子法学转移到语义学，进而转移到语用学，这已经不是什么秘密。”[10](P108)。而在具体方法上，如果说P.苏佩斯的著名口号“科学哲学的正确工具是数学，不是元数学(Metamathematics)”[1](P178)中的“数学”，还不是科学理论中的数学，而是指使用数学研究科学理论而不是使用逻辑方法的话。那么，我们认为对科学理论结构的分析也应跳出语言和经验论的范围，重新思考。

在一般哲学层面上，退一步回到科学知识的先验基础，比如在康德认为本义上的自然科学包括先天综合判断，其中的先天性即普遍必然性是可以通过数学表现出来的，康德甚至强调本义上的自然科学的纯粹部分中有“形而上学和数学的构想在其中交互影响”，那么对于最好地体现了本义上的自然科学的纯粹部分的一些物理学基础理论，从牛顿力学，麦克斯韦电磁理论、相对论、量子力学到量子场论、规范场论等，其中的科学理论的结构和性质先天地和所使用的数学联系在一起。

在具体方法上，就要进一步进入到科学理论的数学基础，所以在科学理论结构的分析中，我们始终要抓住其中使用的数学，这是是完全有必要而且可行的。在科学方法论中，对科学理论结构的分析最好是直接分析其中的数学及其与经验之间的关系。当然，这种分析在一般自然科学本身内部就是如此进行的，表面看来对于科学哲学来说是无意义，因为这是科学工作本身，而不是哲学研究。但是，站在现代数学的高度综合这一特征的角度看，规范场论是完全可以用纤维丛理论形式体系化的，纤维丛理论本身就是对规范场论的最好公理化体系，或者说最好的理论结构，最好的数学模型。只要我们比苏佩斯用数学分析科学理论更进一步，我们就要直接分析科学理论中的数学。而相比之下，如果说已有的科学理论观有其存在的必要的话，是因为它们能规范地研究各种不同的科学理论，找出不同科学理论的共同结构，从而好进一步研究这些科学理论的解释，不同理论的比较，相互关系以及评价等问题，但这些工作用在一般科学理论上或者对这些科学理论进行泛泛的研究是可以的，而面对象物理学中的规范场论这种基础理论进行深入分析显然不够，也没有必要。

事实上，把纤维丛术语和规范场术语对应起来之后，人们发现可以从流形的观点看几乎所有的理论物理学的各个分支，甚至各种时空观、物质结构观和自然界中的四种相互作用都可以从流形的观点给出一种统一的说明。而从牛顿力学、麦克斯韦电磁理论、相对论、量子力学到规范场论等各种理论之间的关系完全可以在同一个框架下比较，包括对同一种理论的不同理论提法也可比较研究。当然这种观点是从规范场论开始才明显的，所以我们称它为规范场论的科学方法论意义的表现。

参考文献：

[1]江天骥主编，卡尔纳普等著，科学哲学和科学方法论[M]，华夏出版社，1990年。

[2]李继堂、桂起权，从康德的科学哲学到规范场论——关于本义上的自然科学的纯粹部分[J]，自然辩证法研究，2004，(6)。

[3]FrederickSuppe,TheStructureofScientificTheories,secondedition,1977,Pv。

[4]FrederickSuppe,UnderstandingScientificTheories:AnAssessmentofDevelopments1969-1998，.PhilosophyofScience,67(Proceedings).

[5]WolfgangBalzerandC.UlisesMoulines,StructuralistTheoryofScience:FocalIssues,NewResults,WalterdeGruyter,1996.

[6]郑祥福，范•弗拉森与后现代科学哲学[M]，中国社会科学出版社，1998年。

[7]DanielaM.Bailer-Jones，追踪科学哲学中模型的发展，科学发现中的模型代推理[M]，中国科学技术出版社，2001年。

[8]NewtondaCosta,StevenFrench,Models,Theories,andStructures:ThirtyYearson,PhilosophyofScience,67(Proceedings).

量子力学和相对论的意义范文6

关键词：规范场论 理论结构 数学结构

正如江天骥先生 总结 的，“狭义的科学哲学(即一般科学方法论)主要研究以下三大问题：(1)经验科学理论的性质与结构，(2)经验科学理论的语义学，(3)理论之间的关系与理论变化。过去往往把科学理论简单地看作一个全称陈述(或几个全称陈述的合取)，第一个问题便不需要加以专门研究……但是，要能够很好地解决理论评价问题也好，理论选择问题也好，都必须首先弄清楚什么是科学理论。以往归纳逻辑或科学方法论教科书所举的简单的科学理论的例子(例如：‘一切天鹅都是白的’或‘所有行星都按椭圆形轨道运动’)作为说明某一逻辑要点的例子是可以的，作为说明科学家如何评价，选择理论的例子，就完全失真。”[1](p1-2)可见，科学理论的结构问题是科学方法论中其它问题的基础 ，科学理论结构问题的研究一定要结合具体的科学理论进行。那么，作为最能体现本义上的自然科学的纯粹部分的规范场论[2]，对科学理论的结构和性质问题一定有重要的科学方法论意义。

一、 科学哲学中的科学理论结构观

在 现代 西方科学哲学中，随着相对论和量子力学的建立，特别是用分析哲学的方法，加上现代数理逻辑的工具，在经验论的基础上，先后发展了四种关于科学理论结构的主要观点：理论结构的“公认观点”、语义学的理论观、结构主义的理论观和科学理论的模型。

1、理论结构的“公认观点”

理论结构的“公认观点”(the received view)是逻辑经验主义对科学理论结构的形式化构造，正如萨普介绍的“出于对物 理学 进展的回应，到二十世纪二十年代科学哲学界已熟知，把科学理论构造成公理运算就可通过对应规则给出部分可观察的解释，这种分析通常被称为关于理论的公认观点，(‘公认观点’这个名称最初由putnam[1962]引入)。”[3](pⅴ)事实上，坎贝尔在1920年出版的《物理学原理》一书中，为了把所谓的科学理论同日常语言中对理论一词的各种用法区别开，他指出“一个科学理论就是命题的一个连通集(a connected set of propositions)，它包括两组命题：一组由关于这个理论所持有的一类观念的陈述组成，即后来哲学家所谓的‘理论陈述’；另一组由关于这些观念和其它性质不同的观念之间关系的陈述组成，就是所谓‘对应定义’(赖兴巴赫)或“符合规则”(对应规则)(卡尔纳普)。”[1](p3)坎贝尔当时把前一组命题总称为假说，把后一组命题称为“词典”，并强调“类比”在理论 应用 时的重要性。坎贝尔对理论结构的看法，被卡尔纳普，赖欣巴哈，内格尔和享佩尔等逻辑经验主义者授受并发展成所谓理论结构的“公认观点”(或标准观点)。按照内格尔的区分，科学理论有三个主要部分：(1)一种抽象的演算，(2)一套规则，(3)对抽象演算的解释或模型。这套理论后来被享佩尔精致化为内在原理、桥接原理和导出原理三部分，并由于科学理论只是被部分地解释，而称之为科学理论的部分解释观。

