报课购卡咨询请联系官方客服:
微信号:tianrenxinlixue 微信名:天人心愿·预修🧡
我们这个世界的最深处,是无数小小的量子,它们既神秘,又奇怪,所以很神奇,很多的顶尖物理学家也搞不明白其中的道理呢!而本篇文章会告诉大家,量子之秘其实很好理解。
量子物理简说——世界如此简单吗?
(第一节)波粒谜案
一提起量子,人人一脑袋糨子。
曹天元先生写过一本书,名叫《量子物理史话》,非常有趣,人称此书是中国的《时间简史》。看完这本书,大家就明白量子是啥了,那么怎么证明你明白了呢?是这样的,如果你发现自己脑袋里的糨子更多了,那么恭喜,你终于明白量子了。
量子世界真的那么不可理喻?如果我说量子世界是可以理解的,你会不会捡几块板砖拍我?别急,把你手里那几块砖摞个板凳,坐下来听我聊聊。
要说这量子物理,最叫人头疼的是哪样?那要属波粒二相性、不确定性这些奇怪现象了。咱们先说一下那个万恶的双缝实验(如下图),本来呢,设计这个试验是想证明一下光是波,也证明成功了,双缝后面的侦测屏上出现了波干涉条纹,后来不知是谁,想出了一个坏主意,弄了把电子枪,对着双缝一通扫射,原以为能把双缝后面的侦测屏打出两溜印子来,可打完一瞧,差点亮瞎双眼,侦测屏上的电子落点,竟然排成了波干涉的条纹!
牛顿头一个就不干了,说好的惯性定律呢?任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态啊,你们这帮电子被打出去,老老实实走直线不就完了?一路上又没有鬼踢你,改变你的运动状态,你干嘛学着人家走猫步呢?哦不,走波步呢?
牛顿这个名可不是白叫的,牛脾气相当大,非要较这个真,抄起电子枪,一枪一枪地放,就是要看看电子到底是怎么走成波步的,然后牛顿就彻底晕菜了,敢情这电子飞出去之后,路线是不确定的,可能走左缝,也可能走右缝,打到侦测屏上也是一个点,可多个落点组合在一起,还是干涉条纹!
一听这消息,射击运动员也不干了,啥?电子子弹走的路不确定?那我们的子弹呢?也不确定?瞄准十环能打脱靶,瞄准裁判反倒能打中十环?这还能不能让我们愉快地参加奥运会啦?
说到这儿啊,各位,大家都能分清楚波和粒吧?波就是水波那样的,粒呢,从砂粒、小米粒到地球、太阳,全都算是粒,波与粒差异太大了,在量子世界怎么混到一起去了?而且在宏观上非常确定的运动,到了量子那边就不确定了呢?为了解释这些现象,物理学家们绞尽脑汁,最后给出了相当矛盾的答案:
1、波粒二相性,说物质既是波又是粒,你不看它的时候,它可说不准,你一看它,它才现原形。
2、测不准原理,说粒子的速度、方向、位置啥的都不能同时确定。按这些理论,子弹可以是波,不去看一眼月亮,月亮就保不齐是啥样……
大家听到这里,是不是觉得很疯狂啊?可是说这些话的并不是疯子,而是拿诺贝尔奖的物理学家,咋样?大家晕不晕,别说你晕,物理学家自己都晕,很多知名的物理学家在观点与立场上严重对立。
面对这么多难以理解的理论,大家不知道该听谁的好,现在咱们自己成立一个专案组,也尝试着破解一下波与粒这个案子。从哪里着手呢?先访问一下首席受害人:“牛老师,请您讲一下详细情况好吗?”
牛顿气愤地说:“先生们,我还能说什么呢?惯性定律已经被魔鬼毁灭了。”
唉,牛老师,您这么大一科学家,怎么张嘴就说迷信话呢,好了,咱们请牛老师喝口茶冷静一下,然后接着分析案情,既然说到了惯性定律,就先从这儿分析吧,定律上说了,任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态……嗯?直到外力迫使它改变运动状态?如果定律没错的话,那就是说,电子在飞行的过程中遇到了外力?而且绝不是我们熟悉的空气阻力和地心引力,否则牛老师的第二定律就能搞定,怎么会出现不确定状态呢?
