以太理论和太极理论的契合,气一元论的整体观
谦和既济LoontaDC 2021-11-13
【前言】
关于以太这一个概念,一直想找个时间写一下,其实是可以在中国哲学体系中找到原型的,那就是太极。
其实,中国古代的哲学和物理学,发展到很高的程度,理论非常完备,不仅研究宇宙和人体生命科学是足够用的。
中国近代史,经过很长时间的西学东渐,中国人学习到一定程度,漠然发现,这些东西,这些理论,我们老祖宗都研究过,甚至理论体系都非常完善,并且按照自己的方式,给出了很多观察和研究,很多研究就是在日常生活中的观察,可谓:日用而不知。
【正文】
很多人可能听说过“以太”这一个概念,有些人会觉得是一个很高深的物理概念,如果在中国,创造这样的一个概念,相当于玄学和神棍。按照现代的前沿物理学的研究方向,以太更像一种超物质概念。
在古希腊哲学家亚里士多德的哲学体系和世界观之中,以太是一种物质存在。
在西方的五大元素理论体系中,以太是第五种元素。
五大元素
亚里士多德认为“没有和物质分离的虚空”、“没有物体里的虚空”。世界由五大元素构成:
-
土:又冷又干燥,对应现代固体概念。
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水:又冷又潮湿,对应现代液体概念。
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火:又热又干燥,对应现代热量概念。
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空气:又热又潮湿,对应现代气体概念。
-
以太:构成天球和天体(恒星和行星)的神圣物质。
地球上的四种元素都有其自然的地方;地球是宇宙的中心,接着是水、空气、然后是火。这些元素也会进行自然的运动,不需任何外界的动力。因此人的躯体会沉入水中、水会随着空气蒸发、蒸发后的水汽随着雨降下、火可以在空气中燃烧,这些元素有着永恒的运动循环。
五大元素和五行理论
五大元素理论和五行理论的共同点就是把世界上的物质存在,进行抽象,进行元素化表达,这一点古代的东西方圣贤都懂。其实这就是代数学和拓扑学的一个原型。
五大元素和中国古代的五行理论,还是有区别的。
相比之下,五行理论是完备的,五行可以按“相生”“相克”进行相关运算。
在五行理论中,五行元素(金、木、水、火、土)是平等的。
在五大元素理论中,以太是一种区别其他四大元素(土、水、火、空气)的一种超越,是一种创造天地万物万有的超物质,“以太”在亚里士多德脑中,也许就是上帝手中创世的基本原材料吧,或者说是现代物理学眼中的基本粒子,超弦理论中的弦。
超弦理论(英语:Superstring Theory),属于弦理论的一种,是一种引进了超对称的弦论,其中指物质的基石为十维时空中的弦。
弦理论认为:宇宙的基本单元不是粒子,是因为弦在空间运动,才产生了各种粒子。各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已。世界中所发生的一切相互作用,所有的物质和能量,都可以用弦的分裂和结合来解释。
西方物理学发展起来的超弦理论,隐约可以看到“以太”的痕迹,或者说,超弦理论是主流物理学界在否定了“以太”以后,找到的新马甲。
太极图说
说到这里,其实笔者的思路已经自然而然的跳转到周敦颐的那个《太极图说》了。

这是朱熹整理考订后的周敦颐《太极图说》,全文为:
无极而太极。太极动而生阳,动极而静;静而生阴,静极复动。
一动一静,互为其根;分阴分阳,两仪立焉。
阳变阴合而生水火木金土,五气顺布,四时运焉。
五行一阴阳也,阴阳一太极也,太极本无极也。
五行之生也,各一其性。无极之真,二五之精,妙合而凝。乾道成男,坤道成女。
二气交感,化生万物,万物生生而变化无穷焉。唯人也得其秀而为灵。
形既生矣,神发知矣,五性感动而善恶分,万事出矣。
圣人定之以中正仁义而主静,立人极焉。
故圣人与天地合其德,日月合其明,四时合其序,鬼神合其吉凶。
君子修之吉,小人悖之凶。
故曰:立天之道曰阴与阳;立地之道曰柔与刚;立人之道曰仁与义。
又曰,原始反终,故知死生之说。大哉易也,斯其至矣!

《太极图说》文约而意深,全文可分四部分:
自”无极而太极”至”太极,本无极也”是第一部分,为宇宙论;
自”五行之生也”至”变化无穷焉”是第二部分,讲万物化生论,
自”惟人也得其秀”至”小人悖之凶”为第三部分,讲人性论;
余为第四部分,是全文的总结。
《太极图说》不仅仅是社会学,而是宇宙,时空,物化,人性,兼容并包,应有尽有,全备的论述。
看到这里,基本上可以感觉到“以太”和中国的太极概念是何其相似啊。
从上面对比看,太极五行阴阳理论是很完备的,而五大元素理论是很牵强的。
否定以太理论的反思
质疑和否定“以太”的存在,主要的在于以太粒子的坚硬度和光传播速度的“绝对静止”参照系问题。
以太存在难以想象。根据当时的以太学说:以太是一种刚性的粒子,十分地坚硬,比最硬的物质金刚石还要硬上不知多少倍。
其实,物理学已经发现辐射和微观粒子是有穿透性,以前的人以为穿透就是因为坚硬,其实这是用宏观物理来理解微观物理。
关于光速,以太理论中假设一种传统的物理学观点: 电磁波的传播需要一个“绝对静止”的参照系,当参照系改变,光速也改变。
这个“绝对静止系”就是“以太系”。其他惯性系的观察者所测量到的光速,应该是 “以太系” 的光速、与这个观察者在 “以太系” 上的速度之矢量和。
按照当时的猜想,以太无所不在,没有质量,绝对静止。以太充满整个宇宙,电磁波可在其中传播。假设太阳静止在以太系中,由于地球在围绕太阳公转,相对于以太具有一个速度v,因此如果在地球上测量光速,在不同的方向上测得的数值应该是不同的,最大为 c+v,最小为 c-v(如同船只动力c,河流流速v,则船速可能为正向c+v、逆向c-v)。如果太阳在以太系上不是静止的,地球上测量不同方向的光速,也应该有所不同。
迈克尔逊-莫雷实验的零结果。以太说认为以太是光媒介质,那么地球在以太中运动,在地球上各个方向的光速与地球运动应该符合伽利略变换,即C+V和C-V。迈克尔逊-莫雷实验正是测量C+V和C-V中的V,得到结果为零。这一结果让当时的科学家不解。
其实,当物体达到光速进行传播时,低速物理世界的规律定律不再适用,这也是犯了理解微观物理世界的想当然思维局限。
关于以太的论述,有很多局限,但是这个理论不是因为现代物理学不能完全解释,就一味否定,我们不妨从太极的状态来理解“以太”。
动态和静态与混沌
人类在反对创世理论,也顺便抛弃很多真理。
如果宇宙运行,没有约束力,那么整个宇宙的运行的熵值是增加的,事实上,整个宇宙的运行是很有序的,那么上帝之手是存在的。
著名华人物理学家杨振宁也提出这样的观点,但是不要把这种上帝之手想象成和人一样的形象,天道是真实存在的。
无极生太极,太极生两仪,两仪就是阴阳。
说明一下,无极是在太极以先的一种状态,《道德经》阐明了有生于无,万物归于无,有无相生,契合宇宙大爆炸理论,的确很完善。
那么,太极是一种什么样的状态呢?
宇宙从无极到太极,以至万物化生的过程。其中的太极即为天地未开、混沌未分阴阳之前的状态。
比如,婴儿在母腹中,就属于一个太极状态。
太极状态是混沌的,阴阳还没有分开,按照经络学说,任督两脉是完全联通的。
说到这里,感觉到出现一个问题,应该是以太理论比较致命的,那就是五大元素用固化的思维,绝对静止的参照系来研究对象。
而太极阴阳五行理论体系是动态的看问题。
事物发展到某一个阶段,会出现对应的状态,以及相应的相互关系。
气一元论
把太极和以太放在一起来研究,是一个方向,还有很多内容可以借鉴参照。
在中国古代还有一种理论:气一元论。
中国古代哲学的物质观,从五行的多元论到阴阳二气的二元论,最终统一于气的一元论。诚如《河洛原理》所说,“太极一气产阴阳,阴阳化合生五行,五行既萌,遂含万物”。
宏观来讲,宇宙的形成,就是有一元的气而成,也就是太极一气造化而成。
具体来讲,地球上的生物(人类社会)的生存空间弥漫的就是一个大气层,空气的构成大致相同。
从内观的角度,人体也是一气周流的,人呼吸进来体内的气是同样的,然后在生命体内部进行相关具体的运化。

阴阳五行始终被置于中国古代哲学的最根本最高的气范畴之内,即使在阴阳五行学说的极盛时代,也没有成为宇宙观的主体,往往是气一元论宇宙观的构成部分。所以天地万物“本是一气,分而言之则曰阴阳,又就阴阳中细分之则为五行。五气即二气,二气即一气”(宋·吴澄《答人问性理》)。
五行进一步抽取要素就是阴阳两仪而已,阴阳都是太极生出来,所以就都是太极而来。
从这个角度,气一元论还是太极理论的另外一种整体观表达。
天地万物皆本于气,人亦因气而生。气是构成天地万物以及人类生命的共同的本始物质,人的生死、物之盛毁,都是气聚散变化的结果。故曰:“人之生,气之聚也。聚则为生,散则为死。……故万物一也”(《庄子·知北游》)。人与天地之气通为一气,“人之生也,因阴阳五行之气而有形,形之中便具得阴阳五行之理,以为健顺五常之性”(吴澄《答田副使第二书》)。总之,中国古代哲学用气一元论的单一物质概念,说明了世界的物质本原,肯定了世界的物质性。世界上一切事物都是物质(气)的不同形态,世界上一切现象都是根源于物质(气)的,这是中国古代唯物主义哲学的基本理论。
总之,气一元论是中医古代哲学中最根本最重要的哲学思想,是一种动态的、有机的宇宙观,浓缩地反映出中华民族的特有传统。

关于气的文字记载,最早见于甲骨文,《说文解字·气部》说:“气,云气也,象形。”可见,气的原意是对云气的表述。春秋战国时期,气作为哲学概念逐步形成。
气,古代另外一种写法,炁”是一种形而上的神秘能量。炁,qì读音同“气”。
【气部】气
雲气也。象形。凡气之屬皆从气。去旣切。
(氣 xì)饋客芻米也。从米气聲。《春秋傳》曰:“齊人來氣諸矦。”餼,氣或从食。䊠,氣或从旣。許旣切。
【說文解字注】
雲气也。气氣古今字。自以氣爲雲气字。乃又作餼爲廩氣字矣。气本雲气。引伸爲凡气之偁。象形。象雲起之皃。三之者,列多不過三之意也。是類乎從三者也。故其次在是。去旣切。十五部。借爲气假於人之气。又省作乞。凡气之屬皆从气。
以上资料,来自清代段玉裁【說文解字注】,为繁体字。

关于气一元论,以《管子内业》为代表的宋钘、尹文学派主张“精气学说”,认为“精者也,气之精者也。”当时,精、精气、气的概念基本相同。精气学说提出,气(精气)是物质,是构成天地万物的本原,即“气一元论”的思想。精气学说是气的学说的早期概念。作为中医学理论体系形成标志之一的《黄帝内经》,在其成书的时期正是精气学说风靡社会科学、自然科学的领域的时代。
清代黄元御的一气周流体系,是这个方向的经典代表。
因此,在中医学理论体系内,至今仍然或多或少地保留着精气学说的思想。东汉时期,以王充为代表的古代哲学家继承“精气学说”,创立“元气学说”。

《论衡·谈天》说:“元气未分,混沌为一”;又在“言毒”篇说:“万物之生,皆禀元气”。说明宇宙开始是一个混沌状态气在宇宙巨变中产生,作为产生和构万宇宙万物的元始物质,由无形之气变化而生成有形之物。同时代的《难经》也相应地第一次使用“原(元)气”的概念。其后,唐宋明清的哲学家几乎言必称气,例如,宋代张载《正蒙》等著作,提出“太虚即气”的学说,肯定气是构成万物的实体,由于气的聚散变化,形成各种事物现象。明清之际,方以智、顾炎武、王夫之和戴震等思想家进一步发展气一元论,使气成为中国古代哲学的最高范畴。

气一元论,和中国的整体思维息息相关。
这在当代的科学研究和新医学方向,都有很重要的指导作用。
END
阴阳五行始终被置于中国古代哲学的最根本最高的气范畴之内,即使在阴阳五行学说的极盛时代,也没有成为宇宙观的主体,往往是气一元论宇宙观的构成部分。所以天地万物“本是一气,分而言之则曰阴阳,又就阴阳中细分之则为五行。五气即二气,二气即一气”(宋·吴澄《答人问性理》)。天地万物皆本于气,人亦因气而生。气是构成天地万物以及人类生命的共同的本始物质,人的生死、物之盛毁,都是气聚散变化的结果。故曰:“人之生,气之聚也。聚则为生,散则为死。……故万物一也”(《庄子·知北游》)。人与天地之气通为一气,“人之生也,因阴阳五行之气而有形,形之中便具得阴阳五行之理,以为健顺五常之性”(吴澄《答田副使第二书》)。总之,中国古代哲学用气一元论的单一物质概念,说明了世界的物质本原,肯定了世界的物质性。世界上一切事物都是物质(气)的不同形态,世界上一切现象都是根源于物质(气)的,这是中国古代唯物主义哲学的基本理论。
总之,气一元论是中医古代哲学中最根本最重要的哲学思想,是一种动态的、有机的宇宙观,浓缩地反映出中华民族的特有传统。
气一元论,即天地万物即是一气所生,元自一炁也,而又天地万物无非是炁,是曰气一元论。而又有关键,心气也,心与气对,心与气相应相感。粗心有粗气,冷心有冷气,细微心有细微气,而浊气能令心浊,躁气能令心躁。
气,同炁,空;能量也
气的基本概念编辑 语音
形成
关于气的文字记载,最早见于甲骨文,《说文解字·气部》说:“气,云气也,象形。”可见,气的原意是对云气的表述。春秋战国时期,气作为哲学概念逐步形成。最初,以《管子内业》为代表的宋钘、尹文学派主张“精气学说”,认为“精者也,气之精者也。”当时,精、精气、气的概念基本相同。精气学说提出,气(精气)是物质,是构成天地万物的本原,即“气一元论”的思想。精气学说是气的学说的早期概念。作为中医学理论体系形成标志之一的《黄帝内经》,在其成书的时期正是精气学说风靡社会科学、自然科学的领域的时代。因此,在中医学理论体系内,至今仍然或多或少地保留着精气学说的思想。东汉时期,以王充为代表的古代哲学家继承“精气学说”,创立“元气学说”。《论衡·谈天》说:“元气未分,混沌为一”;又在“言毒”篇说:“万物之生,皆禀元气”。说明宇宙开始是一个混沌状态气在宇宙巨变中产生,作为产生和构万宇宙万物的元始物质,由无形之气变化而生成有形之物。同时代的《难经》也相应地第一次使用“原(元)气”的概念。其后,唐宋明清的哲学家几乎言必称气,例如,宋代张载《正蒙》等著作,提出“太虚即气”的学说,肯定气是构成万物的实体,由于气的聚散变化,形成各种事物现象。明清之际,方以智、顾炎武、王夫之和戴震等思想家进一步发展气一元论,使气成为中国古代哲学的最高范畴。
气的哲学概念
中国古代哲学关于气的基本概念:气是物质,是构成世界的物质本原。《素问·气交变大论》说:“善言气者,必彰于物”。气与物是一个统一体,由于其极其细微,故谓之“无形”,但并非气不存在,只不过肉眼难辨而已。气的存在,可通过其运动变化及其产生的物质而表现出来。气作为中国古代哲学的最高范畴,其本义,是客观的、具有运动性的物质存在;其泛义,是世界的一切事物或现象,包括精神现象,均可称之为气。
气的基本内涵编辑 语音
气是物质
物质是标志客观实在的哲学范畴。气(精气)是物质,为中国古代哲学的基本观点。《易·系辞上》说:“精
气为物”。气是极其细微的物质,是构成物质世界的本原。宇宙具有多样性和统一性:多样性在于物质世界中
包含着无限多样的物质形态;统一性就在于其物质性,即世界的本质是物质的。
气的运动
气的运动,中医学称之为气机。气的运动形式多种多样,但主要有升,降,聚,散。运动是气的存在形式及因有属性。自然界和社会的一切现象,都是运动着的气的各种不同表现形态。诸如,天地上下、东西南北之空间,春夏秋冬、昼夜晨昏之时间等等都是运动着的物质的存在形式。古代哲学称为“体用”,即本体和作用,“体”是气,气为物质存在;“用”是事物运动。王夫之《周易外传·卷二》说:“天下之用,皆其有者,吾从其用而知其体之有,岂待疑哉?”一切运动都由气(物质)产生,通过其作用即运动而知气(物质)的客观存在。《素问·六微旨大论》说:“气之升降,天地之更用也……升已而降,降者为天;降已而升,升者为地……”
气的变化编辑 语音
气的变化,称为“气化”。气化其小无内,其大无外,天地万物的变化及其规律皆由气化。与“气化”相对,有“形化”,指气化而生万物之后,各物种的形体遗传。《二程遗书·第五》说:“万物之始皆气化;即形然后以形相禅,有形化。”世界万物所发生的一切变化都是气化的结果,由气化产生形体,形体消亡灭散而复归于气。
气一元论编辑 语音
“气一元论”,简称气论,中国古代哲学理论范畴。气是构成天地万物的本原,气的运动是物质世界存在的基本形式。中医学用以说明自然、生命、健康和疾病。“气一元论”的哲学思想认为,其一,气是物质;其二,气是天地万物的本原(元素),其三,由气的运动变化而形成一切事物和现象的发生、发展和变化。
《关尹子·二柱》说:“先想乎一元之气,具乎一物。”宇宙开始形成时,天地不分,浑然一气,由气的运动变化而生万物。人体始生,源于父母之精气,合而成形,产生人体生命活动。
中医学的经典著作《黄帝内经》全面汲取并应用“精气学说”的理论,以气为总纲,根据气的分布部位、功能作用的不同,命名了八十余种气,用“气一元论”统一说明自然现象、生理活动、精神意识、病理变化、临床诊断、针药治疗、养生保健等,从而说明了气是人体生命活动的总根源。
太极 (古代哲学)
所谓太极即是阐明宇宙从无极而太极,以至万物化生的过程。其中的太极即为天地未开、混沌未分阴阳之前的状态。易经系辞:“是故易有太极,是生两仪”。两仪即为太极的阴、阳二仪。“太极”是易学的基本概念,最初见于《上系》:“易有太极,是生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八卦定吉凶,吉凶生大业。”同时与“大衍筮法”相关,即《上系》所载:“大衍之数五十,其用四十有九。分而为二以象两,挂一以象三,揲之以四,以象四时,归奇于扔以象闰。五岁再闰,故再扐而后挂……是故四营而成易,十有八变而成卦。”围绕大衍筮法,历代以不同侧重对太极的哲学涵义进行了探索。 [3]
2018年12月,教育部办公厅关于公布邯郸学院为太极中华优秀传统文化传承基地。
太极百科词条:https://baike.baidu.com/item/%E5%A4%AA%E6%9E%81/194?fr=aladdin
是物理学史上一种假想的物质观念,其内涵随物理学发展而演变。“以太”一词是英文Ether或Aether的音译。古希腊人以其泛指青天或上层大气。在亚里士多德看来,物质元素除了水、火、气、土之外,还有一种居于天空上层的以太。在科学史上,它起初带有一种神秘色彩。后来人们逐渐增加其内涵,使它成为某些历史时期物理学家赖以思考的假想物质。
以太是古希腊哲学家亚里士多德所设想的一种物质。19世纪的物理学家,认为它是一种曾被假想的电磁波的传播媒质。但后来的实验和理论表明,如果假定“以太”的不存在,很多物理现象可以有更为简单的解释。
以太(英语:Luminiferous aether、aether 或 ether)或译为光以太,是古希腊哲学家亚里士多德所设想的一种物质,为五元素之一。19世纪的物理学家,认为它是一种曾被假想的电磁波的传播媒质。但后来的实验和理论表明,如果不假定“以太”的存在,很多物理现象可以有更为简单的解释。也就是说,没有任何观测证据表明“以太”存在,因此“以太”理论被科学界抛弃。
19世纪,科学家们逐步发现光是一种波,而生活中的波大多需要传播介质(如声波的传递需要借助于空气,水波的传播借助于水等)。受经典力学思想影响,于是他们便假想宇宙到处都存在着一种称之为以太的物质,是这种物质作为光的传播中的介质。
以太的假设事实上代表了传统的观点: 电磁波的传播需要一个“绝对静止”的参照系,当参照系改变,光速也改变。
这个“绝对静止系”就是“以太系”。其他惯性系的观察者所测量到的光速,应该是 “以太系” 的光速、与这个观察者在 “以太系” 上的速度之矢量和。
按照当时的猜想,以太无所不在,没有质量,绝对静止。以太充满整个宇宙,电磁波可在其中传播。假设太阳静止在以太系中,由于地球在围绕太阳公转,相对于以太具有一个速度v,因此如果在地球上测量光速,在不同的方向上测得的数值应该是不同的,最大为 c+v,最小为 c-v(如同船只动力c,河流流速v,则船速可能为正向c+v、逆向c-v)。如果太阳在以太系上不是静止的,地球上测量不同方向的光速,也应该有所不同。
以太理论和古代太极阴阳的契合
西学对东学的影响
西方科学对东方科学体系的冲击。
以太的基本概念
以太的历史阶段
太极和以太
太极之上的无极
太极之下的阴阳体系
结论
五大元素
亚里士多德认为“没有和物质分离的虚空”、“没有物体里的虚空”。世界由五大元素构成:
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土:又冷又干燥,对应现代固体概念。
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水:又冷又潮湿,对应现代液体概念。
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火:又热又干燥,对应现代热量概念。
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空气:又热又潮湿,对应现代气体概念。
-
以太:构成天球和天体(恒星和行星)的神圣物质。
地球上的四种元素都有其自然的地方;地球是宇宙的中心,接着是水、空气、然后是火。这些元素也会进行自然的运动,不需任何外界的动力。因此人的躯体会沉入水中、水会随着空气蒸发、蒸发后的水汽随着雨降下、火可以在空气中燃烧,这些元素有着永恒的运动循环。
来源:哲学史:http://www.zhexueshi.com/master/aristotle_6_1
弦论有没有可能成为下一个以太?