这种“公认观点”最大的问题是，把科学理论中的名词严格地分为“理论名词”和“观察名词”不能截然分开，并且“因为它对观察和理论区别的依赖使得它模糊了科学理论结构的一些认识论上重要并且具有启示性的特征。”[1](p108)另外，公认观点“困难的一个来源是这个可疑的假设：科学理论在其对象语言中含有一类语法对象(符合规则)，它们具有特殊的语义学的和方法论的功能(给予理论名词的解释)。” [1](p5)还有就是，“存在由汉森、库恩、费伊阿本德和其它马上起来反对‘公认观点’的人所提出的科学哲学理论替代品，以及为其它理论观和科学知识观所作的争辩。” [3](p4)而使这种观点一蹶不振。

2、语义学的理论观和结构主义理论观

语义学的理论观和结构主义理论观都可统称为语义学的理论观(the semantic conception of theories)，相比之下，“公认观点”由于主要集中于理论的语法分析，又称为语法学(语形学或句法学)的理论观。贝斯、范•弗拉森和萨普的语义学理论观(这是他们对自己观点的称谓)和苏佩斯，史尼德，施太格缪勒的结构主义(这也是他们对自己观点的称谓)都有一个共同的中心思想：“理论并不是演绎地相连通的语句或命题的集合，而是由数学结构(‘理论结构’)组成的，这些结构作为同实在的或物理地可能的现象处于某种表象关系而被提出来。” [1](p6)

在对“公认观点”的批判过程中，语义学理论观和结构主义理论观逐渐明确“理论并不是命题或陈述集，而是可被大量不同语言形式描述或刻画的超语言实体。” [3](p77)范•弗拉森把理论结构看作构形相空间(confabulated state space)，认为理论结构的语义学理论观中，重点应讨论诸模型及它们的逻辑空间，以及理论结构与世界关系。[1](p173-p187)也就是说，理论结构与经验结构之间的关系是同构关系，这是通过把理论看作一簇模型，模型又是与世界结构同构而达到的。正如萨普后来总结的，“语义学观点把理论等同于某种抽象的理论结构（比如构形相空间），这种理论结构是建立在与现象的映射关系之中，理论结构和现象的关系是理论的语言形式系统的所指。其基本思想就是理论结构与合适地连通的模型簇等同。”[4]( pp: s105)

受布尔巴基数学结构主义思想的启迪，在亚当斯(e.adams)尤其是苏佩斯(p.suppes)的二十世纪五十年代集合论公理化思想的 影响 下，史尼德在1971年出版的《数学物理学的逻辑结构》标志着结构主义理论观的建立，后来施太格缪勒和巴泽尔(bazler, w)等人作了很大的修改和应用，并与库恩合作用以解释科学理论之间的发展问题。这种观点试图用集合论谓词作为公理化的形式，将科学理论中多种函项，各种关系用谓词表达出来，先展示出理论的内在数学结构，由核心(core)k和期望应用(intended application)i所组成的对偶(k•i) 理论元素(theory element)，在此基础上形成理论 网络 (theory-nets)，理论网络又连成理论整体(theory-holon)[5]( p13)。结构主义理论观和范•弗拉森、萨普的语义学理论观一样，认为理论并不等同于提出理论时的命题集，而是语言外的理论结构，不过结构主义认为理论结构是可以用一个集合论谓词来加以公理化的集合论对象，也就是说，结构主义所使用“模型”是一个集合论的谓词。

3、科学理论的模型

从逻辑经验主义到语义学的理论观和结构主义的理论观，都涉及到“模型”，但它们中的“模型”互相不同，与“科学理论的模型”也有差异。在逻辑经验主义中，也常为了直观起见，建立一个已被完全解释了的体系(也可称为模型)，用来说明通过对应规则而被完全解释了的形式体系，它与部分解释了的形式体系的区别在于认识论结构方面，前者是逻辑上居先的命题决定出现在它下面的层次中的术语(或命题)的意义，也正因如此而有解释作用。而语义学的理论观和结构主义的理论观中的“模型”主要是指理论的一种逻辑演算的形式，正如“范•弗拉森认为的，‘模型’一词的用法是从逻辑与元数学中派生出来的，模型一词指的是‘模型类型’”。[6] (p91)事实上，逻辑经验主义 时代 之前的模型一直处于被漠视的地位，直到语义学理论观那里，模型才开始得到应有的重视。r.b.braithwaite 在《经验科学中的模型》开始认为模型具有与理论不同的认识论结构，而语义学理论观和结构主义理论观中的“模型”也得到重视，几乎达到与理论同等地位看待。到语义学理论观阶段，已有“理论是模型集”的口号[4]( pps111)。但是总体上来说，模型在科学哲学仍然被看作“是逻辑经验主义者的传统”[7]( p34)。

近年来，在科学哲学中研究科学模型是为了“评定科学事业中模型的实际作用、功能。” [7](p34)当然，人们是逐渐认识到模型在具体科学中的作用的，“功能不同的模型都能发挥出一个突出作用就是：解释(例如,harre,1960;hesse,1966; achinstein,,1968)，理论模型的解释优势经常与类比的应用相联系。” [7](p348)最后，人们认识到适合描述科学理论的模型，所具有的说明能力和创造，这基本上体现在常说的“建模”活动中。而对模型的科学哲学研究，也进入到“从模型在科学中的作用到它们在人类认知中的作用”的阶段，也促使对科学模型的研究转向为自然化认识论的一部分。

二、规范场论的科学方法论意义

1、对现有科学理论观的分析

从上节对已有科学理论观的介绍，我们就知道各种已有科学理论观是有其优点和缺点的。从理论结构的“公认观点”到语义学的理论观和结构主义理论观，由于“公认观点”强调科学理论是由命题(或陈述)集组成，对科学理论的分析也就是利用现代逻辑对其中的科学语言进行句法学(语形学)的分析，其中虽有语义方面的分析，但只表现为一种经验语义学。相反，不论是语义学的理论观还是结构主义的理论观，都否认理论是命题的集合，而认为理论是由数学结构组成的，考察科学理论的结构重点是看这些数学结构与现象之间的一种语义关系。而科学理论的模型，则从语义学理论观中逐渐对模型的重视，试图转变为直接研究科学模型，尤其是突出科学模型的自然化认识论作用。可见，科学理论结构观的这种发展趋势，从语言哲学的角度看，只是一种从语形学到语义学和语用学转向的趋势(因为自然化认识论更多的要涉及到研究者。)

另外一个重要的角度，从数学的观点看，“公认观点”强调科学理论是由命题集组成，而语义学的理论观和结构主义的理论观则强调科学理论是由数学结构组成，科学理论的模型最终是强调数学建模，也试图直接以数学为其研究的主要内容。可见，这里有一种趋势，就是认为科学理论由命题集组成向科学理论是由数学结构组成转向的趋势。