“牛老师,您再好好想想,从电子枪到侦测屏的这段空间内,是否还存在某些我们尚未知晓的力量?”
牛顿认真想了一会子,很无奈地说:“我想,那应该是魔鬼的力量。”
“……那啥,牛老师,您还是先喝茶吧。”
看来牛顿老师在破案方面的本事不如他的老乡福尔摩斯,可惜那位大侦探不懂量子物理,不然找他来破案就好了。没法子,咱们也学着福尔摩斯推理一番。
推理好像是一种高超的智慧,只有大侦探才具备,其实呢,推理的原理是很简单的,无非是运用逻辑关系,从已知推出未知。那我们现在已知的有什么呢?除了知道有一种神秘的力量之外,好像一无所知。这种力量是什么?怎么来的?当然,我们作为有科学精神的人,对牛老师提出的魔鬼说还是忽视掉好了。
力量……力量……不对,研究量子物理不能说力量,应该说能量,电子获得或者失去能量时,运动状态才能发生改变。那么能量……能量——唉对了,一提能量这个词,想起来一件事,爱因斯坦和普朗克都写过很有名的能量公式啊,看来咱们的已知条件还不算太穷。爱因斯坦的公式是E=……哦,不能写出来,霍金说了,书里每写一个方程式,读者就跑掉一半,为了保住读者,相关公式大家自己去百度好了,咱在这里只说说大概意思。
爱因斯坦的公式说,能量跟质量与速度有关。
普朗克的公式说,能量跟频率与最小单位有关。
这样的话,我们就能得出一个相当奇怪的推导结果:有一种神秘的东西,它有质量,有速度,有频率,还有最小单位——这是什么鬼?
别急,咱们先让头脑冷静冷静,把已知条件从头捋捋,就当猜灯谜吧,谜面是这样的:打一种事物,它存在于空间之中,具有能量、质量、速度、频率,而且还可以非常小……
等等!这玩意儿不就是粒子吗?虽然它极小极小,仅有普朗克单位那么大,可同时符合这些条件的谜底,也只有粒子啊!
弄明白了这点,就像晴天霹雳一般,量子力学那句极为经典的话闪过脑海:
能量在发射和吸收的时候,不是连续不断,而是分成一份一份的。
我了个去,难怪啊难怪!刚琢磨过味来——为啥总是一份一份的呢?敢情宇宙空间是一粒一粒的!!!
怎么忽然有点毛骨悚然的感觉?抬眼看一看四周,再望一望天空,这……这就是空间的真相吗?
欲知空间究竟如何,请听下一节:空间传奇。
(第二节)空间传奇
上一节我们讲到,想破解量子世界的谜题,关键在于认清空间是什么。
空间,什么叫空间?没人能说清,百度上说那是一种客观存在,可就是说不明白那是一种什么存在。我们人类生活在空间之中,没有空间,我们就没有容身之地。可以说,一切存在都需要空间的容纳,然而从来没有人弄明白这样一个明显的事实:空间到底是啥?
想起来一个笑话,有一个人开车来乡村,看见一家小店铺,就停下车,进店买东西,出来后发现有个警察站在他的车旁,这人吃了一惊,左看右看,并没找到禁止停车的标志,左想右想,想不起来自己犯了什么事,于是鼓起勇气走上去问警察:“请问,你找我吗?”
警察说:“不是啊。”
这人就问:“那你为什么站在我车旁边呢?”
警察一听,非常郁闷:“我一个大活人,总要有地方呆着啊!”
这个警察的回答,其实包含了一个深刻的哲学问题,我们这些大活人,还有眼中看到的那么多真实存在,总要有地方呆啊,可我们究竟呆在一个什么样的地方?有人说,大气层就是我们的存身空间,外面就是真空,真空里面除了星球、陨石、射线之外,什么都没有——是这样吗?您没觉得这话有毛病吗?“什么都没有”的里面还有星球陨石什么的,那还能叫“什么都没有”?好比在一张白纸上画了好多个星球,然后说这张白纸上什么也没有,这还讲理吗?
