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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 請(qǐng)教幾個(gè)理論物理問題 </p><p><b> ?、?狹義相對(duì)論方面</b></p><p> 假設(shè)真空那個(gè)中有兩個(gè)相對(duì)靜止物體質(zhì)量均為M,以系統(tǒng)的質(zhì)心為參照系,它們?cè)谌f有引力作用下開始加速運(yùn)動(dòng)到接近光速,根據(jù)相對(duì)論兩個(gè)物體的質(zhì)量都將不斷增加,增加的質(zhì)量應(yīng)該來源于引力場(chǎng),如何用數(shù)學(xué)定量表達(dá)?</p><p> 一個(gè)物
2、體與其激發(fā)的引力場(chǎng)的能量之和是否為0?關(guān)于這個(gè)問題,有人認(rèn)為這個(gè)之和是可以為0,如有人認(rèn)為宇宙創(chuàng)生于無.但也有人不認(rèn)同.在引力規(guī)范理論中,如果將Lagrange關(guān)于度規(guī)g_{ab}作變分,得到的張量,認(rèn)作為物質(zhì)與引力場(chǎng)的“能量-動(dòng)量張量之和”,那么這個(gè)和就是0(這就是變分原理得到的結(jié)果).為何現(xiàn)代物理學(xué)計(jì)算的引力場(chǎng)能量與質(zhì)能方程計(jì)算的物體的能量不是一個(gè)數(shù)量級(jí)?</p><p> 狹義相對(duì)論的出發(fā)點(diǎn)是兩個(gè)基本假設(shè)
3、——真空中光速不變?cè)砗酮M義相對(duì)性原理,如果承認(rèn)狹義相對(duì)性原理——物理規(guī)律對(duì)于所有的慣性系都成立,麥克斯韋理論對(duì)于所有的慣性系都成立,就可以得出真空中光速不變性原理,這樣兩個(gè)基本假設(shè)就可以減少一個(gè)基本基本假設(shè),狹義相對(duì)論就更加簡(jiǎn)潔、優(yōu)美,這樣理解是否可以?</p><p> ?、?廣義相對(duì)論與宇宙學(xué)方面</p><p> 1.廣義相對(duì)論認(rèn)為沒有物質(zhì)時(shí)空不存在,同時(shí)認(rèn)為質(zhì)量改變了時(shí)空結(jié)構(gòu),
4、這兩種表述之間的關(guān)系如何理解?筆者認(rèn)為引力場(chǎng)是相對(duì)時(shí)空,物體的質(zhì)量改變了附近的時(shí)空結(jié)構(gòu),一個(gè)物體不存在時(shí),時(shí)空依然存在,其它物體產(chǎn)生的引力場(chǎng),只有所有物質(zhì)不存在時(shí),時(shí)空才不存在(這種情況不可能存在).這種理解是否正確?</p><p> 2.廣義相對(duì)論認(rèn)為存在奇點(diǎn),可是在微觀世界存在強(qiáng)相互作用與弱相互作用,如果考慮到這兩種相互作用,是否仍然存在奇點(diǎn)?黑洞是根據(jù)萬有引力定律或者說廣義相對(duì)論得出的結(jié)論,沒有考慮到電
5、磁相互作用(例如分子之間的斥力)、強(qiáng)相互作用和弱相互作用、宇宙常數(shù)等方面,如果考慮到這些因素,是否存在黑洞?物質(zhì)在塌縮到黑洞的過程中,費(fèi)米子是否仍然滿足泡利不相容原理?現(xiàn)代物理學(xué)研究黑洞向外輻射粒子,這是否與黑洞的定義矛盾?萬有引力定律對(duì)于運(yùn)動(dòng)質(zhì)量是否近似成立?</p><p> 3.根據(jù)對(duì)Seeliger佯謬的討論看到,如果宇宙學(xué)原理假設(shè)成立,宇宙中物質(zhì)是均勻分布,則在宇宙中任意一個(gè)空間點(diǎn)都不應(yīng)當(dāng)存在引力場(chǎng).
6、我們還可以換個(gè)角度來討論這個(gè)問題:如果宇宙中引力場(chǎng)不為0,則根據(jù)宇宙學(xué)原理,引力場(chǎng)至少應(yīng)當(dāng)是均勻的.因?yàn)橐?chǎng)是一個(gè)矢量場(chǎng),如果宇宙中存在有均勻的引力場(chǎng),則宇宙就不可能是各向同性.因?yàn)橐?chǎng)的矢量方向就是一個(gè)特殊的方向.因此如果宇宙學(xué)原理成立,宇宙中任意一個(gè)空間點(diǎn)都不應(yīng)當(dāng)存在有強(qiáng)度不為0的引力場(chǎng).</p><p> 4.大爆炸理論認(rèn)為在大爆炸初期,沒有時(shí)間和空間,根據(jù)廣義相對(duì)論也就不存在物質(zhì),能量守恒定律認(rèn)為能
7、量是不可創(chuàng)造,質(zhì)量守恒定律認(rèn)為質(zhì)量是不可創(chuàng)造,電荷守恒定律認(rèn)為電荷是不可創(chuàng)造,大爆炸理論認(rèn)為能量、物質(zhì)(質(zhì)量)、空間、時(shí)間已經(jīng)被一個(gè)無限小的點(diǎn)爆炸創(chuàng)造,并且是在四大皆空發(fā)生的,如何理解這些關(guān)系?</p><p> 5.大爆炸理論和動(dòng)量守恒定律以及角動(dòng)量守恒都是不相容的.宇宙學(xué)觀測(cè)表明宇宙是膨脹著的,通過對(duì)微波背景輻射和宇宙大尺度結(jié)構(gòu)等的觀測(cè),宇宙的歷史可以追溯到極早期發(fā)生的大爆炸.我們所知的基本物理,比如廣義相
8、對(duì)論和粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型,在那里都不適用,這顯然與Einstein的思想相悖(滿足相對(duì)性原理的物理規(guī)律沒有時(shí)間方向).為理解宇宙起源,需要了解大爆炸時(shí)期的基本物理量,可是根據(jù)相對(duì)論時(shí)間不能倒流,如何了解大爆炸時(shí)期的基本物理量?</p><p> 相對(duì)性原理認(rèn)為,慣性系沒有優(yōu)越的速度.然而河外星系紅移的發(fā)現(xiàn)表明,宇宙尺度上的現(xiàn)象具有優(yōu)越的速度,如何理解這個(gè)問題?</p><p> 6.現(xiàn)代
9、物理學(xué)認(rèn)為物質(zhì)之間有四種相互作用,可是大爆炸理論沒有提及大爆炸是何種相互作用.既然宇宙現(xiàn)在加速膨脹,顯然能量在增加,是否違背能量守恒定律?現(xiàn)代物理學(xué)中的暗物質(zhì)與暗能量與十九世紀(jì)的以太的區(qū)別有哪些?</p><p> 7.泡利不相容原理背后是否有更本質(zhì)的內(nèi)容,是否也是一種相互作用,是哪一種力?</p><p> 8.愛因斯坦在廣義相對(duì)論中只研究了二體問題,即開普勒問題.在經(jīng)典力學(xué)萬有引力
