发布时间:2020-08-19 17:48:11 来源:
编者:曹盛林
出版社:河北科学技术出版社
出版时间:2015
ISBN:978-7-5375-7823-3
前言:
著名科学家霍金在其科普著作《时间简史续编》一书的前言中写道: “每一道方程式都会使书的销售数目减半。但是这没有关系。如果你要做统计就必须用到方程式,不过这是数学枯燥的部分。大多数有趣的观点用文字或图画就能表达了。”
其实,物理学之所以能从哲学中分离出来,成为一个颇具生命力的独立学科,其重要的原因正在于它采用了定量分析,从量的变化规律去推测事物运动和演化的内在特征,并以此作为与观测或实验对照的依据,从而对物理理论做出证伪的判断,而其正确部分一旦得到实际应用,往往将奇迹般地改变人类的生活及命运,比如“日心说” “电与磁” “量子理论”等无不影响着人类发展的进程。
通常一些物理学家认为:“以否定的形式表述的物理定律是‘最可信’的。”例如热力学第二定律可表述为:“第二类永动机是不可能造成的。”而相对论所描述的:“超光速运动不可能存在”的戒律也恰恰符合这一“最可信”的特征,因此,“主流”物理学家并不认可超光速运动的存在。各种永动机不可能实现,是人们在大量追求永动机制造的努力遭到否定的基础上才总结出来的。这一结果虽然也可通过能量守恒的数学公式加以表述,但并没有一个数学公式能直接证明永动机的不可实现。然而,超光速运动却与此有些不同,超光速运动的不可能存在,仅仅是爱因斯坦通过一个数学公式的局部特征从理论上“预言”的,并转演为:如果存在超光速运动就会出现时间倒流而破坏因果关系。而大量的其他物理理论和物理实验却不断地预言并实现了物质的超光速运动状态。但由于爱因斯坦所具有的物理学中上帝般的地位,使人们人为地否定了这些有关超光速运动的理论分析和实验结果,并形成一个物理学中的怪圈:每当一种可能的理论模式出现时,相对论的坚信者就说:可惜没有实验验证!而当一个新的超光速现象在实验中展现时,他们又说实验结果不应该违背因果关系,或宣称这类超光速现象不能传递能量或信息,而信息和能量的传递是不能超光速的!并千方百计地寻找实验中的“漏洞”直到“否定”实验结果为止。
科学仅仅是人们的思维对客观事物的近似表述,它是在人类一定实践基础上对客观事物建立的近似模型,因此,它必然是随着人类对客观世界观测和理解的深化而不断修正和改进的。科学发展史表明:没有一种理论是永远真实的。这是因为任何一种理论,都是基于人类的局部实践的结果而创立的。因此,随着人类实践的深入发展,没有一种理论可以不需要人们的进一步验证。特别是超光速运动问题,爱因斯坦的关于光速不能被超越是从一种局部理论假设的公式引出的,但大量的其他理论却可直接推出超光速运动的存在,并预言出它的特征最后得到了实验的直接证实。
一、人类早期对光速和超光速的认识
●比太阳光还要快十倍的丘比特之箭
1597年英国著名文豪、诗人和戏剧作家莎士比亚,在其著名悲剧《罗密欧与朱丽叶》中,借女主角朱丽叶之口说道:爱神丘比特的金箭真比光还快吗“恋爱的使者应当是思想,因为它比驱散山坡上的阴影的太阳光还要快十倍。”由这里可看出莎翁早在400多年前,就认识到了光速的有限性,并从哲学思辨的观点推断,既然光速是有限的,那么就可能存在比它更快的速度。莎翁认为比光速更快的运动,可能的候选者之一是“思想”!