物理学作为自然科学的基础,必然为科技、经济乃至整个人类社会的进步起到重要推动作用。上海科技管理干部学院庄一龙副教授在多年思辩下提出了“斥力子”假说,把能量子看成是实物粒子,作为一种统一作用力的物质基础,令人耳目一新,把一系列物理理论统一了起来,刮起了一场理论风暴。
庄一龙教授认为:现在的物理学理论是建立在相对论和量子理论的基础上的。经过一百多年的发展,这两个理论与现实的矛盾越来越尖锐,已经不能适应高速发展的的科学实践。同时,随着科学探索范围越来越接近人类仪器所能够观测的极限,传统研究方法也不能适应现代物理学理论研究的需要。很多人把物理学的数学化作为研究目的,使数学模型内容越来越脱离现实,把科学幻想当现实。这使物理学正在失去唯物主义的天性,在原有框架下很难做出革命性贡献。
物理学理论迫切需要重大的变革。精通自然辩证法的庄一龙从哲学思维上开始思考创新,推出了“斥力子”新概念,把普朗克能量子作为一种具有对抗引力特性的实物粒子引入物理学。有效丰富了物理学理论内涵。
专家指出,这种思维创新有助于解决微观粒子的“质量来源”,把一系列经典物理学理论统一起来,使物理学从幻想梦景回到现实世界中来。
理论的产生与传扬
在现有的物理学理论中,经典物理学、相对论、量子力学至今还没有统一起来的症结就在于找不到一个统一作用力的物质基础。 经典物理学适用于宏观物体运动的领域,基础是万有引力定律和牛顿三个力学定律。但是没有解决作用力的本质,从而使力作用过程中失去了物质内容,所以物体运动过程的质量没有涉及变化。相对论的两个前提假设都是讲时空关系的,再由时空关系推出运动物体的质量变化,这里的因果关系是颠倒的。而且,爱因斯坦通过质能关系,否定了质量的实在性,用能量取代了质量,造成了物理学中“质量变能量,能量变质量”的错误观念。量子论中的普朗克常数仅仅是一个能量常数,它本身不是“能量”,更不是实物粒子。现在物理学发现,标准模型中的微观粒子居然寻找不到“质量”来源。
“斥力子理论”建立的物质基础是实物能量子,推导过程却使用经典物理的方法,推出的结果具有质量、时间、空间的相对性效应,应用的范围适合从宏观到微观的整个物理世界。所以,它是一种试图把经典物理、量子物理和相对论统一起来的物理理论。庄一龙认为,正是由于这些思维观念的改变,以此为出发点的物理学,它的整个面貌将会发生根本改变。所以,“斥力子理论”对物理学理论和唯物主义的发展有着重要的价值。
“斥力子假说”的许多观点产生于庄一龙在青海高原接受工人阶级“再教育”时。当时,他在工作之余常独自上山研究与思考问题。在蒸腾向上的大草原前,他的思维活跃跳动,产生了“万有斥力”的想法。他当时思考:“能量”是否就是一种对抗引力的东西?在使苹果掉下来的万有引力之外,是否还有另外一种力量……他感到,最小的一份能量也许就是一个排斥粒子。1974年,庄一龙回上海治病疗养期间把这些观点陆续写出来。
因种种原因直到1997年11月,庄一龙最早期的论文《论“斥力子”的存在及其意义》、《相对性效应和牛顿定律的本质》、《电子的电荷值随电子运动速度而变化》等论文,才在“斥力子假说”网站上公诸于众。发表在《华东科技》杂志1999年第八期上的《谈谈“斥力子”假说》是庄一龙在该领域第一篇书面文章。《华东科技》杂志编辑部在1999年第八期和第11期共组织了两次有关斥力子假说的专题讨论,《华东科技》杂志还为《谈谈“斥力子”假说》的发表写了编者按。并且同时发表了有关方面的几位专家的评论文章。
随着认知的加深,该理论逐步被人所接受。1996年开始,“斥力子假说”理论在电子信息部华东计算所硕士生《自然辩证法》课程中正式讲座,2001年,庄一龙开始为中科院光机所博士生和部分科技党校中青年干部班上讲座“斥力子假说”理论。2003年,《斥力子假说理论》被正式作为上海市党校系统研究课题。从2003年开始,与“斥力子假说”有关的文章逐步引起了国内外各方面注意,陆续被各种国家级出版社和国内外媒体出版,并且被授予多种奖励。2008年5月《论斥力子的存在及其意义(精简)》获“世界华人重大学术科研成果特等奖”。庄一龙也被授予“世界杰出华人突出贡献奖”荣誉称号,2009年12月该成果获“世界重大学术创新成果特等奖”。
“斥力子”假说简述
当前物理学理论出现的危机根源实质还是在哲学上,科学史上,每次物理思维的重大变革往往会导致物理学理论的重大革命。
