有人在今日头条上发表了题为《爱因斯坦单挑不确定性原理:科学泰斗遭遇滑铁卢,被玻尔反制》的文章(以下简称该文),文章内容我们附录在本文后面。
对于该文所说的,爱因斯坦和玻尔的争论,爱因斯坦遭遇了滑铁卢,被玻尔反制。是不对的。大家可以先看一下有关这场争论的公认的评论:“因此,能量-时间不确定性原理。玻尔又一次化解了爱因斯坦提出的难题,但是,假设将光子更换为普通气体粒子,则这问题只涉及到非相对论性量子力学,为什么需要使用相对论来解析这问题?实际而言,使用量子力学的理论就可以解释这难题了。另外,爱因斯坦的 △t 是快门开启的时间间隔,而玻尔的 △T 则是量度盒子质量的时间不确定性,两者不是同一个变量,因此,玻尔并没有精准地反驳爱因斯坦的问题。[2]”(见于百度百科《玻尔和爱因斯坦论战》条目),从这个评论中我们可以看到,人们并没有接受玻尔的观点,当然也不能说服爱因斯坦,所以爱因斯坦始终反对玻尔的论述。
事实上,玻尔在使用广义相对论解释这个问题时,事先就引进了不确定性关系,这在逻辑上就犯了用结论证明结论的逻辑错误(详细情况,请大家参看百度百科《玻尔和爱因斯坦论战》条目以及其它相关文献,这里就不详细展开叙述了),而且玻尔所说的时间同爱因斯坦说的时间也不是同一个时间。总之,玻尔的观点和论述都是站不住脚的,是不能被人们信服和接受的。
这里需要说明的还有一个问题,——就是狭义相对论与广义相对论的关系问题,狭义相对论和广义相对论之间谁是更基本的理论?我们说,狭义相对论是更基本的理论,广义相对论是狭义相对论的结论。那么,有人可能会问,既然狭义相对论是更基本的,广义相对论是它的结论,那么,为什么爱因斯坦没有从狭义相对论直接推导出广义相对论,而是做了等效原理假设,以及提出广义协变性原理以后才推导出广义相对论呢?对于这个问题的回答是,首先广义协变性原理就是狭义相对论的推广,因此狭义相对论是更基本的;那么,为什么爱因斯坦要做等效原理假设才能推导出广义相对论呢?这是因为,等效原理,——即惯性质量与引力质量是相等的。在狭义相对论中并没有体现出来,只有把狭义相对论做更深刻的推广和发展才能体现出来狭义相对论是所有这些理论的更基本的理论。爱因斯坦在狭义相对论中定义时间和空间的时候,实际上已经把时间和空间归结为物质的了,但是他没有更具体地给出时间和空间与物质的更为本质的关系。那么,这种更为本质的关系是怎么体现出来的呢?这种更为本质的、具体的关系由吉林大学出版社出版的张辉所著《自然原理》一书取得的科技成果给了出来,就是《自然原理》一书在继承和创新性发展了爱因斯坦狭义相对论的基础上得到的新的时空理论——物质的固有时间原理和固有空间原理,这两个原理的数学表述公式分别是t=k1/m;v=k2/m,t表示物质的固有时间;v表示物质的固有体积;m表示物质质量;k1、k2是常数。《自然原理》用这个新的时空理论——v=k2/m推导出了万有引力、电场力、弱力和强力等等所有作用力的定律,完成了统一所有作用力的统一场理论,大家注意,公式v=k2/m中的物质质量m是惯性质量,也就是说,公式v=k2/m直接从惯性质量上推导出了万有引力等等作用力的定律,而不再使用牛顿的引力质量概念了,这就在理论上证明了惯性质量与引力质量实际上是一个质量,也证明了爱因斯坦等效原理假设是正确的。因此可以不做等效原理假设而直接从v=k2/m公式推导出爱因斯坦广义相对论,这种不做等效原理假设而直接推导出广义相对论的事实,不是恰恰证明了狭义相对论是更基本的理论吗?因为虽然《自然原理》的新的时空理论是同爱因斯坦的时空理论比较起来是一个创新的新时空理论,但是,它仍然是在继承和创新性发展狭义相对论基础上得到的。所以,以上的事实说明,狭义相对论与广义相对论比较是更基本的理论,广义相对论是狭义相对论的发展中的结论。
还需要说明的是,公式t=k1/m已经在理论上证明海森堡不确定性原理(测不准原理)是不正确的。那么,在物理学实验上,爱因斯坦和玻尔的争论是怎么样的呢?在实验上,从来都是爱因斯坦是正确的,有多国科学家特别针对海森堡不确定性原理做了多个实验证明这个原理存在严重缺陷,是不成立的,最近公布的德国科学家的镱原子钟实验更是以一百亿亿分之三的误差极其精确地证明了物质质量、能量与时间之间的确定关系,证明了公式t=k1/m的正确性。所以,现代物理学,无论是从理论上,还是实验上都证明了爱因斯坦在与玻尔的争论中取得了胜利,证明了爱因斯坦是正确的,玻尔是错误的。我们在看待他们的争论时要全面地公正地对待,不能断章取义。
