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以太理论向常数物理学宣战的战斗檄文

2011-07-30 03:40阅读:
这是科学和玄学之间的较量,是以太理论阵营和常数物理学(反以太理论)阵营之间的总决战。

以太阵营的英雄包括笛卡尔、惠更斯、虎克、莱布尼茨、法拉第、赫兹、麦克斯韦、尼古拉·特斯拉等。 常数物理学阵营的英雄包括牛顿、爱因斯坦、玻尔、海森堡等。

以太理论包括17世纪以太引力理论、19世纪以太电磁理论、有源共振理论等。在19世纪,发电机、电动机、电话、电报、电灯、交流电远距离传输等等建立在以太理论上的伟大发明把人类带入电气时代,它们还使人类科技在20世纪获得进一步的发展。如果以太理论是错的,这些为什么会发生?


常数物理学包括万有引力定律、相对论、量子物理等。

这是一场持续近400年的较量,它的结果将对人类社会产生深远的影响。一个扭秤称出地球的万有引力定律、我变光速不变的相对论、以太不存在但却充满了上帝粒子的量子物理、宇宙之初比原子还小的宇宙大爆炸理论、十维时空解释引力的弦理论,等等。以太阵营的同盟者们,只有将这些伪科学赶走,科学才能重归正途。

我将下面这篇“物理学三大常数”作为以太理论向常数物理学宣战的战斗檄文。

物理学三大常数


万有引力常数、光速和普朗克常数被认为是物理学三大常数。当然还有其它的提法,但这些不影响讨论。




记得20世纪上半叶,当相对论和量子物理取代以太电磁理论的时候,有一位科学家无法理解新的理论,他气愤地说,我为什么不早5年死掉,却让我活着看到物理学发展到今天这个样子。其实正如普朗克所说的那样,相对论者和量子物理学者并没有说服以太电磁论者,只是这些以太电磁论者无法抵御岁月的侵蚀,伴随着他们的离去,年轻一代选择了相对论和量子物理而已。




以太引力理论兴起于17世纪,从18世纪初开始衰落。以太电磁理论兴起于19世纪初,然后再度衰落于20世纪初期。在近代科学史上,以太理论和反以太理论每100年都会发生一次更替。现在是21世纪初了,从时间上算以太理论该回来了。除了以太理论有100年一回归的规律外,以太理论还伴有一个现象,那就是每当科学家和以太理论站在一起的时候,总是显得神采奕奕、精神十足。以太引力理论由笛卡尔提出,在经过惠更斯和莱布尼茨发展后,这个理论达到了非常成熟的地步。莱布尼茨的科学和哲学学说,被20世纪的某些人认为洋溢着“不可救药的乐观主义精神”。抛去不可救药不提,乐观主义倒是真的。用以太机制解释引力,用“单子论”构筑“一对多”的哲学基础,这位以太引力理论的集大成者没有理由不乐观。




17世纪是天才的世纪,伽利略、开普勒、笛卡尔、惠更斯、虎克、莱布尼茨。这个世纪是令人嫉妒的世纪,这样的世纪今后也很难再出现了。牛顿是天才世纪的终结者,他的三大运动定律原版拷贝伽利略的理论,万有引力定律野蛮归纳开普勒第三定律。光的微粒说更是强行挤进光学领域。他对科学的主要贡献或许就是他和莱布尼茨共创的微积分,但以其对他人理论一贯的、露骨的、蛮横的拿来主义作风,我真得怀疑他在创立微积分当中的作用,毕竟是莱布尼茨早20年发表了微积分。




他说,我看得远是因为我站在了巨人肩膀上的缘故。其实,站在巨人肩膀上的,应该不是一个巨人。




非常抱歉,我真得无法记起18世纪的任何一位有影响的物理学家的名字。万有引力定律是天才的滑铁卢,任何相信万有引力定律的人,都是没有机会的。




好在19世纪物理学抛开引力机制,在电磁领域另辟蹊径,从而开拓了一片新天。这个世纪也是英才辈出的世纪,托马斯·杨、菲涅尔、法拉第、赫兹、麦克斯韦等等。以太电磁理论是如此的成功,科学界深信物理学的大厦已经建成。普朗克的导师祖利甚至劝普朗克不要再在物理学上浪费时间,不会再有大发现了。科学界对于以太理论的强烈信心和乐观主义精神,再次表露无疑。