这种转向到底正确与否，值得我们反思。虽然，萨普后来回忆道：“公认观点是逻辑实证主义的知识论的核心，在有一千二百多人作为听众的那个夜晚它死亡了，那是1969年3月26日——一个关于 科学 理论 的结构的illinois会议的第一天晚上……c.享佩尔这位‘公认观点’的主要 发展 人，作为会议开始发言人，人们指望他提出公认观点的最新方案，相反他却告诉我们他为什么放弃公认观点及其赖以存在的句法学公理化 方法 (hempel 1974)，突然我们意识到战斗胜利了，而会议变成我们现在应向何方的热烈探讨。”[4](pp.s102)这是萨普在1998年的两年一度的科学 哲学 联合会上的回忆，并指出“公认观点”为什么失败的主要原因的头两条是“理论不是语言实体因此是不适合个体化的”和“对应规则带来的混乱”。但是，三十年后，语义学和模型的命运又如何呢？1998年的会议上，newton da costa 和steven french 总结 道，“8年后，在《科学理论的结构》（1969年illinois 会议的总结性论文集）一书出版时的后记中，萨普声称‘语义学的理论观……是作为取代 分析 科学理论的‘公认观点’的唯一竞争者’(1977，709)。20年后，他坚持认为‘今天语义学的理论观可能是科学哲学家们广泛持有的关于理论性质的哲学分析’(suppe 1989,3)。30年后我们在哪里呢？大量的工作是关于科学模型的性质、它们的 应用 及其与理论之间的关系 问题 。” [8](pp.s119)并在最后总结道：“或许在科学哲学中我们所面临的最基本问题是科学实践的表征。” [8]( pp.s125)这种回顾表明科学哲学家们对科学理论结构问题的探讨还是以理论和模型的关系为重点，并更看重科学实践。

因此，我们认为“公认观点”和后来的理论结构观都有偏颇。公认观点虽然由于把理论视为语言实体，进而分成理论语言和经验语言两个层次，又不得不用容易引起混乱的对应规则连接起来，其最大优点是使用了大家所熟知的以命题为要素的公理化体系，符合人们对理论结构的处理习惯，比如发现理论与观察不一致时，可适当调整某些命题；其最大缺点却是如此划分的结构有许多内在不一致性，并且不利于整体把握理论与理象之间的适宜性，而语义学的理论观和结构主义理论观，虽然克服了公认观点的缺点，但是它对句法学的排斥也就不利于直接指导科学理论中命题的修改，也不如“公认观点”中句法学和经验语义学那么精细；其优点就是对理论的整体把握，以及对其中的数学结构的凸显有利于整体评判，其中对模型的强调也弥补了理论与现象分裂的一些缺点。而科学理论的模型只是一种试图直接以科学模型为 研究 对象的努力。

2、规范场论的科学方法论意义

规范场论最完备的数学基础应该是纤维丛理论，纤维丛理论是相对完备的一套数学体系，要想越过纤维丛理论，而直接对像规范场论(包括量子场论)这样的物理理论进行句法学的分析，特别是找出明确的对应规则与具体的经验名词逐条对应就会出现前述公认观点的困难。实际上对于量子场论的解释分歧也很大，比如p.teller(1990)的谐振子解释，试图用量子化的谐振子描述量子场论，认为量子场形式地等效于谐振子的无穷集，从而我们就能想象按形式上等效于振子的量子化方法对场进行的量子化，正如他所说的“我们比量子场更好地理解量子化振子”。而另一种关于量子场论的解释是玻姆（1987）的因果性解释，这种解释认为量子场有跟经典对应物同样的本体论，虽然其动力学完全不同，那么我们能理解经典场到什么程度我们就能理解量子场到什么程度。然而，nick huggett 和robert weingard 认为，量子场论只能在某些范围内可用谐振子的方式解释，谐振子的方式至少在某些方面是误导，相反可能有些解释会比teller的更好，而玻姆的解释也有诸如不满足洛仑兹变换等问题。[9] (pp.370-388)事实上，能从规范场论中直接推演出一些能用实验测定的参数就很不容易，比如标准模型中三代物质粒子的质量，必须通过引入所谓的汤川耦合项，使其成为标准模型中待定的参数，可见，要找到“公认观点”中的观察名词几乎是不可能的。

相比之下，由于语义学的理论观和结构主义的理论观的确避免了对应规则和观察语与理论语言区分的麻烦，强调具体的有个性化的理论分析，使其更有活力。比如范•弗拉森的量子力学模态解释，结构主义对经典物理和相对论的解释都是很好的例子。但是，如果把它们用到规范场论上，虽然理论结构会更清晰，但是也会有其麻烦，比如用语义学的理论观分析规范场论，一定要寻找规范场论的超语言的结构，不论是抓住其中的对称性引起的群结构，还是几何属性引起的纤维丛理论这种数学结构，仍然面临当这些数学理想化条件满足时，它们与现象如何联系起来之类的问题。不论是萨普用实验检验的办法以达到一种准实在论的终点，还是范•弗拉森强调每个真实系统只是理论描述的状态空间中的一种可能情况以强调其模态解释观，或者结构主义强调理论元素形式的 网络 结构以便阐明科学理论的动力学变化，都会因为仍然固守经验主义的教条，最终避免不了形式主义的特征，也就是用各自的科学哲学框架去套某一科学理论是如何与现象结合的，却达不到预期目标。这正印证了david pearce和veikk.rantala所作的评论，“首先，完全抛开句法来描述理论t等于把语言的有意义方面连同无意义方面一起抛弃了。没有语法和语汇，对理论t的逻辑分析或证明论分析就几乎是不可能的。其次，不难看到，使用语言学和语义学概念所能作出的区分比集合论描述所能作出的更为精细。”[1]( p329)

可见，无论是从语言哲学的层面看，关于科学理论结构的语形学(句法学)、语义学到语用学考察的转向，还是从分析工具的角度看，认为科学理论由命题集组成到科学理论是由数学结构组成的转向，都强调科学实践的作用，前者通过强调语用学维度而强调对科学理论的整体性把握，后者通过强调科学理论中的数学结构而强调了科学工作者的实际工作中对数学工具的依重。其实，在一般哲学层面上，阿佩尔在论述科学主义和先验解释学的关系时就指出：“在分析哲学的发展进程中，科学哲学的兴趣重点逐渐从句子法学转移到语义学，进而转移到语用学，这已经不是什么秘密。”[10] (p108)。而在具体方法上，如果说p.苏佩斯的著名口号“科学哲学的正确工具是数学，不是元数学(metamathematics)”[1]( p178)中的“数学”，还不是科学理论中的数学，而是指使用数学研究科学理论而不是使用逻辑方法的话。那么，我们认为对科学理论结构的分析也应跳出语言和经验论的范围，重新思考。

在一般哲学层面上，退一步回到科学知识的先验基础，比如在康德认为本义上的 自然 科学包括先天综合判断，其中的先天性即普遍必然性是可以通过数学表现出来的，康德甚至强调本义上的自然科学的纯粹部分中有“形而上学和数学的构想在其中交互 影响 ”，那么对于最好地体现了本义上的自然科学的纯粹部分的一些物 理学 基础理论，从牛顿力学，麦克斯韦电磁理论、相对论、量子力学到量子场论、规范场论等，其中的科学理论的结构和性质先天地和所使用的数学联系在一起。

在具体方法上，就要进一步进入到科学理论的数学基础，所以在科学理论结构的分析中，我们始终要抓住其中使用的数学，这是是完全有必要而且可行的。在科学方法论中，对科学理论结构的分析最好是直接分析其中的数学及其与经验之间的关系。当然，这种分析在一般自然科学本身内部就是如此进行的，表面看来对于科学哲学来说是无意义，因为这是科学工作本身，而不是哲学研究。但是，站在 现代 数学的高度综合这一特征的角度看，规范场论是完全可以用纤维丛理论形式体系化的，纤维丛理论本身就是对规范场论的最好公理化体系，或者说最好的理论结构，最好的数学模型。只要我们比苏佩斯用数学分析科学理论更进一步，我们就要直接分析科学理论中的数学。而相比之下，如果说已有的科学理论观有其存在的必要的话，是因为它们能规范地研究各种不同的科学理论，找出不同科学理论的共同结构，从而好进一步研究这些科学理论的解释，不同理论的比较，相互关系以及评价等问题，但这些工作用在一般科学理论上或者对这些科学理论进行泛泛的研究是可以的，而面对象物理学中的规范场论这种基础理论进行深入分析显然不够，也没有必要。