还有一些佛学人士,跑来告诉咱们说宇宙万物并非真实,一切乃是心念所化的幻相。那可太好了,劳您驾给念出点人民币来吧,我很需要这种可爱的幻相,您也不用念的太精美,能蒙过验钞机就行。您要说念不出来,那好,地球人有70多亿,谁能念?佛家最讲因果,没有心念的因,哪来的人民币这个结果?
很多人分不清真与幻,实在是愁人,今儿和大家说一个辨别小窍门……哦,为了方便大家理解,咱再讲个笑话,有一天张三做了个梦,梦中借给李四一笔钱,醒过来之后马上把这事记在小本上,后来他在街上遇见了李四,就跟李四要账,李四想了半天,一点印象也没有,说:“我啥时候跟你借过钱啊?你做梦呢?”张三说:“没错,就是梦里借给你的,可梦里的债你也不能赖啊,你快点回家睡觉去,做个梦把钱还我。”
这个笑话就揭示了一个辨别真与幻的窍门,叫“真实共知”,什么意思呢?真实的事物,大家都能知道,如果是心中幻像,那就只有你自己知道了,就算你到处去说,别人也未必信。常言说眼见为实,然而你亲眼看见的也未必是实,万一你出现幻觉了呢?必须是大伙都瞧见了,而且瞧见的内容都是一样的,这才算真实,要不怎么说孤证不立、真实共知呢。
另外,真实存在的东西都有实际质量和体积,咱们后面再详细说。
好,已知空间是一种真实存在,它既不是什么也没有,也不是心念的幻相,那该如何给空间下定义呢?
古希腊学者,提出了一种“以太”的说法,详情可百度。后来物理学觉得这个说法很有用,就给改造成了以太空间理论,是啥意思呢?还是拿白纸打比方吧,你有一张洁白的纸,是A4纸还是A3纸代表了空间的大小,然后你在纸上画了许多圈圈——哦,那不是诅咒,圈圈表示星球,画完之后,你就可以说,这张画的空白部分就叫以太。
这样一来,标准的以太就有了三大特色,第一,它能容纳,像个大肚能容的弥勒佛。第二,它能传导,光波就是在以太中传导的。第三,它是静止不动的,因此能参照宇宙万物的运动,也就是说,即使你画的那些圈圈会跑会转,那也是相对于白纸的运动,白纸是绝对不动的。
这么一个以太空间,听上去不错,看起来挺美,可是在1887年,迈克尔逊和莫雷两人闯下了大祸,一不小心把以太给拆了。咋回事呢?这俩人本来是想研究一下“以太风”来着,这个以太风啊……比方说吧,你在屋里站着不动,那就感觉不到风,如果你在屋里跑,就能感到迎面的风,跑的越快,风就越大,这是人们熟知的常知。迈先生和莫先生也是这么想的,他们想,既然地球以每秒30公里的速度绕太阳运动,就必然迎头遇到每秒30公里的“以太风”,这种风能不能测量一下呢?他们就设计了一种仪器试一试。(原理见下图)
试验之前,大家的想法都一样,光是在以太中跑的,那么光迎风跑速度肯定减慢,顺着风跑速度肯定加快,风速若是V的话,实测光速就应当加上或减去这个V。然而试验结果出来之后,二个人吓一跳,光速竟然不理会以太风,甭管顶风顺风,光速总是不变的。俩人以为仪器出了毛病,翻来覆去鼓捣了很久,可无论怎么测,光速仍然不变,也就是说——根本不存在以太风!
结果以太空间理论轰然崩塌了,物理学家们怀着复杂的心情抛弃了以太说,去接受相对论的光速不变理论。不过这样一来,人们不得不面对那个老问题——空间不是以太,那是啥?
