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[讨论，最主流] 关于宏观物理学“新理论”有效性判断的一些看法（初稿）

   下文将以《相对论》的发展为例。

   为了减少不必要的争吵，特别限定了“宏观”物理学理论。

   目的：统一场中，“电磁相互作用（电磁力）”和“引力相互作用（引力）”的宏观统一。

玻尔和爱因斯坦在奥地利数学家保罗·埃伦费斯特位于荷兰莱顿的家中辩论，1925

http://p3.ifengimg.com/auto/wemedia/2016/0716/d4d5f7e936724947842a0481e9969e07_q70.jpeg

https://auto.ifeng.com/qichezixun/20160716/1058507.shtml

玻尔 Niels Henrik David Bohr, 1885-10-07 ~ 1962-11-18

https://www.writework.com/essay/niels-bohr

卢瑟福 Ernest Rutherford, 1871-08-30 ~ 1937-10-19

https://assets.sutori.com/user-uploads/image/1d704160-2c56-4fc5-b64d-63756c8dc697/58914713324f69433a508c7df7b2741d.jpeg

https://www.sutori.com/en/story/the-beautiful-atom-project--i2Fp6nvJowGzbmS7aJ7TUNKW

一、“最主流”的判断方法是什么？

   大体上是对爱因斯坦、牛顿、玻尔、卢瑟福、…… 《物理学》方法的应用。

   从“物理学”、“数学/逻辑”、“哲学”等多角度看待“物理学”的方法。

   单一角度看物理，可能会引起一定的局限性。

   例如，天文学里采用“多信使 multi-messenger”来提高认识的全面性。

二、发展《相对论》的新物理学理论

2.1  哲学

   客观世界的存在性，是否依赖于观察者？

   观察者利用的具体工具是什么？

   观察者利用的具体工具自身有怎么样的特性？

   客观物理过程，会独立于观察者吗？

   客观物理过程，多观察者结果之间会出现“性质、数量”方面的差别吗？

   客观物理过程，多观察者之间是否存在“共性”的可判断结论？

   描述物理过程的理论，允许多少个独立的观察者们同时使用？

   物理因果性是否一种客观存在？

   物理因果性，会随着观察者的运动状态不同而发生变化吗？

   ……

2.2  物理学

   某理论的来源，是对实体物理实验数据（知识）的归纳提炼？

   某理论的来源，是依据其它物理理论（或某些假设）的演绎推理？

   是否承认牛顿的“绝对时空”？

   与“绝对时空”有怎样的具体联系？

   某物理过程的进行或演化，是否完全独立于观察者？

   某物理过程的进行或演化，不同观察者观察的结果，是否存在某些“一致性”的物理现象？

   仅仅用于解释某类具体的物理现象？

   可以用于解决更广泛的物理学问题大类（物理学的分支）？

   是否可以预言“新的物理现象”？

   是否可以给出实体的物理“判定实验”（或原理），以证明自己理论的正确性。物理学，归根到底是实验科学。实体的物理实验证实，才是真正的证实。

   “实验是自然科学的基础。当实验推翻了理论后，才可能创建新的理论，理论不可能推翻实验。”

   丁肇中认为，面对新生事物，总会有人反对，反对不一定是坏事，但科学的事情不应通过投票解决，“真理往往是掌握在少数人手中的”。

引用自：都芃. 诺奖得主丁肇中：中国科学家可以主持最前沿的实验物理[N]. 科技日报, 2023-05-17 第01版：今日要闻

http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2023-05/17/content_553306.htm?div=-1

http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/images/2023-05/17/01/KJRB2023051701.pdf  

http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2023-05/17/node_3.htm

http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2023-05/17/node_4.htm

2.3  数学

   允许哪几种数学的“坐标系”？

   不同的数学形式之间，是否存在某些“不变量”？例如闵可夫斯基的四维时空不变量？

   出现多个观察者的“坐标系/参照系”时，最终的计算结果是否与“计算过程”有关？

   例如：

   正态分布（normal distribution）又名高斯分布（Gaussian distribution）密度函数的积分，从负无穷到正无穷。在直角坐标系无法用数学公式完成该定积分，在极坐标系可以。

三、相关的背景 

3.1 哲学

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=105094&Type=bkzyb&SubID=51550