《自然原理》新时空理论是解开物质结构的基础和工具—最强大力程计算中国人工和日本超级计算机结果一样。最近公布的美国科学家用近十五年的时间的证明爱因斯坦等效原理的实验也证明了《自然原理》一书统一场理论的正确。
吉林大学出版社出版的张辉所著《自然原理》一书于2005年4月在日本出版发行了日文版。《自然原理》一书所取得的科技成果是在继承和创新性发展了爱因斯坦狭义相对论的基础上得到了新的时空理论,在这个新时空理论的基础上得到了统一自然界万有引力、电磁力、弱力和强力等一切作用力的统一场理论,揭示了这四种作用力的本质、来源,其中关于强相互作用力的理论揭示了强相互作用力的本质、来源和规律,给出了产生强相互作用力的“强荷”质量、传递强相互作用力的介子质量,以及强相互作用力的作用机制和机理等,揭示了氘原子核内质子和中子之间的强相互作用力产生和作用机制、机理,以及它们之间强相互作用力的数值、传递强相互作用力的介子质量数值,这些数值都符合实验数值,确定了它们之间存在强相互作用力时的距离,这个距离是8.6386306×10^-16米(见于《自然原理》吉林大学出版社1996年4月出版发行,第65页;见于在日本出版日文版《自然原理》龍華有限会社2005年4月出版发行第53页),这个数值(这是人类第一次在理论上计算出这个数值)与日本科学家的计算机模拟数值0.3×10-13厘米符合(科技日报报道),几乎一致,而根据《自然原理》一书的理论在氘原子核内双重子态粒子ΩΩ应该也是一个质子和一个中子。
《自然原理》一书是怎么样继承和创新性发展狭义相对论的呢?就是根据爱因斯坦狭义相对论,以及客观的人类经验的事实提出了两个公理,即物质的固有时间原理和物质的固有空间原理,并且用爱因斯坦狭义相对论的结论推导出了这两个公理的数学表达式(数学公式),这两个公式分别是,物质的固有时间原理的数学表达式是,t=k1/m,其中t表示物质质量变化所用的时间;m表示物质质量的变化量;k1是常数;物质的固有空间原理的数学表达式是,v=k2/m,其中v表示物质的固有体积;m表示物质的质量;k2是常数,这两个公式是前所未有的,从而得到了新的时空理论。这个新时空理论既继承了爱因斯坦狭义相对论的思想又使用了狭义相对论的结论(狭义相对论结论的数学公式),并且完全符合实验,因此,《自然原理》一书是继承和创新性发展了爱因斯坦狭义相对论。在这个新时空理论基础上推导出了量子力学的基本规律和方程,统一了爱因斯坦相对论理论和量子力学理论,在这个新时空理论的基础上得到了统一万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力等等作用力的统一场理论,这个统一场理论能够在理论上推导出爱因斯坦广义相对论,这个统一场理论在揭示强相互作用力时从理论上计算出了传递强相互作用力的π介子的质量数值,同实验值非常精准地符合,比汤川秀树的关于π介子质量的计算要简单的多,而且精确的多。同时也计算出了氘核内质子与中子之间的强相互作用力的数值,并且与实验值相符合,这是人类第一次在理论上计算出了这个强相互作用力的数值。同时把参与万有引力物质作为整体的描述也符合2017年获得诺贝尔奖的引力波实验。
中国科学院大学副校长吴岳良的所谓超统一场、超引力场、超自旋规范场、十九维超时空的单一基本粒子等等理论都是剽窃于吉林大学出版社出版的张辉所著《自然原理》一书所取得的科技成果,吴岳良这个所谓的理论是在他先前的剽窃理论——四维引力场时空、四维引力场时空统一场等等被张辉实名向有关部门举报以后,他无言以对又拼凑、编造的,但是仍然是剽窃于张辉的《自然原理》一书的理论,是其先前剽窃的变相说法。吴岳良2016年发表在美国《物理评论D》上的论文以及2018年发表在《欧洲物理》上的论文中所谓引力场时空、引力场时空统一场、超引力场时空、超统一场、十九维超时空统一场、超引力场、引力量子场论等等都是剽窃于《自然原理》一书的科技成果。张辉向多部门实名举报了吴岳良的剽窃行为,中央纪委国家监委驻中国科学院纪检监察组已经将张辉的举报移送中国科学院科研道德委员会。有中国科学院院士向张辉揭露吴岳良剽窃《自然原理》一书,张辉也向其举报的部门反映了这个事实。为吴岳良的剽窃行为进行鼓吹、宣传同样是违法乱纪行为,必会受到严肃追究。《自然原理》一书所取得的科技成果的理论计算与实验精确一致,是通过了国家科技成果鉴定的,国家确认的科技成果,国家很多权威媒体都做过报道。《自然原理》一书所取得的这些科技成果受到了包括王淦昌院士在内的院士、专家的高度赞扬。有专家表示,在任何时间任何场合都支持和坚持高度评价《自然原理》一书,因为这是科学良心。附录网友的文章如下:
爱因斯坦单挑不确定性原理:科学泰斗遭遇滑铁卢,被玻尔反制
郭哥论道
15小时前 · 鞍山市人才服务中心部门负责人 科学领域创作者
本文向各位小伙伴介绍爱因斯坦著名的思想实验:光子箱实验。实验内容如下:在一具有理想反射壁的小匣子——光子箱中装有一定数量的放射性物质,匣子通过弹簧挂在秤上,匣子里面有一个类似于相机快门的东西,下面放一只钟作为计时控制器,它能在某一时刻将盒子右上方的小洞打开,放出一个光子,这样光子跑出来的时间就能从计时钟上准确获知。少了一个粒子,小盒的重量差则可由小盒左方的计量尺和下面的砝码准确地反映出来,根据爱因斯坦质能公式E=mc2,质量的减少可以折合成能量的减少。因此,放出一个粒子准确的时间和能量都能准确测得。
爱因斯坦利用这个实验室向量子力学不确定性原理发起的冲锋。这个匣子一出,玻尔当场蒙圈,面色苍白、大口吐血,他已经意识到,自己的哥本哈根解释遇到了大麻烦。就这样,爱因斯坦在第六次索尔维会议上的大戏拉开了单挑量子力学哥本哈根学派的帷幕。第二天上午,会议继续进行,已经吞服了大量云南白药的玻尔治疗好了内伤,喜气洋洋地走向黑板,也画了一幅“光子箱”思想实验的草图。玻尔修改了一下实验,让测量更简单,能直接读数。
光子箱实验原理图
然后,玻尔请大家回忆爱因斯坦创立的广义相对论。从广义相对论的等效原理可以推出,时钟在引力场中发生位移时,它的快慢要发生变化。因此,当粒子跑出盒子而导致盒子重量发生变化时,盒子将在重力场中移动一段距离,这样所读出的时间也会有所改变。这种时间的改变,又会导出测不准关系。可见,如果用这套装置来精确测定粒子的能量,就不能准确控制粒子跑出的时间。玻尔随之给出了运用广义相对论原理的数学证明。
这下,轮到爱因斯坦吐血了,玻尔毫无悬念的再次取得了胜利,证明了不确定性原理依旧成立。爱因斯坦居然在设计这个理想实验时,只考虑了狭义相对论而没有考虑广义相对论,搞出了一个大纰漏。玻尔以其人之道反治其人之身,巧妙地利用爱因斯坦设计的思想实验和他创立的相对论,驳倒了爱因斯坦本人,取得了论战的胜利。故事的高潮在于,这个实验还被玻尔等人堂而皇之的载入他们的论文之中,成为不确定原理的一个巧妙证明。
玻尔、爱因斯坦合影
虽然这次爱因斯坦对量子力学发起的质疑失败了,但其实留给量子力学的思考是很多的。在爱因斯坦虽然在晚年一直站在量子力学的对立面,但是他内心里对于自己的信仰坚定不移。对于这个曾经为量子力学做出巨大贡献的人来说,其实是知道量子力学是一个较为正确和完备的体系,但是他因为坚信逻辑,认为世界是确定的,不肯同意量子力学,导致后期逐步落后于时代,这是让人十分惋惜的。所以不论是什么时候,不论是什么人都应该与时俱进啊。
爱因斯坦与玻尔的论战可以说是跌宕起伏、一波三折,让我们发现,其实科学也是可以以有趣的形式呈现给世人的。虽然爱因斯坦终身反对量子力学,最后一直到生命的最后一刻都没能驳倒它,但是我们必须看到,哥本哈根学派的学者在爱因斯坦提出的质疑下举步维艰,被逼着促进了量子力学的发展。
薛定谔
参加了类似论战的还有薛定谔这样的大佬,通过这种类似于辩论的论战,科学可以得到相当程度的促进。当时的确存在着一种情况,就是波尔等人忽视现实的情况,只注重公式的推算。其实这种情况在今天仍然有类似的情况在继续,有很多学者仍然对量子力学不断发起挑战。但是当年爱因斯坦对现象的种种举例,让玻尔等人不得不直面冷酷的现实,推动量子力学才能发展为一个完备的体系。
由此看来,科学的发展就是一个大胆假设、小心求证的过程,通过科学家相互间的质疑与竞争,从而推动理论的快速发展。
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