科学家们想来想去,想通了一件事,思考这类问题是哲学家的工作好不?我们怎么能抢哲学家的生意呢?这么一想啊,赶紧飞起一脚,把球踢到哲学家那里去了,可哲学家也搞不明白啊,直到现在,大家对这个问题还是实行鸵鸟政策,把头一埋,管它是啥呢。
直到咱们在上一节课悟出了宇宙空间是由粒子组成的,这才找到答案了。原来我们的宇宙就是一个无比巨大的粒子海!每一个粒子只有普朗克常数大小,它们是最基本的、不可分割的实体,按照原子在希腊文中最早的定义,这种不可分割的点,才有资格被称为原子呢!为了称呼方便,咱们给这种最微小的粒子起个小名,叫它真原子。注意,这只是小名,不是正式名称,它的正式名称咱们在后面会说到。
每一个真原子都是真实的质点,所谓的质量,就是物质含有真原子的数量。
宇宙空间是真原子海洋,真原子不但填充了广阔的太空,还填充了电子与原子核之间的空隙。不过哲学家和科学家们连宇宙空间都没弄明白呢,电子与原子核之间是啥东西就更没功夫琢磨了。
为了理解方便,大家把真原子想象成水分子就行,真原子们大都比较松散,可也有紧密型的,紧密型的喜欢组团,组的团如果大到人类能探测出来,就成了我们熟悉的电子、质子、中子、夸克等等名目繁多的“基本粒子”,这些基本粒子是带引号的,和最基本的真原子相比,它们一点都不基本。如果我们把真原子想象成水分子,那么电子、质子、中子等就相当于小冰块,而地球太阳就相当于大冰山。
有人会问,为啥用水和冰举例呢?不能用水和石头举例吗?因为用水和冰举例,可以很形象地表示同质异态的关系,水与冰在本质上都是H₂O,只是形态不一样。那么,组成空间的真原子与我们常见的粒子,就不能是两种本质不同物质吗?不会的,至少有三条理由能说明这一点。
第一条,也是最重要的一条,本质不同这样的想法太烦人,不但惹人烦,连奥卡姆剃刀都看不过去(可百度这个词),这个剃刀有两句名言:“能简单搞定的,就别扯复杂”,“若无必要,一刀砍掉”,显然一种本质更简单,二种本质没必要。
第二条,核裂变与核聚变告诉我们,元素之间是可以转化的,既然如此,我们就有理由相信组成元素的基本原材料是通用的。如果给你几个光溜溜的夸克和几个自由电子,你无法说出来它是氢夸克还是氧夸克,也分不清哪是氢电子哪是氧电子,何况精细到普朗克单位呢?氢普朗克?氧普朗克?别逗了,原材料的本质不可能有差别。
第三条,元素与空间存在着转换。大家都知道,元素在发生衰变或聚变时,常出现质量亏损,变化后的质量要比变化前少一点,这用“本质相同”的说法就很好解释:“小冰块”在变化中掉了一些冰碴子,这些冰碴都融化成水了,此外,还有湮灭现象,也是真原子团爆裂而产生的“冰化为水”的表现,若两者本质不同就不会相融,因此常见粒子与真原子在本质上应该是相同的。
如果宇宙的总质量不变,当真原子海中的冰越来越少,水越来越多时,宇宙就显得越来越胖,这是宇宙膨胀的原因之一,但这不是主要原因,主要原因在《天机论》等文章中有说明。
现在回过头来,咱们说一说真原子的情况,首先必须明确的是,真原子是会动的!普朗克量子公式说的很明白,量子既有能量,又有频率,凭啥老老实实呆在那里?当然要运动了。真原子是怎么运动的呢?它们以极快的速度在乱转、乱颠、乱窜。
乱转是因为内部原因,这点在后面我们会讲到,乱颠、乱窜是外来能量造成的振动和位移。为什么要用“乱”这个字呢?因为在我们这个宇宙,明显可以看出越大的物体就越有秩序,比如地球转圈就比原子转圈有规矩,那么反过来说,越小的物体就越缺乏秩序,真原子是宇宙中最小的粒子,那么就是最缺规矩的了,所以说是很乱。但有一点,缺规矩并不是没规矩,真原子再小,也有最基本的规矩,其原因在后面会讲到,只是因为真原子太小,又动的太快,所以表面上看起来好象是无序的。
还有一个问题,两个真原子之间有没有空隙?如果有,这个空隙又怎么解释?是更小的物质,还是以太?正确的回答是,没有空隙。因为每一个真原子都有可塑性,很像变型虫,可以根据周围环境任意改变自身形状,变形虫的外型变来变去,既不会死,又不会断成几块,真原子也能在不断地变形中活蹦乱跳,不会破碎成小于普朗克单位的东西。