“斥力子假说”理论是一个全新的物质作用理论,也是一个物理哲学理论。“斥力子理论”认为,地面的物体一旦运动起来,不管方向如何,都具有了一种挣脱地球引力的能力,就好象物体吸收了一种对抗万有引力的物质。该理论把普朗克能量子看作是一种具有对抗万有引力能力的实物粒子,称它为“斥力子”。物体运动状态的改变就是由于吸收或释放斥力子造成的。 由于斥力子是实物粒子,本身具有质量和能量(自由态斥力子还具有动量),在各种物体作用过程中,斥力子在作用物体之间不断转移,斥力子的质量、能量和动量就会叠加到速度增加的物体上,造成了运动物体的质量、能量、动量随速度而变化的相对性效应。这也就是物理学中质量、能量、动量守恒能够成立的物质原因。这是一种由物质原因形成的“新相对论”思想。
“斥力子理论”借用了“实物性能量子”的概念,仅用经典物理的推导方法,得出了许多具有相对性效应的物理结论:如质速公式(收敛型)、质能公式、在确定参照系内的光速不变原理,时间、空间随速度而变化等现象。还推出电子的电荷值和波动频率随电子运动速度而变化的荷速关系、频速关系。
由于斥力子在作用物体之间不断转移,运动物体的质量会发生变化,因此,运动物体存在着四种物理质量,即引力质量、惯性质量、能量质量、总物质量,它们正好分别对应着万有引力定律、牛顿第二定律、质能关系式、质速关系式。在实际应用时应该把它们区分开来。
与相对论的结论不同,从斥力子理论推出物体的物质质量随运动速度增加而增大时,物体的对外引力却会减少,故高速运动的实物粒子应该是微重力物质,它们和光子(无重力)、斥力子(反重力)构成了宇宙空间的非重力暗物质。其中的斥力子部分就是所谓宇宙空间的暗能量。
物体吸收斥力子会使引力变小,释放斥力子会使引力增加。所以,物体的“重量”会随着物体具有的能量多少而发生变化。包括物体温度(热状态)改变,带电状况变化,荷磁状况变化,速度(运动状态)变化等都会引起物体重力的变化。从物体释放出来的自由态斥力子弥散在宇宙空间形成斥力子“气”,即所谓“以太”,又称“场粒子”“真空粒子”,它构成了宇宙的背景辐射。从大范围讲,它分布是均匀的,但是,小范围是不均匀的,在引力场强的星体周围,斥力子“气”的密度就会很大。光子同其他高速运动粒子一样,在宇宙空间作长距离传播时,要克服引力场以及与斥力子气相互作用,就像子弹穿过大气层那样,也会产生能量衰减引起频率红移。从强引力场的类星体射出的光就会具有很大的频率红移。所以,遥远星系的光谱红移,不是多普勒效应造成的。哈勃常数可以看作是光传播过程的空间阻尼常数。
“斥力子”早就在物理学中广泛应用,只不过人们没有把它当作实物粒子来对待,更没有看出它具有对抗引力的特性。“斥力子理论”把普朗克常数从一种表示能量的计量常数,变成一种具有对抗引力特性的实物粒子引入物理学。从此,物理学的引力论框架被打碎了。其次,物体运动状态的改变不再是仅仅受抽象的“力”作用,而是存在物质的转移过程,以往在物体作用过程中的能量转移完全被实实在在的实物粒子的转移所取代。根据“斥力子”理论,不仅可以解释许多重大的理论问题(如当代自然科学的四大难题等),还推出一系列很重要的物理学新结论(如精细结构常数的理论推导与解释、荷速关系、频速关系等)。包括狭义相对论的两个前提假设也可以从斥力子理论的两个前提假设中推导出来。
现状与展望
《斥力子理论》作为一种物理哲学的新思维,是站在一个全新的角度来反思现有物理理论的,所以,随着它的不断完善和发展,人们将会发现物理学中许多新的矛盾问题,这些矛盾问题就会成为未来新物理学知识的增长点。这种影响将逐渐波及到物理学的各个分支学科,从理论一直到技术应用,它的影响将随着物理学的发展而逐渐显示出来。
虽然《斥力子假说理论》已经在社会上产生较大的影响,但是这个理论目前还比较粗糙,还需要做很多细节上的完善工作;同时,有些推论还要做一些实验来证明。“斥力子理论”从推出至今十多年来,发展艰难。如今,庄一龙教授已退休,身体状况也不尽如人意;更为致命的在于该项目没有研究经费,缺乏支撑。但他始终放不下这个生机勃勃的“孩子”,希望在有生之年看到成果的系统整理并出版。此外,庄一龙还指出:目前已经发现斥力子波具有许多奇怪的特性,它不同于电磁波和机械波。为了弄清它们的特性和应用前景,也需要做一些物理实验和开发研究,这些都需要有人力和物力来支持。他希望有一个团队来继续这一项研究工作。
民间科技创新研究是一支重要的创新力量,将有越来越多的离退休科技人员加入到了这个行列中来。令人遗憾的是民间科技创新研究长期以来得不到重视,社会缺少支持的相应机制。庄一龙呼吁:“国家应该制定政策,把支持民间科技创新的活动纳入社会公益事业,设立一些这方面的公益性基金,以支持和调动全国民间科技研究活动。
让“斥力子”风暴来的更猛烈些吧!我们期待“斥力子理论”会充斥全国,影响世界。在世界物理学体系建设中留下中国人的辉煌一笔。