研究假设和理论假设的关系 假说与实际理论与假说
物理大约在百年前,在应用的数学方法上出现了巨大的变化。
一、基于统计分析方法产生物理理论百年前的之前,物理通常是通过试验数据、观察数据的统计分析方法得到结论,得出一种简单的公式或者数理表达方式来描述一类现象。这种经典的建立物理理论、发现物理规律的方法,至今依然在使用。
例如中国西汉就定版的农历,西方古代使用的地心说,基本的力学规则等等,都是采用这种方法建立的理论。
地心说,并不是因为它数学方法上的错误,它仅仅是用了一种复杂的模型来表述太阳系部分系统运行的现象,虽然复杂,但也能基本、复杂地解释观察到的数据。这种方法基于地球为观察点、参照点,而日心说基于假设的太阳为中心参照点;日心说在数学模型上比地心说在数学方法上要简单。当然,现在我们知道,日心说也是片面的。
地心说的覆灭,不仅仅是因为它的建模复杂,更重要的是因为它不务正业,掺和了古代哲学、宗教、政治导致的问题,阻挡了哲学的发展。古代的数理文化经常喜欢这种不务正业。
二、基于数学逻辑产生物理理论
从大约百年前开始,物理学得出结论、建立理论的方式发生了根本性的变化。由于物理理论、数学方法本身发展较快,越来越多的数学结果、数学模型、数学逻辑已经无法得到及时的验证。这样就产生了另外一种物理理论建立的方法--理论物理假说。先基于数学逻辑、思考逻辑建模,之后等待验证。这种理论建立方式最典型的例子就是相对论。
相对论是基于闵氏四维数学方法发展出来的理论构想,发表之初,就是一个假说。其理论优势比牛顿的方法,在验证水星动进问题上,相对论更精确一些。直到理论发表之后的十年,利用日食的机会,验证了光线的弯曲。在之后几十年,哈勃上天,又验证了引力透镜效应等。在几年前,才利用对两个黑洞合并过程的观察验证了引力波效应的存在。
随着相对论的理论预测的现象在不断地被证实,百年来,相对论才真正地被作为物理理论,得到物理家界的接受。
而基于基本粒子研究方向的“引力子”至今并未发现,这导致引力的物理本质依然不能确定。就像声波理论中并不存在”声波子“这个东西一样,我们解释声音的物理本质要通过声源的震动来解释,而不是通过声波的性质来解释。声波这种数学拟合方法是用来解释声波传播性质和计算用的。而引力的本质由于至今没有发现引力子,一样存在这样的理论本质问题。
另一方面,在超低温(逼近绝对零度)存在的爱因斯坦-玻色凝聚态,以及微观量子层面存在的量子理论,与相对论并不能兼容。近百年来,相对论与量子理论在理论磨合中,相互斗争、也在相互兼容。但是无法一统。也就是说相对论并非什么普适真理。“普适”这个词在古代通常是宗教才使用的词。
由于之前的数学家欧拉证实了圆周率的小数点后无限不循环特性,这导致西方古代数理大一统思想的数学基石出现了理论裂缝。但数理大一统思想依然在产生影响,西方此时再次降低范畴,提出来物理大一统的想法。
据说特斯拉基于以太为基础,完成了物理大一统学说,但是,这个学说谁也没见过。而且,物理随后就理论性地推翻了”以太“这个概念。另外,基于数学逻辑方式,又产生了弦理论、膜理论假说。这个理论更奇妙之处在于:至今物理学家们还未想出验证这个理论的方法来。
中国古代的数理大一统文化虽然在祖冲之的时代就发现圆周率有”猫腻“,但是根本没在乎,基于差不多(四舍五入)直接应用就行了,圆方就这样一直被当作前提条件一统使用。就算用百年前的傅立叶函数分解的方式来用波表达方,你也会发现古人这个数理应用策略是高明的。
同时,这也产生了另外一个物理理论建立的方法,和古代数理玄学同样的数学逻辑方法。
三、基于数理逻辑产生物理理论数学和数理这两个词在西方现在通常依然是混用、混同的,但在中国,数学就是数学,数理通常被特指中国古代哲学的一种思维方式。数理,顾名思义,用数讲理。