事实上，把纤维丛术语和规范场术语对应起来之后，人们发现可以从流形的观点看几乎所有的理论物理学的各个分支，甚至各种时空观、物质结构观和自然界中的四种相互作用都可以从流形的观点给出一种统一的说明。而从牛顿力学、麦克斯韦电磁理论、相对论、量子力学到规范场论等各种理论之间的关系完全可以在同一个框架下比较，包括对同一种理论的不同理论提法也可比较研究。当然这种观点是从规范场论开始才明显的，所以我们称它为规范场论的科学方法论意义的表现。

参考 文献 ：

[1] 江天骥主编，卡尔纳普等著，科学哲学和科学方法论[m]，华夏出版社，1990年。

[2] 李继堂、桂起权，从康德的科学哲学到规范场论——关于本义上的自然科学的纯粹部分[j]，自然辩证法研究，2004，(6)。

[3] frederick suppe, the structure of scientific theories, second edition, 1977,pv。

[4] frederick suppe, understanding scientific theories: an assessment of developments 1969-1998，.philosophy of science, 67(proceedings ).

量子力学和相对论的意义范文7

首先是书里面提到的思想，这种思想对于现代物理学的进步有重大的意义，既将经典广义相对论与量子理论的结合。现代物理学近百年的发展史来看，许多人都在做类似的尝试，包括爱因斯坦他自己也在做与量子理论相和谐的相对论的延伸理论，不过他知难而退了，最后他把目光又放在了宇宙常数上，这是这个天才的失败之处。不少人为了量子理论和相对论的和谐，做了许多边缘学科，但我个人认为，都不如霍金大师做的那么彻底——量子引力论，量子是物质粒子的非连续运动，而所有的量子困惑都起源于这种非连续运动。量子理论与引力的结合，即量子引力理论，目前还处于研究阶段。这种理论的历史说来话长，着名的广义相对论家彭罗斯在昌德拉塞卡解出Dirac方程后，和霍金一道证明了黑洞的面积定理，随后霍金做出了黑洞热辐射定理，既从黑洞面积的非减性能让人自然而然的想起叫做熵的物理量，黑洞处也具有熵的特性。

从数学角度来看，不管量子引力论是不是大统一理论，但它有它的意义，对物理学有很好的影响。

霍金对于时间箭头的描述十分有趣，让我不禁想起曾经寻根究底的哲学与科学理论齐头并进的时代，但是现在科学对于哲学家来说，太具有数学化了，使得维特根斯坦都说：哲学只剩下了分析语言了。

时间箭头分为三种，1、热力学箭头，根据热力学第二定律熵总是随着时间的推移而增加，反之时间随着熵的增加而推移。2、心理学时间箭头，既我们认为时间的推移方向。3、宇宙学时间箭头，宇宙随着时间的推移而膨胀，反之时间随着宇宙膨胀而推移。

量子力学和相对论的意义范文8

此乃特殊重要文稿，几乎涉及物理世界全部问题。文中全部用8位数字有效精度并与实验完全相符的计算结果表明下述原理成立：

〖测得准原理〗：世间万物，无例外，都是测得准的（准确程度最终都将取决于普朗克常数 h＝2π? 的准确度），绝非测不准的；世间只存在测不准的学者，并不存在【测不准原理】——《量子力学》的基本原理。

文中用大量无可否认的事实，全面、系统、严格地证明了量子力学——世界权威理论，纯系伪科学。其基本原理——【测不准原理】系反科学的理论，由此量子力学已把科学引入歧途，并使之陷于恶性循环不解之中！

由于量子力学已修成了诡辩内禀属性，任何单方面对其论说全然无效，必须给量子力学以全面充分曝光，所以篇幅显得较长。实乃：

有道僧是愚氓忧可训，

奈何量子愚氓胜和尚！

1991.01.01原作

2000.11.25修改

作者：可 雪

第一章．世界是测得准的，并非测不准的

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

13

Al

5.986

2299.3799

2305.3569

2304

14

Si

8.151

2666.7364

2674.8874

2673

15

P

10.486

3061.3046

3071.7906

3070

16

S

10.360

3483.0843

3493.4443

3494

17

Cl

12.967

3932.0756

3945.0426

3946

18

Ar

15.759

4408.2786

4424.0376

4426

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

＝ 1.327×10 26 (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 ×10 49（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? ＝ (h ，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

大量研究，现总结普朗克常数已经揭示的大自然内在本质规律。对这些规律，量子力学完全科盲！

4.1 大自然内在本质规律之一—— 辐射能场客观存在

注意教材书（文献［9］）已有“辐射场”及“能量场”的物理学概念。但囿于理论局限，使得教材书对这种场的描述是静止的（机械的）、孤立的（与物质世界无必然联系的）、无源的（原因不清），因而也是抽象的（没有物理意义的）。

上已证明，原子中能量量子化的根源是原子核，量子化是原子核自身性质。值得物理学注意的是，原子核这种性质并不孤立存在，它同时还严格地规定着所有外部世界。因而使得电子、原子、分子、物体、天体、宇宙都只能有唯一稳态位置和结构。这就是大自然最基本的内在本质规律。也就是普适方程即（20）式所揭示的规律。

那末，具体规律是什么呢？请看：

4.2 辐射能场（存在）定理

研究表明，辐射能场准确存在可用定理表述。

〖辐射能场定理〗:任何粒子（含场粒子及天体，无例外，下同）在其周围都形成（存在）一种辐射能场，这种辐射能场可用普朗克常数 ? 和量子数 n＝0，1，2，3… 准确具体描述。在微观辐射能场表现为量子化，在宏观则表现为大量粒子的简并统计结果。

4.3 辐射能场实质

辐射能场实质系以粒子为中心，向周围空间抛射场粒子流（这里主旨中性场粒子流，对于电磁场当有别论），这种场粒子流经电子集约化就成了光子。研究也表明，任何光子包括 X 射线都准确如此。参见（15）式，据此不难描述任何光子的自身结构。并且可以证明任何光子的静止（如可能）质量均不为零。认为光子静止质量为零，还是量子力学根据“相对论”瞎子摸象猜测结果。

这已表明光子的真实粒子性。并可准确具体证明，所谓波动性实际上是普朗克常数与量子数相互作用的一种客观表象，任何光子都不存在任何物理意义上的波动属性。

4.4 辐射能场形象

研究表明，辐射能场形象与点光源的光通量完全一致。对于原子核，其辐射能场可用图（3）准确表示：

图中箭头方向表示辐射能流方向，其线密度表示能流密度，n为量子数。

4.5 辐射能场性质

研究表明，辐射能场实质系以光速抛射场粒子流（粒子上限为中微子），故，辐射能场具有排它性。原子核的辐射能场首先排斥核外所有电子，任何电子也因此未能落到核上，这是事实。所以，电子未能落到核上量子力学的任何解释都只能是自欺欺人的胡言乱语！也所以，玻尔对电子的担心完全多余。