10、定律中三體問題無法求精確解,在廣義相對(duì)論中是否也存在三體問題?</p><p> 9.根據(jù)愛因斯坦廣義相對(duì)論,運(yùn)動(dòng)方程是測(cè)地線方程.可是當(dāng)粒子沿著測(cè)地線運(yùn)動(dòng)時(shí),粒子會(huì)發(fā)出引力波.因此應(yīng)該有一個(gè)引力輻射反作用力粒子反應(yīng).然而,愛因斯坦沒有發(fā)現(xiàn)輻射反作用力的存在,如何理解這個(gè)問題?</p><p> 10.量子力學(xué)中的算符通常是不可對(duì)易的,而相對(duì)論中的時(shí)空度規(guī)是非正定的.量子力學(xué)的發(fā)展表明
11、,算符的非對(duì)易性非但不是理論的缺陷,恰恰是其精華所在,而度規(guī)的非正定性是否會(huì)進(jìn)一步揭示相對(duì)論的某種內(nèi)在的物理本質(zhì)呢?</p><p> 11.現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為狹義相對(duì)論鐘慢效應(yīng)是速度引起的,廣義相對(duì)論鐘慢效應(yīng)是引力引起的,兩種效應(yīng)獨(dú)立存在,互不影響.狹義相對(duì)論的鐘慢效應(yīng)和廣義相對(duì)論的鐘慢效應(yīng)能否統(tǒng)一在一起?如何統(tǒng)一?</p><p> Ⅲ 廣義相對(duì)論與電磁場(chǎng)綜合問題</p>
12、<p> Einstein晚年致力于引力場(chǎng)與電磁場(chǎng)統(tǒng)一的研究,如果統(tǒng)一場(chǎng)論按照廣義相對(duì)論的基礎(chǔ)建立,那么電磁場(chǎng)也應(yīng)當(dāng)滿足廣義相對(duì)論的等效原理.根據(jù)Einstein的廣義相對(duì)性原理,物理定律對(duì)于任何參照系都成立,那么下面的理想實(shí)驗(yàn)如何解釋:現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為“一個(gè)粒子慣性質(zhì)量為m,是指在無窮遠(yuǎn)處觀察該粒子,粒子攜帶的質(zhì)量加上它的場(chǎng)能之和才是它的慣性質(zhì)量m.”假設(shè)在真空中相距充分遠(yuǎn)處有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B,慣性質(zhì)量均為m,帶有等量的同種
13、電荷,它們?cè)谌f有引力和靜電力的共同作用下處于平衡狀態(tài),能否根據(jù)等效原理相當(dāng)于它們的慣性質(zhì)量為0?如果把其中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的電荷換成異種電荷,能否根據(jù)等效原理相當(dāng)于它們的慣性質(zhì)量為2m?</p><p> 在Klein-Kluza理論理論中,引力和電磁力可以通過統(tǒng)一的方式結(jié)合在一起.在那里,最重要的也就是所謂的“荷質(zhì)比”.KK理論中時(shí)空是五維的,而第五個(gè)維度則必須是卷曲維度,即必須具有有限大小的半徑,而且這個(gè)半徑必須
14、足夠小.KK理論的問題在于得到的與事實(shí)相符的力學(xué)行為所對(duì)應(yīng)的荷質(zhì)比,卻和真實(shí)粒子不同.從而一段時(shí)間內(nèi)人們普遍認(rèn)為電磁力和廣義相對(duì)論無法融合.但后來人們卻發(fā)現(xiàn)在11維的KK理論中,一切就會(huì)變得和現(xiàn)實(shí)相符,但必須引入超對(duì)稱性,從而11維的KK理論又稱為超引力理論.隨后人們發(fā)現(xiàn)超引力理論和10維的超弦理論的11維拓展版本具有相似性,從而在11維的M理論中,超弦理論和超引力理論被結(jié)合在了一起,成為同一種理論.可是現(xiàn)代弦論越到了難以逾越的困難,尤
15、其是引力場(chǎng)的量子化不可重整化.</p><p> 筆者認(rèn)為電磁波的傳播媒介就是引力場(chǎng),因此引力的傳播速度與光速始終相等,不知是否正確?</p><p> ?、?狹義相對(duì)論與廣義相對(duì)論的綜合問題</p><p> 1.狹義相對(duì)論認(rèn)為運(yùn)動(dòng)物體的時(shí)鐘延緩,廣義相對(duì)論認(rèn)為強(qiáng)引力場(chǎng)中時(shí)鐘延緩,兩種效應(yīng)能否統(tǒng)一?是否可以從廣義相對(duì)論方程推導(dǎo)出狹義相對(duì)論效應(yīng)?只有把兩種效應(yīng)統(tǒng)
16、一在一起,才符合Einstein科學(xué)簡(jiǎn)單性原則.狹義相對(duì)論框架內(nèi)是否也存在機(jī)械能守恒定律,如果存在,如何證明?</p><p> 2.廣義相對(duì)論和狹義相對(duì)論的最大不同,在于對(duì)于真空絕對(duì)速度C(真空絕對(duì)速度和一般所言的“電磁波真空波速”不是一個(gè)概念,只不過后者在數(shù)學(xué)上恰好等于前者而已)只能在局部觀測(cè)者上定義.也就是說,狹義相對(duì)論可以定義一個(gè)全局觀測(cè)者,而在廣義相對(duì)論中只能使用局部觀測(cè)者,而參照系的選擇就體現(xiàn)了觀測(cè)
17、者的選擇(兩者還不完全相同).在廣義相對(duì)論中,從始至終所說的是:在局部觀測(cè)者自己看來,自己所在位置的電磁波的真空光速等于真空絕對(duì)速度C,這才是廣義相對(duì)論中對(duì)于光速所說的全部?jī)?nèi)容.在非本地觀測(cè)者看來,自己所在位置以外的別的地方的光速完全可以不是光速,這是廣義相對(duì)論的一個(gè)很常見的結(jié)果.可是現(xiàn)代宇宙學(xué)卻是利用廣義相對(duì)論研究,筆者認(rèn)為廣義相對(duì)論盡管從局域開始研究,也應(yīng)該適用于大尺度的空間也應(yīng)該有一個(gè)全局觀測(cè)者,否則如何理解大爆炸理論? 二者之間
18、是否存在著矛盾?</p><p> ?、?量子力學(xué)與量子場(chǎng)論問題</p><p> 1.在相對(duì)論量子力學(xué)中,一個(gè)粒子的能量不但可以為正值,也可以為負(fù)值,負(fù)值對(duì)應(yīng)于反粒子.根據(jù)質(zhì)能方程反粒子的慣性質(zhì)量是為負(fù)值,可是1960年數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家提出并證明了一條定理:在廣義相對(duì)論(GR)中一個(gè)孤立物體的質(zhì)量必定是非負(fù)的.這些關(guān)系如何理解??jī)H僅靠一個(gè)空穴的概念了之?真空破缺的動(dòng)力學(xué)機(jī)制是什么?基本
19、粒子是如何生成的?真空為何存在零點(diǎn)振蕩能?能量來自何處? </p><p> 2.現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為反粒子攜帶正能量,由于數(shù)學(xué)上的性質(zhì)的差異,其數(shù)學(xué)表征為負(fù)頻率,從而在原先的相對(duì)論性量子力學(xué)中認(rèn)為是負(fù)能量與負(fù)概率,而采用了場(chǎng)論中的算符表述,這些就都變成了正常的正能量與正概率,只不過相同的粒子卻帶有相反的電荷(包括QCD中的色荷,以及弱相互作用中的同位旋).這與Einstein的科學(xué)思想是相悖的,是否說明量子場(chǎng)論和相