来源:https://www.zhihu.com/question/366524788
我觉得题主想问的是这会不会是第二个假想解决一些物理问题但最后被证伪的理论内容。
答案当然是有可能。走一步看一步呗
。。。这两个东西有什么可比性
当时的以太是当时对粒子的看法,科学进步了不可同日而语了。概念不一样了。
发布于 2020-01-16
特屌的屌丝、严谨的科学小丑。
提出背景不一样。
以太是准备给经典物理打补丁提出的概念。
弦论是为了连接相对论和量子力学,在他们之间建立的桥梁。
一个是被动牵强性的,一个主动开创性的。
只要大一统理论没被提出(统筹广义相对论和量子力学),弦论就有其价值。
编辑于 2020-01-16
数学,擅长把楼盖歪
1、 现代物理学不需要以太,以太假说主要是解释光速不变的问题,狭义相对论已经正确解释了。
2、 弦论目前还不是科学理论,只是候选理论,因为弦论没有提供可供检验的方法。
以太 (科学理论) 百科词条
以太是古希腊哲学家亚里士多德所设想的一种物质。是物理学史上一种假想的物质观念,其内涵随物理学发展而演变。“以太”一词是英文Ether或Aether的音译。古希腊人以其泛指青天或上层大气。在亚里士多德看来,物质元素除了水、火、气、土之外,还有一种居于天空上层的以太。在科学史上,它起初带有一种神秘色彩。后来人们逐渐增加其内涵,使它成为某些历史时期物理学家赖以思考的假想物质。
以太是古希腊哲学家亚里士多德所设想的一种物质。19世纪的物理学家,认为它是一种曾被假想的电磁波的传播媒质。但后来的实验和理论表明,如果假定“以太”的不存在,很多物理现象可以有更为简单的解释。
中文名 以太 外文名 Ether或、Aether、Akashic、Space 别 名 乙太 光乙太 提出者 亚里士多德 提出时间 公元前300年以前 应用学科 物理学
目录
1 以太的定义
2 历史
3 以太说的进展
4 以太说的否定
5 现代物理学里的“以太”
以太的定义编辑 语音
以太(Ether、Aether)、阿卡夏(Akashic)。专指:组成空间的意识流、灵界创造物质现象界时所创造的第一种最基本元素。物质现象界的万物生存在其内。称为五大基本元素之第一,主声音。也是四大基本元素的创造者。亦经常作为“空间”的代名词。在恒星与恒星之间,灵眼可观察到空间是由一种暗红色的流体状意识流所组成,形成一种形状较稳定的空间流体,此乃以太。
历史编辑 语音
以太是一个历史上的名词,它的涵义也随着历史的发展而发展 [1] 。
在古希腊,以太是古希腊哲学家亚里士多德所设想的一种物质。是物理学史上一种假想的物质观念,其内涵随物理学发展而演变。“以太”一词是英文Ether或Aether的音译。古希腊人以其泛指青天或上层大气。在亚里士多德看来,物质元素除了水、火、气、土之外,还有一种居于天空上层的以太。在科学史上,它起初带有一种神秘色彩。后来人们逐渐增加其内涵,使它成为某些历史时期物理学家赖以思考的假想物质。在宇宙学中,有时又用以太来表示占据天体空间的物质。17世纪的R.笛卡尔是一个对科学思想的发展有重大影响的哲学家。他最先将以太引入科学,并赋予它某种力学性质。在笛卡尔看来,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用。因此,空间不可能是空无所有的,它被以太这种媒介物质所充满。以太虽然不能为人的感官所感觉,但却能传递力的作用,如磁力和月球对潮汐的作用力 [1] 。
后来,以太又在很大程度上作为光波的荷载物同光的波动学说相联系。光的波动说是由R.胡克首先提出的,并为C.惠更斯所进一步发展。在相当长的时期内(直到20世纪初),人们对波的理解只局限于某种媒介物质的力学振动。这种媒介物质就称为波的荷载物,如空气就是声波的荷载物。由于光可以在真空中传播,因此惠更斯提出,荷载光波的媒介物质(以太)应该充满包括真空在内的全部空间,并能渗透到通常的物质之中。除了作为光波的荷载物以外,惠更斯也用以太来说明引力的现象 [1] 。
17世纪时,法国数学家R.笛卡尔建立了以太旋涡说。他以此解释太阳系内各行星的运动。笛卡尔的以太观念,既有助于推翻亚里士多德体系,又为后来物理学发展提供了一幅可供想象的空间媒介物。荷兰C.惠更斯和英国R.胡克提倡光的波动说,他们都假定空间具有无所不在的以太,以此作为波动媒介。这时期的以太便称为“发光以太”或“光以太”。牛顿虽然在光学上提倡射流说(微粒说),但他也借助以太的稀疏和压缩来解释光反射和折射,甚至假想以太是造成引力作用的可能原因。整个17世纪是发光以太的重要历史时期 [2] 。
牛顿虽然不同意胡克的光波动学说,但他也像笛卡尔一样反对超距作用并承认以太的存在。在他看来,以太不一定是单一的物质,因而能传递各种作用,如产生电、磁和引力等不同的现象。牛顿也认为以太可以传播振动,但以太的振动不是光,因为光的波动学说(当时人们还不知道横波,光波被认为是和声波一样的纵波)不能解释今天称为的光的偏振现象,也不能解释光的直线传播现象 [1] 。
18世纪是以太论没落的时期。由于法国笛卡尔主义者拒绝引力的平方反比定律而使牛顿的追随者起来反对笛卡尔哲学体系,连同他倡导的以太论也在被反对之列。随着引力的平方反比定律在天体力学方面的成功以及探寻以太未获实际结果,使得超距作用观点得以流行。光的波动说也被放弃了,微粒说得到广泛的承认。到18世纪后期,证实了电荷之间(以及磁极之间)的作用力同样是与距离平方成反比。于是电磁以太的概念亦被抛弃,超距作用的观点在电学中也占了主导地位 [1] 。
18世纪,波动说被放弃,微粒说占据上风。同时,万有引力被认为是超距作用的。整个18世纪,人们以为空间是空虚的。以太观念处于沉寂时期 [2] 。
19世纪,科学家逐步发现光是一种波,而生活中的波大多需要传播介质(如声波的传递需要借助于空气,水波的传播借助于水等)。受经典力学思想影响,于是他们便假想宇宙到处都存在着一种称之为以太的物质,而正是这种物质在光的传播中起到了介质的作用。
19世纪,以太论获得复兴和发展,首先是从光学开始的,这主要是T.杨和A.菲涅耳工作的结果。杨用光波的干涉解释了牛顿环,并在实验的启示下于1817年提出光波为横波的新观点(当时对弹性体中的横波还没有进行过研究),解决了波动说长期不能解释光的偏振现象的困难 [1] 。
以太首先是个哲学概念,而物理学家总是期望将之变成物理学概念。当一切寻找以太粒子的努力失败后,人们抛弃了以太说。但是事实上,抛弃的仅是发现以太粒子的希望,以太这个哲学概念更加根深蒂固,大多数人认可了微观结构存在的可能性。
19世纪的物理学家,认为它是一种曾被假想的电磁波的传播媒质。但后来的实验和理论表明,如果不假定“以太”的存在,很多物理现象可以有更为简单的解释。也就是说,没有任何观测证据表明“以太”存在,因此“以太”理论被科学界抛弃。
以太说的进展编辑 语音
19世纪,以太观念真正展现威力。1825年前后,英国T.杨和法国A.菲涅耳提出光的波动说理论,以波动说成功地解释了干涉、衍射、双折射、偏振、甚至光的直线传播现象。菲涅耳提出的理论方法(现常称为惠更斯-菲涅耳原理)能正确地计算出衍射图样,并且能解释光的直线传播现象 [2] 。菲涅耳进一步解释了光的双折射,获得很大成功。1823年他根据托马斯·杨的光波为横波的学说和他自己1818年提出的透明物质中以太密度与其折射率二次方成正比的假定,在一定的边界条件下,推出关于反射光和折射光振幅的著名公式,它很好地说明了D.布儒斯特数年前从实验上测得的结果。一个重要理论工作是导出光在相对于以太参考系运动的透明物体中的速度公式。1818年他为了解释关于星光的折射行为,在杨的想法基础上提出:透明物质中以太的密度与该物质的折射率二次方成正比,他还假定当一个物体相对以太参考系运动时,其内部的以太只是超过真空的那一部分被物体带动(以太部分曳引假说) [1] 。鉴于光的波动说需要传播光的媒介,因此,19世纪大多数物理学家相信以太的存在。1817年,菲涅耳进一步假定,以太静止在自由空间和不透明物体中;同时推导出,在透明物体内,以太以小于透明体运动速度的一定比率(此比率与透明体物质的折射率相关,并被称为菲涅耳系数)而运动。菲涅耳的推论被法国物理学家A.斐索在1815年的实验所证实。菲索在这实验中测量了光在水流中的速度,得出水中的以太只是部分被拖曳而慢速前进。其拖曳系数与菲涅耳的推导一致。但在空气中,以太被大多数物理学家看作是静止的 [2] 。
在杨和菲涅耳的工作之后,光的波动说就在物理学中确立了它的地位 [1] 。
随着光的波动说的顺利,以太及其力学性质的假定也给物理学带来诸多负担 [2] 。首先,若光波为横波。另外,弹性媒质中除横波外一般还应有纵波,但实验却表明没有纵光波。光学对以太性质所提出的要求似乎很难同通常的弹性力学相符合。为了适应光学的需要,人们要对以太假设一些非常的属性。因为杨和菲涅耳假定光是横波,这就必然要求有一种弹性固体的以太。但是,它的存在又如何对天体的运动毫无阻碍呢?英国G.斯托克斯和开尔文又提出,以太就像鞋匠的擦线蜡。它既可能发生振动(如激烈打击之下),又塑性地允许重物穿过它缓慢运动。不同颜色的光有不同的频率,当它们穿过透明体时折射率也不同,于是,菲涅耳和菲索的拖曳系数也不同。这样,有多少种频率的光在透明体内就会有多少种不同的以太 [1] 。
纵使如此,以太的观念毕竟助波动说获得了成功。其后,以太在电磁学中也获得了地位。这主要是由于M.法拉第和J.麦克斯韦的贡献 [1] 。
1831年,M.法拉第关于电磁感应实验的成功,促使他建立了电磁力线的概念,并以此概念解释电、磁及其彼此感应的作用,后来,他又提出了电场、磁场和力线场的概念,放弃以太观念,但其间他也曾怀疑光以太是否为力线的荷载物 [2] 。
在法拉第心目中,作用是逐步传过去的看法有着十分牢固的地位。他用力线来描述磁作用和电作用。在他看来,力线是现实的存在,空间被力线充满着,而光和热可能就是力线的横振动。他曾提出用力线来代替以太并认为物质原子可能就是聚集在某个点状中心附近的力线场,但法拉第的观点并未为当时的理论物理学家们所接受 [1] 。
19世纪60年代,J.麦克斯韦提出位移电流的概念,借用以太观念成功地将法拉第的电磁力线表述为一组数学方程式。它被人们称为麦克斯韦方程组。在导出这方程组时,麦克斯韦曾提出,磁感应强度就是以太速度;以太绕磁力线转动形成带电涡元;甚至将他的位移电流概念从绝缘体推广到以太范围。人们将麦克斯韦的以太称为电磁以太。从麦克斯韦方程组中可以导出,电磁扰动的传播速度与已知的光速在实验误差范围内是一致的。因此,麦克斯韦在指出电磁扰动的传播与光传播的相似之后写道:“光就是产生电磁现象的媒质(以太)的横振动”,传播电磁与传播光“只不过是同一种介质而已”。光的电磁理论成功地解释了光波的性质,这样以太不仅在电磁学中取得了地位,麦克斯韦在统一光和电磁现象的同时也统一了发光以太和电磁以太。1888年,H.赫兹以实验证明电磁扰动的传播及其速度,也即发现电磁波的真实存在。这个事实曾一度被人们理解为证实以太存在的决定性实验 [2] 。
关于电场同位移有某种对应,并不是完全新的想法,W.汤姆孙就曾把电场比作以太的位移。另外,法拉第在更早(1838)就提出,当绝缘物质放在电场中时,其中的电荷将发生位移。麦克斯韦与法拉第不同之处在于,他认为不论有无绝缘物质存在,只要有电场就有以太电荷粒子的位移,位移D的大小与电场强度E成正比。当电荷粒子的位移随时间变化时,将形成电流,这就是所谓的位移电流。 [1]
尽管麦克斯韦在电磁理论上取得了很大进展,但他和赫兹等人试图将电磁理论推广到运动物质上并未成功,因为这理论的一个难题是物质本身并不会衰变为以太。
19世纪90年代H.洛伦兹提出了电子的概念。他将物质的电磁性质归之为物质中同原子相关的电子的效应,至于物质中的以太则同真空中以太在密度和弹性方面并无区别。他还假定,以太是静止的,不参与任何运动 [2] 。但是,由于物体中的电子随物体运动时,不仅要受到电场的作用力,还要受到磁场的作用力以及物体运动时其中将出现电介质运动电流,运动物质中的电磁波速度与静止物质中的并不相同。在考虑了上述效应后,他同样推出了菲涅耳关于运动物质中的光速公式。而菲涅耳理论所遇到的困难(不同频率的光有不同的以太)现已不存在。洛伦兹根据束缚电子的强迫振动并推出折射率随频率的变化。洛伦兹的上述理论被称为电子论,它获得了很大成功 [1] 。这样,在19世纪结束之前,所有的物理似乎都可以简化为以太的物理 [2] 。
以太的假设事实上代表了传统的观点: 电磁波的传播需要一个“绝对静止”的参考系,当参考系改变,光速也改变。这个“绝对静止系”就是“以太系”。其他惯性系的观察者所测量到的光速,应该是“以太系”的光速,与这个观察者在“以太系”上的速度之矢量和。
按照当时的猜想,以太无所不在,没有质量,绝对静止。以太充满整个宇宙,电磁波可在其中传播。假设太阳静止在以太系中,由于地球在围绕太阳公转,相对于以太具有一个速度v,因此如果在地球上测量光速,在不同的方向上测得的数值应该是不同的,最大为 c + v,最小为 c-v。如果太阳在以太系上不是静止的,地球上测量不同方向的光速,也应该有所不同。
19世纪中期曾进行了一些实验以求显示地球相对以太参考系运动所引起的效应,并由此测定地球相对以太参考系的速度v,但都得出否定的结果 [1] 。
19世纪末可以说是以太论的极盛时期。但是,在洛伦兹理论中,以太除了荷载电磁振动之外,不再有任何其他的运动和变化。这样它几乎已退化为某种抽象的标志。除了作为电磁波的荷载物和绝对参考系,它已失去了所有其他具体生动的物理性质,这又为它的衰落创造了条件 [1] 。
当麦克斯韦试图用力学以太模型解释“场论”,当人们深入思考麦克斯韦方程组时,问题还是出现了。由麦克斯韦方程组推出的光波与电磁波的常定传播速度,究竟是相对于哪一个参考系而言的?从麦克斯韦的电磁理论看,以太是测定光速的绝对参考系。整个麦克斯韦方程组只对于绝对静止的以太参考系才是成立的。事实上,以太在这里成了牛顿力学中物化了的绝对空间。那么,是否可以测定以太的绝对运动?以太会否随地球运动而漂移?1887年,A.迈克耳孙和E.莫雷以高精度的实验得到的结果仍然是否定的(即地球相对以太不运动),并未发现任何以太漂移 [2] 。实验结果显示,不同方向上的光速没有差异。这实际上证明了以太其实并不存在。此后其他一些实验也得到同样的结果。于是以太进一步失去了它作为绝对参考系的特质 [2] 。这一结果使得相对性原理得到普遍承认,并被推广到整个物理学领域(见狭义相对论)。这个结果被称为19—20世纪之交物理学天空上的第一朵乌云。突破以太观念与实验不合的唯一办法就是放弃以太。它作为可供思考的假想物质的功用已经发挥到了极点 [2] 。