   在人类文明发展到一定程度上而发生的一种以理论形态表现出的文化自觉，是关于世界观、人生观、认识论、方法论的理论，是关于自然界、社会和人类思维及其发展的最一般规律的学问。

   它涉及世界的本原及存在形式问题，对世界的认识问题，人和整个世界的关系问题，人的形体与精神的关系问题，人类社会发展的规律和动因问题，人的伦理关系、审美关系及正确思维的形式问题等等。

   人的认识不是直线（也就是说，不是沿着直线进行的），而是无限地近似于一串圆圈、近似于螺旋的曲线。这一曲线的任何一个片断、碎片、小段都能被变成（被片面地变成）独立的完整的直线，而这条直线能把人们（如果只见树木不见森林的话）引到泥坑中去。

   从古迄今，没有哪一种科学知识体系不是实际上以某种哲学为指导的，也没有哪一个科学家不是实际上具有某种哲学信仰的，所不同的仅仅表现在自觉的程度上。哲学作为世界观、价值观、认识论、方法论的理论形式，对各门具体科学均有普遍的方法论意义。这是哲学所特有的社会功能，是任何其他科学不能代替的。

   在唯物辩证法的面前，不存在任何最终的、绝对的、神圣的东西，它指出所有一切事物的暂时性。

   以往的唯物主义没有看到实践这个根本环节，没有看到人类认识世界和改造世界的统一性，因此就把十分复杂的认识过程简单化了，认为认识就是主体对客体的一种消极的、被动的反映。

   凡经实践证明是符合客观事物及其规律的即为真理，不符合客观事物及其规律的即为谬误。一种真理一旦形成，也不是一成不变的，随着时间的推移，它也可能向错误转化。要使这种真理永葆青春，就要随着实践的深入，不断用新的经验、新的知识来加以修正、丰富和发展。

   真理是一个过程。从实践经验中吸取丰富的养料，从实践的结果中不断证实、纠正和发展自己的理论，

   在历史的领域内也和在自然的领域内一样，人们在表面上是偶然性起作用的地方，发现了内部隐蔽着的客观规律，

   哲学作为世界观、人生观、认识论、方法论的理论形式，作为对宇宙、人生这一类最抽象、最概括的问题进行思考的学问，这一点始终没有改变。

3.2  费米（Enrico Fermi）的一个解释

https://www.nature.com/articles/427297a

   “There are two ways of doing calculations in theoretical physics”, he said. “One way, and this is the way I prefer, is to have a clear physical picture of the process that you are calculating. The other way is to have a precise and self-consistent mathematical formalism.”

   “进行理论物理计算一般有两种的途径。第一条，这一条也是我所喜欢的，是对你所计算的过程有一个清晰的物理图像。另一条是具有一个明确而又自洽的数学形式体系。”

3.3  费曼（Richard Phillips Feynman）的“你作为科学家所应有的品德”

https://sites.cs.ucsb.edu/~ravenben/cargocult.html

https://calteches.library.caltech.edu/51/2/CargoCult.htm

   “我现在要说的是很特别、与众不同、不单只是不欺骗别人，而且还尽其所能说明你可能是错了的品德，这是你作为科学家所应有的品德，”

   “I’m talking about a specific, extra type of integrity that is not lying, but bending over backwards to show how you’re maybe wrong, ”

   随时准备坚持真理、随时准备修正错误。

   追求科学，需要特殊的勇敢！！

附注：

   （1）我实在没有时间和精力，从别人的“新物理学理论”中去提炼出上面各个问题的答案。而这些答案（或看法）都是必须“明确阐述”的。

   现在不少“新物理学理论”，由于作者们不肯自己说清楚，结果是“柯西说它太难懂，这或许是实话。”我根本看不懂，这绝对是实话。

   我现在，比柯西（Augustin Louis Cauchy）给阿贝尔（Niels Henrik Abel）的论文写出“hasty, nasty, and superficial 仓促的、肮脏的、肤浅的”的评语时还忙。

