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相对论、量子力学等理论在未来会被推翻吗?为什么?
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发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
相对论、量子力学等理论在未来会被推翻吗?为什么?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
在人类认识的历史长河中,每一个时代受到公认的背景理论,都无一例外地被后来的理论所推翻和取代。
因此,当代的相对论和量子力学也难逃被推翻的命运。它们恰好成为人类认识发展顶峰的概率,实在是太小了。
因此,人类的认识,不可能发展到我们这一代就停滞不前了。更何况,人类仅只是自然界中的极小部分,其不可能一劳永逸地获得绝对的认识。
具体到相对论和量子力学,它们究竟是否会被推翻的问题,需要我们详细地考察其相对于经典力学有何进步意义,以及相对于未来的理论又有哪些不足。
我们人类认识的一个重要特征,是具有抽象的逻辑思维,是借助于归纳法和演绎法来实现的。这两种不同的方法各有优缺点。它们只有互为补充,才能够使人类的认识获得不断地进步与发展。
归纳法的特点是具有一定的必然性,较为简单;但是,其适用的范围,会受到自然界质变的限制。
比如,万有引力公式是牛顿根据太阳系中各种行星运行的轨迹,归纳出来的。该公式是理想化的,其只适用于平直的空间。对于遥远的巨大天体,它们的自转会导致空间的部分转动,从而使围绕这些引力源运动的天体具有较大的离心速度,与万有引力公式的计算结果出现了偏差。
与归纳法相对应的理论类型是唯象型理论。这类理论适用于对新领域认识的初期,它们建立了新现象之间的外在联系,为以后理论的发展奠定基础。
演绎法的特点是具有一定的主观能动性。虽然,该方法建立的理论可以面对整体,不受质变的限制;但是,其需要提出公理和假说以作为理论的逻辑前提,具有多种选择的可能。
比如,地心说和日心说,波动量子力学和矩阵量子力学,它们在数学上被证明是完全等价的;但是,在具体的物理解释方面,却又是截然不同的。
因此,用演绎法建立的构建型理论,往往是在唯象型理论的基础上提出来的。其适用于新领域认识的后期,可以使人类的认识获得质的发展与飞跃。
经典力学是我们人类关于宏观领域的认识,是一个忽略了物理背景(空间)的理想物理理论。由此使我们人类形成了一个机械的世界观。
然而,当人类的认识扩展至高速领域、宇观领域和微观领域时,人们意外地发现,物体的运动受到了光速的限制和大物质的影响。而且,所有的微观粒子,都呈现出了波动性。
于是,原有的经典力学不再适用了。取而代之的是狭义相对论、广义相对论和量子力学。它们分别是上述三类新现象的唯象型理论,它们借助于归纳法建立了新现象之间的外在联系。由此使我们获得了一个有机统一的世界观。
然而,经过了一个世纪多的发展,随着新现象的不断增加,相对论和量子力学逐渐地暴露出了唯象型理论的不足。
它们缺乏统一的物理机制来说明各种不同的极限情况,没有将各自领域的现象归结为物理背景的存在。
比如,狭义相对论,由于忽略了量子空间,从而认为所有的参照系都是完全等价的,使光速不变的相对性绝对化,导致了双生子佯谬的产生。
比如,广义相对论没有提出空间的物理构成。于是,爱因斯坦将空间量子的不对称碰撞,解释为空间的几何弯曲,从而使现实世界数学化。
比如,由于量子力学否认粒子的波动性是由物理背景的不连续性所造成的,将粒子的波动性归结为粒子的存在状态是概率的。由此,得出了薛定谔猫非死非活的叠加状态,得出了非现实的超距作用,即得出了所谓的量子纠缠概念。
综上所述,相对论和量子力学是超出宏观范围的唯象型理论。它们的进步意义,在于收集、整理和建立了新领域中的各种现象及其相互联系。它们的不足,是缺乏统一的物理机制,从而使认识的发展陷入了困境。
于是,需要我们采用演绎法,建立相应的构建型理论,使人类的认识重新获得生命力和质的发展与进步。
在此,需要说明的是,即便是相对论和量子力学被推翻和取代,它们也并不是因为错误,而只是被认识效率更高的理论所替代。
作为自然界的同构系统,所有的理论都仅只是我们人类认识的工具,而并不是自然界本身或客观的反映。因此,理论没有对错,只具有认识效率的高低。
以往理论的更替,并不是正确的理论推翻了错误的理论,而是由认识效率高的理论取代了认识效率较低的理论,从而实现了我们人类认识的不断进步与发展。
回答于 2019-09-11 08:43:50
我们经常在网上看到许多民科在否定现在有的科学理论,这其实很可笑。原因也很简单,因为科学理论的进步亚根本不是依靠“推翻之前”的理论,因为,科学理论比的不是对错,而是比谁更准。
所以,无论是量子力学、相对论、电磁学理论还是牛顿力学,他们其实都不会被否定。甚至地心说、和日心说也并没有被否定,他们仅仅是没有前面的几个理论那么准确而已。
要理解这个问题,我们得先从牛顿力学和量子力学、相对论之间的关系说起。
牛顿的万有引力定律
不知道大家想过没有,明明爱因斯坦的广义相对论描述引力更加准确,为什么牛顿的万有引力定律还没有被淘汰?为什么初高中生,甚至包括大学生都还要学牛顿的万有引力定律?
不仅如此,在太阳系中,人类发明的各种航天器,基本上都是依靠牛顿的万有引力作为基本原理,许多经历了几年的航行,到最终到达目的地,误差仅仅一秒。那在这样的情况下,我们能说牛顿的万有引力定律错了吗?
其实,我们并不能。但如果这件事情,我们再细细去思考,就会发现,“万有引力”真的存在吗?牛顿是切切实实看到了“引力”的存在,还是说,牛顿仅仅是看到“关于引力的现象”?
很明显,牛顿看到的是物质之间彼此吸引的现象。
然后基于这个现象,他提出了万有引力定律来解释。可比牛顿早以及和牛顿同一时期的学者,也有很多人看到了这样的现象,为什么他们的理论没有人愿意承认呢?
其实也很简单,那就是牛顿的理论特别准确,理论和现实的误差小。
而且科学家是一群激进的人,他们会把现有的理论放到各种极端的尺度上去试错。牛顿的时代,他的理论也被拿来各种试错,但万有引力定律都经受住了考验。
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