以太说曾经在一段历史时期内在人们脑中根深蒂固,深刻地左右着物理学家的思想。著名物理学家洛伦兹推导出了符合电磁学协变条件的洛伦兹变换公式,但无法抛弃以太的观点。
然而根据麦克斯韦方程组,由于所测量的数据都是在地球上测量出来的,所以该方程里两个参数无方向的标量,是无需指明的指的是地球参考系,所以在地球参考系里光速都是不变的。
以太说的否定
以太说的否定主要有3点:
1:以太存在难以想象。根据当时的以太学说:以太是一种刚性的粒子,十分地坚硬,比最硬的物质金刚石还要硬上不知多少倍。同时又是如此稀薄,以致物质在穿过它们时几乎完全不受到任何阻力,“就像风穿过一小片丛林”(托马斯·杨语)。然而事实是从来就没有任何人能够看到或者摸到这种“以太”,也没有实验测定到它的存在,如果通过麦克斯韦方程来理解电磁波‘‘光”,那么以太非常柔软,因为介质密度越小,折光率越低光(电磁波)速越快一般情况下,真空中光速为c(2.99792×10^8m⁄s),空气中非常接近于c,在水中约为3⁄4c,玻璃中约为2⁄3c。星光穿越几亿亿公里的以太来到地球,然而这些坚硬无比的以太却不能阻挡任何一颗行星或者彗星的运动,哪怕是最微小的灰尘也不行!因此许多科学家怀疑以太的存在。
不过以现在的观点看来也不算什么,现代物理认为宇宙中存在着暗物质,暗能量。按当时的观点来看也是难以理解的。
2:迈克尔逊-莫雷实验的零结果。以太说认为以太是光媒介质,那么地球在以太中运动,在地球上各个方向的光速与地球运动应该符合伽利略变换,即C+V和C-V。迈克尔逊-莫雷实验正是测量C+V和C-V中的V,得到结果为零。这一结果让当时的科学家不解。
由于迈克尔逊-莫雷实验是光的干涉实验,属光速测量的二阶实验。所以实验结果并不能直接证明光速变化为零。历史上对迈克尔逊-莫雷实验还有其它的解释。爱尔兰物理科学家费兹杰惹,荷兰物理科学家洛仑兹就曾认为是量杆在以太中运动,组成量杆的原子和电子之间的距离变短了。而这个观点是符合麦克斯韦电磁方程组的。
3:根据麦克斯韦方程组推导得出光速为常数,其中ε0是真空电容率,μ0是真空磁导率。这两个量当时是通过实验测量出来的,被认为是常数。
真空电容率和真空磁导率被认为是常数,有不合理的地方。它的逻辑是这样的:因为真空中什么都没有,所以真空电导率和真空磁导率是常数。我们可以用相同的逻辑换个思路:因为真空中有以太,地球在以太中运动,所以地球上真空电导率和真空磁导率不同方向有差异。
在19世纪末20世纪初,虽然还有些科学家努力拯救以太,但在1905年爱因斯坦大胆抛弃了以太说,认为光速不变是基本的原理,并以此为出发点之一创立了狭义相对论。爱因斯坦在《论动体的电动力学》一文的前言中说:“‘光以太’的引用将被证明是多余的。” 人们从此接受了电磁场本身就是物质存在的一种形式的概念,而场可以在真空中以波的形式传播。随后量子力学的建立使人们认识到粒子与波实为一个硬币的两面。那种仅仅把波动理解为某种媒介物质的力学振动的狭隘观点已完全被冲破 [2] 。之后“以太”被主流物理学家所抛弃。
在相对论建立之后,无论发光以太还是电磁以太都被排除了。但现代物理学的空间观念中仍然保留了某些和以太相似的看法。例如,不存在超距作用;真空不可视为空无一物,而应当看作是许多能量作用的场所 [2] 。
量子力学的建立更加强了这种观点,因为人们发现,物质的原子以及组成它们的电子、质子和中子等粒子的运动也具有波的属性。波动性已成为物质运动的基本属性的一个方面 [1] 。
然而人们的认识仍在继续发展。到20世纪中期以后,人们又逐渐认识到真空并非是绝对的空,那里存在着不断的涨落过程(虚粒子的产生以及随后的湮没)。这种真空涨落是相互作用着的场的一种量子效应。今天,理论物理学家进一步发现,真空具有更复杂的性质。真空态代表场的基态,它是简并的,实际的真空是这些简并态中的某一特定状态。今天粒子物理中所观察到的许多对称性的破坏是真空的这种特殊“取向”所引起的(见对称性和守恒律、电弱统一理论)。在这种观点上建立的弱相互作用和电磁相互作用的电弱统一理论已获得很大的成功 [1] 。
这样看来,机械以太虽然死亡了,但以太的某些精神(不存在超距作用,不存在绝对空虚意义上的真空)仍然活着,并具有旺盛的生命力 [1] 。
现代物理学里的“以太”编辑 语音
洛伦兹认为光速不变,相信以太存在,并不认可相对论。1920年,爱因斯坦在莱顿大学做了一个“以太与相对论”的报告,试图调和相对论和以太论。他指出,狭义相对论虽然不需要以太的概念,但是并未否定以太,而根据广义相对论,空间具有物理性质,在这个意义上,以太是存在的。他甚至说,根据广义相对论,没有以太的空间是无法想像的。爱因斯坦所说的“以太”其实是广义相对论中的度规场,并不具有物质性。
1997年12月,作为“大红移超新星搜索小组”成员的哈佛大学天文学家基尔希纳根据超新星的变化显示,宇宙膨胀速度非但没有在自身重力下变慢,反而在一种看不见的、无人能解释的力量的控制推动下变快。国际广义相对论学界认为,这种现象是和一种叫“暗能量”的尚不太清楚的宇宙内容物有关(具体内容可以参考广义相对论书籍,比如梁灿彬《微分几何入门与广义相对论<上册>》第十章)。
人们经过哈勃空间望远镜观测发现,事实上宇宙是在不断膨胀并且这一观测结果完全与引入“宇宙常数”之前的引力方程的计算结果相符,爱因斯坦引入的“宇宙常数”便被人们遗忘。后来的一次天文探测显示宇宙可能在加速膨胀,预示着宇宙中存在着某种“巨大的能量”,“宇宙常数”被赋予“暗能量”的含义。
当科学家一再通过各种的观测和计算证实,暗能量在宇宙中约占到73%,暗物质约占到23%,普通物质仅占到4%,预示着人们认识到的宇宙只占整个宇宙的4%,而占96%的东西竟然不为我们所知。
关于暗物质和暗能量的客观存在性,李政道先生在其所著的《物理学的挑战》中已经有所讨论。
2005年10月25日,李政道在清华大学演讲中指出:“21世纪初科学技术最大的谜是暗物质和暗能量。暗物质存在于人类已知的物质之外,人们知道它的存在,但不知道它是什么;它的构成也和人类已知的物质不同。在宇宙中,暗物质的能量是人类已知的能量的5倍以上。暗能量更是奇怪,以人类已知的核反应为例,反应前后的物质有少量的质量差,这个差异转化成了巨大的能量。暗能量却可以使物质的质量全部消失,完全转化为能量。宇宙中的暗能量是已知物质能量的14倍以上。”
新世纪之初美国国家研究委员会发布一份题为《建立夸克与宇宙的联系:新世纪11大科学问题》的研究报告,认为暗物质和暗能量应该是未来几十年天文学研究的重中之重,“暗物质”的本质问题和“暗能量”的性质问题在报告所列出的11个大问题中分列为第一、第二位。
19世纪的“以太”观念可能包含了暗物质及暗能量,若与有关引力物理实质的文章中的基本粒子结构新观念对比,就可以看出“以太”观念和21世纪的科学新观念息息相关:其缺陷在于把夸克、磁单极子、引力子、能量子这些暗粒子流笼统的作为“以太”而混为一谈。实际上,随着21世纪人类对暗物质、暗能量研究的开展,“以太说”在某种程度上开始复活,但是这已经不是传统意义上的“以太说”。
以太百科知识
以太(英语:Luminiferous aether、aether 或 ether)或译为光以太,是古希腊哲学家亚里士多德所设想的一种物质,为五元素之一。19世纪的物理学家,认为它是一种曾被假想的电磁波的传播媒质。但后来的实验和理论表明,如果不假定“以太”的存在,很多物理现象可以有更为简单的解释。也就是说,没有任何观测证据表明“以太”存在,因此“以太”理论被科学界抛弃。
历史
19世纪,科学家们逐步发现光是一种波,而生活中的波大多需要传播介质(如声波的传递需要借助于空气,水波的传播借助于水等)。受经典力学思想影响,于是他们便假想宇宙到处都存在着一种称之为以太的物质,是这种物质作为光的传播中的介质。
以太的假设事实上代表了传统的观点: 电磁波的传播需要一个“绝对静止”的参照系,当参照系改变,光速也改变。
这个“绝对静止系”就是“以太系”。其他惯性系的观察者所测量到的光速,应该是 “以太系” 的光速、与这个观察者在 “以太系” 上的速度之矢量和。
按照当时的猜想,以太无所不在,没有质量,绝对静止。以太充满整个宇宙,电磁波可在其中传播。假设太阳静止在以太系中,由于地球在围绕太阳公转,相对于以太具有一个速度v,因此如果在地球上测量光速,在不同的方向上测得的数值应该是不同的,最大为 c+v,最小为 c-v(如同船只动力c,河流流速v,则船速可能为正向c+v、逆向c-v)。如果太阳在以太系上不是静止的,地球上测量不同方向的光速,也应该有所不同。
1881年-1884年,阿尔伯特·迈克耳孙和爱德华·莫雷为测量地球和以太的相对速度,进行了著名的迈克耳孙-莫雷实验。实验结果显示,不同方向上的光速没有差异。这实际上证明了光速不变原理,即真空中光速在任何参照系下具有相同的数值,与参照系的相对速度无关,以太其实并不存在。后来又有许多实验支持了上面的结论。
以太说曾经在一段历史时期内在人们脑中根深柢固,深刻地左右着物理学家的思想。著名物理学家洛伦兹推导出了符合电磁学协变条件的洛伦兹变换公式,但无法抛弃以太的观点。
然而根据麦克斯韦方程组,电磁波的传播不需要一个“绝对静止”的参照系,因为该方程里两个参数都是无方向的标量,所以在任何参照系里光速都是不变的。
爱因斯坦则大胆抛弃了以太学说,认为光速不变是基本的原理,并以此为出发点之一创立了狭义相对论。虽然后来的事实证明以太确实不存在,不过以太假说仍然在我们的生活中留下了痕迹,如以太网路等。
但有些人推测,以太可能是由一种宇宙的暗物质所构成,又称“光引力行为”,光引力行为是一种只有属于光的万有引力,发光者借由暗物质的聚合而产生光,可是这些也只是在构想的阶段。
从笛卡尔的角度来看,物体之间所有的作用力都必须透过媒介来传递,不存在所谓的超距作用。因此,空间中不可能是一无所有的,而是充满着一种叫以太的物质。以太虽然无法被人体所感知,但却能传递作用力,例如磁力、月球对潮汐的作用力等。
之后,以太又跟光波动说有很大关联,它被当作是光波的荷载物。光波动说是由胡克所提出的,并由惠更斯做进一步的发展。
由于光可以在真空中传播,因此惠更斯提出,荷载光波的媒介(以太)应该充满了包括真空在内的全部空间,并能渗透到平常的物质当中。以太除了被当作为光的荷载物质之外,惠更斯也利用以太来解释引力的现象。
牛顿虽然不同意胡克的光波动说,但又和笛卡尔一样反对超距作用,并承认以太这种物质的存在。牛顿的观点是,以太不一定是单一的物质,因此能传递各种作用力,如产生电、磁和引力等不同的现象。牛顿也认为以太可以传播震动,但以太的震动不是光,因为当时光波动说还不能解释光的偏振现象,亦不能解释光为何会直线传播。
十八世纪是以太论没落的时期。由于法国笛卡儿主义者拒绝引力的平方反比定律,而使牛顿的追随者起来反对笛卡尔哲学体系,因此连笛卡尔倡导的以太论也一并进入了反对之列。
随着引力的平方反比定律在天体力学方面的成功,以及探寻以太的实验并未获得成果,使得超距作用观点得以流行。光波动说也被放弃了,而光微粒说却得到广泛的承认。到了十八世纪后期,证实了电荷之间(以及磁极之间)的作用力同样是与距离的平方成反比。于是电磁以太的观念被抛弃,超距作用的观点在电磁学中也占据了主导的位置。
十九世纪,以太论获得复兴以及发展,这点首先还是由光学所发展起的,主要是托马斯·杨及菲涅尔的实验结果。托马斯·杨用光波的干涉解释了牛顿环,并在实验的启示下,于1817年提出的光波为横波的新观点,解决了光波动说长期不能解释光的偏振现象的困难处。
菲涅尔用光波动说成功地解释的光的衍射现象,他提出的理论方法(常称为惠更斯-菲涅耳原理)能正确地计算出衍射的图案,并且能解释光的直线传播现象。之后菲涅尔又成功进一步解释了光的双折射,获得了很大的成功。
1823年,菲涅尔根据托马斯·杨的光波为横波的学说,和他自己在1818年所提出的:
透明物质中以太密度与及折射二次方成正比的假设,在一定的边界条件下,推出关于反射光和折射光振幅的著名公式,他很准确的说明了大卫·布儒斯特数年前从实验上所测得的结果。
以太的否定掀起了物理学新的革命!狭义相对论即将诞生
原创|发布:2018-06-14 14:46:13 更新:2018-06-14 14:46:13 阅读 8008赞 95
基于这种朴素的观念,人们自然而然会提出来宇宙中到处都充满着一种绝对静止的介质,只不过人们暂时还没找到这种介质罢了。科学家姑且把这种充满宇宙的介质称为“以太”。以太的概念来自亚里士多德的五种基本元素之一,笛卡尔则首次把以太引入到科学的范畴。
故事要追溯到牛顿力学。1687年,牛顿发表了《自然哲学原理》标志着牛顿力学的基厦建立完成。我们中学所学的物理都是围绕牛顿力学展开的。牛顿力学想必大家都很熟悉了,归根结底就是牛顿三大运动定律外加一个万有引力定律。我不用在这多赘述了,想必大家已经很了解了。
牛顿力学的绝对时空观有一个很重要的推论就是速度叠加原理。简单来说,你测量出和你相对或者相向而来物体运动速度是不一样。这也就意味着在牛顿力学里,任何物体都没有绝对的速度,包括光速。简单来说,你测量物体的速度或光速的具体数值在于你的运动方向朝向或远离被测量物体,由此演变而来的数学形式是伽利略变换,这种常识思维其实是一种隐患。

牛顿力学还埋藏了另一个定时炸弹,这就是一种朴素的观点:任何物体之间的作用都需要一个传播的“中介”。比如你不可能隔空打牛,你要打牛就需要用木棍这样的介质。牛顿虽然提出来万有引力定律,但是他并不明白引力的本质。在牛顿力学中,引力貌似不需要“中介”就可以给其他物体施加外力,可牛顿力学并不允许脱离介质的超距作用出现!但是人们又找不到万有引力作用的介质是什么?比如太阳给地球施加了万有引力,迫使地球绕其旋转,但是地球和太阳之间除了电磁辐射,其绝大部分是真空的,这不就是超距作用吗?难道太阳给予地球的作用力不需要介质吗?
基于这种朴素的观念,人们自然而然会提出来宇宙中到处都充满着一种绝对静止的介质,只不过人们暂时还没找到这种介质罢了。科学家姑且把这种充满宇宙的介质称为“以太”。以太的概念来自亚里士多德的五种基本元素之一,笛卡尔则首次把以太引入到科学的范畴。

既然大家都已经认可了以太的存在,下一步就是寻找它存在的证据喽!科学家们曾经提出许多验证以太的实验,但都没有以下这个实验出名。这就是阿尔伯特·迈克尔逊和爱德华·莫雷一起合作的实验,此实验也冠以他们的名字。既然以太这种介质充满了宇宙,而且绝对静止,我们就可以测量地球相对于“以太”的运动速度。实验具体可以参考维基百科,这里姑且不提及。但实验的结果则让人大吃一惊!