一定要牢牢记住,每一个真原子都是有质量、有体积的。
说它有质量,因为它是一个真正的实体,是质的原点,是质量的祖宗,物体中含有多少真原子,就是有多少质量。说它有体积,那是因为普朗克单位是以立方厘米算的,所以真原子都是真实的三维体,正因如此,它们才能组建一切空间,从这方面讲,每个真原子也是空间的祖宗。
现在,让我们打开量子世界的大门,一步一步揭开宇宙之谜。在进门之前,郑重告诉大家一件事,真原子有一个外号,叫做量子。
好,欲知详情,请听下一节:从科学故事说起。
(第三节)从科学故事说起
上一节讲到,咱们给宇宙中最小的粒子起了个小名,叫真原子,后来又告诉大家,真原子就是量子。那么量子是它的大名吗?也不是,量子只是个外号。
什么叫外号呢?就是用生动形象的词汇代表某种事物的特色,比如说黑旋风李逵,就是用黑旋风这个生动的词语来代表李逵黑不溜秋和暴脾气的特色,叫做量子也是如此,这个词的原意是“有多少”,之所以称它为“量”,是因为经过计算,它是质量、能量、容量所能达到的最小的那个量,因此外号叫量子还是很形象的,至于它的真正名字,我们在后面会提到。
为什么不早早把它的大名亮出来呢?因为在我们头脑中,原有的概念太多太乱,为了帮大家顺过来这个劲,先称之为真原子,又指出这就是量子,让大家逐步把各种概念都统一到这个极小的颗粒上,最后再把正式名称公布出来,一切就能真相大白了。
OK,大家都准备好了没?我先打好招呼,这趟揭秘的旅程可能会给大家带来很大震惊,为防止出意外,我先给大家讲个故事缓解一下心情,说的是科学家造反的事儿,很有趣。
话说在人类古代,人类的学问是不分科的,在原始社会最有学问的就是巫师这类人,他们啥学问都有,你不可能分别找出物理巫师和历史巫师来。后来文明进步了,学问仍然没怎么分科,人们把有学问的人都称为哲学家。
哲学这个词,希腊文叫爱智慧,所有学问不都是智慧的结晶吗?所以古时的哲学家都身兼多职,什么物理、化学、数学、历史、文学等等全都会,咱中国的孔子会的更全,除了礼、乐、书、数,还是弓箭手(射)和车把式(御)。
哲学研究的是万事万物本源、本质和规律,虽然涵盖很广,可那会儿的知识一共也不太多,一个人铆足劲儿多用用功,还是能学全的。然而随着文明的发展,知识也越来越丰富了,哲学家就忙不过来了,开始把学问分成科目,专人专管,方便专精研究,这就出现了各科类学问,科学就是分科而学的意思,咱光从名儿上就能知道科学的身份,如果哲学是董事长,科学顶多算个科长,而且当时公司也很小,大多数情况下,都是董事长亲自兼任科长。
要说明一下,哲学、科学、物理、化学等等词汇,都是日本造的词,这类词统称“和制汉字词”,不过这些词不能算日本话,日本只是对汉字进行了外加工,汉字的产权还是咱中国的。
随着知识量的增长,各科终于开始独立运作了,但仍然把哲学当成老大,牛顿老师那么牛,写的书都要挂在哲学的名下,叫做《自然哲学的数学原理》(牛顿老师点头称是,谢谢您老),要光看书名,你都想不到这本书主要是讲物理的。
哲学原来不是管着三样事儿吗?本源、本质和规律,最早分出去的一摊子事儿就是规律,不过科学家们在研究规律的过程中难免涉及本质方面的问题,又把本质这一块也包出去了,结果呢?科学的发展突飞猛进,哲学方面只剩下了事物本源这一块事务,还没啥新成果,几千年来对宇宙的本源问题,也就是神创和自生这两样说法,这样一来,科学就不服气哲学的老总地位了,整天想着造反,还高呼“哲学已死”这类反动口号。
哲学已死了吗?那是不可能的,因为科学的真实身份正是哲学的分支,科学不死,哲学怎么会死呢?说句到家的话,科学只能说明白事物是什么样,却说不明白事物为啥是这样,到现在为止,没有任何一个科学家能解释为什么粒子会动?有理论说高维度上有张膜,膜动引起了粒子运动,可那张膜为啥会动?是谁抖动了膜?