20、對(duì)論量子力學(xué)有著不可調(diào)和的矛盾?</p><p> 3.經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)認(rèn)為加速運(yùn)動(dòng)的電荷能夠輻射電磁波,而量子力學(xué)指出電子在同一能級(jí)內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)不能輻射電磁波,如何把它們統(tǒng)一在一起?</p><p> 4.假設(shè)一個(gè)中性的氫原子在電磁場(chǎng)中作變速運(yùn)動(dòng),根據(jù)經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)應(yīng)當(dāng)不輻射電磁波,可是如果我們把電子和質(zhì)子分開來分析,那么它們應(yīng)該都輻射電磁波,如何解釋這個(gè)問題?</p>&l
21、t;p> 5.量子力學(xué)的有效范圍是高能領(lǐng)域,一般來說微觀物理是高能范圍,所以量子力學(xué)適用于微觀領(lǐng)域.從數(shù)學(xué)上可以知道,在最低能級(jí)層面,無論是強(qiáng)力、弱力還是電磁力,帶同種性質(zhì)的力荷的粒子之間都是排斥力,而帶不同性質(zhì)力荷的粒子之間是吸引力.這是數(shù)學(xué)上的必然結(jié)果.隨著能量的增高,各種量子修正都會(huì)逐漸變得越來越重要,強(qiáng)力是吸引的,弱力是排斥的,是一種近似說法.各種量子修正把現(xiàn)代量子力學(xué)變得日益復(fù)雜,是否類似于當(dāng)年托勒密的天體力學(xué)?現(xiàn)代高
22、能物理的所謂量子修正有兩個(gè)來源,一個(gè)是量子場(chǎng)論本身要求的圈圖展開,更高階的圈圖會(huì)對(duì)低階結(jié)果給出量子修正,而這僅僅是因?yàn)楝F(xiàn)在的數(shù)學(xué)無法計(jì)算不做展開的非微擾量子場(chǎng)論,和量子場(chǎng)論的基礎(chǔ)做出修正是兩個(gè)截然不同的概念.另一個(gè),是源自量子場(chǎng)論的重整化,對(duì)于重整化的本質(zhì)我們還有很多不知道的東西,這也是現(xiàn)代弦論、圈量子、非對(duì)易幾何等等理論在做的事情,從后者來說,弦論等理論的確是一種“重新思考”,然而現(xiàn)代弦論等理論也遇到了難以克服的困難.是否應(yīng)當(dāng)重新考慮
23、其基礎(chǔ)?</p><p> 6.量子統(tǒng)計(jì)物理證明了,任何具有上限能量且有有限個(gè)能級(jí)的平衡孤立系統(tǒng),可以出現(xiàn)負(fù)絕對(duì)溫度.當(dāng)溫度T→+∞后,系統(tǒng)內(nèi)能再增大,溫度跳變到T<0,這就是負(fù)溫度狀態(tài).負(fù)溫度的存在,不僅在理論上得到證明,而且在核磁共振與激光技術(shù)中已有應(yīng)用.由量子統(tǒng)計(jì)物理可知,粒子具有的統(tǒng)計(jì)平均速率與系統(tǒng)溫度的平方根成正比, V∝T0.5 ,當(dāng)T>0時(shí),V為實(shí)速率;當(dāng)T<0時(shí),V=vi為虛速率.此時(shí)洛倫茲變換
24、是否仍然成立?</p><p> Ⅵ 相對(duì)論與量子力學(xué)之間的問題</p><p> 1.希格斯粒子解釋了宇宙質(zhì)量之源,是否具有反粒子,說明宇宙質(zhì)量消失的途徑?質(zhì)量守恒定律和希格斯機(jī)制是否矛盾?根據(jù)狹義相對(duì)論,運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量增加,是否與希格斯粒子有關(guān)?</p><p> 2.量子力學(xué)中的真空并非一無所有,它們和光子之間根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)理論應(yīng)當(dāng)有相互作用,可是狹義相
25、對(duì)論認(rèn)為在真空中的光速是不變的,顯然存在著矛盾.如何理解這些關(guān)系?量子力學(xué)認(rèn)為宏觀物體存在物質(zhì)波,顯然這與廣義相對(duì)論是矛盾的,如何理解這些關(guān)系?</p><p> 3.在牛頓動(dòng)力學(xué)中,暗含著將以下一點(diǎn)視為當(dāng)然的事,即同時(shí)測(cè)量(即知道)一個(gè)粒子(一個(gè)質(zhì)點(diǎn))的位置和動(dòng)量在原則上是可能的.這種可能性隱含在運(yùn)動(dòng)定律本身中:運(yùn)動(dòng)的二階微分方程的解要求知道x和px的某個(gè)同一時(shí)刻的初始值,但是這種可能性在量子力學(xué)中從根本上被
26、否定.牛頓動(dòng)力學(xué)中運(yùn)動(dòng)方程是決定論的和因果律的,即從一個(gè)由系統(tǒng)的粒子之坐標(biāo)和動(dòng)量所規(guī)定的已知初態(tài)出發(fā),運(yùn)動(dòng)方程以一種決定論的方式導(dǎo)致一切其后時(shí)刻的確定狀態(tài).導(dǎo)致拉普拉斯宣稱:一旦給出了某一瞬間宇宙中所有星星的位置和動(dòng)量,那么宇宙過去和未來的狀態(tài)都將完全被決定,但這種決定論和因果律在量子力學(xué)中基本上被否定.</p><p> 4.對(duì)于一個(gè)宏觀物體來說,P=h/λ,當(dāng)物體靜止時(shí),P=mv=0,此時(shí)λ為無窮大?E=m
27、c2=hν=hc/λ,所以λ=h/mc≠0. 假設(shè)P=MV= h/λ=h/(V/ν)=hν/V,則hν=MV2.這與E=mc2是矛盾的.這說明宏觀物體的能量不僅僅是物質(zhì)波的能量,它們之間的關(guān)系是什么?</p><p> 5. Einstein的廣義相對(duì)論是引力理論,把引力場(chǎng)量子化給出引力場(chǎng)的量子成為引力子,它應(yīng)具有自旋為2,和lectriec field 的量子——光子性質(zhì)很不相同.近年來理論上對(duì)超對(duì)稱性的探
28、討提供了新的可能性,超對(duì)稱性在自旋不同的粒子間建立了聯(lián)系,因此就有可能把引力相互作用和其它相互作用聯(lián)系起來,通過超對(duì)稱性建立的四種相互作用的統(tǒng)一理論稱為超大統(tǒng)一理論.但是根據(jù)對(duì)稱的相對(duì)性與絕對(duì)性原理,超對(duì)稱的工作是沒有止境的.超對(duì)稱要求除引力子外,還應(yīng)當(dāng)有自旋3/2的引力微子存在,但是實(shí)驗(yàn)上并沒有發(fā)現(xiàn)它的存在.</p><p> 6.根據(jù)質(zhì)速關(guān)系引力質(zhì)量可以連續(xù)變化,而電荷和電磁場(chǎng)呈量子化分布,現(xiàn)代物理學(xué)未讓量