从1687年标志着牛顿力学的建立,到1887年迈克尔逊—莫雷实验的完成。整整200年过去了,人们原本以为真实存在的以太并没有被实验所证实,反倒被证伪了。

实验结果就是:没有以太。科学家疑惑:难道力的传递不需要介质而超越空间吗?而且这个实验还有一个重要的结论就是光速不变。不管你怎么测量,光速就是不变的。
牛顿力学中的速度叠加原理和不允许出现的超距作用,瞬间就被迈克尔逊—莫雷实验给踩个稀碎。问题到底出现在哪? 洛伦兹和庞加莱都做出来了相应的思考。不过洛伦兹只是基于实验结果建立起来了洛伦兹变换,他没有胆量质疑牛顿力学的权威。

而庞加莱曾经思考这是不是由于时空的关系导致的,他把矛头指向了人们想都不敢想的时间,难道时间并不是人们想象的那样均匀而平滑地流逝吗? 但是庞加莱并没有系统研究这个问题。
让牛顿麦克斯韦都沦陷的以太,差点颠覆整个经典力学、电磁理论
原创2019-05-29 13:36·胖福的小木屋
在 20 世纪之前,“以太”是所有物理学奖都深信不疑的物质观念,所有的物理学家所做的理论、研究、成果都是围绕着“以太”而展开,即使是牛顿、麦克斯韦这样的大神,这朵笼罩在物理史上的乌云,差点掀翻了整个经典力学、电磁理论,让所有物理学家辛辛苦苦构建的物理大厦轰然倒塌。
“以太”(Ether)一开始是一个哲学概念,诞生于古希腊时期,古希腊人以其泛指青天或上层大气。在亚里士多德看来,物质元素除了水、火、气、土之外,还有一种居于天空上层的以太。在科学史上,它起初带有一种神秘色彩。后来人们逐渐增加其内涵,使它成为某些历史时期物理学家赖以思考的假想物质。
当时古希腊人认为的元素
到了笛卡尔的手里,以太就正式入驻物理这座大厦,笛卡尔是一个对物理学、数学的发展都有着重大影响的哲学家。他最先将以太引入科学,并赋予它某种力学性质。在笛卡尔看来,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用。因此,空间不可能是空无所有的,它被以太这种媒介物质所充满。以太虽然不能为人的感官所感觉,但却能传递力的作用,如磁力和月球对潮汐的作用力。
在牛顿之前,大家关于这个对于物体之间的作用就存在两种对立的猜想:一种认为物体之间除了通常的接触作用(拉压、冲击)之外,还存在超距作用;一种认为物体之间的所有作用力都是近距作用,两个远离物体之间的作用力必须通过某种中间媒介物质传递,不存在任何超距作用,这种中间媒质被称为以太。当然了,我们现在知道,宇宙之间有四大力,分别是强力、弱力、引力、电磁力。
而笛卡尔可谓是牛顿的引路人,牛顿创立流数术(微积分)也是从笛卡尔《几何学》获取的灵感,当时他对笛卡尔求切线的“圆法”发生兴趣并试图寻找更好的方法。最终,牛顿首创了小o记号表示x的无限小且最终趋于零的增量。牛顿就借助于几何解释把流数理解为增量消逝时获得的最终比。
尽管牛顿是光的微粒说的创始人,当时对于光究竟是什么,物理学家产生了激烈的争执,牛顿的老对手胡克和法国科学界掌门人惠更斯提出了波动说,他们认为认为光线在一个名为发光以太的介质中以波的形式四射,并且由于波并不受重力影响,他假设光会在进入高密度介质时减速。荷载光波的媒介物质也就是以太应该充满包括真空在内的全部空间,并能渗透到通常的物质之中。除了作为光波的荷载物以外,惠更斯也用以太来说明引力的现象。
而牛顿的微粒说则认为物体是由大量坚硬粒子组成的,但牛顿还是给以太在物理大厦中找到了一个位置。
牛顿在做光学实验
牛顿也认为以太可以传播振动,但以太的振动不是光,因为光的波动学说不能解释光的偏振现象,也不能解释光的直线传播现象。所以牛顿认为以太不一定是单一的物质,因而能传递各种作用,如产生电、磁和引力等不同的现象。
引力甚至电、磁力是在以太中传播的。受经典力学思想影响,物理学家便假想宇宙到处都存在着一种称之为以太的物质,他们普遍认为以太是传播电磁波和光的媒介。而经典物理学理论中,将这种无处不在的“以太”看作绝对惯性系,其它参照系中测量到的光速是以太中光速与观察者所在参照系相对以太参照系的速度的矢量叠加。以太作为绝对运动的代表,是经典物理学和经典时空观的基础。而这根支撑着经典物理学大厦的梁柱。我们知道,经典物理学有三大理论:经典力学、经典电磁场理论和经典统计力学。
除了经典统计力学,其他的两大理论都和以太有关。麦克斯韦建立的电磁场理论,将电学、磁学、光学统一起来,是19世纪物理学发展的最光辉的成果,是科学史上最伟大的综合之一。可以说,没有电磁学就没有现代电工学,也就不可能有现代文明。
而麦克斯韦为了把电磁场理论由介质推广到空间,假设在空间存在一种动力学以太,它有一定的密度,具有能量和动量:它的动能体现磁的性质,势能体现电的性质,它的动量是电磁最基本的量,表示电磁场的运动性质和传力的特征。在1865年,他提出了一共包含20个变量的20个方程式,即著名的麦克斯韦方程组。
后来,对麦克斯韦方程组进行简化和完善的是奥利弗·赫维赛德和约西亚·吉布斯,他们以矢量分析的形式重新表达,才有了现在我们所看到的麦克斯韦方程组!
麦克斯韦方程组有积分和微分两种形式
简单来说,麦克斯韦电磁理论把传播光和电磁波的介质说成是一种没有重量,可以绝对渗透的“以太”。“以太”既具有电磁的性质,又是电磁作用的传递者,又具有机械力学的性质,它是绝对静止的参考系,一切运动都相对于它进行。这样,电磁理论因牛顿力学取得协调一致。“以太”是光、电、磁的共同载体的概念为人们所普遍接受。
所以说,以太这个假象的物质观念可以说几乎充斥了整个物理大厦,在当时,偏偏许多物理学家认为这座由经典力学、经典电磁场理论和经典统计力学构建的物理大厦已经足够完美。著名物理学家基尔霍夫就说过:“物理学已经无所作为,往后无非在已知规律的小数点后面加上几个数字而已。”
普朗克的老师约里就曾劝他不要学纯理论,因为物理学“是一门高度发展的、几乎是臻善臻美的科学”。后来普朗克啪啪打了老师的脸,创建了量子力学,直接建了一座新的物理大厦,成为了现代物理学的两大支柱。
这才是老师叫普朗克不要学物理的原因啊
如果以太学说被掀翻,那么物理学家关于光电、磁的所有认知都会被推翻,不仅仅是经典力学、电磁场理论将会覆灭,整个物理大厦也将摇摇欲坠。
这个时候,一个非常尴尬的事情发生了,著名物理学家迈克尔想要证明以太的存在。进行了著名的迈克耳孙—莫雷实验。
这个实验的用意在于探测光以太对于地球的漂移速度,从而证明以太的存在。因为在经典力学里,以太代表了一个绝对静止的参考系,而地球穿过以太在空间中运动,就相当于一艘船在高速行驶,迎面会吹来强烈的“以太风”。若能测定以太与地球的相对速度,即以太漂移速度,便可证明以太的存在。
以太风
迈克尔逊在1881年进行了第一次实验,想测出这个相对速度,但结果并不十分令人满意。于是,他和另外一位物理学家莫雷合作,在1886年安排了第二次实验。这可能是当时物理史上进行过的最精密的实验了。他们动用了最新的干涉仪。为了提高系统的灵敏度和稳定性,他们甚至多方筹措,弄来了一块大石板,把它放在一个水银槽上。这样就把干扰的因素降到了最低的限度。
迈尔克实验
然而,实验结果却让他们无比震惊和失望:两束光线根本就没有表现出任何的时间差。以太似乎对穿越于其中的光线毫无影响。根本测量不到地球相对于以太参照系的运动速度。 地球相对以太不运动。此后其他的一些实验亦得到同样的结果。迈克尔逊和莫雷不甘心,一连观测了四天,情况都是一样。迈克尔逊和莫雷甚至还想连续观测一年,以确定在四季中,地球绕太阳运行对以太风造成的差别。但因为这个否定的结果是如此清晰而不容质疑,这个计划被无奈地取消了。
迈尔克实验
迈克尔逊-莫雷实验是物理史上最有名的“失败的实验”。当时,它在物理界引起了轰动。因为以太这个概念作为绝对运动的代表,是经典物理学和经典时空观的基础,也是电磁理论的核心。而这根支撑着经典物理学大厦的梁柱竟然被一个实验的结果而无情地否定,那马上就意味着,整个物理世界将会轰然崩塌。
至死,迈克尔都不愿意相信实验的结果,仍然固执相信以太的存在,念念不忘“可爱的以太”。而许多物理学家则开始了轰轰烈烈的补救行动,花费数百年时间辛苦搭建的物理大厦,怎么可能让他付之东流,其中,最为著名的就是哈伦兹提出的哈伦兹变换。
洛伦兹为了在承认光速与参照系无关的条件下,拯救以太假设,便抛弃了空间间隔和时间间隔与参照系无关的绝对观念。在他看来,常驻以太参照系是基本参照系,在这个参照系中,时间是均匀流逝的,空间是均匀的,各向同性的。任何实际参照系都相对于这个基本参照系运动着。
根据他的设想,观察者相对于以太以一定速度运动时,长度在运动方向上发生收缩,抵消了不同方向上由于光速差异,这样就解释了迈克耳孙-莫雷实验的零结果。
洛伦兹变换一定程度上拯救了经典物理学这座大厦,然而却治标不治本,随着实验器材的精度不断提高,迈克耳孙-莫雷实验被众多物理学家相信,他们开始慢慢怀疑以太的存在,这也让经典物理学大厦随时都有倒塌的风险。
这时候,爱因斯坦出现了,既然万事源于以太,那就把以太丢掉好了。
爱因斯坦认为既然光速不变,作为静止参考系的以太就没有理由存在。于是抛弃静止参考系以太、以光速不变原理和狭义相对性原理为基本假设的基础上建立了狭义相对论。爱因斯坦基于事实的观察着眼于修改运动、时间、空间等基本概念,重新导出洛伦兹变换,并赋予洛伦兹变换崭新的物理内容,来解释迈克尔逊-莫雷实验和光速不变。爱因斯坦的洛仑兹变换是指纯数学的空间缩短,不再是组成量杆的带电粒子距离缩短。而且这种空间缩短不具有任何实质性的物理意义。
在狭义相对论中,空间和时间并不相互独立,而是一个统一的四维时空整体,不同惯性参照系之间的变换关系式与洛伦兹变换在数学表达式上是一致的。
(简单来说,爱因斯坦给经典力学和电磁场论都划分了各自适用的领域,一旦超过了这个范围,那么将不再适用)
爱因斯坦的狭义相对论剿灭了以太这朵乌云,证明光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的,由此否认了以太(绝对静止参考系)的存在,至此,整整桎梏了物理学家近 300 年的以太彻底消失,经典力学(作用于宏观低速弱引力领域)与电磁理论在各自领域各司其职,而相对论也成为了现代物理学的两大支柱之一。
做了一点微薄的贡献
来源:https://www.toutiao.com/a6696154178072347144/
科学史上最神秘的概念之一,“以太”究竟是什么?
原创2021-10-07 11:52·rmgago
当你阅读世界科学史的时候,你会很容易对“以太”这个概念产生浓厚的兴趣。”以太”,听起来有些令人感到费解,其实它是英文Ether或Aether的音译,是大名鼎鼎的古希腊学者亚里士多德所设想的一种物质,在科学发展历史上,它被很多科学家用来解释各种自然现象,称得上是科学史上最为活跃,也最富神秘色彩的概念之一——它从未被证实过存在,却在很多著名科学理论中扮演很重要的角色。
以太究竟是什么?最初亚里士多德提出“”以太‘’这一概念之时,他是将以太作为除了水、火、气、土之外的第五种物质——“地在水里,水在空气里,空气在以太里,以太在宇宙里”,是组成世界的元素之一。后来法国学者笛卡尔为“以太”概念的发展作出了进一步贡献,他认为,以太是某种传递物体之间作用力的物质,它充斥着真空在内的全部空间,并能渗透到物质中。
在著名的光的微粒说以及光的波动说的大战中,“以太”是最为重要的概念之一。在光的波动说中,以太被认为是波动媒介,由于当时的科学家普遍反对超距作用,以太得到了很多科学家的认可 。牛顿是光的微粒说的支持者,在他的理论中以太并不是传递光的介质,但以太能传递各种作用,因而能产生电、磁和引力等不同的现象。
18世纪,光的微粒说在与光的波动说的较量中占据了上风,以太论也随着波动说的弱势而逐渐沉寂。但到了19世纪,科学家发现光是一种波,以太概念得到重生,它被认为是传递光波的介质。在托马斯.杨和菲涅耳的光的波动说理论以及法拉第和麦克斯韦的电磁学理论中,都涉及到了以太的概念,然而,科学家们无数次试图寻找以太粒子的努力均无功而返。
1881年-1884年,阿尔伯特·迈克尔逊和爱德华·莫雷进行了著名的迈克尔逊—莫雷实验,他们用迈克尔逊干涉仪测量两垂直光的光速差值。假设以太是光媒介质,那么在地球上各个方向的光速与地球运动应该符合伽利略变换——地球以每秒30公里的速度绕太阳运动,就会遇到每秒30公里的“以太风”迎面吹来,同时以太风也会对光的传播产生影响,当地球穿过以太绕太阳公转时,在地球通过以太运动的方向测量的光速应该大于在与运动垂直方向测量的光速。然而,实验证实不同方向上的光速不存在差异。光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的,这成为驳斥以太存在最有力的证据。
1905年,爱因斯坦在认为光速不变的基础上创立了狭义相对论,人们逐渐认可,电磁场本身就是物质存在的一种形式,而场可以在真空中以波的形式传播。
评论:
这个以太真是太有意思了。在好多理论中都有以太的影子。
科学认知不到的时候 就会有一些神秘的概念 西方有以太 中国有气
他们说的以太,就是我说的阴阳之力
逻辑陷阱:“看不见不等于不存在”和“科学不能解释”【参考】
2021-10-11 08:43·怀疑探索者
之前我发表过两篇文章,一篇是《气功爱好者的混乱逻辑》,谈了所谓“看不见不等于不存在”的逻辑和语术陷阱,一篇是《脉轮、卡尔良相机、人体辉光:统统是伪科学》,对所谓“迷信科学”“科学不能解释”的谬论进行了剖析。这两篇文章对迷信思维进行了全方面的分析,驳斥了一些似是而非的低劣逻辑。现将两篇文章的论点予以合作,整合为一篇文章。不加原创。欢迎各位朋友们转载。
风看不见,莫非风不存在吗?
最典型的留言,是很多气功爱好者的一句口头禅,他们还认为这样说很有道理 企图以此来证明“气功是存在”的观点。他们喜欢这样的一句话——“风看不见,莫非风不存在吗?”类似的还有“电磁波看不见,莫非电磁波不存在?”以此推论出“鬼神菩萨是存在的”这种肯定式的结论,凡是说不存在的,都被扣上“无知者无畏”的帽子。
唯心主义者都爱这类口头禅,但这是混乱的逻辑思维。
我发现,不仅仅是气功爱好者喜欢拿“”风看不见不存在吗”做他们的口头禅,绝大多数唯心主义者都喜欢使用这句话。那么,他们的这句话,到底是否正确?能不能作为支持他们观点的武器呢?