所以,要揭示这个世界的终极秘密,科学与哲学必须精诚合作才行,科学的长项在于实事求是,从客观事物中找到规律并给出解释,并且用客观方法对这个解释进行验证。哲学的长项在于用严密的逻辑分析推导其本质和本源。
如果哲学家与科学家联手,是不是能够揭开宇宙奥秘呢?咱们采访一下双方的意见。
科学家说:“我们很愿意与哲学家们共同研究,科学无国界,也可以跨领域,我们有啥科研成果也没藏着掖着,可哲学家不研究啊。”
哲学家说:“我思故我在,我们从没停止过思考,可问题是科学知识太多,我们思不过来啊,不说别的,光你们物理就有多少个分支?,随便拿出来个理论,我们就要学好些日子,还没等学明白,你们又换新的了,我们连一门知识都学不完,又何谈掌握全部知识?没有对知识的整体把握,研究出哲理来也是片面的,那还有什么用呢?”
作为当年的老领导,哲学觉得科学有些膨胀了,已经脱离了学术模式,出现了宗教倾向。学术和宗教有什么区别呢?唯一的区别就在于学术允许有错,允许超越,宗教不许有错,不许超越。
哲学家严正指出:“真正的学术是允许任何人出错,并鼓励试错的,学者以事实为依据不断改错,力图接近真理。后辈能在前辈的基础上青出于蓝,前辈会很高兴,因此,学术理论可以接受证伪的。宗教就不同了,教义教理是神圣的,绝不可能有错,哪个后辈敢考虑青出于蓝,先把你揍绿了再说。
其实学术和宗教在本质上都是思想理论,很多宗教在初创时也是学术,后来因为关系到利益,理论被神圣化,老师被教主化,学生被信徒化,这样就成了宗教。然而宗教化也不能单纯以坏事来看待,任何理论从出现到被人们广泛接受,都有一个过程,一旦被接受,就能在一段时期内、一定程度上维护了社会思想的稳定性,当新生事物试图打破这种稳定时,即使是出于惯性,也会对新生事物进行压制。
其实啊,普通老百姓很少关心理论的对错,只要某种理论能让百姓踏踏实实过日子,那就是好理论,哪怕你的理论是真理,可老百姓觉得和自己没啥关系,那也没人搭理,什么时候人们切身感觉到难受了,这才开始考虑理论的对错问题,纵观人类历史,社会是发展的,人心是活的,永恒的稳定是不可能的……”
科学家们没心思听长篇大论,就说:“你要行你来,科研经费全归你,我们给你们打工,行不?不行就别捣乱,耽误我们搞研究。”
哲学家说:“吾生也有涯,而知也无涯,我研究不过来,你们说啥是啥。”
好了,故事还没完,今儿就讲到这儿吧,说这个故事啥意思呢?是想告诉大家,学者们也不都是忙着搞学术腐败,还是有人愿意为人类做出贡献的,谁也不愿意忍着一脑袋矛盾过日子,可这个世界表现的太复杂,不忍矛盾又有什么办法呢?很多人对打破现有理论非常积极,可打破容易,建设难,你有更好的新理论替代旧理论吗?如果我们只管破坏,不管建设,那人类社会思想还能稳定吗?所以,尽管旧理论中存在重重矛盾,在没有更好的新理论之前,也只能强忍着晕头转向,努力寻找解决办法。
话说回来,现有理论中的矛盾太尖锐了,特别是量子理论,几乎是几代物理学家牺牲了宝贵的理性才总结出来的,如波粒二相性等说法,并不是解决了矛盾,而是在无法调合矛盾的情况下,非常无奈地采取了和稀泥的法子,也就是说实在搞不清真实情况了,干脆就都算对吧,于是就出现了矛盾二相性,是非叠加性这类神奇理论,幸亏这些理论只适用于量子世界,不然这日子真没法过了。
实际上,只要认清空间真相之后,量子物理中的各种怪相并不难解释,相关解释在后面的课程中都有,关于如何处理矛盾的问题,在《天机论》解释薛定谔猫的时候,提到过一个认知原则,大家有兴趣可以看看。