近几十年,基于数理方式产生的理论物理假说越来越多。由于缺乏验证基础,甚至不能验证,这也就产生了互相矛盾、众说纷纭的各种号称理论物理假说的各种假说,其中包括现代的数理玄学。
至今人类的目光观测的极限也就是100多亿光年,这实际是现在可观察的时空范围,但基于观察现象却产生了各种五花八门、一堆假说,也就是所谓的宇宙学理论假说。这种假说古代就有啊,老子说的玄、无极就是了。
这也同时产生了与古代数理同样的一个问题--我说天上有鬼,用虚数表达,这假设是一个西式的理论物理假说,你如何否定?这个鬼的门牌号码是63258462i,数学居然能说得通,i本来就不存在,物理却快疯掉了。
是理论物理假向数理玄学抛媚眼,还是数理玄学在搅和理论物理假说,很难分清,很难说清。以致个别物理学家也蹦出来谈物理的尽头是玄学、佛祖之类的言论。没学过哲学的物理学家也真干不好物理,真耽误事,蒙了一些人。
这也导致近十年出现了,一些物理杂志坚决干掉含有谈及”上帝之手“(宗教论)、大自然的神秘力量、无形的力量(泛神论)之类言论的物理理论。个别物理杂志这么干了,网络文化可不这么干。因为有能力审核这种稿件的人并不多,相对论也曾在垃圾箱里待了几个月的。
那么基于数理逻辑产生的物理理论为何会有这种问题?原因在于:暂时的不能验证或者这个理论本身根本就无法验证,再或者这个假说玩的就是现代数学式的数理玄学。但你要想分清这三种可能性,你需要首先同时是一个物理学家、数学家、唯物的哲学家。
就像百年来玩得很欢的一个数学概念四维超体空间,物理只说了四维时空,验证了四维时空的一些效应,但是从未证实过数学的四维超体空间存在过。物理还是唯物一些的,理论物理假说却可以唯心、唯数,这是一些人没想到的。不要看有物理两字说的就一定是唯物的事情,加上假说,加上理论就可以玩数学、玩玄学,甚至可以跟物理一毛钱关系都没有,可以”正正经经地“打着物理的幌子在玩现代的数理玄学。
理论与现实一些已经验证了部分内容的物理假说或者理论,通常会被不懂、并不理解的人神圣化、普适化、甚至扩展范围使用。
例如热力学的熵增理论,被扩展出热力学,甚至被扩展到唯心哲学范畴。而太阳系能够形成现在的相对稳定的样子,明显是熵减,从无序变得相对有序了。
达尔文的生物学的进化论理论也被扩展到唯心哲学范畴中,物竞天择、优胜劣汰等等,也就是唯心的狼道哲学。
而量子理论介入唯心哲学,就会产生万物皆波、皆不存在的谬论。那踢一脚石头,看看脚疼不疼,不疼赶紧去看医生,有病。
作为科学的物理理论,随着理论的发展,有些变化是正常的,更新、甚至换代是正常的,只要是基于应用和验证的有效性。
同时,对于未验证的理论部分,需要保持必要的理论怀疑态度。
就像石油成因学说,现在主要有两种:一种是古代生物形成的;另外一种是地心热运动、物理化学反应形成的。笔者更倾向于后者,但这对于理论是否正确毫无意义。在未被确切证实之前,都仅仅是一种参考的说法或者假说而已。
就像所谓的现代宇宙学,先当陪古人开玩笑吧,还是先把可见、可观测的时空搞明白再吹牛吧。先把暗物质或暗能量假说证实或者证伪再说吧。可惜人造卫星至今还未跳出太阳系。飞过冥王星,却也还在太阳系里面逛荡。
无聊的时候,利用数学、数理逻辑,这种宇宙学相关的假说,一天弄不三种,就不是合格的中国式民科,因为太不了解中国古代这方面的数理玄学了,无非古人玩剩下的东西。
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这一篇没有发在笔者的专栏《象数理文化方式的历史发展》中,是因为笔者并不确定自己的思考就一定正确,仅仅是提供了一种基于数学逻辑方式的想法。那么,又有多少理论物理假说仅仅是一种基于数学、数理的想法呢?等待物理的验证了。
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