实事求是地说,他们说的“风不存在不存在吗”这句反问,其实并没有什么问题。答案是,风确实用人的肉眼无法直接看见,但是风确实存在。
我们知道,风的本质是空气分子受到气温气压变化的影响在空间内流动的自然现象,空气由氧气、氮气、二氧化碳以及其他气体分子构成,只要确定这些气体分子是存在的,当然就可以证明风是存在的。而且,虽然人的肉眼无法直接看见风,但是人类的视觉可以看见风的能量造成一些参照物体的震动和位移,比如炊烟被风所扭曲方向,旗帜在风的吹拂在列列飘扬,船只被风吹得在水面上左右摇晃……由此人们依照参照物制订了0~12级的风力等级表。
风力等级表
而人的皮肤也有触觉,更可以直接感觉风对人体的推动,可以感受到风的压力、方向。我们往风里面抛洒一些碎纸屑,也看见看见这些碎纸屑被气流吹拂的四处乱舞。在一个故事里,一个外国科学家仅仅在空中抛洒出一堆碎纸屑,就足以判断几十里外核爆试验的强度。如果没有风力的存在,他是做不出这种判断的。
此外,风是由气体分子构成的,如果对气体分子在实验室进行极度压缩,就可以变为液态,这样也就可以直接看见它们了。
风对旗帜的扰动
所以说,风确实是存在的,人类可以通过种种的对现象的观测,来轻而易举的证实风的存在。
所谓的“看不见”,仅仅是这些气功爱好者或者唯心主义人士狭隘的认知观,因为他们受限于教育程度以及逻辑判断能力,仅仅把“肉眼看不见”等同于“看不见”。这是气功爱好者们很混乱的逻辑思维。但肉眼看不见,依然可以用其他的经验方法手段,以及科学实验来证实,未必一定要用人的肉眼辨识的方法才能证实某些东西的存在是否。
故,他们说“风看不见不存在吗”这句反问的话,本身并没有什么问题,但是仅仅使用这句话,根本不能对他们坚持的“气功是存在的”或者其他的某些神秘主义现象是存在的结论有任何的帮助作用。
不用肉眼辨识的方法,通过很多种其他的方式,一样可以证明“肉眼看不见的东西是存在的”。
比如,以太这种物质是否存在,一直是20世纪初期科学家和思想界最想弄清楚的问题。当时,绝大多数科学家都从内心认可“以太”这种看不见,但是无处不在的介质,确实弥散存在于宇宙空间。为了证实以太确实是存在的,于是有了迈克尔逊-莫雷实验。
在这个实验开始之前,科学家们的基本思路是,光的传播必须依赖看不见的介质“以太”,而以太虽然看不见,但应该存在于宇宙空间各处。如果地球以每秒30公里的速度绕太阳运动,就必须会遇到每秒30公里的“以太海洋”的迎面阻力。这样,它也肯定对光的传播产生影响。如果存在以太,则当地球穿过以太绕太阳公转时,在地球通过以太运动的方向测量的光速(当我们面对光源运动时)应该大于在与运动垂直方向测量的光速(当我们不面对光源运动时)。
迈克尔逊干涉仪
可是,实验过程运用了迈克尔逊干涉仪,多次精确的测量两束垂直光的光速差值,所有的测量的结果最终并没有得出任何差异值。本来是一场证明以太存在的科学实验,结果反而成为推翻以太假说的有力证据。完成这次实验之后,迈克尔逊等原本支持以太理论的科学家们,他们以诚实、高贵的品格,立即接受了新的科学结论,而不是固执己见,非要坚持原有的主观结论。他们的这种尊重客观、实事求是的理性品格,恰恰是某些xx爱好者所不具备的。
随后,科学界又通过一系列的分析和实验,终于把以太这种假说否认掉。
气功的核心物质,就是在人体经络中流动的“气流”。经络和气流,都是一种被人们在找到证据之前就首先假定存在的物质,但是科学界已经用大量的科学实验,就如同当初的麦克尔逊-莫雷实验的结果一样,证明它们都是不存在的。
其实,很多东西原本都是“肉眼看不见的”,但是科学实验都可以找到它们存在的证据。比如,人们也无法直接看见电子的存在,但是科学家汤姆逊通过阴极射线实验,发现阴极射线会用电场而偏离,从而证明了电子确实是存在的。
还有一些物质比较特殊,没有做实验的客观条件。比如,爱因斯坦的相对论方程可以推导出黑洞可能存在。但要证明它,需要一些方法。黑洞这种特殊的天体,由于质量过于强大,将整个空间都封闭起来,所以没有光可以脱离其视界,我们也是看不见黑洞的。目前,我们也没有实验室可以人工制造出一个黑洞来证明它的存在。不过,即使实验室无非证明,依然有其他间接的手段可以证实它。比如,按照爱因斯坦相对论的推论,得出引力波的存在。现在,科学界已经测量到了引力波是确实存在的。而黑洞与黑洞的合并,黑洞与与中子星合并,都会有强烈引力波辐射。科学家通过引力波探测仪,已经观测到了这些引力波的扰动,则证明黑洞的存在。
看不见黑洞,但依然可以证明它的存在
除外,黑洞的引力场会对周边星空区域造成引力扰动,让一些天体的运行轨道偏离正常位置。这些都可以被射电望远镜捕捉到,通过计算,就可以找到那个造成干扰的引力场 从而证实黑洞的存在。
黑洞的视界外面,有一个巨大的吸积盘,是大量的星际物质包括恒星气体被黑洞的万有引力拖拽造成。这个吸积盘,也是可以被观测到的。
此外,科学家还试图观测到“霍金辐射”现象,按照著名宇宙学家霍金博士计算出来的观点,黑洞也并不是只吃不吐的,它也会缓慢的辐射出一些粒子,最终把黑洞本身消耗掉,只不过这个过程极其缓慢。如果证实了“霍金辐射”,也能证明黑洞的存在。如果霍金博士在生前就能证明“霍金辐射”,他是铁定获得诺贝尔奖的。
霍金博士
所以说,科学家有种种的技术手段,通过一些现象的分析,就可以得出黑洞是存在的结论。黑洞的存在,已经被科学界所广泛的认可。
换言之,即使是人的肉眼无法直接看见,或者是人的手直接触碰感受到——即气功爱好者们所谓的“看不见”——对于科学家来说,通过一些基于现象的理论计算,或者实验中的观测,也可以间接的推导出某些东西是存在的。上述的例子都可以证明。
而气功爱好者所坚持的“气流”“人体气流外放”,不但人的肉眼看不见,连其他的间接的手段也是无非证明的。包括几十年来所有的科学实验,也无法找到这些子虚乌有的东西。气功爱好者的“证据”,无非是他们自己个人的主观感受。但是主观感受是最靠不住的。一些气功练习者,本身就患有癫痫等脑部疾病,还有的人是敏感体质,外界环境稍有变化,他们都会感触很神。还有些人,其实是人体血压升高,也误以为是“气流”,不过是心理反应罢了。
类似的,还有人说,“有神论者不能证明神是存在的,但无神论者也同样不能证明神是不存在的。”但这观念是双重的逻辑错误。中国社会科学院研究员李申强调指出:
“第一,神的存在,是有神论者提出来的。如果有神论者不能证明神的存在,那就只能说明神的不存在。这才是合乎逻辑的结论。第二,神祇观念发展的历史,就是一部证明神祇并不存在的历史。无论 神祇被说成什么形态,都是不存在的。问题仅仅在于,现存的宗教,他们可以否定别人神祇的存在,比如基督教,他们认为除了他们自己所信的神,其他的神祇就都是偶像崇拜,不是神。然而当别人要否定他们自己的神的时候,他们就难以容忍了。然而,这个否定时期已经到来,而且基督教自身,也不断有神学家怀疑甚至否定他们原有的神的存在。”
特别指出:证明神灵的存在,不是无神论和科学的义务,而是有神论的义务。
“迷信科学”是没有任何逻辑的鬼话
某位修道的网友说:“有时候不要迷信科学是好事,保持接纳心和好奇心”。似乎科学打压了“接纳心和好奇心”。当年马老板与王大师勾肩搭背,又是吃饭又是拍照片,后来王大师身败名裂,马老板就说过类似“我有好奇心”的话。
我要指出来,这位网友“迷信科学”的语言本就是一个病句,逻辑上完全不通。类似于他在说“方的圆”“圆的方”。科学本就是反迷信,何来“迷信科学”?具体可以参考我的旧作《如果科学是迷信,健康就是一种病》。科学并不代表任何知识和理论,科学的核心是方法体系,是一种思维模式,这种方法体系和思维模式告诉你如何获得最可靠的知识。我们信任从科学方法得到的科学知识是最靠谱的;科学学说不是真理,是可能被证伪的,但这不妨碍它是最可靠的。
值得注意的是,个人假说、科学假说、科学理论是三种不同层次。
低层次:
仅有思辨,就是个人假说。这是最低的层次。
中层次:
思辨加上数学模型,给出科学验证的方法,可以证伪,就是科学假说。这是稍高一个的层次。但是它还缺乏被科学实验验证成立。
高层次:
在科学假说的基础上,设计出一个逻辑上严密,实验过程符合严格可控条件,可以无数次被重复,可以独立验证,符合概率统计规律的实验方法,然后通过了这个实验方法获得了肯定,这个就是科学理论。科学理论是最高层次,意味着它在任何的一个时间段都是“有效”“有用”的。
“人体辉光”就纯粹属于属于个人假说,弦理论这类没有被实验证明但有数学模型的属于科学假说。“人体辉光”可以被彻底否认,因为它本就是伪科学。
很多伪科学信仰者鼓吹“”不要打压接纳心和好奇心”,但问题是,这类伪科学并不是“科学解释不了”,而是早就解释完毕。弦理论这类的科学假说也可能被否认,但它依然具有科学价值。科学理论则拥有不可能被推翻,只能被局部的修正。像地心说,就没有被日心说修正,见《为“地心说”正名:虽然落败,但它依然是科学理论》,因为地心说是科学理论。为什么科学理论不能被推翻?因为科学理论在解释事物的时候有用,比如,“在托勒密发明“地心说”之前,所有的天文理论预测天体精确度为10,托勒密等于一下子将精确度提高到了95以上。使用“地心说”理论来预测天体位置,预报日食和月食,精确度达到了误差不超过1个小时,预测五大行星的轨迹,误差也绝对不超过几天。而在此之前,这是不可想象的伟大成就,仅预报五大行星的轨迹,就没有一个人成功过!是托勒密第一个比较精确的成功预报了五大行星的运行轨迹。这就是说,“地心说”并非是无用的,确实解决了不少实际问题,而且解决得相当出色。伪科学是没有用的,“地心说”则是有用的,可以切实的解决问题,所以它不是伪科学,是当时的科学理论。甚至属于那个年代的天文学大成。正因为“地心说”确实有用,真的可以解决问题,所以它被写进天文学教材1500多年而没有被取代过。”
“地心说”模型并非一无所是
牛顿力学与相对论的关系也是这样。爱因斯坦从来就没有推翻过牛顿力学,仅是把牛顿力学的适用范畴予以延伸。因为牛顿力学确实可以在某一个适用范畴内很好的解决问题,比如观测行星轨距,可以做精确的预言,比如观测金星的轨迹,时间误差不超过一秒。什么叫做“推翻”?就是证明牛顿力学无用。比如,你证明了大质量物体不会吸引小质量物体,一个人从悬崖上跳下来不会落到,则你就是证明牛顿力学被推翻了。事实证明,牛顿力学确实有效,那么就不能说“推翻”了牛顿力学。
科学理论一旦成立,就永远不会被推翻,这是颠扑不破的道理。我们当然要信任这些科学理论,凭什么就此说这是“迷信”呢?
神医
社会上确实有一些打着“高科技”概念旗号坑蒙拐骗的人,他们给人们造成了财产损失,所以有人就说“不要迷信科学”。问题是,这种说法有“严重的逻辑缺陷”。消费者迷信的根本不是“科学”,而是迷信冒充科学人士、“伪科学理论”。这些打着“高科技”旗号坑蒙拐骗的人,他们本身也不代表科学,而是代表伪科学。所以我曾经在一篇文章中说过:
有“真\伪专家”打着科学的旗号兜售所谓的“高科技保健品”,民众由于缺乏科学认知,一看是“专家”推荐的,似乎“很科学”,便选择了盲从。其实,民众迷信的本质是“缺乏判断力——迷信伪装成代表科学的权威”。不管这些“专家”是不是真的,拿不出确凿的证据证明其推荐的保健品确有疗效,我们就不认他,不管这个专家是教授还是部长,这个就是不迷信“权威”。部分民众由于科学素养不高,错误地迷信了“权威”,这种行为恰恰不是迷信科学,而是脱离了科学。而科学精神就是保持对“权威”的质疑,是“动态开放的方法”,科学恰恰是最不迷信权威的,把权威看得一钱不值。再说,伪保健品本身与科学无涉,就是迷,也不会是迷信科学,而是迷信伪科学。所以,“迷信科学”是一个伪命题,任何一个稍有逻辑判断力的人都不会相信这种幼稚、荒唐的鬼话。
总之,科学是不迷信权威,以证据说话,不信“眼见为实”;迷信则是信赖权威,以传言为凭,只相信看见的东西。不迷信权威就是一种科学精神、科学理念、科学思维。这就是科学本身的核心价值所在。你说出“迷信科学”的话,等于是在说“不迷信权威,本身就是迷信”。这样荒唐的话也能说出口?
就说某些修行者,口口声声说“这个东西只能通过三四岁小孩和长期修行的人验证,我已经确认过了。”但这个所谓的“确认”,只是您单方面的确认,在没有其他验证机构确认的条件下做出的主观判断。如果仅仅是看了几篇文章、几段视频,或者仅仅观看了几场表演就足以“确认”,那么还要科学机构干什么?直接宣传特异功能存在就好了。我请问一句,您“确认”了,但是科学机构确认了吗?您与科学界的研究人员确认过吗?很多魔术表演都可以展现“科学解释不了”的现象,但它们只是表演。当年报刊上铺天盖地说“亩产可以达到十万斤”,当年也是被无数人“确认”而深信不疑。但是违背科学理念的说法,最终也不过是一场骗局而已。
我们应该如何确认事实而不被欺骗?
那么,什么样才叫做事实?才有资格被“确认”?我想,非同寻常的说法需要非同寻常的证据。既然“卡尔良相机”可以拍摄到“人体能量场”,那么如果这个说法立场的话,对于整个科学界来说就是一个超级重磅炸弹,可以推翻最基本的常识。科学界人士也是希望成名的,他们会放过这个拿诺贝尔奖的机会吗?他们会立即疯狂地、不惜任何代价的投入到对“脉轮”“卡尔良相机”的研究浪潮之中!晚一点就意味着诺贝尔奖被别人夺走。但事实上全球科学界都对“脉轮”“卡尔良相机”,这是科学家们都修炼成为了“圣人”,对诺贝尔奖不感兴趣了吗?只有全球科学共同体都研究这个东西,按照你提供的“原理”和步骤,经过多次重复性试验,最后再也找不到你的茬,到了这一步,你的说法才算被“确认”。光是是自己一个人“确认”,又有什么价值呢?
爱因斯坦
至于某些神秘主义者自诩的“保持接纳心和好奇心”,从字面意思看,是没有问题的。但这不代表科学界就要接纳伪科学。实际上,美国犹太裔物理学家爱因斯坦刚刚提出相对论的时候,也因为太过于违背传统经验。遭到很多人(特别是哲学界)的反对。但爱因斯坦为相对论提出了“三个预言”,只要研究人士通过观测和实验,逐一验证这“三个预言”,就可以证明相对论是正确的。如果验证不成功,则证明相对论是错误的。这位朋友说的“引力波事件”,恰恰就是对100年前相对论的一个伟大、重要的验证。
但是伪科学学说从来不会“给出验证自己正确或者证伪的预言”。
从来就没有。
每一个人都有接纳心和好奇心,但这份接纳心和好奇心,应该给予那些明确提出可以“验证自己正确或者证伪的预言”的理论学说,而不是给予在任何情况下都是自说自话,没有给出“验证自己正确或者证伪的预言”的言论。
严谨一些的态度,不代表扼杀了人类“探索未知”的精神。探索仅是科学研究的起点,并不代表只要探索了就是科学的。“已知”是对“未知”的征服,没有科学“已知”的基础,就不配谈论所谓的“未知”。因为,当我们拥有了科学上“已知”的知识和理论,才能清晰的知晓世界上哪些才是真正的“未知”。如果一个人什么科学知识都不懂,就到处乱说乱猜,他的这些说法都是毫无价值的,是没有意义的“未知”。有意义的“未知”,是必须有科学的“已知”基础的。
比如,我们知道弦理论很美妙,如果成立就可以解释四大力的统一,但到底能不能验证,我们是“未知”的,因为造不出验证它的巨大加速器。这样的“未知”,才是值得我们去投入精力研究的“未知”。而如果一个人说“地狱里面有一只足球,足球是黄金打造的”,他这样形而上学的说法,是无法给出任何验证的,也无法证伪,那么他这样的“未知”的理论,是不值得科学界去研究的,也可以判断他的说法仅是个人假说,没有实质上的参考价值。
很多玄学爱好者总是喜好攻击科学界人士“无知者无畏”,因为科学界否认了自己的信仰,就倒打一耙,硬说对方是“无知”“无畏”。但其实科学界人士恰恰是“有畏”,但真理的敬畏。他们敬畏“已知”的科学理论,知道按照科学理论和逻辑思维的推论,很多假说都是杜撰的,不符合科学事实和科学理论的。只有当那些个人学说拥有“给出验证自己正确或者证伪的预言”的能力的时候,这些“未知”才能纳入被科学家认真对待的范畴。对没有任何参考价值的“未知”,我们不必“敬畏”。
更何况,那些玄学爱好者信奉的一套,也并不是什么“科学解释不了的东西”,仅是信仰者自己不接受科学解释而已。谁都无法用科学来解释孙悟空为什么踩着筋斗云就能“呼”地飞上天,毕竟它本来就是现实中根本不存在的事情。但凡违反自然规律的灵异事件,尤其是只以文字来描述的灵异事件(如“再生人”),1百分之百都是编造出来的。即便强调一千遍亲身经历,再保证一万遍真实性,它还是编出来的,绝无例外。人人都会编故事,而编出来的故事,当然无法用科学来解释。科学界也早就证明心灵感应等特异功能是不存在的,只是迷信的人不愿意解释事实,所以一定要千方百计否认科学在知识判断领域的一元性,反污蔑科学是“迷信”,好像只要在精神上否认了科学的地位和重要性,科学就再也没有资格给自己的信仰下结论,于是自己就获得了“胜利”。
谁都无法用科学来解释孙悟空踩着筋斗云的原理
但这样的“胜利”只是个人的一厢情愿。
所谓的“科学不能解释”
很多玄学爱好者所谓的“科学不能解释”,分为三种情况:
第一个情况,是由于个人能力,知识,思维的局限性,对自己不能解释的现象,误以为世界上所有人都不能解释。
比方说,一位仅上过幼儿园的朋友,只会做十以内加减乘除,突然被考了一道初中的数学题,他就傻眼了,因为他的能力仅仅局限在幼儿园阶段。由于这位朋友不懂如何解答初中的题目,就口出狂言,说“全世界都解释不了”这道题。其实,这只是区区一道初中题。
第二个情况,是科学上确实有暂时不能解释的事物。
这个现象在科学史上比比皆是,但绝对不是一些“幼儿园小朋友”口中不能解释的东西。
比如,开尔文勋爵提出,物理大厦已经如此坚固,但是却有两朵“乌云”笼罩着在上空。其中一个,就是总也观测不到地球在以太里面穿行的迹象。以太学说在20世纪之前一直是一个主流科学假设,很多科学家穷极一生设计出种种科学实验,就是为了寻找到它。科学家对宇宙大爆炸开端的奇点处的物理状态,现在也不能解释,因为这里温度太高,几种基本力都会统一,所有的已知的物理学规律,在这里都会失效。但是,这些都是可以做理论上的探讨的,与所谓的“科学不能解释灵异现象”之类,完全不是一个概念。
开尔文勋爵
第三个情况,是科学早就已经做了解释,但是迷信的人拒绝接受。用大白话说,就是这些人只接受自己认为好听的话。
比如,某些人津津乐道的所谓“自然界四大未解之谜”:UFO和外星人之谜,野人之谜,尼斯湖水怪之谜,“百慕大魔鬼三角”之谜。除了外星人是不是存在还是一个谜,其他的三大自然之谜早就被破解。
那么,科学真的可以解释世界上的一切现象吗?