导致20世纪以太理论整体陷落的是天际漂浮着的两朵小乌云。开尔文提到的这两朵小乌云,被后来人无数次地提到。迈克尔逊-莫雷实验、黑体辐射、两朵乌云,然后兵分两路。迈克尔逊-莫雷实验、洛伦兹变换、相对论;黑体辐射、放射性、电子发现、质子发现、量子物理。相对论和量子物理的支持者不断提到两朵乌云,不过是在向世人讲述它们的前世今生,它们的存在具有先天合法性,它们不是从石头里突然蹦出来的。




我在这里再次提到两朵乌云,我的目的不是宣扬以太理论具有先天合法性,以太理论的先天合法性,17世纪和19世纪的科学家已经完成了。我只是想和大家重温一下历史,在十九世纪末,漂浮在物理学天际的两朵云彩,到底意味着什么?




我们人类是在星体外表面进化成高等生物的,我们具有与生俱来的雄心壮志。19世纪末,人类已经将自己的目光投入到茫茫的宇宙宏观和渺渺的粒子微观领域。无论有多困难,我们都要征服这两个领域。其实并不是两朵乌云吸引了人们的视线,而是当人类将视线投向宇宙宏观和粒子微观时,看到了两朵乌云。




四百年来的科学史,其实就是以太理论和反以太理论的斗争史。斗争的结果是科学理论分成两大派,即以太理论和反以太理论。




履至尊而制六合,执敲扑而鞭笞天下。反以太理论目前统治着科学界,而以太理论处于伪科学的地位。反以太理论之所以能够荣登至尊,物理学三大常数居功至伟。




我并不怀疑以太理论在21世纪初的崛起,但第三次崛起的以太理论很可能还会被反以太理论击败,因为以太理论的支持者太老实。而反以太阵营从牛顿开始算起,可以说为了胜利,他们无所不用其极。大家都知道牛顿三大定律是伽利略的。能让牛顿傲视群雄的其实就是他的万有引力定律。牛顿对引力的解释是引力来自于神秘,他的理论没有一个字提及引力是如何形成的。一个对引力形成机制连一知半解程度都不到的人怎么有资格给出一个公式来计算宇宙万物间引力的呢?




以太理论向常数物理学宣战的战斗檄文





当然,崇拜可以帮忙解决这个问题,我们先去崇拜他,把他当成神,这个问题于是就解决了。“无知的怀疑者们,一个有史以来最伟大的科学家,一个可以为宇宙制定法则的人,难道连一个小小的引力计算公式都无法给出吗?”




以太理论向常数物理学宣战的战斗檄文






上面的第一个公式是向心加速度公式,由上面的推导可知,加速度和间距的平方成反比。开普勒第三定律其实已经给出我们所希望的内容。地面上物体所受地球的引力、人造地球卫星所受地球的引力、行星所受太阳的引力,都可以由这个公式给出,我们根本就不需要一个万有的引力公式出来解决问题。




牛顿同时代的那些天才世纪的科学家集体性反对万有引力定律,而后黑格尔说万有引力定律就是开普勒第三定律,马克思坚决反对唯引力论,恩格斯说牛顿是归纳法的驴子,一个剽窃者和破坏者。




牛顿确实在引力理论方面做了一点原创性的工作。他给了一个假设,他说地面上两个物体之间的引力与太阳和地球之间的引力,我们可以使用同一个五个字母的公式来计算,并且还可以共享同一个引力常数。




地面上两个物体之间的引力可以计算出来,这个开普勒第三定律可没有提及。地面上两个物体之间的引力,应该不是固定值,间距一定,把这两个物体放在大山旁,放在平原上,它们之间的引力应该会发生变化。万有引力定律触犯了以太引力理论最本质的核心。于是以太引力理论者群起而攻之。


反以太理论者有个法宝,那就是任你风吹雨打,我自岿然不动。他们其实已经胜算在握,因为他们有数学这个武器。在这群人手里,数学已经成了他们圆谎的工具。他们的任何理论,只要胡乱编造一套系统化的数学方法,得出有用的结论,然后再假以时日,就没有人敢质疑了。