我们现在呢,给哲学家和科学家们劝劝架,让他们听一听咱们刚发现的空间大海理论,甭管叫真原子海,还是叫量子海,反正都是粒子海。
物理学家玻尔曾提出过“空间量子化”的理论,用于解释电子运动。还有一些新理论把空间比喻成网格,然而这些理论并没有认识到,一切存在的本质正都是真实的粒子,经典的以太说也与咱们的粒子海说有很大差别。
以太说认为空间是平滑、连续的,咱们认为空间是颗粒的;以太说认为空间是静止的,咱认为空间颗粒是运动的。不过在容纳性与传导性方面,粒子海说与以太说倒是一致。
俗话说的好,是骡子是马,拉出来溜溜,咱这粒子海学说能不能破解宇宙奥秘,要靠事实说话。
在后面的部分,我们将看到量子世界中无数光怪陆离的谜团,在粒子海的解释之下就像冰雪遇到了烈火,瞬间彻底消融,回过头来再看当初那些困惑,连自己都觉得好笑,原来一切是这么简单啊!那些神秘的高维度、暗物质、暗能量、引力子、光子……哇噻哇噻,竟然是这么回事?!
好,从下一节开始,我们正式拉开宇宙深处那层神秘的大幕!
欲知详情,请听下一节:以太的轮回。
(第四节)以太的轮回
在前面的课里,我们确立了宇宙是粒子大海的假说,假说能不能变成真说,要用事实说话。粒子大海的真实意思是什么?就是“宇宙之内,有我无他!粒子就是一切……哦,灵魂除外。”
为什么灵魂要除外呢?因为灵魂那东西太奇葩了,从来不理会经典物理和量子物理中的任何规律,化学公式也套不上去。……按照惯例,还是送给哲学家去研究好了,科学家们实在搞不定就交给哲学家。
灵魂实际上也是粒子,只是很特殊,我们在其他课程里再专门讲这种奇怪的粒子,现在的任务是试着用粒子海理论揭开量子物理之迷。
说起来啊,水有源,树有根,经典物理的光辉大厦是怎么塌的?都怪迈克尔逊和莫雷两个人搞了个试验,一下子撼动了物理大厦的根基以太说,现在咱们就来探寻这个试验失败的真相。
大家先想一下,螺旋桨在水中转动时,桨叶四周的水是不是要随着螺旋桨一起转?秘密就在这里!我们做个小试验,找一个盆装满水,把几个纸团丢进水里,然后伸出手在水盆里搅动,过上一会儿,你会发现整盆水都转了起来,水中的纸团也以你的手为中心旋转,看到这里,再想想迈克尔逊和莫雷的试验,你是不是能明白些什么?
如果你把手指搅动看成是太阳自转,把那些纸团当成太阳系中的行星,你就会立刻想到,当地球围着太阳公转时,地球周边的空间也在围着太阳公转,而且转动的方向与速度与地球是一样的!
太阳周边的空间能与太阳一起转动吗?当然能,虽然太阳不像螺旋那样长着桨叶,可它有引力啊,太阳引力紧吸住周边空间,再加上自转时摩擦力,那劲头和你搅动水盆也差不太多,整个太阳系就成了大号水盆了,对,银河系是更大号的。除非刚生成的新星系还没转出效果来,或是新闯进来的行星不熟悉转圈的规矩,绝大多数行星都和地球一样,以恒星为中心,顺着恒星自转的方向,与周边的空间一起公转。
这样一来,地球与地球周边的空间,相对速度是零!迈克尔逊和莫雷俩人还打算测什么C+V和C﹣V,哪来的V啊?V等于零!C+0和C﹣0有差别吗?算到最后,不就是C=C吗?多简单啊。
明白了这个道理,我们再想想,光速能不能变呢?肯定能变。为什么?咱别忘了,光是在空间中传导的,而空间中全是粒子啊,如果传导光的这一批粒子是流动的,那么光速必然要加上一个流速V。迈克尔逊﹣莫雷之所以失败,是因为他们做试验的地方并没有相对速度V,既然如此,咱把试验地点改在一个空间高速流动的地方不就行了?