总有玄学爱好者说“不要拿地球上落后的科学,去解释无限大的宇宙”。虽然宇宙很大,未知的自然现象无穷无尽,但一切皆建立在物理规律之上。掌握了基础的物理规律,就有了探索未知的精确路径。
即使是“地球上的科学”,也知道宇宙中没有正方形的星球
比如,既然世界上任何一粒盐的微观原子结构都是一模一样的分形排列,那么在其他任何的未知行星上,如果也有盐粒,其晶体结构也一定就是如此排列。地球上的科技水准即使在茫茫宇宙中仅算“落后”,但基础的物理规律是相通的,宇宙中到处都是一样的物理规律。掌握了物理规律的基础知识,我们就知道为何星球都是圆形的,而不是正方形的。即使是“非地球的科学”,也无法证明宇宙中存在一个自然形成的正方形星球。即使是“地球上的科学”,也知道宇宙中没有正方形的星球。
亚里士多德
古希腊哲学家们曾经指出来,我们个人的感觉是靠不住的,我们对这个世界的认识中可能存在各种各样的错误,所以要求我们的思想内容和思想方法进行全方位的重新审视,用逻辑来寻找感觉背后的真实。从这一点来说,面对网络上的那些种种违反生活常识、自然规律和科学逻辑的说法,我们再也不能随随便便就去信任,而是永远保持怀疑的态度。千万不要看了几段视频,就立即言之凿凿地说“我已经确认过了”。如果这些所谓的“未解之谜”,连科学界几十年、几百年都得不出对它的证明结论,就这么轻而易举的被你“确认”,那岂非儿戏一般?
与此相同的提问还有:科学是万能的吗?
想起有一位网友曾经给我留言说:我信科学,也相信科学不是万能。
问题在于,什么叫做“信科学”?这个“信”,指的是哪一方面?
人类,你们必须信我!
在我认知中的“信科学”,指的是相信科学在解释事物的权威性上,要高于神学、玄学、文学、哲学。为什么这样说?因为,科学就是摆事实,讲道理,正所谓“宗教以势压人,文学以情动人,科学以理服人”。科学就是拿出大量的事实和证据,告诉你怎么解释最可靠,让你明白:我不遵从科学的指导就是傻帽,就要吃大亏。
简单地说:公说公有理,婆说婆有理,但科学的解释最有理。
科学的解释当然不是真理。因为科学不承认真理。但是科学的解释是所有解释中最可靠的。
之所以说科学的解释最可靠,是因为科学超越了经验,它不是经验的知识。
如果按照经验,那么应该是太阳围绕地球运动,而不是反过来。但科学通过计算,告诉你原来地球不是宇宙的中心,而是环绕太阳做椭圆形轨道运动。
至于“科学不是万能的”,这仅仅是一句“看似正确,但是多余的废话”。因为科学本来就不追求所谓的“万能”,从一开始,她就没打算万能过。
科学追求什么?从科学的本质核心上说,它是通过一套缜密的方法体系,让你获得更可靠的知识,并不在于包打一切。只有宗教家认为自家的神可以包打一切。科学从来不说科学结论就一定是真理,而是告诉你这样的解释最可靠,如果你不去信,就会吃大亏。
确实还有一些所谓的“终极问题”,比如“奇点之前是什么”“有没有其他宇宙”之类,这类问题以现在的科学知识是没法下最后解释的。但是与其让位于神学、玄学去胡乱解释,那么还是听科学解释更让人感到放心。这是因为,神学、玄学这些东西当然也可以解释一切、包打一起,显得自己万能,但这些解释都是一厢情愿,并非建立在实验和数学逻辑之上。比如,某一个玄学家说,“宇宙是神的意识演化的”,我们把“神”这个词汇用“砖头”来替换,也毫无违和之处。你既不能证明神没有用意识演化宇宙,当然也不能证明砖头没有用意识演化宇宙。在这里,神并不比一块砖头更有意义。
超弦理论
而科学会对“终极问题”做尝试解释,比如将量子力学与相对论结合,提出弦理论或者圈量子理论等等。尽管这些理论还不是真的科学理论,因为它们没有得到实验证实,但它们明显要比神学和玄学的解释要高明几个层次。因为这些科学上尝试建立在数学模型之上,是可以自洽的。即使目前的科学解释最终被证明是错误的,依然不失为人类文明智慧的象征。这比神学家、玄学家说风凉话更高尚。
我看这些说风凉话的神学家、玄学家,觉得他们很卑鄙。用不了付出丝毫的脑力劳动,就只会站在旁边贬低别人。比如,说科学是盲人摸象。又比如,说不要拿地球上的知识解释那么大的宇宙。
科学其实是黑屋子里面拼图,或是盲人摸象,但最起码科学家他们用心、用手去拼,去摸。今天拼一块图,或者摸一条尾巴,明天再接再厉。就在不断的辛劳中,慢慢的解决全面真相。
而神学家、玄学家他们在干什么?除了抠脚丫子说风凉话,他们没有对现代知识体系的建立起到任何益处。
至于什么“地球上的科学”更是莫名其妙的混账话。
地球上的科学家证明圆周率可以计算圆的面积,难道在“外星科技”那里就突然失效了吗?
圆周率
地球上的科学家证明光谱分析可以反映出恒星的物质成分,莫非“外星人文明”就要否认吗?
虽然宇宙很大,千奇百怪的事物很多,也许很多地方还不被地球人所了解,但一切皆建立在物理规律之上。掌握了基础的物理规律,就有了探索未知的精确路径。
比如,我们知道无论是地球上或者在其他的未知行星上,盐粒的晶体结构都是一样的。地球上的“科技”水准也许在茫茫宇宙中不算“顶级”,但基础的物理规律是相通的。
可以有你个人的信仰,但是不要诋毁科学。
还有一种说法叫做:“科学的核心就是探索,科学不能否认未知。”
科学的核心不是探索,而是寻求最可靠的知识。民科也是探索,但是探索的方向完全错误了也是白搭。我们当然要鼓励探索,但是更应该鼓励“合理的探索”。民国人文大师胡适曾经说过,科学就是“大胆假设,小心求证”。其实,更加合适的说法应该是“合理假设,小心求证”。最高的想象力是有制约性的。
对于“否认”,很多人也不能做出正确的理解。实际上,科学是否认已知,而不是否认未知。已知的,很多都来源于个人的经验或者主观体验,甚至还包括了古老的传说。但是,这些往往都是不靠谱的,只是他们不愿意承认自己有认知缺陷。比如,很多人口口声声地说自己看见了“灵魂出窍”,其实不过是他们患有一种精神疾病而已。
而否认已知,就是科学已经对这些“已知”的“现象”早就研究和解释清楚了,可以判断某一个事物是不存在的。比如,科学判断心灵感应是伪科学,是不存在的。这个就是科学上的已知。很多人认为心灵感应是科学还不能判断的未知,这仅仅是他们的一厢情愿。实际上,科学早就对心灵感应之类是已知的,那就是它们根本不存在。
那么,科学会否认什么呢?这里要重点说明,对于真正的未知,比如“磁单极子”之谜,“大统一理论”之谜,科学从来不否认它们存在,即说磁单极子是不存在的,或者武断的说,永远不可能让四大基本力统一。科学否认的,是已知。或者,科学认为某一个说法是“多余的假设”,没有必要去定义它的特性。因为它们根本不属于“未知”的范畴,而是属于“多余的假设”的范畴。
掌握“奥卡姆剃刀原理”
我们还要学习、掌握一种工具,叫做“奥卡姆剃刀原理”。
奥卡姆剃刀
“如无必要,勿增实体”。如果没有必要,不要随便增加不存在的、多余的假设。最简洁的结论,往往是最合理的。就比如,科学界已经对一种现象有了科学解释,偏偏有些人要在科学解释之外,另起炉灶,多弄一套解释,让事物变得复杂化。可是,即使他们另起炉灶的多余的解释不存在,也丝毫不影响事实的结论,所以,我们就要用一把锋利的剃刀,把这些多余的解释剃掉,让结论更加的简洁。
不能进行实验和观测的东西都是不值得辩论的
最后:不能进行实验和观测的东西都是不值得辩论的。
作者:怀疑探索者
附录一篇我的朋友汪诘的文章《科学的解释与“宗教“、”文化”的解释有何不同?》。
今天这期问答节目并不是针对某一个听众的某一个具体问题,而是对很多类似问题的统一回答。哪些问题呢?例如,经常会有听众说我们这些科普人很不要脸,双重标准,在对待民科问题上,就总是会说他们“没有系统地学习过相关学科知识,所以总是胡说八道”,但是,在谈论宗教、所谓的巫术或者传统医学时,你们不也是没有系统地学习过吗?怎么这时候你们就开始不懂随便乱说了呢?这不是双重标准吗?
再比如,有些听众会说,你有你科学的解释,我有我古代智慧的解释,大家都是一种解释,干嘛要非要分个高下呢?凭什么你科学的解释就是对的,我们传统的解释就是错的呢?例如古人说的外感风邪就是现代医学所说的细菌、病毒感染,只不过古代没有发明现代医学的词汇,但并不能说古代人的观点就是错的,丢掉老祖宗的这些智慧就是丢掉了宝贝。
如果经常看我这个节目留言的听众,我相信对我刚才说到的那些问题都不陌生,我一般很少给与回应,因为我觉得三言两语确实很难回答,与其产生误解,不如不回答。今天就来详细回答。
证据金字塔
请大家仔细想一下,当某一个现象用科学解释的时候,解释者最后一句话往往都是“你理解了吗?”,而用宗教或者传统文化来解释时,最后一句话往往是“你相信吗?”
是的,这就是科学与其他学问最大的区别之一。科学希望的是每一个人都能理解自己的解释,而且科学也相信自己的解释最终总是可以被理解的,因为它可以一层层地剥开,直到可以被验证,或者归因于某些不证自明的公理上。而其他学问往往都停留在一个只能相信但无法验证也无法证明的“理论”上。
一个是“你理解了吗?”,一个是“你相信吗?”,这就是区分是否是科学解释的标志。
在这里,科学的解释不代表就一定是“正确”的解释,仅仅代表某一种类型的解释方法,它可能是错误的,也可能是不完备的,但它一定是能被最终理解的。
例如,有人提问:人是怎么来的?
神父的回答是:人是上帝创造出来的?他或许还可以进一步地告诉你,上帝是在哪一天,用了多久的时间,用了什么材料创造出来的。
但是,如果你继续追问下去,为什么同样的材料有的会成为我们的皮肤、毛发,有的却成为了骨骼和血液?上帝自己又是怎么来的呢?到了这个层面,神父一定会告诉你,这些问题不需要答案,你只要相信就好。
同样的问题,你问一个生物学家。他们会告诉你,人是从相对更简单的哺乳动物演化来的。你可以继续追问,演化是怎么回事?生物学家会跟你解释什么是基因突变,什么是自然选择。当然,你还可以继续追问什么是基因?于是生物学家会跟你讲什么是 DNA,它是怎么被发现的,它的形状、性质是怎样的?你可以继续追问什么是蛋白质呢?于是生物学家继续开始跟你解释什么是分子。如此往下,你可以不断地层层追问下去,到了某一个层面,生物学家也回答不了了,他会请出物理学家来继续给你解释,直到你回答说“我理解了”,或者直到所有的科学家都说“这个问题我也不知道了”为止。
科学家们的这些解释就一定正确吗?不一定,但有一点是肯定的,所有科学家们都是采用相同的一种逻辑和术语体系,不会今天来一个科学家跟你用这样的术语,明天又来一个科学家换了一堆你从未听到过的术语。
所以,宗教的解释只有相信和不相信两种结果,而科学的解释是“理解”和“不知道”两种结果。其他人能理解的解释,只要你有足够的耐心学习,最终总是能理解的。但是,宗教的解释,不论你多么有耐心,最终也只能是“相信”或者“不相信”。
我们可以再举一个例子,有人提问:人为什么会感冒?
传统医学的一种回答是:外感风邪。如果你继续追问,什么是风?什么又是邪?传统医学继续解释:人分内外营卫。外邪入侵而受病。邪,指病源;风指具有风的特点;没有理解,继续问:传统医学中的病源具体指的是什么呢?答:病源就是邪,邪就是病源,你记熟就好,不用再问。当然,可能也会有学贯中西的人给你解释说,邪就是类似细菌、病毒之类的外来入侵物。直到借用了现代医学的观点,你才终于表示理解了。
问题是,传统医学中从来没有出现过微生物这样的概念,古代人也不可能知道世界上还有肉眼不可见的生物概念。假如没有现代医学,那么传统医学的理论就只能停留在风邪上了,2000 多年前的概念一直沿用至今。但仔细想想,风邪这个概念却依然是只能信或者不信的概念,无法被理解。我不理解什么是风邪,我在做这期节目之前,看遍了所有有关风邪解释的古文,我依然不理解。我想斗胆请教听众们,如果你能不借助现代医学的概念把风邪解释的让所有人都能理解,请不吝赐教。
如果我们去问一个现代医学生,人为什么会感冒?
他会回答:因为感冒病毒在鼻腔内复制,引发了人体免疫系统的反应,从而出现了各种症状。不理解没关系,继续追问:什么是病毒。病毒是肉眼看不见的一种微小的活体,能不能称作生物我们暂且不论。但是病毒是有形状的,可以在显微镜中被看到,它们会自我复制,我们现在甚至能把它们复制的过程给拍下来,人人都可以看得清清楚楚。另外,我们还可以做各种各样的实验来证明当这种活物进入到人的鼻腔后,人就会出现感冒症状。像这样的解释可以像剥洋葱皮一样,一层层地继续往下剥开,要把这个问题完全理解了,可能需要一年甚至更多的时间学习现代生物化学的知识。但有一点可以肯定,其他人能理解的知识,你只要愿意耐下性子从头学起,最终你总是能理解人为什么会感冒这个问题的。现代医学不需要你相信或者不相信,只要按照同样的方法,就能重现出结果,比如让你确定地患上感冒,这是一个事实。
传统医学虽然告诉你伤风就会感冒,但这却不是一个可以重现的事实,因为一个没有学习过现代医学知识的人,熟读再多的传统医学典籍,也无法让另一个人确定地患上感冒,用风吹他不一定得,用凉水浇也不一定得,甚至他自己也不知道到底到哪里去找感冒“邪”来。
所以,当我指出某一个算命或者风水先生的理论站不住脚时,我其实是在表达我无法理解他说的那些道理,最关键的是,发表理论的人总是在用信还是不信的方式为自己辩护,而不是努力试图让听众理解他的道理。因此,有时候我看到某些留言大义凛然地说,你不懂不要瞎说时,我其实很虚心地希望他能把我教懂,或者我也想反问他,你怎么知道那些理论的创立者自己是懂的呢?如果他不能让别人懂,怎么证明自己是懂的呢?
一个理性的思考者认为,这世界上人与人的理解力差别是很小的,没有什么道理是只有少数人能理解的(“怀疑探索者”按:而佛教徒总是吹嘘佛陀等少数人具有“宇宙终极大智慧”,别的人都理解不了他们的智慧),要发明一个理论需要天才,但是要理解一个理论只需要耐心学习。如果有一个理论无论我怎样努力地学习,也无法真正理解时,一个像我这样的理性思考者会有两种态度:一、不掩耳盗铃,假装自己理解了;二、怀疑这个理论的创立者是否自己理解自己的理论,特别是当对待与自己的生命健康有关的理论时,就更应该用这样的思考方式。
最后,你可以说我不懂不要乱说,我没意见,但我也请您高抬贵手,给我和所有的听众详细解释,努力让我们理解,而不是努力让我们相信。也问问您自己,到底是相信呢还是理解了?
来源:https://www.toutiao.com/a7017578482116985377/
评论:
西湖龙井325
2
科技探索的手段是有限的,反物质看到没有?探测到没有?存在吗?暗物质看到没有?探测到没有?存在吗?
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22小时前
怀疑探索者
作者
2
这篇文章已经解答过了。
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22小时前
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余隨云
2
文章很长,俺也看完了。俺想问一下作者,你对中医的理论基础_经络穴位系统是个什么看法?
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21小时前
怀疑探索者
作者
2
今天的怀疑探索者公众号有。
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21小时前
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用户8627885353156
1
科学界已经用大量的科学实验证明经络不存在?既然是谈逻辑,那说话得有根据。
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15小时前
怀疑探索者
作者
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今天公众号怀疑探索者中有写。
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15小时前
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博尔汗
5
这篇文章是对张伯礼等中医药大神们最有力的鞭搭!!
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19小时前
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骑士风雨如晦
16
这是思想观念上的科普,最高级的科普
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1天前
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耳东陈黎
1
赞成辩论。 但你反驳的“看不见,不等于不存在”这句话的逻辑并没有逻辑上的错误。 你只是强调了这句话涵盖的很小一部分(神学和玄学的),来推翻这句话所能涵盖的全部范围(物质的,思维的)。 从另一个角度来看,你同样走进了非此即彼的强盗误区。
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2小时前
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秋雨江南
2
你把简单的问题弄复杂了,“风看不见难道就不存在吗”这个反问不是逻辑混乱而是诡辩术。这句话故意忽略了一个事实,即风以其他的方式已经证明了自身存在!那么气功看不见不要紧,你用其他任何方式证明了它的存在吗?如果没有,则拿风来举例子是完全不合适的!
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1小时前
xmgbco
1
证明国人学逻辑学的必要性。
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11小时前
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支持cancl
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太长了,还没看完,应该是看不见摸不着不可测量等同于不存在
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1小时前
公盲
1
别谈中医
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1天前
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心向陇西
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对,就是逻辑陷阱。
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18小时前
听雨看书
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解释一下直觉
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1小时前
西飒
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说得好。伪科学将永远活跃,但是更多人逐渐增加了辨析能力。
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2小时前
中医Htest
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其实,还有更为简单的问题,机器仪器怎么探测到你正在思考问题,思考的内容又是什么,如果检测不到,可不可以说,你一直没有在思考?
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3小时前
风的色彩881
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写的太长了,那些最需要被普及科学知识的人是不可能读完的。可惜了。
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2小时前
战慄
1
太长了,很多玄学粉看不懂也看不下去的
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15小时前
东江一条龙
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文章有点长,但还是看完了!
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2小时前
素洁简欢一笑容向暖
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比爱因斯坦更强吗?爱的认知最终归属如何?
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14小时前
孤陋寡人
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通俗易懂的科普大作。点赞加关注了!
