人类的不利意识,那那么些说法有道理吗

媒体评论:“中微子”为何让人亢奋

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很少有科学领域的实验结果,像
“中微子跑过了光速”那样,引起的关注远远跨过专业的边界,演变成一个公众事件。欧洲研究人员近日宣称,发现了
“超光速中微子”现象。由于实验结果和相对论矛盾,国际顶尖的科学家们大多持否定态度,
“实验出错的概率大于相对论出错的概率”,所以首先怀疑的是实验有误差、设计有漏洞,或者有啥不可知的因素干扰了结果。甚至有科学家打赌称,如果这是真的,他就把内裤吃下去。不过,现在大众简直热血沸腾。网上不断有科学爱好者提供各种假说解释,也有人幻想着“时光旅行”将被肯定。近几十年来,人类的科学发现,一直没有特别重大的突破,无法刺激新一轮质变式的发展。有人甚至怀疑,我们所处的时代正是一个
“新思想和新发现的衰竭期”。这样的痛苦中,人们太希望有什么重大发现,能够再一次刷新自己的世界观,重估生命存在的价值。尽管虚无缥缈的理论对普通老百姓的实际生活没有太多影响,但至少闲暇时间能够给予人心理上的安慰,以及进步的动力。这可能是此次舆论沸腾如斯的潜在原因:和科学无关,但和潜意识里生命的发展冲动有关。这番情景,仿佛回到了19世纪末期。彼时的科学家得意地认为,物理界的大部分谜团都已解开,凡是能被震动、被加速、被干扰、被化合、被蒸馏的种种原理,他们都已了解,并能控制。一大堆的普遍定律,至今都是教育的基础课内容。
《万物简史》一书是这样给那个时期下总结的——许多聪明人以为,科学家已经没有多少事可干了。结果,横空出世的爱因斯坦及其相对论,一下子给物理学招来了几朵云彩,从此以后,怪事层出不穷,时刻挑战人类既有的经验和想象力。宇宙里,似乎有一个人类永远无法理解的微观世界:电子从一个轨道跳到另一个轨道,不经过中间的任何空间,意味着物质突然从无到有,又从有到无。
“不相容原理” “测不准定律”
“薛定谔方程”等等,乃至于玻尔在某次会议上说:问题不是它是否荒唐,而是它是否足够荒唐!就连推导实验和方程的科学家自己,都不敢相信手中的理论意义,也无法喜欢自己的发现。爱因斯坦的余生,都花在如何把这套东西和传统物理学统一起来,结果以失败而告终。但很多科学家大概没有想到,量子力学被人文思想界津津乐道。本来,科学讲究的是理性、确定性、系统性,永远可以解释、可以控制。没想到,物理界的研究,把科学都推向了不可观察、不可解释、不确定的边界,那简直是为人文添了一把火。尤其是后现代文化思潮,大众实在厌倦了冰冷、机械的理性工业思维,重新赞美感性,对难以理解的科学一边敬仰期盼,一边又担忧妒忌。这个时候,量子力学、哥德尔定理、混沌理论,一下子具有了深刻的文化内涵,对人文学科产生了直接的实用性。拉康的作品经常援引拓扑学,保罗在地理和历史著作中,反复提到相对论中的
“时间类”和
“空间类”,鲍德里亚喜欢说混沌,伊里伽莱把流体力学挂在嘴边。于是,
1996年的
《纽约时报》头版,刊登了这样一条新闻:物理学家索卡尔向著名的文化研究杂志递交了一篇诈文,文中大量引用量子力学,假装迎合人文的不确定性。编辑果然上当,没有看出其中的常识性科学错误,没能识别作者刻意捏造当代科学和后现代文化之间的联系。“索卡尔事件”从美国烧到了欧洲,引爆了全球科学家与后现代哲学家的大论战,涉及了对科学本质、理性和客观性、技术与政治、军事、经济等社会因素的关系等多领域的辩论。物理学、生物学、数学、化学等领域的专家纷纷保卫理性的阵营,而后现代哲学、文学、历史学、社会学等领域学者,不断解构理性,连泰斗级的思想家德里达也卷入了论战,最终演变为科学与人文的大冲突。难怪有人直呼
“在人类历史上,还没有出现过如此深刻、影响广泛的论战”。其实我们都知道,理性的思维和感性的想象,是人类缺一不可的才能。然而,社会的运作总是略有偏颇。农耕时代以情绪化的想象和迷信,主宰着文明的发展,而工业时代,又以极端冷酷的理性和征服,推动了物质的丰富。或许,我们可以把当代科学和人文之间的冲突视为好事,入侵彼此的领域,也就意味着互相摩擦和融合。本质上说,看不见摸不着的微观世界,离我们的现实生活太过遥远,许多人对物理理论的好奇,仅仅来自猎奇心理和科幻片引发的娱乐想象。对比而言,人文思想和价值观,伴随着人的一生,分分秒秒左右着人的行为选择。当物理世界远在天边的理论,竟然能引发人文思潮的剧烈动荡时,那么它背后包含的意味,可能已经脱离科学家的理解。它不只是发现,不只是推理,不只是物理革命,更可能是洗涤一个时代灵魂的思潮。它的价值已经不囿于未来的科学发明,同时也在于眼前的世界观重塑。从某种意义上说,无论此次中微子实验是对是错,至少能让我们更加清醒地看到:历史远没有终结。发展的征程,人类才迈了一小步。更多阅读计算错误还是物理革命
超光速中微子引广泛争议费米实验室将进行实验验证超光速粒子真假多位诺贝尔物理学奖得主质疑超光速实验专家称我国无法重复超光速中微子实验科学家宣布发现超光速粒子
或重写现代物理学

一直以来都盛行着一种说法:物理学近100年都没有重大突破了?