29、子力學(xué)進(jìn)入的唯一領(lǐng)域是引力和宇宙的大尺度結(jié)構(gòu),將引力場(chǎng)量子化遇到無窮大的困難.重整化可以消除無限大的問題,但是由于重整化意味著引力質(zhì)量作用力的強(qiáng)度的實(shí)際值不能從理論上得到預(yù)言,必須被選擇以去適合觀測(cè),因此重整化有一嚴(yán)重缺陷.目前要取得進(jìn)展,能夠建議采用的最有力的方法,就是在企圖完成和推廣組成理論物理現(xiàn)有基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)形式時(shí),利用純數(shù)學(xué)的所有源泉,并在這個(gè)方面取得每次成功之后,試著用物理的實(shí)體來解釋新的數(shù)學(xué)特色.如何把量子論和彎曲時(shí)空(即廣義
30、相對(duì)論)結(jié)合起來卻是十分困難的事情.到現(xiàn)在為止,雖然學(xué)術(shù)界在電磁場(chǎng)、電子場(chǎng)等各種物質(zhì)場(chǎng)的量子化中取得了極其成功的進(jìn)展,但引力場(chǎng)量子化的工作卻遇到了意想不到的巨大困難.到目前為止,所有試圖把引力場(chǎng)量子化的理論(包括超弦和圈量子引力理論)都存在問題.在物理學(xué)發(fā)展過程中,量子論引起的疑義始終多于相對(duì)論.量子論留給了人們太多的爭(zhēng)議.Einstein曾經(jīng)說過,我思考量子論的時(shí)間幾乎是思考相對(duì)論的100倍,但是我還是不清楚什么是光量子.</p
31、><p><b> ?、?熱學(xué)與光學(xué)問題</b></p><p> 1.經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,對(duì)氣體分子來說,根據(jù)分子熱運(yùn)動(dòng)規(guī)律,采取統(tǒng)計(jì)平均的方法,可以導(dǎo)出熱力學(xué)溫度T與氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均平動(dòng)動(dòng)能的關(guān)系為理想氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為=.每個(gè)分子平均平動(dòng)動(dòng)能只與溫度有關(guān),與氣體的種類無關(guān),k=1.380662×10-23JK-1,為玻爾茲曼常
32、數(shù). 按照傳統(tǒng)的定義,在大洋深處海水的壓強(qiáng)大,分子的動(dòng)能也應(yīng)該大,可是溫度并不高,這說明傳統(tǒng)關(guān)于溫度的定義不嚴(yán)密,需要進(jìn)行修正.分析一下這個(gè)理想實(shí)驗(yàn)——假設(shè)一個(gè)理想的熱絕緣體(完全不能與外界不能發(fā)生熱傳遞)密閉容器內(nèi)盛有水,水內(nèi)有一支溫度計(jì),自高空自由降落,地面的觀察者觀察到的溫度計(jì)測(cè)量的溫度是否不斷升高?因?yàn)樵诘孛娴挠^察者看來水分子的平均動(dòng)能在不斷增加(只研究水分子,不管水的整體運(yùn)動(dòng)).</p><p> 根
33、據(jù)柯尼希定理隨著觀察者的運(yùn)動(dòng)速度不同,分子的平均動(dòng)能也不同,可是物體的溫度是不變的,也就是說溫度與系統(tǒng)的質(zhì)心相對(duì)于觀察者的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān),是否把溫度定義為相對(duì)于質(zhì)心的分子平均動(dòng)能的標(biāo)志或者放棄這種定義法?在某一溫度和壓強(qiáng)下,某個(gè)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)為一定值,這是否也反映了溫度的本質(zhì)?現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為在沒有實(shí)物粒子的真空也有溫度的概念,而是通過光譜定義,頻率與溫度成反比.哪一個(gè)才是溫度的本質(zhì)?如何把傳統(tǒng)定義與現(xiàn)代物理學(xué)定義統(tǒng)一起來?如果微觀粒子
34、不輻射電磁波,例如中微子,根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)的觀點(diǎn)是否存在溫度的概念?如果把溫度用分子的平均動(dòng)能定義,可以得出重力改變溫度的現(xiàn)象,以至于近年來人們一直研究引力熵減現(xiàn)象,您如何看待引力熵減現(xiàn)象?</p><p> 2.熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì):自然界一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過程都是不可逆的.不可逆性的微觀本質(zhì):一切自然過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行.在化學(xué)變化中在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,自發(fā)反應(yīng)總是向△H
35、-T△S<0的方向進(jìn)行,二者如何統(tǒng)一?薛定諤認(rèn)為:生命之所以免于死亡,其主要原因就在于他能不斷地獲得負(fù)熵”.生命的本質(zhì)是否就是能夠不斷負(fù)熵?人們發(fā)現(xiàn)無機(jī)界、無生命的世界總是從有序向無序變化,但生命現(xiàn)象卻越來越有序,生物由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展、進(jìn)化.以致出現(xiàn)人類這樣高度有序的生物.意大利科學(xué)家普里高津提出了耗散結(jié)構(gòu)理論,解釋了這個(gè)問題.現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為宇宙中存在熵增原理,這背后是否有更本質(zhì)的內(nèi)涵?根據(jù)對(duì)稱性原理也應(yīng)當(dāng)存在熵減的現(xiàn)象,如何理解
36、這些關(guān)系?</p><p> 3、光子是電中性粒子,為什么有電磁波的特性?現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為光子不帶有電量也不具有磁矩,作為創(chuàng)建“量子場(chǎng)論路徑積分”的核心人物費(fèi)曼先生,認(rèn)為兩個(gè)靜電荷之間的相互作用的傳遞過程是交換虛光子來完成的,可用費(fèi)曼圖形象地表示.簡(jiǎn)單說來,規(guī)范場(chǎng)負(fù)責(zé)傳遞相互作用,而場(chǎng)的量子化的穩(wěn)定態(tài)對(duì)應(yīng)了粒子,所以規(guī)范場(chǎng)的量子化必然就對(duì)應(yīng)了某種場(chǎng)媒介粒子,比如電磁場(chǎng)的量子化對(duì)應(yīng)了光子.傳播相互作用的時(shí)候的光子,