   真的没有时间和精力去看。

   “电磁学的实验再检验”，估计劳动量大于“20个诺贝尔奖”；

   “万有引力的实验再检验”，估计劳动量大于“30个诺贝尔奖”；

   “自然运算”，估计劳动量大于“10个诺贝尔奖 + 10个图灵奖”；

   ……

   那时的柯西 30 多岁，正是个人的拼搏时代，他不太在乎年轻人的成果。阿贝尔去世很久之后这篇论文才找到并发表出来，柯西说它太难懂，这或许是实话。至于柯西找到这份论文也有插曲，源于雅可比的质询，并引发了挪威政府的抗议：

   阿贝尔先生的这个发现（指椭圆函数手稿） 是什么样的发现啊！……有谁看见过同样的东西？这个发现，也许是我们这个世纪最伟大的发现……可你的同事怎么会没注意到它呢？

引用自：邓明立. 阿贝尔——英年早逝的数学奇才[J]. 数学文化, 2014, 5(3): 15-27.

https://www.global-sci.org/intro/article_detail/mc/11738.html

https://www.global-sci.org/intro/articles_list/mc/1417.html

   （2）一位合格的本科毕业生，就会“创造一个新的物理学理论”。历史和现状是，这些“新物理学理论”能被实验证实且具有实质独立性的比例，大概小于 10%。

   “一个伟大的春季大扫除开始了，几乎所有的东西都被排除了。”麻省理工学院（MIT）宇宙学家 Max Tegmark 说道，“它不仅动摇了实验领域，还动摇了理论世界。” 

引用自：科学网，2014-03-25，引力波证据引发理论物理“大扫除”

http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2014/3/284998.shtm

   曾经，在丁肇中实验的某一领域，专家们给出了200余种理论。有人问他哪个是对的，该怎么办？他回答：“不怎么办，继续做实验。”他说，“经验，至少对我来说是没有意义的。专家，更没有意义。”

引用自：科学网，2014-10-21，丁肇中：一生最重要选择就是只做一件事

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2014/10/305802.shtm

参考资料：

[1] 2023-12-21，相互作用/interaction/崔晓华，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=407537&Type=bkzyb&SubID=202976

[2] 2023-01-18，相互作用的统一理论/unified theory of interaction/刘金岩，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=407070&Type=bkzyb&SubID=137863

[3] 2023-07-14，哲学/philosophy/邢贲思撰、谢地坤修订，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=105094&Type=bkzyb&SubID=51550

[4] 2022-06-16，玻尔，N. /Bohr, Niels (Henrik David)/戴念祖，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=117050&Type=bkzyb&SubID=61860

[5] 2022-01-20，量子退相干/quantum decoherence/孙昌璞，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=215485&Type=bkzyb

[6] 2022-01-20，逻辑/logic/周礼全、诸葛殷同撰，杜国平修订，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=89210&Type=bkzyb&SubID=52011

   研究推理有效性的学问。

   作为研究如何区分正确推理和不正确推理的方法和原理的学问，逻辑长期被当作规范正确思维的科学，获得知识的工具。逻辑一般从推理形式的角度来研究推理的有效性问题。

[7] 新京报客户端，2022-10-04，2022年诺贝尔物理学奖为何颁给了这三位？

https://m.bjnews.com.cn/detail/166488706314796.html

   他们证明了爱因斯坦的一个错误。

   2022年诺贝尔物理学奖颁给法国科学家阿兰·阿斯佩（Alain Aspect）、美国科学家约翰·克劳泽（John F. Clauser）和奥地利科学家安东·蔡林格（Anton Zeilinger），以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所作出的贡献。

[8] Alain Aspect. Closing the door on Einstein and Bohr’s quantum debate [J]. Physics, 2015, 8(123): 123.

doi:  10.1103/Physics.8.123 

https://physics.aps.org/articles/pdf/10.1103/Physics.8.123

https://physics.aps.org/articles/v8/123

[9] The Nobel Prize in Physics 2022

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2022/summary/

   "for experiments with entangled photons, establishing the violation of Bell inequalities and pioneering quantum information science"

[10] 2022-01-20，多信使天文学/multi-messenger astronomy/王晓峰，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=63454&Type=bkzyb&SubID=87340

   天文学中的信息渠道（即信使）包括电磁辐射、中微子、宇宙线和引力波。

[11] Ernest Rutherford, Westminster Abbey

https://www.westminster-abbey.org/abbey-commemorations/commemorations/ernest-rutherford#i12163

[12] Sir Isaac Newton, Westminster Abbey

https://www.westminster-abbey.org/abbey-commemorations/commemorations/sir-isaac-newton#i11952

[13] Freeman Dyson. A meeting with Enrico Fermi [J]. Nature, 2004, 427(6972): 297-297.