需要指出，辐射能场这种排斥作用，通常主要表现为能量形式。相形之下排斥力效应很小，一般可忽略。这与太阳光辐射的能量效应十分明显，而太阳光的压力效应十分微小，完全相似。不过在研究宇宙膨胀时，完全不可忽略天体辐射的斥力效应。就是说，“宇宙斥力”存在。然，囿于历史和理论局限，爱因斯坦在提出宇宙斥力概念后，又不得不自我否定。

4.6 原子核辐射能场数学表达式

大量研究表明，原子核（质子）的辐射能场数学表达式准确为：

E ＝ n2·h2 ／ 2mP·r2 ―――――――― (21)

式中 h 为普朗克常数，n为量子数，mP为质子质量，距离为r＝0∞，需指出，辐射能场场强 E 具有能量量纲（这是因为使用因子 h 结果），其数值则为 r处单位面积上的能量。

注意：该式与（64）式有必然联系，但物理意义微妙不同，且具有丰富物理内容（略）。

研究还表明，由此电子所得到的原子核辐射能场能量准确地为： E ＝ n2·?2 ／ 2me·r2 ――――――― (22)

注意：这也就是玻尔量子化条件。

式中 me 为电子质量，不难看出普朗克常数 h＝2π? 紧密地联系着质子和电子。

已很明显，量子力学与玻尔相比，玻尔正确，量子力学谬误！

并且由（21）、（22）式不难看出，当量子数 n＝0时，E＝0。 需指出，这是物质结构非常状态。参见图（3），在 n＝0 时，原子核没有了辐射能场，原子核不再有排斥电子的能力。于是，电子必然落到核上。研究表明，这就是宇宙到达最低温度——宇宙奇点的情况。于是，原子中发生比核反应还强烈的变化，结果原子爆炸——物质爆炸——宇宙爆炸！这就是宇宙爆炸原因，由此也不难了解宇宙过去。

可悲的是，量子力学竟将量子数 n＝0 也定义为原子的一种稳定状态。可歌呼？可泣乎？灾难，罪过！阿们——

4.7 辐射能场的实验验证

4.7.1 太阳的辐射本领已足够大

目前世界公认太阳发射本领（文献[2]）为3.8×1033（尔格/秒），这相当于太阳每秒抛射出质量为 m＝4.2×109(千克) 物质。但如上可知，太阳实际发射本领远大于此。因为太阳光仅是辐射能流的一部分，这种能流粒子上限为中微子。

4.7.2 宇宙正在膨胀

宇宙正在膨胀，表明“宇宙斥力”存在，这是宇宙中心辐射能场性质。宇宙正在膨胀恰系宇宙中心辐射能场的客观真实写照（或曰照片）。 4.7.3 “太阳风”的存在

文献 ［10］介绍的“太阳风”正是本文定义的太阳辐射能场，太阳风就是太阳辐射能场的客观真实写照。该文献给出了对太阳风考察的卫星实际探测结果（文献图示略）。这可谓太阳辐射能场的真实实验验证。

4.7.4 第四个验证是，任何原子中任何电子均未能落到核上，这是事实

不仅如此，人为方法：高能阴极射线、X射线或高能加速器也很难将电子打到原子核上。这绝非因碰撞截面太小，总会有几率。实际上正是由于原子核具有排它性的辐射能场排斥效应所致。由（22） 式可见，电子得到的原子核排斥能与距离平方成反比例。在核半径处排斥能十分巨大，以致可忽略静电引力能。简单计算表明，电子必须具有200倍C(光速)才可能到达核半径处。也因此，玻尔对电子的担心完全多余！

需要指出，对此类问题，量子力学仍会故伎重演——狡辩。但经如上及以下分析论证，量子力学纯系主观臆造，对物理学实质问题全然无知，已经使得量子力学的狡辩不再有任何效力。

4.7.5 第五个验证是人们熟悉的，然而又不熟悉的，这就是气体压力

量子力学会立即反驳说：“气体压力来自分子热运动和碰撞” （文献[8]）。需指出，这种解释充其量只能算作表面化非本质解释，作为哲学或市民语言尚可，但不能作为物理学家语言。在严格物理意义上说这种解释是自欺欺人的。这种解释实际上并不清楚分子热运动的实质和根源，更不知温度对单个分子的意义是什么。量子力学（文献 [8]）以公开宣称：“对单个分子温度没有任何意义”。

这是因为量子力学有一剂灵丹妙药——波函数 Ψ ——量子力学家主观意识，就可以包治百病。温度与这灵丹妙药无任何联系，在灵丹妙药中没任何位置，所以温度没有用处。也所以量子力学结论：对于单个分子，温度没有意义。

但是，只要神经不错乱，人人都懂得，既然宏观温度是大量分子集体贡献，怎么能说单个分子没有贡献？单个分子又怎能摆脱温度环境？这与人对社会贡献完全一致，能说个人对社会的贡献没有意义吗？！

大量研究已经表明，温度概念同样也有极为丰富的物理内容。温度问题同样也贯穿全部物理世界全部内容。并对此可做如下结论：

普朗克常数 h＝2π? 与量子数 n＝0，1，2，3…好比一对孪生兄弟，他们共同贯穿全部物理世界全部内容，并且，宏观温度 T 就是量子数 n＝0，1，2，3… 的照片。

注意，此结论在确切物理意义上正确。

研究还表明：分子热运动及分子间斥力的实际根源正在于原子（核）间排斥能场相互作用的结果。并可得以下具体结果： PV＝∑Ei ―――――――――――――――― (23)

式中PV为气体压力势能，Ei为单个气体分子的辐射能场能量（推导略）。这种严格关系唯一证明分子（原子）辐射能场客观存在。此时并唯有此时辐射能场的排斥力效应也十分明显，这就是气体压力。

第五章 大自然内在本质规律二

5.1 大自然内在本质规律之二——潜动能客观存在

研究还表明，这种规律正确存在也可用定理表述：

5.2 潜动能定理

〖潜动能定理〗：任何质量为 m 的物体（含场粒子及天体）当以速度 V 运动时，必有潜动能存在。若以符号 T2 表示则为：

T2 ＝ （1/2） mV2 ――――――――――― （24）

可见，潜动能在数值上与物体经典动能（机械动能）相等。现将经典动能定义为显动能，并以符号 T1 表示之：

T1＝ T2 ＝（1/2） mV2 ―――――――― （25）

那么，可以定义物体运动全动能，以符号 Tm 表示则为：

Tm ＝ T1＋T2 ＝ mV2 ――――――――― （26）

如果，质量 m 以光速 C 运动，其全动能必为：

Tm＝ mC2 ＝ E ――――――――――― （27）

看！这就是遐迩闻名的爱因斯坦质能关系。这已表明，爱因斯坦质能关系只不过是物体（粒子）运动全动能之特例！然而，不仅爱因斯坦本人，而且后人至今都不清楚质能关系的物理意义。可（27）式中 E＝mC2 的物理意义是再清楚不过了！