那这个说法有道理吗?事实上,有一定的道理,但并不完全是对的。为什么这么说呢?

我们需要从科学的发展说起。

科学的发展

如果,我们要给物理学大师的地位排个序,那在物理学界的历史上有且只有3位大神可以跻身第一梯队。他们分别是牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦,他们三个人分别以一人之力就完成了伟大的科学理论的构建。

牛顿提出了著名的牛顿力学和万有引力定律,统一了天上和地上的物理学。

麦克斯韦提出了麦克斯韦方程,统一了电和磁的现象。预言了电磁波和光是一种电磁波。

足球买球网站,爱因斯坦提出了全新的时空观,统一了时间和空间,质量和能量,并且解释了引力的本质。

爱因斯坦完成相对论时,是1915年,从牛顿到爱因斯坦就差不多就是在100年。与爱因斯坦并立的,还有一个伟大的理论,这也就是量子力学,只不过,这是一群科学家做出来的,而不是像前面三位超神的科学家一个人就做出来。

在量子力学之后,科学家基于狭义相对论和量子力学构建了一套粒子物理标准模型。也是最接近于我们这个时代的,已经被实验所验证的物理学理论。

这套理论大概从上世纪30年开始,一直到80年前,几乎是宣告建立完成。但是具体的验证一直到2012年,才找到了最后一块拼图,也就是希格斯玻色子,对于最后的2块拼图,中微子和希格斯玻色子的性质,我们还了解得不多。

而这个理论宣告完成只距离我们现在40多年的时间,实验验证更是几乎和我们同时代。最近闹得沸沸扬扬的对撞机之争,实际上,中国高能物理学所所长王贻芳就表示,建立这个对撞机的一个目的就是寻找希格斯玻色子的性质。当然,今天,我们不讨论要不要建设对撞机,这是政府和科学家们的事情。

但是,至少我们知道的是,如今对撞机还在试图验证40多年前的构建出来的科学理论。

超前理论:弦论

所谓的100年没有重大突破,实际上是有点夸张了,其实最多就是40~50年。因为被我们实验所验证的理论宣告完成就是40多年前,而且这套理论是可以和量子力学,相对论,麦克斯韦方程,牛顿力学并驾齐驱的,也是物理学的一座高峰。

而且如果了解科学史,我们就会知道,科学家所提出的理论一般都是超越时代的存在。无论哪个理论,都是先提出来,然后科学家通过实验来验证。就拿麦克斯韦方程来说,就是提出后几十年,才由赫兹通过实验所证明。

爱因斯坦的相对论也是花了几十年的时间才完成验证,首先是1919年验证广义相对论,后来在上世纪50年代,才陆续有精度比较高的实验验证狭义相对论。一直到上世纪末,还有许多实验物理学在用实验证明相对论的正确性,量子力学更是如此。

同样的道理,粒子物理学标准模型也消耗大量的人力、物力、财力去验证,时间跨度也拉得非常长。

所以,我们会发现,随着科学的发展,理论变得越来越艰深。从原来一人之力就可以搞出一个理论,到后来,要许许多多的科学家共同努力才可以做成。而验证也是一样,所需要的实验仪器越来越精密,随随便便一台对撞机都在百亿级,更不要说后期高昂的维修保养费了。

所以,科学的发展不仅仅依赖科学家超凡的智力,还取决于人类制造实验仪器的能力。

实际上,在粒子物理标准模型之后,其实还有科学家提出更为超前的科学理论,这就是弦论。这个理论才上世纪80年代才开始蓬勃发展。至今还有许多的科学家从事这方面的研究。所以,并不是没有新的理论诞生。只是弦论这个理论太难验证了。我们现在所能造出来的最好的实验仪器,所测出来的实验结果的误差,都要比弦论描述的对象,还要大好几个数量级。

说白了,弦论无法验证的一个重要原因就是实验设备跟不上。

是什么阻碍了科学的发展?

如今的科学理论之所以发展缓慢,并不是人类的智力不够了。更多的是因为人类的观测设备不行,没有办法去验证现有的理论。而科学家理论要成立的前提是理论可以被验证。所以,阻碍科学发展的实际上是观测手段。

这个结果可能出乎意料。但是,我们可以仔细想想如今的几个突破和几个前沿研究,就可以知道这当中的奥秘。

在高能物理领域,主要就是中微子和希格斯玻色子,前者质量小到科学家没办法测准,而且还有中微子振荡。后者,这是需要性能优良的大型强子对撞机,才能找得到。

再来看看天体物理学领域,如今大热的是暗物质和暗能量。但我们要知道的是,这两个“神秘来客”最早我们根本观测不到它们。至今,我们还不知道它们到底是什么。说白了,就是因为我们观测手段限定了我们观测视野,而它们代表了物质95%以上的物质总量。

再比如,引力波,100多年来一直观测不到,直到科学家建立了大型的精密设备,才可以监测到非常剧烈的引力波的些许信息。而我们如今依然无法检测到那些比较微弱的引力波。

而中微子、希格斯玻色子、暗物质、暗能量、引力波也就是如今最前沿的研究,都能引发物理学的革命,但同时它们都需要科学家大规模升级观测设备才有希望观测到相关的物理学现象。因此,是观测手段阻碍了科学的发展。

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