DOI: https://doi.org/10.1038/427297a

https://www.nature.com/articles/427297a

[14] 武向平. 天文学中的暗物质和暗能量问题之由来和困惑[J]. 物理，2015, 44(06): 411-417.

doi:  10.7693/wl20150610

https://wuli.iphy.ac.cn/cn/article/doi/10.7693/wl20150610

[15] 2022-01-20，宇宙的未来/future of the universe/王一，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=179807&Type=bkzyb&SubID=87498

   根据推测的宇宙学模型，宇宙的终极命运处于“大冻结”和“大撕裂”的边缘。

[16] 2023-05-06，坐标系/coordinate system/李兴良，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=82635&Type=bkzyb&SubID=76730

   描述空间点的位置的度量系统。

   更广义的坐标系叫作曲线坐标系，在该坐标系下，坐标线是曲线，由坐标线扫描空间产生曲线。曲线坐标系和笛卡尔坐标系之间在空间上任意一点事存在一对一的局地映射关系的。球坐标系和极坐标系军事广义曲线坐标系的特例。

[17] 2023-08-18，坐标系/coordinate system/陈维桓，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=227173&Type=bkzyb&SubID=149669

   用以确定数或数组与基本几何对象（常常是点）之间的对应关系的参考系。

   最常见的是仿射坐标系。

   在平面上常用的还有极坐标系。

   放射坐标系、直角坐标系等都由在高位的推广。

   需要指出的是，坐标系是表达几何对象的一种手段，它的选取是人为的。通过坐标变换可以使某种几何对象的复杂的方程化为较简单的方程。

[18] Coordinates. Encyclopedia of Mathematics. [DB/OL]

https://encyclopediaofmath.org/wiki/Coordinates

相关链接：

[1] 2024-03-15，[小资料，悲恸，Zenas 公理] “同行评议”下的阿贝尔：“穷得像教堂老鼠”

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1425479.html

[2] 2022-08-14，[小科普] 我不打算劝柯西：“你还以为自己是高斯啊！”

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1351144.html

[3] 2023-04-21，[阅读笔记] “多信使”天文学

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1385142.html  

[4] 2010-09-27，[讨论]“直角坐标系”和“极坐标系”的差别

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-367547.html

[5] 2024-01-26，[打听] “单光子”遇上“半反半透镜”：观察到什么现象？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1419489.html

[6] 2023-07-29，[重复就是力量] 判定实验：电磁波的刚性

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1397135.html

[7] 2023-07-14，“电磁学的实验再检验”：经典电磁学实验当代再检验的起因、意义要点

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395251.html

[8] 2024-02-07，[求助] 电磁学的实验再检验（11）：电磁相互作用依赖参照系吗？

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[9] 2024-01-08，[重复就是力量] 多栅极场效应管：献给全人类！

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[10] 2024-01-05，[笔记，请教，原创] “自然运算”信息设备的一般理论模式

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1416810.html

[11] 2024-01-04，[请教，讨论] 什么是超过“图灵机”能力的更强的计算机？

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[12] 2024-01-29，[讨论] 引力会怎样？假定米兰科维奇理论 Milankovitch theory 足够精确

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[13] 2023-10-19，[阅读笔记，气候，全球变化] 古气候变化的几个要点

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1406540.html

[14] 2023-10-20，[打听，讨论，资料] 厄尔尼诺不是一直都存在，并且模式也在变化？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1406660.html

[15] 2023-10-23，[求资料，求数据] 过去百万年以上时间的地球轨道和运动状态

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1406987.html

[16] 2023-12-12，[原创有多难] 贝克莱 George Berkeley，爱因斯坦，马赫原理

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1413594.html

[17] 2023-12-16，[讨论] 狭隘的“存在即被感知, esse est percipi, to be is to be perceived”

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1414107.html

[18] 2024-01-07，[搜集，小资料] 理论计算机模型的名字

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1417022.html

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