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14小时前
闲逛无极
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纤夫的爱。
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人体是有能量场的,否则红外线探测不到。宗教的能量场是指主观能动性。 气功中气流就是血液流动,营养流动、ATP流动。只是气功是由意识、肌肉控制、有组织、有方向的流动。 风邪就是人体汗孔不能正常闭合的状态。邪不是病原,是人体难以适应的自然环境。邪是引起人体不适的因素。人体出现不适就会对抗排异。造成人物质能量消耗,身体系统最小熵值被破坏,造成更大的系统紊乱。 中医没有细菌病毒概念,但明末有疫气、戾气概念,有戾气人传人概念。是对病菌的某个侧面描述。吃了没有显微镜的亏,认识不够完整,直到近代才得以提高。 单纯的病毒因素也不一定引起感冒。因为细菌病毒无处不在,感冒却不是时刻发生。人人都接触细菌病毒,不是每个人都在感冒。生病的原因是身体抵抗力下降。病毒是感冒的必要不充分。中医的目的是提高整体免疫力。西医的目的是杀毒。中西医二者方法不同,目的一致,不可偏废。 中医不是不能能用科学解释,而是只能用系统论解释,中医三千年前立论之时就是系统论。西方有两千年的还原论传统,系统论只是最近100年才提出来的。现代医学界有思维惯性,只用还原论的观点看待中医,自然是看不懂。现在是需要扫除彼此思维盲区,深挖内涵。不是相互盲目否定,简单批斗。如果说科学思维对中医的反思是一种自由,那么整体论对还原论的反思也应当是一种自由。中医现代化必然是建立在系统论上,不是将中医无限分割。 佛家的大智慧就是物质有聚就有散,没有什么是固定不变的。 另外不要用传统医学指代中医,你发过誓的……
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23小时前
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换水工
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你的视角有些窄了,所谓“风看不见”是指的是有些事物无法被感知,可就这个例子来说,你举出的反例其实都是“虽然看不见,但可以被感知”,这就没什么说服力了
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14小时前
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用户zbf666
2
日常我们要注意一种很蒙蔽人的“解释”,就是用比喻来代替解释,常常还能让人赞叹是深入浅出,形象生动,会让听者突然说“原来这样,我理解了我理解了”,其实是啥也没解释,只是告诉了听着不相干的另一个事件逻辑。这是诡辩者最喜用的“说服”术。中医理论捍卫者就经常使用这个说服术。。。
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20小时前
焚琴居士
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此外,风是由气体分子构成的,如果对气体分子在实验室进行极度压缩,就可以变为液态,这样也就可以直接看见它们了。 气体和风是同一个概念么?液态化气体你叫它风?偷换概念痕迹太明显?还是你根本口口声声说逻辑,却逻辑混乱? 以太说,你的例子选的太好了,以太,就是首先承认看不见的事物可能存在为前提,进而证实或证伪。而不是看不见就直接否定。直到证伪后,才推翻以太说,发展了波粒二象性学说。所以否定的前提不是直接否定不可见,而是通过科学实践去证伪来否定,越看下去,越感觉楼主才是纯粹的唯心主义,科学盲,逻辑混乱。 按楼主的理论,在没有证实,也没有证伪之前就可以否定么?就像你说,黑洞在被探测到之前就应该先被否定而不是在证伪与证实之间存疑并探索?所以你的通篇都是废话,关键是你能不能证伪?不能证伪之前不应该否定,不能证实之前也应该继续探索。
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1小时前
哦好嗨森
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哲学上有个问题叫做“看不见的龙”,在你身边有一条龙,看不见摸不着,用任何方法都无法探测,同样的龙的任何行动也不会对你完成影响,那么这条龙算是存在还是不存在呢?
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19小时前
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阿奇100
1
哈哈哈哈,文章引用了重要的中文概念。气,炁,氣,麻烦作者先明白中文定义事物的方式后,再用中文讨论用中文记录的历史上的概念。气是什么?炁是什么?氣是什么?这是三个问题,不是一个问题。
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18小时前
老金头100
1
不是看不见的问题,而是全世界都不承认的问题,说有经络你得让人们承认
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20小时前
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王琳602
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尽管写得很长,但看到唯心主义者是受教育程度限制时,就看不下去了。
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2小时前
伯罗奔尼撒263
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为毛我觉得国外对那些千奇百怪,不那么实证性、科学主义的观点反而更宽容?当老外提到“theory”的时候,全部都有假说的含义在里面。
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12小时前
光之向往
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真下功夫,可以只要一个问题:你的感受或者情感别人看得见吗?那为何存在呢?
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2小时前
实在忒麻烦了
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转发了
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19小时前
君无邪念
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22小时前
洋河杨恒杰
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转发了
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12小时前
我丑不儍
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16小时前
用户8627885353156
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因为科学不承认真理。 在下这个结论之前,首先你要明确“真理“的概念是什么。
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15小时前
用户8627885353156
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黑洞的视界外面,有一个巨大的吸积盘,是大量的星际物质包括恒星气体被黑洞的万有引力拖拽造成。这个吸积盘,也是可以被观测到的。 这个是不是循环论证?
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15小时前
用户15219649692
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《黄帝内经》:“若夫八尺之士,皮肉在此,外可度量切循而得之,其死可解剖而视之,其脏之坚脆,腑之大小,谷之多少,脉之长短,血之清浊,气之多少,十二经之多血少气,与其少血多气,与气皆多血气,皆有大数。”又有:“当数者为经,其不当数者为络也。” 《医林改错》:古人言经络是血管。
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18小时前
用户8627885353156
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“如果你能不借助现代医学的概念把风邪解释的让所有人都能理解,请不吝赐教。“ 随便你借助任何现代科学的概念,如果你能把量子解释的让所有人都能理解,请不吝赐教。
世界上著名的十大思想实验——爱因斯坦光线
2021-09-21 20:28·科学漫步游
(小文一篇)
众所周知,爱因斯坦创立了闻名世界的狭义相对论,然而这一理论取自于他在16岁时所作的思想实验。
在他的自传中,爱因斯坦回想起他所做的这一思想实验:
如果幻想自己自己在宇宙中追逐着一条光线,根据他的推理,如果自己能够保持着光速在光线的旁边进行运动,那么就应该可以看到光线成为“在空间上不断震荡但始终停滞不前的电磁场”。
事实上,我们可以对这个模型进行适度的简化,假如“我就是爱因斯坦,有一天获得超能力,能够以光速进行飞行,我还能够在镜子中看到自己的脸吗?”或者说,我开着一辆梦寐以求的光速飞船,那么从飞船底端发出的光线能否达到飞船的前端呢?(就是说,我还能不能看见飞船后端的推进器的光线呢?)
根据麦克斯韦方程式,无论自己以多快的速度追逐光线,光线始终保持着固定的速度进行传播,光速在所有惯性坐标系之下都是恒定的,不论自己跑多快,都不能够超过光线的速度。
然而这个实验最终的结果是,虽然与当时的“以太”理论所冲突,得出了永远不能够达到光速的结果。
也就是说,在无限接近光速的速度下运动,也能够从镜子中看到自己的脸。
针对光速极限的问题,我们很容易联想到是否存在宇宙边界的问题,实际上,在四维宇宙下是不存在宇宙边界的问题的,光在宇宙框架下运动而难以突破宇宙的极限。
附录:
以太理论:以太是古希腊哲学家亚里士多德所设想的一种物质。是物理学史上一种假想的物质观念,其内涵随物理学发展而演变。
17世纪时,法国数学家R.笛卡尔建立了以太旋涡说。他以此解释太阳系内各行星的运动。
荷兰C.惠更斯和英国R.胡克提倡光的波动说,他们都假定空间具有无所不在的以太,以此作为波动媒介。这时期的以太便称为“发光以太”或“光以太”。
牛顿虽然不同意胡克的光波动学说,但他也像笛卡尔一样反对超距作用并承认以太的存在。
在他看来,以太不一定是单一的物质,因而能传递各种作用,如产生电、磁和引力等不同的现象。
牛顿也认为以太可以传播振动,但以太的振动不是光,因为光的波动学说(当时人们还不知道横波,光波被认为是和声波一样的纵波)不能解释今天称为的光的偏振现象,也不能解释光的直线传播现象。
以太理论:
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以太是古希腊哲学家亚里士多德所设想的一种物质。是物理学史上一种假想的物质观念,其内涵随物理学发展而演变。“以太”一词是英文Ether或Aether的音译。古希腊人以其泛指青天或上层大气。在亚里士多德看来,物质元素除了水、火、气、土之外,还有一种居于天空上层的以太。在科学史上,它起初带有一种神秘色彩。后来人们逐渐增加其内涵,使它成为某些历史时期物理学家赖以思考的假想物质。
以太说
哲学理论
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來臫以頭太筿说是中国近代以“以太”作为宇宙万物本原的一种哲学理论,人们认为光在太空中传播(即在真空条件下)是通过一种介质,这种介质就被命名为“以太”。因为真空中不存在我们现在已知的可以充当介质的物质,所以人们提出“以太”这个概念。
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1理论正文
理论正文
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中国近代以“以太”作为宇宙万物本原的一种哲学理论。“以太”是英文ether的中文音译,又译“伊脱”、“以脱”等。“以太”这一概念在古希腊哲学中即已出现,如泰利斯认为“以太是空气的蒸发”;毕达哥拉学派称气为冷的以太,称海和潮湿为厚的以太,灵魂是以太的一个片断,一个屑片等等。在西方近代自然科学发展的进程中,“以太”重新被人们作为一种假设的物质提出来,用以解释某些自然现象。17世纪时,J.开普勒用以太说明太阳怎样使行星运行不息,W.吉尔伯特用它去解释磁力吸引,W.哈维认为以太是把太阳热力传给生物心脏与血液的媒介。以后,I.牛顿和C.惠更斯都用以太解释光的传导。19世纪60年代英国物理学家J.C.麦克斯韦证明光是电磁波,以太被假设为一种无所不在的传导光和电的介质(电磁场)。直至20世纪初,A.爱因斯坦建立起相对论理论,才最后否定了以太的假说。
“以太”概念大约在19世纪末随着西方近代自然科学一起传入中国,1890年英国传教士傅兰雅翻译的《光学图说》中,介绍惠更斯光波动说时说:“发光体能使此以脱震动,周围冲成微浪,谓之光浪。光浪遇人目,即感动脑气筋(脑神经)而使见,此即浪动之理。”中国近代资产阶级思想家康有为、谭嗣同、章太炎、孙中山等人,都曾从西学中吸取了“以太”概念,并把它看作宇宙万物的原始,用以表述自己的宇宙观。谭嗣同在《以太说》中阐发“以太”无所不在,为万物之源的理论。章太炎在《菌说》中认为:“以太即传光气”,“彼其实质,即曰阿屯(原子)”,“即以太亦有至微之形”。孙中山在<孙文学说>中说:“元始之时,太极动而生电子,电子凝而成元素,元素合而成物质,物质聚而成地球。”并以“以太”释“太极”。章太炎、孙中山的这种观点是唯物主义的,但在康有为和谭嗣同那里却不同,他们一方面也说:“遍法界、虚空界、众生界、有至大、至精微、无所不胶粘、不贯洽、不管络,而充满之一物焉,……名之曰以太”,“原质之原,则一以太而已矣”;但另一方面,他们比较强调“以太”作为媒介的传导性能,因此把“以太”称为“爱力”(吸引力),比作电、磁,比作脑神经等,并由此进一步把“以太”附会成“通天地万物人我为一身”的“仁”,说“精而言之,夫亦曰仁而已矣”;把“以太”说成是“借其名以质心力”的“粗浅之具”;甚至又以佛教“万法唯识”、“一切唯心”来來臫否頭筿定以太的实在性,说“以太者,亦唯识之相分,谓无以太可也”。最后根本否定了“以太”作为物质客观存在的概念,而成了主观意识所变现的“相分”。随着现代自然科学的发展,哲学上的“以太”概念,也就代之以科学的物质概念。
以太新理论概述
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摘 要:以太万物理论从空间的角度对基本物理现象的发生原理进行统一的解释。空间的本质是存在巨大内压的以太极流体,以太压作用于物体,产生惯性、能量和四个基本相互作用力的表象,光、电、磁、热是以太不同运动方式的微观表现形式;引力、电磁力、强核力、弱核力都是以太压作用于物体所产生压力差的体现;惯性力实质上是因物体加速度造成以太压传导的时间差值;能量的本质是物体相关以太空间可伸缩量的度量,物体释放的能量可视为巨大的以太压对物体相关的以太空间伸缩量的做功;阐明了以太、中微子、普通物质三种物质之间的统一和转化关系。
关键词:以太;光;电;磁;力;能量
1引言
从空间的角度,来找寻宇宙的秘密,这是在经典物理时代曾被无数先贤所认可的路径,因对以太的误读,而被主流理论界所抛弃。本文通过对各种自然现象所展示信息的去伪存真,重拾经典以太概念并注入全新的内涵,为以太学正本清源,给一切自然现象一个统一的、明确的解释。
2、空间
2.1 空间的本质属性
宇宙空间不存在虚空,它充满弹性极小基元——以太,整个宇宙空间就是以太空间,空间的物理属性由以太的决定,空间的本质属性是存在巨大内压(以太压)的以太极流体。“空间是物质的广延”“真空不空” “不存在超距离作用的力”等观点已在理论界形成了一定的共识,“真空零点能”“真空起伏”等现象也证明空间是一种特殊物质。
2.2空间的主要物理属性
电磁波是以太的振动波的传递现象,电磁波的光速传播是宇宙空间存在巨大以太压的直接证据,以太压的实质是弹性以太之间的斥力,以太压越大,以太被压缩得越小,空间的以太密度越大,在以太压越高的空间里,电磁波的传播速度(光速)越快。因为空间存在巨大以太压力,才使电磁波的振动表现为振动方向与传播方向垂直的横振动,并以光速传递。
物体的惯性、质量以及四项基本作用力都是以太压对物体作用的反映,但以太之间没有引力、电磁力、强力、弱力,只有巨大的压力在以太之间以光速传递,以太本身不存在所谓质量、惯性、引力、电磁力,和人们对普通物质的感知不同,以太空间是一种具有极端流动性和巨大内压的流体,以太空间对普通物体的运动不显示任何阻力,让人不能直观感受到它的存在,这就是空间的秘密所在。
3.光、电、磁、热的统一
3.1光的本质
光是以太振动波的传播现象,光的一切物理现象都得到符合科学逻辑的解释,并和光在自然界产生所有现象相印证的。光在以太密度相同的空间传播速度是相同,但光速不是不变的,光速是随传播介质以太的密度变化而变化的。传播空间的以太密度越低光速越低,如空气、水、玻璃中的以太密度比真空中的以太密度有不同程度降低,光在空气、水、玻璃中的传播速度就有不同程度下降,这是光作为振动波传播的特性。光在以太密度相同的空间里是按直线传递的,光在以太不同密度的空间传递,会发生折射现象,如光从空气中射入水、玻璃等物体时,因以太的密度发生变化而出现光的折射现象,这是光作为振动波的传播现象的基本特征。
3.2电子的本质
电流的感应速度为光速,而电流的速度仅为每秒不到一厘米,这说明电子处在一个连续的介质(以太)中,单个或少数电子高速(接近光速)围绕原子核运动形成电子云的说法是不成立。电子云是原子空间有无数电子的直观表现,每个原子核周围有无数个电子,组成原子中电子云。为什么电子的半径是个不可测的值?因为电子和光一样,也只是以太的一种运动形式的表现,电子是本质是电磁波撞击原子核形成的以太漩涡——一种以太环形驻波,或者说电子是一种首尾相接的电磁波。电子的这种环形以太驻波异常稳定,具有质量和自旋等可观测的性质,电子也带有能量和动量,占据在一定的空间,这些的表征和粒子的表征是十分相似的。电子的移动和光的传导相同,并不是组成环状驻波以太的移动,而这种环状驻波在以太空间的传导性移动。