哈雷彗星已经连续几次76年回归一次了,哈雷先生使用数学再一次成功预测出它回归的年份。万有引力定律首战告捷。海王星的发现使万有引力定律的最终无可质疑地登上了宝座。海王星就在黄道上那狭窄的区域内,伽利略就曾观测过它。随着望远镜技术的发展,想不发现海王星都难。一连串的胜利,万有引力定律终于不可动摇了。




反以太理论者个个都是谙识战术的战术家,他们根本就没打算说服以太论者接受自己的理论。他们对科学发展的规律掌握得更透彻,他们知道人都会生老病死,而年轻一代会在比较中选择理论。




终于,一个被称为富翁中最有学问的人出手了。卡文迪许打出了令所有以太论者永远难忘的一招。他用一杆秤加四个铅球称出了地球的质量。




一切都安静了,不会再有悬念了,关于引力的战争已经结束了。在过去的二百多年里,科学界使用卡文迪许的结论,通过地球质量求出了地球的平均密度(每立方米5.5吨左右),我们知道地表岩石的平均密度是每立方米2.7吨左右。借助这两个密度,加上地震波方面的信息,人类已经将地球的结构研究个通透。使用卡文迪许的实验,天体力学得到了高速的发展,人类计算太阳和地球之间的引力,已经达到很精确的程度。




通过万有引力定律得知,木星和土星对地球的引力极小,最多就是月球对地球引力的一百分之一。它们对地球的影响接近于零。《史记》中所说的土木会合象征饥饿和内乱是没有任何根据的,司马迁生于两千多年前,那时人类还处于蒙昧的状态,犯这样的错误是可以理解的。




以太引力理论是没有前途的理论。它是无法帮助人类准确算出地球质量的,不知道质量,对于星体间的引力就更无从下手了。发展到今天,以太引力理论连给万有引力定律提鞋的资格都没有了。




反以太理论可以告诉我们一切,以太理论对一切似乎都茫茫然。年轻一代想都不用想就会选择前者。




地震的隆隆声和伤者的呻吟声在反以太论者的耳中显得格外动听。听,那是大自然和人类为我们唱响的赞歌。




反以太论者顶着四个铅球和一杆秤,正在到处招摇。但他们表现得却很谦逊,面对人们的称赞,他们向周遭频频鞠躬。他们上身穿着昂贵的西装,下面却是一条开裆裤。当穿开裆裤被定义为美的时候,没穿开裆裤的人就只能是笑柄了。




万有引力定律荣登至尊,引力常数的地位也就牢不可破了,下面是光速不变的表演时间。




前面提到的两朵乌云,第一个就是迈克尔逊-莫雷实验。这个实验原理很简单,但现在几乎没人可以看懂了。因为人们是以现在的眼光来看待这个实验。在以太不存在和光速不变的前提下,是研究不出任何结果的。我们还是要回到一百多年前,在当时对光的认知条件下来看待这个实验。这个实验其实很好解释,我也看到过其它人对这个实验做过类似的解释。




以太理论向常数物理学宣战的战斗檄文






人类对波的认识,先是来自水波,后来是声波。现在由于超声波技术的发展,人类对波的认识更加深入了。超声波技术告诉我们,如果频率够高,超声波是不随介质运动而改变方向的。这个解释合情合理,而且也可以很容易在实验中做出来。由此我们可知,右图中的光线,也应该不会受到以太运动的影响而改变方向。光线的方向不发生改变,上面镜子上的反射位置就不会从B变到B’。因此下面的干涉条纹也不会发生移动。






迈克尔逊-莫雷实验根本就不能否定以太,我们更不能由此得到真空中光速不变的结论。真空中光速不变的关键点是,不管你的速度是多少,光速对你来说都是不变的。这就像有人坚持一加一等于三一样。这是对人类智慧赤裸裸的侮辱,如果有人劝我承认一加一等于三,我是绝对不会接受的。但这个人一边劝我承认一加一等于三,一边承诺送我一套别墅,我想内心深处的那个本我会认真考虑他的提议的。光速不变是相对论送给天文学界的一个大礼。




在二十世纪初的时候,当科学开始向着宇宙宏观领域进军的时候,以太电磁理论像一座大山一样挡住了去路。以太电磁理论认为光是在以太上传输的波,这就意味着光会随着以太的密度而忽快忽慢、忽左忽右。而且我们也不知道地球相对于以太的速度变化规律,这一切使宇宙里来的光变得不可靠了。




我们人类无法到太阳系外的其它天体上去进行实地

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