37、和獨(dú)立被激發(fā)時(shí)候的光子還有不同,術(shù)語叫做“虛光子”和“實(shí)光子”.虛光子只在相互作用的過程中出現(xiàn),對(duì)應(yīng)到費(fèi)曼圖,就是虛光子只是費(fèi)曼圖中的內(nèi)線,而實(shí)光子則對(duì)應(yīng)了費(fèi)曼圖的外線.在量子力學(xué)中,粒子是場(chǎng)的激發(fā)態(tài),而場(chǎng)傳播力,所以這種激發(fā)態(tài)既可以是穩(wěn)定的激發(fā)態(tài),對(duì)應(yīng)實(shí)光子,也可以是被別的粒子激發(fā)而導(dǎo)致的激發(fā)態(tài),對(duì)應(yīng)虛光子.在虛光子過程中,只要在相互作用過程中符合能量守恒(具體說來就是費(fèi)曼圖的頂角上能量總和不變),怎么樣的光子都可以出現(xiàn).量子理論中的
38、激發(fā)態(tài),如果是對(duì)應(yīng)虛光子的被動(dòng)激發(fā)態(tài),那么其實(shí)是沒有除了能量守恒以外更多的限制的——當(dāng)然,嚴(yán)格說來還需要滿足對(duì)稱性與規(guī)范條件,以及反常消除條件等等,不過都是量子化以后的,沒有經(jīng)</p><p> 4、廣義相對(duì)論中時(shí)間是時(shí)刻存在的,廣義相對(duì)論方程中沒有時(shí)間方向,而熱力學(xué)中時(shí)間存在著方向,如何理解這些關(guān)系呢?</p><p> 5.相對(duì)論力學(xué)已經(jīng)十分完善,相比之下相對(duì)論熱學(xué)的討論仍然存在諸
39、多爭(zhēng)議.對(duì)于理想氣體,壓強(qiáng)和熵是相對(duì)論不變量,分子的平均平動(dòng)動(dòng)能、內(nèi)能、功、熱量、溫度是協(xié)變量,您認(rèn)為是否正確?在狹義相對(duì)論框架下研究溫度,現(xiàn)在學(xué)術(shù)界提出了運(yùn)動(dòng)系比靜止系溫度低、溫度高、相等以及沒有關(guān)系四種結(jié)果,100多年來一直爭(zhēng)議不斷,您如何看待這個(gè)問題?</p><p> 6.力不是洛倫茲變換的不變量,溫度是否伽利略變換的不變量?現(xiàn)代熱力學(xué)利用分子的平均平動(dòng)動(dòng)能定義溫度,可以分子的平均平動(dòng)動(dòng)能不是伽利略變換
40、的不變量,按照伽利略變換運(yùn)動(dòng)系的分子的平均平動(dòng)動(dòng)能大于靜止系,因此運(yùn)動(dòng)系測(cè)量的溫度大于靜止系.您如何認(rèn)識(shí)這個(gè)問題?</p><p> ?、?電子的電磁質(zhì)量問題</p><p> 1.現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為電磁質(zhì)量由電荷附近的電磁場(chǎng)分布結(jié)構(gòu)決定,與電荷沒有多大的直接關(guān)系,只是間接關(guān)系.電荷附近的電磁場(chǎng)的源是電荷,但當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,電荷附近的電磁場(chǎng)分布結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化,如發(fā)生壓縮畸變,其分布結(jié)構(gòu)是速
41、度的函數(shù),這可見一般教材,因此電磁質(zhì)量也是速度的函數(shù),滿足.當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度為0時(shí),電子和質(zhì)子的電磁質(zhì)量是否相等?當(dāng)一個(gè)質(zhì)子與電子組成11H時(shí),總體看不帶電,電磁質(zhì)量為0,可是兩個(gè)微觀粒子均具有電磁質(zhì)量,如何理解?</p><p> 2.您認(rèn)為靜止電子的電磁質(zhì)量與靜止質(zhì)量比值的多少?現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為電子的電磁質(zhì)量是電子靜止質(zhì)量的一部分現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為電子的電磁質(zhì)量是電子靜止質(zhì)量的一部分,Einstein在《論動(dòng)體的電動(dòng)力
42、學(xué)》中的原始公式如下:,式中W為電子的動(dòng)能;μ為電子質(zhì)量;V為光速;v為電子的運(yùn)動(dòng)速度.Einstein在論文中談到:“在比較電子運(yùn)動(dòng)的不同理論時(shí),我們必須非常謹(jǐn)慎.這些關(guān)于質(zhì)量的結(jié)果也適用于有質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)上,因?yàn)橐粋€(gè)有質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)加上一個(gè)任意小的電荷,就能成為一個(gè)(我們所講的)電子.”</p><p> Einstein在研究統(tǒng)一場(chǎng)論時(shí)才認(rèn)為電子的電磁質(zhì)量是引力質(zhì)量的一部分,曾經(jīng)試圖證明電子的電磁質(zhì)量是電子質(zhì)量的,即
43、宇宙的能量起源于電磁,起源于引力.但是沒有成功,現(xiàn)代物理學(xué)中相對(duì)論和量子力學(xué)對(duì)于電子的電磁質(zhì)量的計(jì)算是矛盾的,彭桓武認(rèn)為這個(gè)問題可能需要未來的高等數(shù)學(xué)來解決.Einstein晚年進(jìn)一步提出 electric charge沒有引力質(zhì)量的問題,指明引力場(chǎng)和lectriec field是邏輯上毫無聯(lián)系的兩部分.由此可見,Einstein的一生對(duì)于這個(gè)問題是搖擺不定的.</p><p> 筆者通過認(rèn)真地思考后認(rèn)為電
44、子的電磁質(zhì)量不可能是引力質(zhì)量的一部分,原因有10個(gè)方面:</p><p> (1)、根據(jù)廣義相對(duì)論,物理定律對(duì)于任何物理定律具有相同的形式.當(dāng)電子在引力場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,其電量是不變,不滿足Lorentz transformation,根據(jù)經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)在電子的半徑不變的情形下,電磁質(zhì)量與電量的平方成正比,所以其電磁質(zhì)量也應(yīng)該不變,電荷的電磁質(zhì)量既然由電荷所帶的電量決定,那么應(yīng)當(dāng)是電量的增函數(shù),根據(jù)經(jīng)典電動(dòng)力