有这样的地方吗?有,风洞就是这种地方。
在风洞中,风是高速流动的,如果在风中发一束光,那么相对于外面的观察者来说,光在顶风传导时会减速,顺风传导时会加速,这个需要加减的速度就是风速V。(见下图)
有人一听C+V,马上就喊起来了:“这还了得?那不成了超光速了?超光速不但破坏了相对论,还将导致因果关系错乱,时光倒流,如果回到过去杀死祖母……”然后是一大堆严重后果。
好了好了,您先不要这么激动,超光速现象早就被发现了,意大利科研人员使用一套装置接收远方发射过来的中微子,发现中微子比光子提前60纳秒到达,相当于每秒钟多“跑”6公里,详情可百度。在事实面前,相对论怎么办?还能不能要了?
就目前来看,还是要保住相对论的,为什么呢?你想啊,如果很多人坐着船航行在大海上,忽然发现船漏了,你是马上跳海呢,还是马上修船?当然是修船。相对论也是如此,一般来说,发现了理论中的漏洞,首先想到的是修补漏洞,而不是马上放弃,就算发现漏洞无法修补,船马上要沉,怎么着也得拆几块木板扎个筏子保命,如果这时开过来一条更大更好的新船,那么大家就赶紧转移到新船上去,没人愿意跟旧船同归于尽。
尽管哲学家批评科学家有宗教倾向,但科学毕竟不是宗教,对于推翻前人理论熟门熟路,毫无心里障碍,什么亚里士多德学说、日心说、以太说等等,一个又一个经典不都给推翻了吗?(牛顿老师在下面补充说:我提出的经典力学早被量子力学推翻n遍了,现在已经给推成自旋状了),所以,只要有更好的理论出现,科学家们毫不客气地喜新厌旧。
那么,超光速会影响因果律吗?会出现祖母悖论吗?
因果律反转如何破?
请看完整课程《量子物理简说》。
(第五节)双缝中的曙光
简介:双缝之谜,原来如此啊!真是太简单了。请看完整课程《量子物理简说》。
这就是不确定原理的秘密?
意识对量子有作用吗?
(第六节)解放纠缠中的世界
简介:量子纠缠,让我们的脑筋纠结无比,可搞明白量子工作的原理之后,发现所谓的量子纠缠……哇欧!请看完整课程《量子物理简说》。
引力,是这么回事啊!
光波,是这么回事啊!
延迟之谜不再迷了
光电效应再现真相
(第七节)暗物质现形记
简介:在一间空屋子中,明明没有人,你却处处看到有人正在活动的痕迹,这是什么鬼?在本节课,我们让暗物质的“鬼”现原形。请看完整课程《量子物理简说》。
暗物质在行动
暗物质的特征
真相大白
(第八节)时空大拆迁
简介:晕啊,从前熟悉的时间与空间概念,竟然大多是错误的!真实的时空原来是这样子的啊!请看完整课程《量子物理简说》。
时间有图有真相
为时间而郁闷
为维度而发愁
(第九节)量子里的秘密
简介:粒子海理论对这个世界给出了更合理、更简单的解释,宇宙的终极秘密,就隐藏在小小的量子之中。请看完整课程《量子物理简说》。
科学界的喜讯
是对是错,拉出来试试?
注:免费获取《量子物理简说》完整课程,请点击本页左下角阅读原文
心存天恩,以理劝善,自觉觉他,存福积分!
天人学是由欧阳米果创立的一种研究天人关系的学说,该学说在宇宙起源问题上,超越了传统的神创论、唯物论之争,通过一系列论证,提出了全新的人创论,分析出上天与人类的密切关系,阐述了以和平、合作为基础的和合原则。对宇宙起源、生命起源、人生意义等给出了独特的、积极向上的解释。
天人学公众号
微信
微 信 名:天人心愿·预修🧡
微 信 号:tianrenxinlixue
手 机:13701688995
地 址:上海市嘉定安谐南路185弄13号
网 址:http://www.tianrenxue.com
咨询报课购卡
微信