5.3 潜动能的物理意义

研究表明，潜动能普遍客观存在，实际上它是物体（粒子）运动时的伴随能量。由于潜在性，低速时或直观上人们难以发觉。只有在高速时才明显表现出来，所以人们至今尚不知晓。

研究表明，潜动能实质也是一种辐射能场，这种场粒子上限亦为中微子，对中微子目前尚不能检测，这也是人们尚未发现潜动能的直接原因。

需指出，温度为 T 的物体当以速度 V 运动时，同时存在辐射能场及潜动能能场，两种能场分别可测并须分别描述。但是，以下将完全证明原子核的辐射能场实际上就是原子核自旋潜动能。由此也证明潜动能普遍客观存在。

也所以潜动能的能量效应较其压力（即动量）效应明显，尤其当速度V＜＜C 时，人们无法观测到这种动量效应。然而当物体速度接近光速（VC）时，潜动能的能量效应与动量效应均不可忽略。这时潜动能的能量效应形成爱因斯坦的质能关系事实；而其动量效应则形成“物质波”的事实。这就是“物质波”的本来面目和真实内容。

5.4 潜动能的实验验证

5.4.1 回旋加速器的验证

文献 [10] 介绍：“电子在回旋加速器中，任何瞬间，轨道平均磁场的增量必须是轨道上磁场增量的 2 倍”。即：

dBave ＝2dB ―――――――――――――- （28）

这无疑表明本文如上全动能成立，亦即表明潜动能客观存在。

5.4.2 电子在加速器中同步辐射光

电子在加速器中同步辐射光能正是电子运动的潜动能，并且，电子同步辐射光的波长 λ为：

λ ＝ h·c／E ―――――――――――――― （29）

注意：式中能量 E 是电子同步辐射光能量，也就是电子的潜动能。

5.4.3 地球的潜动能

量子力学和相对论的意义范文9

一、易学自然观

《周易》包括《易经》和《易传》两部分，实际上是上古巫文化化出的符号、周初时期占筮验词集锦和战国末年理性诠释的统合。作为《易传》的十篇释文已经完全脱离卜筮，建立起一套以阴阳为纲阐释变化的理论体系。汉兴，《周易》作为官学传习和研究的对象，被尊称为“五经”之首；汉易已经纳入阴阳五行学说，隋唐时期易学即以其理性向科学领域渗透；进而逐渐形成以符号系统与以阴阳为纲纪相结合的范畴体系和理论结构。

易学对宇宙的基本观点是：阴阳相涵相因、流变会通，构成一个合谐互补的有机整体。

张立文教授在《王船山易学思想略论》〔1-191〕中指出：船山的本体哲学，统体会通于和合。所谓和合者，就是“阴阳未分，二气合一，氤氲太和之真体”。《易传》有言“形而上者谓之道，形而下者谓之器”，作者认定道器是虚实范畴，虚与实的主要差异在于隐与显。“形而上者是隐也”，隐不是无，而是潜在，是形而下所以存在的根据。“形而下者是显也”，指有形质的东西，“即形之成乎物而可见可循者也”。即此可知，显指可见可循的事物和现象，隐指寓于“器”而起作用的现象背后更本质的东西；而隐又不是虚无，“道不虚生，则凡道皆实也”。从而推定道乃实存之体，得出道器交与为体、相涵相因、流变会通的两系统结构论。

道和器的关系究竟如何？就逻辑上讲，“形上者乃形之所自生”，因为凡器皆有形，由“形”逻辑上得出对应于“形下”必然存在着“形上”。就二者的主从关系讲，“当其未形而隐然有不可喻之天则，天以之化”，依此概括二者的关系为：道是器存在的依据；道通过器而表现自己，一切显性的运动变化之因皆源之于道。再就孰先孰后的角度讲，是“理不先而气不后”，二者既不存在先后、本末之别，也就从根本上排除了天理、神创的观念。

张教授立足于人文（兼及自然）阐述问题，认为“王船山道器、气关系，充分体现和贯彻了《周易》和合人文的精神”，本文专门讨论自然而不涉及人文。依据形上学本体哲学，自然界的物理客体应该分两类，即“形之已成乎物”和“未形”，二者的本质区别在于形下之“显”和形上之“隐”。

小结：易学自然观是两系统结构论。从静态角度讲，“万物（包括宇宙自身）负阴而抱阳，冲气以为和”；从动态角度讲，“阴变阳，阳变阴，其变无穷”。所谓的易，就是讲阴阳变化之理的学问，即“易以道阴阳”。

二、两种物理学理论

物理学作为一门学术的名称，是从亚里士多德的希腊文著作延续下来的，这个希腊词的意思是探讨自然的秩序和原理的“自然学”，亚氏又称其为自然哲学。大约到18世纪中叶，由于学科内容的分化，自然史和化学从物理学中独立出来，18世纪后半叶法国讨论过留下的物理学意味着什么，结果是把物理学分为一般物理学和特殊物理学。前者指牛顿力学或由《自然哲学的数学原理》导出的以数学描述质点运动的传统，后者包括声、光、电、磁等广泛领域。通常都把这种划分说成是数学科学传统和实验物理学的分离。

1829年，泊松把当时法国物理学的思想倾向归为两类：物理力学和解析力学。他把前者的特征描述为“它的唯一的原理是把一切还原为分子运动，而这些分子是把力的效果从一点传到另一点并保持这些力之平衡作用的核心”，即期望用天体运动的牛顿平方反比定律数学格式，精密地描述宇宙一切现象，称牛顿范式；而后者则强调现象的解析格式，轻视对物理原因进行讨论，称非牛顿范式。1840年以后，牛顿范式的地位被非牛顿范式所取代；与之同时，拉格朗日原理被泊松和哈密顿予以发展，使力学成为完全分析的形式，并且以能量取代力的概念体系。本应该由之意识到“根本不存在纯粹的力学现象，实际上运动总是结合着热和电磁的变化，它们也规定运动”〔2-9〕，从而结束牛顿的“力学神话”，可惜的是西方哲学没有能够为物理学提供合适的自然观，以后的物理学就在迷茫中走了许多弯路。对两种范式的本质差异，一般都视为用几何法还是用解析法的数学问题。

19世纪30年代之后，随着实验物理学的成熟，出现了实验物理学和理论物理学之区分；物理学的理论又分原理理论和构造理论两类。前者是先使用分析法在经验中发现自然过程的普遍特征（即原理），然后给出各种过程必须满足的数学形式的判据，比如牛顿力学；后者又叫“假说—演绎”法，即先确立“想象的原理”（即“假说”），然后采用反证法通过由原理导出的结论对原理进行证明，给出的内容与经验所显示的现象吻合得愈多愈一致，特别是能够从假说来预言现象并得到证实，这种构造理论就愈成功。依据这种分类方法，一般都承认17世纪牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》就分别代表了原理理论和构造理论。对这两种理论划分的依据主要在于思维方式，即前者采用分析法而后者采用综合法。

三、两类物理客体

牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》，从近代物理学奠基开始，两种截然不同的理论分别传承为两种体系，即牛顿范式——原理理论，惠更斯范式——构造理论，其本质差异不在思维方式和数学形式之不同，也不在是采用数学方法还是实验方法之别，而在于研究的客体分属于根本不同的两类。

以质量对物体进行计量，并假定质量都集中在一个质点，以相互传递力的作用描述运动，是牛顿范式的核心观念；非牛顿范式研究的光、热、电、磁等现象，都不能以质量进行计量，最终认识到了这种现象都与“能量”直接相关，并且以能量取代了力学概念体系。