45、學(xué)如果把電子看做球體的話電子的靜電能與電量的平方成正比.如果電子的電磁質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),滿足,那么電子的電荷具有的能量也滿足Lorentz transformation,不符合廣義相對(duì)論的要求. </p><p> 靜止的質(zhì)子與正電子的電磁質(zhì)量是否相等?它們的電磁場(chǎng)的能量相等,但是由于半徑不相等,根據(jù)經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)電磁質(zhì)量不相等,如何理解?根據(jù)經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)電子的電磁質(zhì)量m∝Q2/r,如果將來通過某種手段把電子
46、的半徑變?yōu)樵瓉淼?倍,電磁質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?/2,可是根據(jù)洛倫茲變換電子的靜止質(zhì)量沒有變化,可以得出電子的電磁質(zhì)量不是定值.假設(shè)一個(gè)帶電球體電量為Q,電磁質(zhì)量為m,然后使其電量增加一倍,電磁質(zhì)量是否為4m?</p><p> (2)、物體的靜止質(zhì)量是內(nèi)稟的,是個(gè)常數(shù),有人認(rèn)為電磁質(zhì)量是應(yīng)該與靜止質(zhì)量有關(guān)的,電磁場(chǎng)的能量由電荷決定,電量與帶電體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),引力質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān).假設(shè)電子的靜止引力質(zhì)量是m,電子
47、的電磁質(zhì)量是m1,電子的引力質(zhì)量另外的部分為m- m1.當(dāng)電子以c運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)洛倫茲變換此時(shí)電子的引力質(zhì)量為2m,電子的引力質(zhì)量另外的部分為2m-2m1,電子的電磁質(zhì)量應(yīng)當(dāng)為2 m1,可是電子的電量沒有變化,顯然存在著不和諧.電量不滿足Lorentz transformation,因此把電磁質(zhì)量作為引力質(zhì)量的一部分存在著不協(xié)調(diào)性——只要維持電子電荷值不變的觀念,這個(gè)問題不管怎么也解釋不通.這中間,要么質(zhì)速關(guān)系式錯(cuò)了,要么就是電子電荷值
48、不變的信念錯(cuò)了,然而這與實(shí)驗(yàn)事實(shí)又高度一致.由于公式E=mc2,物體的引力結(jié)合能具有(負(fù))質(zhì)量,因而系統(tǒng)總質(zhì)量不等于各部分質(zhì)量之和.而在麥克斯韋理論中,作為線性理論的直接結(jié)果,電荷(類比于質(zhì)量)是嚴(yán)格可加的.所有的基本粒子間電荷同質(zhì)量間找不出一個(gè)固定的關(guān)系:不同靜止質(zhì)量的基本粒子可以具有相同的基本單位電荷,在所有的基本粒子的靜止質(zhì)量和所帶的電荷間也沒有一個(gè)共同的質(zhì)量與</p><p> ?。?)、電磁力存在吸引與
49、排斥兩種狀態(tài),只有物體帶電時(shí)才有,而引力是永遠(yuǎn)存在的;如果電磁質(zhì)量是引力質(zhì)量的一部分,那么庫侖力也應(yīng)當(dāng)是萬有引力的一部分,電子、質(zhì)子等帶電粒子之間的電磁力遠(yuǎn)大于萬有引力,電磁質(zhì)量遠(yuǎn)大于引力質(zhì)量,電磁質(zhì)量不可能是引力質(zhì)量的一部分;電子激發(fā)的電磁場(chǎng)的能量小于電子的電磁質(zhì)量,正如物體激發(fā)的引力場(chǎng)能量小于引力質(zhì)量的能量一樣.通過將1個(gè)氫原子作為模型和對(duì)比,可求出氫原子上正電子對(duì)殼上負(fù)電子的電磁力Fe與原子核質(zhì)量與殼上電子質(zhì)量的引力Fg之比,即F
50、e/Fg = Ln =2.271039 = 狄拉克大數(shù),因?yàn)殪o電力和引力都同時(shí)作用在電子和原子核上,而有著同一個(gè)距離R.</p><p> (4)、電荷具有正負(fù),電磁質(zhì)量應(yīng)當(dāng)相反,而物體的引力質(zhì)量無此區(qū)別.現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為中子有一個(gè)上夸克和兩個(gè)下夸克組成,外觀上看電量為0,由于每個(gè)夸克均激發(fā)電磁場(chǎng),因此電磁質(zhì)量不等于0,顯然存在不協(xié)調(diào)性.電荷分為正負(fù),但電場(chǎng)的能量密度卻總是正的,所以積分得到的電磁能量總是正的,因
51、而電磁質(zhì)量也總是一個(gè)正值.根據(jù)牛頓第二定律,慣性質(zhì)量是表征當(dāng)物體受到外力作用的時(shí)候,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度 ,即物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的本領(lǐng)大小的物理量.這個(gè)和電荷的正負(fù)無關(guān),所以正負(fù)電子可以具有相同的慣性質(zhì)量.當(dāng)正負(fù)電荷中和的時(shí)候,電磁質(zhì)量減少,引力質(zhì)量沒增加,但正負(fù)電荷中和會(huì)釋放原來具有的電勢(shì)能,即原來的電磁質(zhì)量會(huì)轉(zhuǎn)化為別的能量,如正負(fù)電荷中和釋放兩個(gè)光子,則原來的電磁質(zhì)量就轉(zhuǎn)化到了光子中.那么轉(zhuǎn)化的機(jī)制是什么?同種電荷的電磁力相
52、互排斥,異種電荷的電磁力相互吸引,電荷之間的作用力依靠電磁場(chǎng)來傳遞,為什么電磁場(chǎng)的能量都是正值?一個(gè)中性原子的電磁場(chǎng)的能量為0,說明正負(fù)電荷激發(fā)的電磁場(chǎng)的能量相反.</p><p> (5)、引力質(zhì)量都占有一定的空間,也就是具有體積,而電磁質(zhì)量沒有體積,因此量子電動(dòng)力學(xué)的點(diǎn)模型觀點(diǎn)是正確的.</p><p> (6)、電磁質(zhì)量和引力質(zhì)量可以分離,存在Maxwell理論中脫離物體攜帶能量