3.3磁的本质
以太的定向流动产生磁场效应,磁的本质就是以太粒子定向流动产生微观效应,参与定向流动以太粒子的多少与流动速度决定了磁场强弱。原子核的自旋和电子所形成的以太涡流是物质内部磁场产生的原因。以磁铁为例说明磁场形成的原理,磁化后磁铁内部的部分原子核自旋和电子所形的以太漩涡的排列在方向上保持一致,形成相向的以太蜗流群,将大量以太粒子推向极化方向,这样使磁铁极化一端的外部附近空间的以太密度增加、压强增加,同时,由于磁铁极化另一端以太的减少,使其外部附近空间的以太密度减少、压强降低,由于磁铁极化的两端外部以太空间存在压强差,又使以太粒子从磁铁外部由密度高的一端向密度低的一端流动,形成一个发散状的以太蜗流,从剖面上看是一层层散发又闭合的以太粒子的运动曲线,这个运动曲线就是我们熟知的磁力线,这样一个磁铁的磁场就产生了。以上磁场形成原理也回答了“为什么磁单极不存在”的问题,因为任何一个磁体的独立磁场都是以太闭合的定向循环流动。
以原子为例,电子是一个小磁体,自旋的原子核也是一个小磁体(以太的柱状波),很容易组成一个原子核和若干电子的原子联合磁场。原子联合磁场与其它原子的联合磁场靠近时,在原子磁场极化的方向上与其它原子组成更大的联合磁场,也就是分子磁场。由于每一种原子联合磁场的磁场强度、极化方向和极化数量都有很大不同,不同元素的原子会形成不同性能联合磁场。
3.4电荷的本质
原子核有自旋的特征,电磁波对原子核的“撞击”是产生或维持原子核自旋的动力,原子核的自旋会拽动以太在其周围形成循环流动以太漩涡,原子核的旋转形成以太的柱状涡流,就是原子核拥有的以太粒子流循环流动磁场,但不同元素的原子核形成的磁场的磁极数也不同,所谓电荷只是微观粒子形成磁场磁极的物理特性的表征,所谓电荷数就是这种微观粒子形成磁场极化的量化表征数,如一种原子核旋转形成以太的柱状涡流有3对极化方向的量化表征数,就说它有3个电荷,这里的电荷数的含义已经完全不同于元素周期表上元素电荷数的含义。正负电荷也就是这种以太漩涡的旋转方向不同(左旋或右旋),如:电子是右旋的以太环状驻波,正电子是左旋的以太环状驻波。每个以太漩涡都是一个独立的磁场,两个以太漩涡形成联合磁场时,当两个以太漩涡在距离较近时产生相互排斥现象,两个以太漩涡在距离较远时产生相互吸引现象。
质子和中子的正解:中子是尚未形成柱状以太涡流的质子,或者说质子是产生自旋并形成柱状以太涡流的中子。当外部电磁波撞击中子,使中子产生自旋并形成柱状以太涡流,电磁波转变为电子,不是一个中子衰变为一个质子和一个电子。中子自身没有形成循环流动的以太涡流,不具有独立的闭合磁场,不会产生两个磁场接近而使它们之间的以太密度增大而产生互斥力现象,也就是不存在“库仑垫垒”的阻挡,因此中子可以几乎不受阻碍地穿过其它原子的磁场,与其它原子核相碰撞,产生核反应。利用中子“不带电”的这一特性,在核反应中常把中子作为轰击粒子。
3.5电磁感应
磁场和电场本质上都是以太的定向流动。在磁场中电子具有顺磁性,受磁场作用电子按统一方向排列,同时,电子排列的一致性驱动空间的一部分以太按垂直磁场方向定向流动,就产生电场。电磁感应现象的解释:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁线运动时,电子在导体中形成的电场统一指向导体的一端,也就是在导体内部形成了以太的定向流动,以太的定向流动带动电子的流动产生闭合电路的电流。
3.6电压
电压的本质是导体不同空间部位的以太压强差。电压的产生就是利用电磁原理将高电位部分导体的以太密度增加,形成与闭合线路中相应空间部位的以太压强差,在闭合线路中,相应空间部位以太压强差越大,以太定向流动速度越快,推动的电子的速度就越快,表现出电流增大的现象。由于不同物质内部的电磁场强度不同,不同物质内部以太密度也有较大差异,在铁、铝、铜等金属内部的电磁场强度高、以太密度较低,而空气、橡胶等物质内部以太密度较高,真空中以太密最高,一般从以太密度低的物体很难形成向以太密度高物体的以太定向流动,因此,即便电路中一部分导体金属以太密度较高(电压升高),也很难产生以太从金属向空气、橡胶等绝缘体的定向流动,也就产生电的绝缘效果,这也是电的导体与绝缘体物理特性的本质原理。导体中的以太密度比绝缘体中的以太密度低,无法形成以太向绝缘体的定向流动是绝缘的主要原因,但当导体的电压足够高时,在一定下条件,也能出现以太向绝缘体定向流动的击穿效应。
3.6热
热在宏观表现为物体的温度,微观上表现为原子或分子的振动或运动的剧烈程度,物体的原子核之间是相距较远的,它们的振动或运动是无法相互传导的,但空间的以太是连续的、相互作用的,物体的原子或分子的振动或运动实际上是由物体中以太的波动和运动的反映。如在物体的联合磁场中,一部分原子或分子的振动或运动会引相邻原子或分子之间联合磁场的以太密度周期性变化,产生与周边原子或分子之间的吸力和斥力的周期性变化,将这种振动或运动在物体中或向物体外的传导,就产生热的传导效应。热的本质是反映物体中以太波动、运动的剧烈程度,原子或分子中的原子核只是随着以太波动、振动而运动,原子或分子的振动或运动是一种表象。
光、电、磁、热都是以太不同运动方式的微观表现形式,它们都可以在一定条件下以普通物质为媒介,进行着相互转换,而展现给我们万般变幻的自然现象。光电转换:当以太的振动波侧面“撞击”原子核时,由以太的振动波的直线传递,转换为沿原子核缠绕传递,以太的振动波转变为一个或两个以太的环状驻波(既电子)。电子与电子的碰撞时,两个环状驻波会打开,并合并转化为一个电磁波。光热转换:物体吸收光后,以太的振动波在物体内反复震荡,被物体的联合磁场吸收,转化起物体联合磁场的振动,从而带动原子核振动频率提高,表现为物体温度的上升,这时光转换为热。
3.7物质的物理和化学性质
物质的物理和化学性质主要由原子或分子磁场的极化数量、极化的磁场强度和磁场的极化方向所决定。如物体固体、液体、气体等不同物理状态的成因:当物体处在固体状态时,物体的分子磁场极化方向的电磁场强度较强,分子之间沿极化方向上形成联合磁场强度也较强,物体内分子的位置被固定,物体的强度取决于分子之间沿磁场极化方向形成联合磁场强度;当物体处液体状态时,物体的分子由于内部磁场的振动较为强烈,分子之间极化方向电磁场强度下降,分子之间沿磁场极化方向上形成联合磁场强度也较弱,分子之间的位置随物体磁场的振动可相互流动;当物体处在气体状态时,物体分子在内部磁场剧烈振动的情况下,分子都脱离了原来的联合磁场,分子独立的磁场体积膨胀,分子各自形成相对独立的封闭磁场,分子之间的作用力非常微弱。
当一个粒子拥有相对独立磁场并具有明显的磁极时,它处于离子态,这时它具有较强的氧化或还原的化学性质,并具有导电性。原子在高温、电离、溶解等条件下,可以从原来的分子磁场独立出来,形成原子离子态,当离子态的原子在磁极方向中与其它微观粒子形成联合磁场时,如新的联合磁场没有明显的磁极,就消除了物质的离子态,这时它形成稳定的化学物。
物质之间化学反应是物质分子的联合磁场的拆分和重新组合的过程。如氢气和氧气的化学反应过程就是:氢气和氧气分子在一定的温度下,氢气和氧气分子的联合磁场拆分成氢原子和氧原子的独立磁场,因为氢原子的磁场有一对极化方向、氧原子的磁场有两对极化方向,那么两个氢原子和一个氧原子重新结合成一个更加稳定的水分子的联合磁场。
4.引力、电磁力、强核力、弱核力的统一
4.1 引力
整个宇宙空间存在巨大的以太压,以太压的传导速度为光速,以太压在宇宙空间传递经过物体时,物体对以太压的传递有一定程度的阻挡,就会在物体之间产生以太压力差,物体在以太压力差的推动下产生聚集效应,就是引力现象,引力的实质是宇宙空间的以太压在传导过程中,受物体一定程度的阻挡,而在物体之间产生的以太压力差。物体一般是由原子组成,而原子中只有原子核是致密的,以太压不能直接穿过,由于原子核对压力传导的速度较以太低,原子核能够减缓以太压的传导,但原子核的体积只占原子体积的几千亿分之一,原子的其它部分空间都同样分布着以太,以太压的绝大部分压力是可以通过原子中的以太透过物体进行传导的,这是“引力”相对弱小的主要原因。卡西米尔效应就是“引力是物体在外部以太压力差的推动下产生聚集效应”直接的例证。
4.2电磁力
任何一个自旋的微观粒子(具有电荷)形成的磁场,均可与其它粒子的磁场相结合形成一个联合磁场。如:一个原子核的磁场与其周边其它的原子核相结合形成一个联合磁场,当它们保持一定距离时,物体内部的以太压处于均衡状态,不产生吸力或斥力,但如果试图当它们靠近时,由于磁场中以太的定向流动,使原子核之间的联合磁场的以太密度增加,产生相互的斥力;当试图将它们拉远时,原子核之间联合磁场的以太密度减少,产生相互的吸力。具有电荷粒子之间这种因联合磁场的以太密度变化而产生吸力或斥力就是电磁力,电磁力的本质是具有电荷粒子之间因其联合磁场的以太密度变化,而产生的具有电荷粒子之间吸力或斥力的作用。 粒子的以太漩涡带动以太定向流动(一种涡流)是带电粒子之间的联合磁场以太密度随粒子之间距离变动而变化的原因。联合磁场之间距离变近时表现为斥力,距离趋远时表现为引力。物体内部空间的以太以漩涡磁场的形式快速运动,物体内部空间都有强大的电磁场,处于运动中的以太密度较物体外部空间以太的密度低,但运动中的以太形成的张力(以太压在运动的以太间传递产生的滞后效应)平衡了物体内外因以太密度差而产生的压力差。不同物体内部空间电磁场强度不同,不同物体内部空间的以太密度也不同。
4.3强核力
由于质子(中子)是一种致密体,原子核中的质子之间的连接处没有空隙、不存在以太粒子,由于质子对以太压的传递速度较慢,空间中巨大的以太压将原子核中的质子压束在一起了,强核力的本质就是空间以太压对原子核的压束力。
4.4弱核力
弱核力产生的原因是,部分原子发生核聚变时,将少量以太粒子包裹在原子核内部的质子之间,这部分在包裹在原子核内部以太形成原子核内部张力,弱核力的本质是密封在原子核内部的以太粒子形成的原子核内部张力。
5以太、中微子、普通物质的统一
在人们的直观感受中,是可感观的物质组成了整个宇宙,事实上这些可感观物质只是弥漫在宇宙空间里的中微子的结晶,而中微子是以太过度拉伸转化来的。整个宇宙由三种物质构成:以太、中微子、中微子结晶物质(本文称“普通物质”),这三种物质关系密切并能相互转化。以太、中微子、普通物质最根本的区别是对空间以太压的传递速度不同,中微子、普通物质对以太压的传递速度较以太慢,也可以说中微子、普通物质的弹性较以太的弹性弱,因此 中微子、普通物质在巨大的以太压的作用下,具有了惯性和质量。它们相互转化的基本关系:中微子是过度拉伸(膨胀)的以太,普通物质是中微子的结晶。
以太转化为中微子:在恒星内部,在超高温和强磁的条件下,使部分以太产生过度拉伸(膨胀)现象,这种过度拉伸或膨胀超过一定阈值,不能自动复原、不能恢复原有弹性,这部分以太粒子转化为中微子。恒星内部的中微子在电磁波的作用下,被抛向外空,如在地球上,人们可以时时刻刻接收到太阳产生的无数个中微子。
中微子转化为普通物质:无数中微子弥散在以太空间,在宇宙接近绝对零度的空间时,在巨大的空间以太压的作用下,中微子慢慢聚集结晶为普通物质。中微子在结晶成一个中子之前,较难在电磁波的作用下产生稳定的自旋,具有电荷形成独立的磁场,可以继续聚集结晶,直到成为一个中子后,在电磁波的作用下,产生自旋形成独立磁场,转变为一个质子后,无法继续结晶,也可以说“中子是中微子完整的结晶体”。
中微子转化为以太:中微子和以太的相互转化是一个互逆的过程,在一定的条件下,中微子可以转化为以太,中微子转化以太的表观特征是以伽玛射线形式释放出巨大能量。如:在核反应中,由于原子核相互碰撞,原子核中少量中微子转化以太,并产生伽玛射线释放出能量,因此,核反应中的“伽玛射线是一种来源于原子核的电磁波”。由于核反应后,原子核中部分中微子转化以太,也有部分中微子从原子核散落到空间中,所以核反应后,参与核反应物质的质量有所减少,这也是所谓质能转换伪像产生的原因。
反物质的伪像:反物质又是一个主流理论将人们带入玄幻之中的奇异物质,主流理论认为“存在与正常物质质量、电量相等但电性相反、与正常物质相遇时相互湮灭抵消的反物质”,反物质存在的主要证据是发现了具有正电荷的正电子,但主流理论没有正确认识电子、电荷的本质,实际上电子是右旋的以太环形驻波,正电子是左旋的以太环形驻波,正、负电子相遇而湮灭产生一个光子的现象,实质上是两个旋转方向相反的以太环形驻波相撞而转变成为一个以太的振动波的现象。同理,反质子也只是与质子的自旋相反而所谓电性相反的物质,反质子与质子相遇而湮灭产生大量能量,实际上只是组成反质子、质子的中微子转化为以太而产生伽玛射线的现象,由此可推,所谓反物质给人们带来的奇异性,可以得已消除。
6惯性
通过以太压对物体的作用分析,可以揭示了物体惯性形成机理和本质原因,惯性本质上是巨大以太压在物体上达到平衡时的表现。当物体在静止或匀速运动时,空间中以光速传导的以太压对物体在各个方向的作用力都是平衡的,物体保持原有的运动状态。但要改变物体的运动状态,让物体产生加速度,就需要施加外力,因为以太压的传导速度是光速,但不是瞬时的,物体的加速度越大,以太压传导达到平衡所需的时间越长(△t=加速度a/光速c),施加外力是为了填补以太压传导达到平衡前的时间差值,建立一种新的力的平衡,这个外力的大小实际上是以太压传导达到平衡前,所形成以太压的差值。因为以太空间是一种超流体,在物体静止或低速状态,在与物体加速度相同方向的以太压没有变化,但会在物体加速度相反方向产生以太压传导的时间差值,外力的加入只是建立了一种新的平衡,力的平衡公式为:f以太压-f以太压×(a/c)+f外=f以太压,将质量为1千克的物体获得每秒1米加速度需1牛外力的已知条件代入以上公式,光速取300000000米/秒,可以得出,对质量1千克的物体任意方向的以太压为300000000牛。
7.能量
7.1能量的本质
能量是物理学中一个最基本的概念,被定义为“表征物理系统做功的本领的量度”,但这一定义并未触及能量的本质属性及产生原理。以太空间与物体的相互作用产生部分空间以太密度的不均衡(以下简称“物体相关空间”),是能量产生的本源。宇宙空间存在巨大的以太压,在宇宙空间中任何物体相关空间以太密度发生变化,就会产生以太压力差,这种压力差以以太的振动和流动形式以光速在空间中传递,以太振动的传递和以太的流动是物体之间能量传导的过程,也是物体之间相关空间以太密度重新分配和平衡的过程,表现为各种能量的释放或吸收。物体具有的能量实质是物体相关空间以太密度变化对外部影响的表现,能量来源于物体相关空间以太密度的变化。一个物体相关空间的以太密度越低,被压缩的空间越大,具有的能量越高,能量释放就是这种空间以太密度变化以光速在宇宙空间中传递的表象,过程中显示了力的作用,体现能量的传递和物质运动。一个物体具有能量是因为物体相关的以太空间具备可伸缩性,物体释放的能量可视为巨大的以太压对物体相关以太空间伸缩量的做功。因此,能量的本质是物体相关以太空间可伸缩量的度量,物体这种相关空间的伸缩性直接体现在物体相关空间以太密度的变化上,本文从物体相关空间以太密度变化的角度来解释能量的释放和传递。
7.2能量的不同形式及相互转换
能量根据人们的直观感受,可分为多种能量形式:核能、光能、电能、磁能、热能、化学能、势能、动能等等,它们之间可相互转换,并遵守能量守恒定律。 核能:原子核是中微子的结晶,中微子是过度拉伸而膨胀的以太,当发生核反应时,组成原子核的部分中微子恢复为以太,占有空间缩小,在巨大的以太压作用下,空间以太密度差值迅速释放,以伽玛射线等方式向外传递这种空间占有的变化。光能:物体以电磁波形式传递其相关空间以太密度变化,发出电磁波的物体,因电子的减少或电磁场强度的降低,而使其相关空间以太密度增加;接收电磁波的物体,因电子的增加或电磁场强度的增强,而使其相关空间以太密度减小。 电能:闭合电路中,导体电压高(以太密度高)部位的以太流向电压低(以太密度低)部位,带动电子流动产生电流,电压低部位以太密度升高。热能:热(温度)是反映物体中以太波动、运动的剧烈程度,物体温度越高,物体内部空间的以太波动、运动越剧烈,物体内部空间的以太密度越低,当物体以电磁波向外传递能量时,物体温度下降,物体内部空间的以太密度升高。 化学能:物质化学能的来源一般由电子转化为的电磁波和总磁场减少转化的热能两部分组成。当物质发生化学反应形成联合磁场时,原子中的电子与其它原子中电子的相碰撞,电子转化为电磁波(光)向外传递;当物质发生化学反应形成联合磁场时,它们的总磁场减少,减少的这部分磁场空间内以太密度升高,转化为热能向外传递。势能:势能产生原因是物体与天体之间的以太密度较其它空间有所降低,引力势能越大,物体与天体之间的低密度以太的总量越大,当物体的引力势能下降,转化为物体的动能时,物体与天体之间的低密度以太的总量减少。动能:运动的物体会拖曳着部分以太一起运动,物体速度越快曳引一起运动的以太越多,这部分运动的以太的密度会较周边空间的以太密度有所降低。物体的动能向势能、电能转化时,相应物体速度降低,物体曳引的这部分以太密度增加。
光、电、磁、热都是以太不同运动方式的微观表现形式,也是能量传递和贮存的主要形式。一般来说,物体相关空间的以太密度均真空中的以太密度低,也就是说物体相关空间相对真空都具有可压缩性,因此物体均包含巨大的能量。人们常见的能量一般都贮存在与物体的相关空间中,而误认为能量是物体本身所具有一种属性。能量守恒定律:能量是对物体相关空间的伸缩量的计量,是反应其占有空间的变化,这种变化对宇宙空间是守恒的,有减就有等量的增,物体相关空间的伸缩量一定是等量地传递到其它物体的相关空间,总的空间是不变的,这就能量守恒定律产生的原理。
7.3质量与能量
物质不灭、能量守恒是组成客观世界的最基本粒子数量的不变性和客观世界整体空间的不变性的真实反映。现代物理学上所定义的质量是用惯性或引力计算出物体的质量,这两种质量计量方法非常实用,但并不十分精确,对处于不同状态下的物质计算结果有可能并不相同,无论是惯性质量还是引力质量,都上利用以太压在物体上产生的压力差来计量,这种以太压的压力差计算的结果实际上是和物体(主要是原子核)占有相关空间大小呈现正相关的,能量是计量是物体相关空间的可伸缩量,当一个物体处在高能状态时,它的相关空间膨胀(变大),计算它的质量可能增加;当它的相关空间变小时,释放出能量,计算它的质量可能减少。发生核反应时,有部分物质(中微子)转化为以太,质量下降,以伽玛射线方式释放能量。这些是物体的质量变化与能量释放在计量结果上有一定相关性的原因。
“质能转化”是一种伪像,物体自身和相关空间的以太只是被压缩或膨胀了,而不是物体的一部分转变为能量,或是能量转变为物质的增加部分。物质不会因能量的变化而消失,也不会有所谓纯能量凭空产生物质,不能被表面的计算结果关系所迷惑,准确理解质量与能量之间关系与区别对正确理解宇宙的本质是非常重要的。