而今首当其冲应该明确的是物理学根本就不直觉研究“物质”，正象无法品尝水果一样，因为二者都是抽象的类概念。物理学只研究质量、能量、电量、时间和空间之间的关系，两种理论的适用范围不同，前者是关于质量系统的理论，后者则适用于能量系统。以往不适当地把能量说成是物质运动的形式（如“能即运动”）〔3-526〕，是产生混乱的肇端。现代物理学已经确认物理客体分两类：宇观上有分立的天球和连续辐射，微观上分粒子和场，粒子物理学分费米子和玻色子，理论物理学称其为物质粒子和相互作用；物理学理论也分用质量计量和时空描述、用能量计量和位形描述两个系统。“我们首先把宇宙的物质内容分成两个部分：“物质”即诸如夸克、电子和缪介子等粒子，以及“相互作用”诸如引力和电磁力等等”〔4-38〕。当代著名物理学家霍金居然会说出如此不合逻辑的荒唐话，不难看出“物质”这个误用概念带来的混乱是何等严重。

物理客体不能用“物质”这个概念进行抽象和概括，而应该分为质量和能量两个系统，二者的本质差异有3：1、分立和连续；2、有无静质量；3、量传递时物理客体仅只振动而不发生运动方向的位移。确认能量系统存在的依据有5：1、德西特从广义相对论场方程得出没有物质的宇宙时空解；2、无限的（负能电子）海的发现；3、爱因斯坦说：“依据广义相对论没有以太的空间是不可思议的”；4、3K微波背景辐射证明“空间”不空；5、粒子物理学的实验发现，绝大多数粒子为瞬息亿变的动态网络。

“全〖ZZ(〗空间〖ZZ)〗充满着相互作用着的各种不同的场”〔2-387〕，这种分布着某种物理量的空间，不同于经典物理学中作为参量的空间。“场从数学上表述了能量局域性概念”，“是一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。即此可知，一切自然现象虽表现为质量系统单元个体的运动和变化，动变之因却源于能量系统的作用；而能量系统本身不通过作用于质量系统的效应也根本就无法观测。物理学早已将物理客体分为弥散态粒子和凝聚态物体，3K微波辐射发现之后，就应该从分类学的角度再增添一种连续态网络；进而将弥散态粒子分为质量子和能量子，如此一来，物理世界图象就会变得非常清晰。

物理客体分物体、粒子、网络三类，分别用质量、电量（或荷质比）、能量计量；人类生活的现实世界属于质量系统（从天球到原子乃至质子、电子），能量系统则是一切运动变化的动力之源；所有的共振态、复合态粒子均属于能量系统的动态网络，只有那些稳定的能量子才有现实意义；不同能量子的有序组合构成信息（从质量系统讲，传递信息必须有载体，而对能量系统，信息和载体则合而为一，于此无暇展开讨论），可以用于操作质量系统的变化和存储一切自然现象。

小结：物理客体分两个系统三种态。质量系统和能量系统确实属于“负阴而抱阳，冲气以为和”的状态；作为两系统“中介”的弥散态，是演绎世间万象的“大舞台”；何以产生质量和电量，是现实世界存在的最根本机制。

四、时间和空间

无论哲学还是物理学，时间和空间都是一对非常重要的范畴，同时又是亘古至今争论最多直到今天还没有取得共识的两个概念。16世纪之前，基本上没有留下多少值得关注的重要论点；牛顿为了创立完整的力学体系，不得不提出人类历史上第一个时空构架。他认为物质是在绝对空间中运动，时间不跟任何物质对象相关、自身等速地在那里流；时间和空间各自独立互不相关。亦即是说时间和空间仅只是描述运动的参量。

现代物理学的发现则是：“广义相对论用空时结构的几何性质来表示引力场”〔2-328〕，场不但“是某种物理量的空间分布”，还是“一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。很显然，时空结构应该被理解为改变物体或带电粒子运动状态的作用量。

依据质能两系统结构论看待，即使在牛顿力学体系中，时空结构也是作用量而不是描述运动的参量。比如牛顿力学的第一号自然力——重力G=mg，如果没有g作用于m，物体就不会自由下落，很显然g是使m自由下落的作用量。如果用电磁作用相类比，g可以被称为引力场强，其作用效应跟电场作用于电量没什么两样。自从发现了动量和能量守恒之后，牛顿力学方程基本上已经不再使用，足以说明牛顿力学非常片面，能够沟通三个领域最基本的物理量只有动量和动能，根本就不需要力这个概念。

时间和空间究竟指什么？答曰：二者分别是对能量系统单元个体持续性和广延性的计量，恰如用质量计量物体、用电量计量带电粒子那样。

“空间一时间未必是一种可以认为离开物理实在的实际客体而独立存在的东西。物理客体不是在空间之中，而是这些客体有着空间的广延性”〔5-112〕。爱因斯坦如果对中国古典哲学稍有理解，就会再说一句：这些客体还有着时间的持续性。这种“物理实在的实际客体”即指能量系统而言。

能量系统虽是连续态，探究其具体作用时却需要量子化。假定其最小单元为h，由ε＝hν＝h/T可知，只要测出周期T，即可以知道具体的能量值，同理测出波长即可知动量。故而可以说时间和空间是对能量系统两种属性的计量。

董光璧教授猜想对于不同的相互作用，应该“各有其时空结构”，是有道理的。用于电动力学的时空结构已经非常成功，“对于电磁相互作用，相对论提供的时空结构和量子论提供的能量结构，既在逻辑上自洽又与经验相符”〔2-429〕；而对于质量，发挥作用的时空结构有ι2t-2和ιt-1两种，对行星的运行则有R3/T2＝K。

小结：时空不是独立的存在，而是用于计量能量系统属性的概念构架。对于物体或带电粒子，不同的时空结构作用于质量和电量可得能量和动量；对于能量系统，只需要用T和λ对基本单元个体计量，即是能量和动量。

五、两种运动

讨论过物理学不应该使用“物质”这个哲学范畴，明确了物理客体分质量、能量两个系统，确立了质量、电量、能量和时空是基本的物理量，并且弄清了时（T）空（λ）可以直接作为计量能量和动量的基本量，不同时空结构又分别是驱动质量或电量的基本作用量之后，还应该讨论一下运动形式问题。

亚里士多德很早就提出自然运动和强迫运动区分之必要，物理学界至今都没有认真对待。所谓自然运动，应该是不受人的干预，不准附加任何人为条件的运动，比如自由落体、自组织系统的变化和行星运转等（下文称绝对运动）；所谓的强迫运动当指人为增添了特设条件的运动，比如将物体抬高、摆钟和日常生活中经常发生的许多运动。

牛顿力学除自由落体之外，几乎都有附加条件，将运动定义为一个物体对另一个物体的位移，运动的基点建立在物体对物体的作用（即力）之上，并将物体看作一个质点等，基本上都属于质量系统的相对运动。现代物理学发现的因果关系被破坏，基本上都产生于对绝对运动和相对运动的作用机制之混淆。