53、的場(chǎng).最近,法國里昂的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了有四個(gè)中子組成的粒子,又稱為“零號(hào)元素”.最新的實(shí)驗(yàn)表明,中微子具有引力質(zhì)量,大約為電子引力質(zhì)量的50000分之一.中微子具有引力質(zhì)量但是不帶有 electric charge——電磁質(zhì)量.現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為除了帶電介子外,還存在中性介子,其(引力)質(zhì)量恰好等于或者近似等于(其實(shí)相等)帶電介子的(引力)質(zhì)量,性質(zhì)相似.Einstein指出了波函數(shù)坍縮過程與相對(duì)論之間的不相容性,Einstein的這一分析是
54、關(guān)于量子力學(xué)與相對(duì)論的不相容性的最早認(rèn)識(shí).或許有人會(huì)說電磁質(zhì)量與引力質(zhì)量是毫無關(guān)系的兩部分,那么有何作用力把它們聯(lián)系在一起,筆者認(rèn)為靠作用力聯(lián)系在一起,是引力質(zhì)量、電磁質(zhì)量各自聯(lián)系的思想,沒有任何作用力也可以聯(lián)系在一起.</p><p> (7)、布朗粒子滿足能量均分定理,在絕對(duì)溫度為0時(shí),動(dòng)能為0,可是受量子力學(xué)支配的物體即使溫度為零,也同樣具有一定的動(dòng)能.布朗粒子的能量均分定理研究的是引力質(zhì)量問題,量子力學(xué)
55、研究的是電磁質(zhì)量,絕對(duì)溫度為0時(shí),引力質(zhì)量能量為0,可是電磁質(zhì)量的能量仍然不為0. </p><p> (8) Einstein之所以要提出引力場(chǎng)與電磁場(chǎng)的統(tǒng)一問題,乃是基于廣義相對(duì)論以太與電磁場(chǎng)之間存在著原則的區(qū)別這一事實(shí).他說:“如果我們從以太假說的觀點(diǎn)來考查引力場(chǎng)和電磁場(chǎng),那末兩者之間就存在著一個(gè)值得注意的原則性的差別.沒有任何一種空間,而且也沒有空間的任何一部分是沒有引力勢(shì)的;因?yàn)檫@些引力勢(shì)賦予了它以空
56、間的度規(guī)性質(zhì),要是沒有這些度規(guī)性質(zhì),空間就根本無法想象.引力場(chǎng)的存在是同空間的存在直接聯(lián)系在一起的.反之,空間一部分沒有電磁場(chǎng)卻是完全可以想象的;因此,電磁場(chǎng)看來同引力場(chǎng)相反,似乎同以太只有間接的關(guān)系,這是由于電磁場(chǎng)的形式性質(zhì)完全不是由引力以太來確定的.從理論的現(xiàn)狀看來,電磁場(chǎng)同引力場(chǎng)相比它好象是以一種完全新的形式作為基礎(chǔ)的,好象自然界能夠不賦予以太以電磁類型的場(chǎng),而賦予它另一種完全不同類型的場(chǎng),比如一種標(biāo)勢(shì)的場(chǎng)也會(huì)是同樣適合的.”這段
57、話說明引力質(zhì)量(引力場(chǎng))和電磁質(zhì)量(電磁場(chǎng))在一定程度上可以分離.</p><p> (9) 量子力學(xué)在曲線坐標(biāo)系中一直無法合理地定義動(dòng)量算符. 采用量子力學(xué)動(dòng)能算符和動(dòng)量算符計(jì)算微觀粒子的動(dòng)能,得到的結(jié)果一般是不一樣的,也就是說現(xiàn)有量子力學(xué)的動(dòng)量算符與動(dòng)能算符不能一一對(duì)應(yīng).將動(dòng)量算符作用于非本征態(tài)波函數(shù),得到非本征值都是復(fù)數(shù).坐標(biāo)空間中動(dòng)量算符的平均值也是復(fù)數(shù),在物理上沒有意義(除非等于零).為了解決復(fù)數(shù)非本
58、征值和復(fù)數(shù)平均值問題,現(xiàn)有量子力學(xué)將任意波函數(shù)用算符的本征態(tài)波函數(shù)展開,實(shí)際上將算符的平均值變換到動(dòng)量空間計(jì)算.其結(jié)果是,雖然動(dòng)量算符的復(fù)數(shù)平均值問題被消除,但坐標(biāo)算符的復(fù)數(shù)平均值問題又出現(xiàn).問題實(shí)際上沒有被解決,只是被轉(zhuǎn)移. 在直角坐標(biāo)系中,角動(dòng)量算符沒有本征態(tài)波函數(shù)和本征值,將角動(dòng)量算符作用任意波函數(shù),得到的都是虛數(shù).但我們能說直角坐標(biāo)系中角動(dòng)量算符沒有意義嗎?反之,動(dòng)能算符對(duì)任意波函數(shù)作用結(jié)果都是實(shí)數(shù),我們就沒有必要將任意波函數(shù)按
59、它的本征函數(shù)召開.氫原子定態(tài)波函數(shù)就是一個(gè)例子,它們都不是動(dòng)能算符的本征函數(shù).</p><p> (10) 電磁場(chǎng)具有能量和質(zhì)量,電磁場(chǎng)以光速運(yùn)動(dòng),靜止質(zhì)量應(yīng)當(dāng)為0,所以電磁質(zhì)量不是靜止質(zhì)量的一部分.現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為微觀粒子包括玻色子和費(fèi)馬子,前者不滿足泡利不相容原理,后者滿足泡利不相容原理.筆者認(rèn)為前者無靜止質(zhì)量,應(yīng)該為只有電磁質(zhì)量組成的粒子;后者具有靜止質(zhì)量,是有引力質(zhì)量組成的粒子或者是電磁質(zhì)量和引力質(zhì)量共同
60、組成的粒子.您認(rèn)為是否正確?</p><p><b> ?、?統(tǒng)一場(chǎng)論問題</b></p><p> 1.在已知的主要的相互作用中,都有著明顯的區(qū)間作用性:在強(qiáng)子內(nèi)部和周圍,強(qiáng)相互作用起著主要作用;在原子世界,電磁相互作用占著主導(dǎo)地位;引力相互作用在微觀世界是微不足道的,到了太陽系世界,它才成了支配天體運(yùn)動(dòng)的主宰.現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為弱相互作用和強(qiáng)相互作用只適用于微觀世界
61、,可是微觀與宏觀沒有截然的界限,微觀、宏觀、宇觀是人為規(guī)定的,人類的生存空間并不是宇宙大的方面和小的方面的絕對(duì)分界線,這顯然存在著不協(xié)調(diào)性. 是否滿足玻爾的對(duì)應(yīng)原理呢(同一個(gè)物理世界,不能僅僅因?yàn)槲矬w大小的不同,就需要不同的兩個(gè)理論來描述)?</p><p> 2.能量標(biāo)度上升,對(duì)稱性增高,各種力都走向同一,物理學(xué)趨向統(tǒng)一.所以大統(tǒng)一理論(弱、電、強(qiáng)力三者的統(tǒng)一)以及四種力(弱、電、強(qiáng)、引力)的統(tǒng)一,都必然是在
