现代物理学为什么长时间没有进展?

爱因斯坦认为物理规律要揭示物质的本质运动规律,玻尔认为物理规律只能揭示物理现象的规律。

如果按玻尔的理解,量子力学就是唯象的。这两种观点已经上升到了哲学的层次,所以没有办法认为谁对谁错。

但是不管是哪一种观点,物理学家现在面对的问题是物理规律越来越复杂,有的时候甚至连数学工具都难以跟上物理的脚步。

杨米尔斯理论出现以后,数学家们才认识这是一类重要的数学现象,但是长期被数学所忽视。规范场论实际上就是数学里的纤维丛理论。

》人类对自然界的规律认识是从直观开始到越来越不直观。

基本上人类的思维受日常生活的习惯影响很大。

远距离内触动一个物体,另外一个物体瞬间也发生了改变,这种量子力学描述的微观世界的纠缠现象,在宏观世界里面是根本难以想象的。在宏观世界里面如果出现这样的现象,就等同于魔法。

基本上在牛顿那个时代,开创了人类科学时代的先驱者,那些数学家们和物理学家们,如果来到当今研究物理学,很可能也是束手无策的。

职业篮球运动员可以在很远的距离内投中三分球,因为人脑能够自动拟合的最高次曲线是一个二次曲线。抛物线是一个二次曲线,超过二次曲线的函数大脑是无法直观理解的。

杂技运动员在顶杆或者是抛球都会受到这个规律的影响,就是达到一定数量以后,系统需要的函数就超过了二次,这个时候大脑无法做出正确的判断,也没办法指挥我们的神经和肌肉去控制。

》人类科学走过的道路,开始从直观规律入手,逐步深入。

经典的物理学规律大部分都是以二次形式表现的,万有引力定律和库伦定律都是如此。这种二次方形式的物理规律不可能通吃所有的物理现象。

就比如说黑体辐射公式,最开始是拟合出来的,换句话说就是凑出来的。凑出来以后,然后再去解释这个公式上面每一个参数的意义。但是现在的很多物理法则凑都凑不出来。杨米尔斯理论和广义相对论场方程都没办法凑出来。人类瞎蒙或者是凑物理公式的最高境界,应该就是到罗伦兹变换为止。

》从科学家们的具体操作上来说,发现物理规律有4条道路可走。

第1种就是在实验现象中总结物理运动的发展规律。用直白的语言来说就是要“凑”,具体情况,要根据物理学家的经验和理论水平。基本上大部分物理学家都在这个水平上。

第2种就是根据最小作用量原理,求泛函的具体表达式。能够达到第2个标准的物理学家,相当少。国内的科学家里大概只有两个人,其中氢弹之父于敏已经去世了,只有高歌教授(沙丘驻窝稳定器的发明者)还健在。

第3种是交叉代入式,就是把不同领域里的物理公式相互迭代,薛定鄂方程和麦克斯韦方程,都是这样搞出来的。

第4种是以前人的方程为基础,从全域对称性向局域对称性做推广,广义相对论和杨米尔斯理论就是这样的。能够做到的,人类历史上只有两个人,一个是爱因斯坦,一个是杨振宁。

这4种方法里面,第1点是个门槛,也是理论物理学家的最低要求,能够做到这一点的可以称为真正意义上的物理学家。第二和第三差不多难度,能够做到的是大师水平。能够做到第4点的,是大师中的大师。

》现在物理规律的发现难度已接近人类大脑的极限。

天才比普通人伟大很多,但也达不到和上帝比高度的级别。更何况绝大多数科学家和学者都达不到天才的级别。

在相当一个时期物理学的发展方向不是要取得理论上的突破,而是在实验中积累一定数量的素材,供未来的天才们利用。

物理学的规律是无法单纯从实验中发现的,宇宙就是上帝为人类提供的实验室,真理就在人类身边,可是大多数人都视而不见。

现在物理学的发展需要等待一个真正突破的人。

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