“一个钟所处的引力势越低（深），它走得越慢，而那里发出的光在引力势较高处去接收就会发生红移”〔5-92〕，亦即是说原子钟在那里发出的光频率较小，周期变大。如果是摆钟，依据T＝2πL/g，由于g变大，周期就必然变小。两种钟的结果居然完全相反，基于什么原因呢？这就恰好能够说明相对运动和绝对运动的作用机制不同，显示的结果就必然会适得其反。由于原子钟的频率直接决定于能量子的频率，属于绝对运动；而摆钟的周期则由作用量g与弹性势的平衡决定，属于相对运动，g变大时相对而言等于固定不变的弹性势变小，故而钟的周期亦随之变小。“量子理论和每一种合理的真实世界观念都冲突”〔6-127〕；“量子力学改变了古典物理学的因果观和实在论”〔2-328〕。这些观念产生于发现了绝对运动和相对运动效果迥异，感到困惑的原因是没有树立起时间和空间“不再是事件在其中发生的被动的背景”，“相反的，它们现在成为动力学的量”〔4-53〕，根源在于没有突破“物质”一元论的樊篱。

问起广义相对论场方程的意义，通常的回答是：“物质和能量要使时空向其自身弯曲”〔4-60〕，反过来弯曲时空的曲率又决定着物体运动的路径。这种表述本来存在一个因果互易的逻辑循环，只需要将误用概念“物质”去掉，就变成了非常明晰的单因（能量）决定单果（质量运动路径）的关系。再如“势函数V表示质量系统对空间任意点的引力作用”〔2-361〕，实质上则是势函数表示任意时空点对质量的趋动作用。作用和被作用的因果关系弄颠倒的原因，许多都出在用相对运动的观念去解释绝对运动；产生这种观念的根源又非常久远和牢固，先是哲学上把物质说成第一性，继而近代科学一开始就决定只研究属于第一性的质量和重量，外加担心宗教神学找麻烦，所有物理学理论就都必须把物质或质量说成是运动变化的起因。依据两系统结构论，动因仅来源于能量系统。

宇观上的星体都是绝对运动，很早很早之前就受到许多哲人的关注，他们的不少观点由于跟相对运动的理论不合，都受到了冷遇。欧拉认为“一切物理过程都是以太与物质相互作用的结果”〔2-180〕，欧多克斯认为“日、月和行星分别固定在想象的匀速转动的天球上，星体本身不动，它们随着天球运动”〔2-51〕，笛卡尔的观点更明确：“宇宙空间充满媒质的旋涡运动，天体被媒质的旋涡推动”〔2-145〕；最直观形象的描述莫过于那个阴阳互动的太极图，那是华夏先民无数代人仰观俯察智慧的结晶。天空中所有星系或星系团无不都是一个涡旋，其中不少涡旋的中心根本就找不到质量（被称为质量丢失的暗物质）。很显然这些涡旋都是能量积累形成的畸变时空，那些特定的R3/2＝K的不同旋线上，都可能会有星体在做自然运动，根本就不需要什么引力作为向心力，自然也就没有必要去找切线力的源。

易学中虽说没有“自组织”这个词，王船山却早就讲清了自组织的作用机制。“阳变阴合，乘机而为动静”，“二气之动，交感而生，凝滞而成物我之万象”，如果将质量子和能量子类比为阴阳，这种说法还满有道理的。

小结：运动有相对和绝对之别。因果关系被破坏的原因大都生之于用相对运动的理论去解释绝对运动，根源在于物质一元论不能作为物理学的哲学基础。

六、唯物宇宙观

科学思想作为文化的一部分，在相当长的时间内世界各地都是沿着自己的传统在发展；从16世纪开始，随着西方殖民主义的掠夺，希腊传统的科学逐渐传播到世界各地。如今所说的近代科学，主要指希腊科学传统的扩展，其间也不乏阿拉伯、中国和印度等地科学成果的积累。物理学思想的发展在很大程度上跟古希腊哲学有着非常密切的关系，古希腊哲学的自然观主张人与自然分离。

在古希腊文化传统中，从公元1世纪基督教创立开始，就出现了理性和信仰、哲学和神学的纷争，科学思想的发展亦被打上深深的烙印。基督教成为国教之后，“知识服从信仰”成为教会的基本准则之一，于是就有人提出“学问来源于经验”与之抗衡。

基督教创立不太久，某些护教派发现那些愚昧贫乏的教义抵抗不住古希腊、罗马文化，特别是哲学，就开始从古希腊、罗马哲学中寻找为教义辩护的依据，从而发展出貌似科学的神学，进而宣布真正的哲学和真正的宗教是同一的和信仰先于理性的原则。中世纪的欧洲几乎一切学术都在宗教神学的桎梏之下，自然科学也不例外，布鲁诺被活活烧死，伽利略遭受终生监禁，都因为他们的理论对神学不利。

唯物主义宇宙观针对信仰先于理性提出物质第一性、意识第二性，自然科学总算找到了哲学基础。由于近代科学确定只研究属于第一性的质量和重量，而不研究与感觉有关的第二性，即把意识范畴留给宗教，总算争得了一席之地。当我们立足于现代科学的成果和困惑，去反思物理学发展的历史时发现，把物质和意识的关系视为全部、特别是近代哲学重大基本问题的唯物主义哲学，根本就不能作为物理学的理论基础。为了从神学桎梏下挣脱出来，选择第一性、第二性之分的哲学虽说必要，终归总逃不掉为临时应付而“举债”付出更高的代价。

物质和意识对立，对立的双方是自然和人，这是古希腊自然与人分离自然观的延续。这种哲学适用的范围应该是人天系统，即探讨的中心课题是人与自然的关系；而物理学则属于纯客观地探讨自然界的秩序和原理的学问，亦即是说它只研究物质和物质之间的联系、相互作用和运动变化规律等问题，丝毫不涉及物质与意识关系的内容。故而我们认为，唯物主义宇宙观虽说使物理学摆脱了宗教神学的束缚，而成为一门独立的学科，却不能做为物理学的哲学基础。

自然界是一个有机整体，要探讨其运动变化的规律，就不应该将所有的物理客体用“物质”一个概念概括。因为变化只能发生在至少两种客体之间，如MN和NM；而MM则是永远无法观测的。

“科学史界越来越多的学者认识到，站在现代科学的立场寻找历史来龙去脉的做法有误入歧途的危险，转而采取从原来的境况中重新阐释科学思想”〔7-2〕，不少人发现了《周易》中保留着自然学的原初形式，可以为科学发展提供有益的哲学启迪。本人沿着这条进路摸索多年，学习探寻的心得是，物理学只有依据两系统结构论的自然观，才可以讨论变与不变。

易以道阴阳；万物负阴而抱阳，冲气以为和；阴变阳，阳变阴，其变无穷；阳变阴合，乘机而为动静；二气之动，交感而生，凝滞而成物我之万象——仅依据上述五句富涵哲理的格言，对物质、时间、空间、运动和因果关系等重要概念做一些简要的剖析，就可以理出一条新的思路。如果依据两系统结构论，对物理学的概念和理论进行一次新的整合与梳理，极有可能会将物理学带出当前的困境。不当之处，敬请各位师长、同仁指正。

参考书目：

1、朱伯昆主编《国际易学研究》第三辑，华夏出版社1997年版

2、董光璧等著《世界物理学史》吉林教育出版社1994年版

3、《马克思恩格斯选集》第三卷人民出版社1972年版

4、(英)霍金著《霍金讲演录》湖南科技出版社1995年版

5、倪光炯等著《近代物理》上海科技出版社1979年版