62、極高能標(biāo)下完成的;能量標(biāo)度下降,對(duì)稱破缺產(chǎn)生,四種力(弱、電、強(qiáng)、引力)都逐漸分離,表現(xiàn)不同行為.世界變得復(fù)雜,豐富多彩.超低能低溫下有五花八門的現(xiàn)象,其實(shí)只是對(duì)稱破缺的表面現(xiàn)象,我們眼睛觀察到的其實(shí)都非實(shí)相,它們?cè)诟吣軜?biāo)下其實(shí)只有一個(gè)本質(zhì).現(xiàn)代物理學(xué)已經(jīng)把電磁力與強(qiáng)相互作用、弱相互作用的統(tǒng)一問題起來,可是對(duì)于電磁力同種電荷相互排斥,而對(duì)于強(qiáng)相互作用作用力的近似方向相反,弱相互作用是從解釋?duì)滤プ兲岢龅?,宏觀上看近似排斥力,同理強(qiáng)相互作用
63、是近似吸引力,如何理解這一關(guān)系?現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為元素的衰變主要是弱相互作用的結(jié)果,并且具有確定的半衰期,是否說明元素的衰變不具有隨機(jī)性?</p><p> 3.為了得到弱和電的統(tǒng)一,物理學(xué)家大膽假定有W粒子作為中間粒子,它的質(zhì)量要比作為母體的核子大100多倍. 如果弱電統(tǒng)一理論確實(shí)能將兩種力統(tǒng)一起來,它就應(yīng)該能夠處理同一理論的特殊情況,即只有電磁相互作用或只有弱相互作用存在的情形,只有一種相互作用的情形應(yīng)該比兩種
64、相互作用同時(shí)存在的情形要簡(jiǎn)單的多.可是溫伯格-薩拉姆的弱電統(tǒng)一理論只能處理電磁相互作用和弱相互作用同時(shí)存在的情形,而不能處理只有弱相互作用或只有電磁相互作用的情形.強(qiáng)相互作用是作用于強(qiáng)子之間的力,是所知四種宇宙間基本作用力最強(qiáng)的,也是作用距離最短的(大約在 10-15~10-10 m 范圍內(nèi)).核子間的核力就是強(qiáng)相互作用,它抵抗了質(zhì)子之間的強(qiáng)大的電磁力,維持了原子核的穩(wěn)定.是否說明強(qiáng)相互作用與電磁力是相反的作用?</p>
65、<p> 4.筆者指明了四種相互作用力之間的關(guān)系,萬有引力與弱相互作用、電磁力與強(qiáng)相互作用是互為反作用力,在此基礎(chǔ)上分析了宇宙常數(shù)、暗物質(zhì)與暗能量、引力徉謬和密度徉謬、太陽角動(dòng)量的逃逸的問題,從根本上說明卡西米爾效應(yīng)(Casimir effect)是不存在的,定性地解釋了“DI海格立斯雙星進(jìn)動(dòng)”問題和輕子為何不參與強(qiáng)相互作用,對(duì)統(tǒng)一場(chǎng)論的研究可能會(huì)有所幫助,不知是否正確?為何基本相互作用都是湯川型強(qiáng)相互作用?愛因斯坦廣義相對(duì)
66、論可能不是最普遍的引力規(guī)律,按照這種假設(shè),暗能量(應(yīng)該是弱相互作用效應(yīng))可能不是實(shí)體物質(zhì),而是大尺度上偏離廣義相對(duì)論的幾何效應(yīng).</p><p> 5.現(xiàn)代物理學(xué)的理論是根據(jù)對(duì)稱產(chǎn)生的,可是我們周圍的世界又是不對(duì)稱的,李政道教授把分立對(duì)稱性失效的原因列為21世紀(jì)科技界面臨的四大難題之一,您是如何理解這個(gè)問題呢?筆者根據(jù)現(xiàn)代科技理論提出了對(duì)稱的相對(duì)性與絕對(duì)性原理,不知是否正確?另外分析了有限與無限的相對(duì)性與絕對(duì)性
67、、離散與連續(xù)的相對(duì)性與絕對(duì)性、運(yùn)動(dòng)與靜止的相對(duì)性與絕對(duì)性、時(shí)空的相對(duì)性與絕對(duì)性、同時(shí)性的相對(duì)性與絕對(duì)性等.</p><p> 6.現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為不同相互作用力在低于大統(tǒng)一能標(biāo)的情況下沒有任何聯(lián)系,可是大統(tǒng)一能標(biāo)是人為確定的, 現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為弱相互作用和電磁力是一種力,為此1979年諾貝爾獎(jiǎng)金授予溫伯格、薩拉姆和格拉肖的弱電統(tǒng)一理論,中微子不帶有電荷也不具有磁矩,沒有電磁力,只存在弱相互作用,如何理解這些關(guān)系?現(xiàn)
68、代物理學(xué)認(rèn)為中微子存在運(yùn)動(dòng)質(zhì)量,也應(yīng)該存在萬有引力,運(yùn)動(dòng)速度是否會(huì)發(fā)生變換?</p><p> 大統(tǒng)一理論預(yù)言的質(zhì)子衰變?cè)趯?shí)驗(yàn)中也沒有發(fā)現(xiàn),說明大統(tǒng)一理論也存在著弊端.質(zhì)子之間的強(qiáng)相互作用是引力,電磁力是斥力,如何統(tǒng)一在一起?</p><p> 7.現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為波包括三類:機(jī)械波、電磁波和幾率波,這三種波能否也像各種作用力一樣統(tǒng)一在一起? </p><p>
69、 8.強(qiáng)相互作用和弱相互作用是否也是保守力?筆者指明了萬有引力與弱相互作用互為反作用力,在此基礎(chǔ)上分析了宇宙常數(shù)、暗物質(zhì)與暗能量、引力徉謬和密度徉謬、太陽角動(dòng)量的逃逸的問題,從根本上說明卡西米爾效應(yīng)是不存在的,定性地解釋了大爆炸理論的實(shí)驗(yàn)依據(jù),否定了宇宙奇點(diǎn)的存在、宇宙大爆炸理論和黑洞的存在,定性地解釋了“DI海格立斯雙星進(jìn)動(dòng)”問題和輕子為何不參與強(qiáng)相互作用,對(duì)統(tǒng)一場(chǎng)論的研究可能會(huì)有所幫助,不知是否正確?為何基本相互作用都是湯川型強(qiáng)相互
70、作用? </p><p> 9.如果考慮到分子內(nèi)部的斥力,那么是否還會(huì)存在黑洞呢?</p><p> X經(jīng)典力學(xué)與熱學(xué)方面</p><p> 經(jīng)典力學(xué)中在一個(gè)慣性系角動(dòng)量守恒,在另一個(gè)慣性系角動(dòng)量不守恒,例如考察地球圍繞太陽轉(zhuǎn),在太陽坐標(biāo)系地球的角動(dòng)量守恒,在相
71、對(duì)于太陽勻速運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船坐標(biāo)系,地球的角動(dòng)量不守恒. 能否把角動(dòng)量守恒定律表述成對(duì)于任何慣性系都成立的形式,如何表述?</p><p> 在流體力學(xué)中對(duì)于固有參照系伯努利方程成立,在相對(duì)于固有參照系勻速運(yùn)動(dòng)的慣性系伯努利方程不成立. 能否把伯努利方程表述成對(duì)于任何慣性系都成立的形式,如何表述?</p><p> 在理想氣體方程中玻意耳定律和焦耳定律是否獨(dú)立?如何證明?</p&g
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