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物理测量困惑,规律可改变,古人早已发现,自然由神秘力量掌控

  7月4日到7月8日,由中科院举办的国际广义相对论会议, 在溧阳高新区长三角物理研究中心召开 。
  这个大会里面,请来了2011年的诺贝尔获奖者,Adam Riess(霍普金斯大学教授),做了一场报告,讲的是 宇宙的膨胀速度和人类的测量之间的困惑。
  现在我们知道,按照广义相对论的推论,宇宙不是静态的,要么在膨胀,要么在收缩。
  现在观察到的事实,就是所有远离地球的星系,都在以径向远离地球的方式飞离地球。
  这个飞离地球的速度,就是宇宙膨胀的速度,被称为哈勃常数。
  那么,哈勃常数到底是多少?麻烦就麻烦在这里了,不同的测量方法,会得到不同的结果。
  不同的测量结果,大概在65公里每秒/每百万秒差距,到76公里每秒/每百万秒差距之间。
  这个百万秒差距,它是一个距离的单位,也就是说宇宙的膨胀是在恒定距离上均匀的膨胀的,百万秒差距相当于326万光年。
  这就好像我们出去买房的时候,用不同的方法测得这个房子的面积是不一样的,这让这个买房的人怎么能够安心呢?
  问题就在于,我们这个宇宙是装下所有物理定律的一个大房子,如果测量的方式和测量结果呈现出联动状态的话,那么我们到底该用哪一个结果作为正确的结果呢?
  这涉及到物理定律是否会被修改的问题,尤其涉及到主观因素,能不能够影响世界的运动规律。 ▍测量方式影响结果不是个案。
  我们知道,在量子力学里面有一个测量手段影响结果的这样一个推论,而且这个推论已经被证实了。
  就比如说,在测量单电子的双缝干涉的时候,如果不对电子进行观测,那么双缝后面呈现出正常的干涉条纹,如果进行测量,那么双缝后面就会出现电子在粒子状态下的行为。
  实际上,还有一个物理学实验,也可以用这种方式理解,这就是著名的宇称不守恒实验。
  宇称不守恒实验是由物理学家吴健雄做的,用的是钴原子,在低温的情况下高速旋转,在两个方向喷射出来的电子流的数目有巨大差距。
  这相当于一个水龙头里面放出来的水,我从左边看水大,从右边看这个水就突然变小了。这也是一种观察方式上引起结果的不一致。
  中子是不稳定的,在自然状态下,大概在15分钟左右就会衰变成一个质子和一个电子。但是用不同的方法测量这个衰变时间,得到的结果也是不同的。
  所以,延伸解读这一系列的物理现象,我们就要问自己一个问题: 物理规律是不是在某种情况下可以变动的,或者说它不是定死的,可以有个选项。
  由这个问题又会继续延伸到另外一个问题: 物理规律是不是物质自身拥有的,和物质不可分割的。
  这个被称作物理规律的内禀性。
  甚至,这个问题已经触及到物质的运动规律,是否有其他高维度的智慧在运作。 ▍关于宇宙万物的诞生方式,中国古人有不一样的答案。
  中华文明传承了几千年,我们说没有断档,实际上还是有一些学说是断的,就比如说只有《周易》,但是上古时代还有《连山易》和《归藏易》,而且还有比这两本书更重要的4本书,分别是《三坟》、《五典》、《八索》、《九丘》。
  这几本书虽然已经失传了,但是它的大概内容是知道的,是讲天地万物的形成规律,其中最重要、最核心的一点就是, 古人认为宇宙万物的规律是由高维度智慧在运作的。
  这个学说影响了中国的神话系统,比如说我们现在科学认为天上刮的风、下的雨,是大气自行运动的结果,但是古人认为天上有雨神也有风神,是他们在指挥。
  所以说, 古人会设坛求雨,从现在的人看起来,这好像是很荒谬的一件事,但是古人觉得这是合理的。
  当然,自从科学兴起以后,大气的运动规律是可以用大型计算机用网格差分方式来计算的。
  这涉及到一系列流体力学的定律,其中一个很重要的就是纳维斯托克斯方程。
  如果这个方程有解的话,那么自然规律是不可改的,如果这个方程没有解的话,那很可能自然规律是能改的。
  但是,这个方程有没有解,现在还是未解之谜。
  除此以外,物理学家还做了一个实验,就是把基本粒子的性质可以擦除拿掉。
  这就好像一个人,男女性别身高体重都是和这个具体的人绑定的,现在可以把身高、性别、体重的属性,从这个人身上分离。
  ▍小众物理学理论,还挺完美。
  我们现在教科书上给我们讲的这些物理学理论,都是得到大多数科学家认可的。
  但是还有一些只有少数科学家认可的,这些理论虽然没有被宣传过,但是确实存在。
  我们知道,描述微观粒子运动的就是通常讲的量子力学,用薛定鄂方程可以描述电子绕原子核运动现象。
  量子力学描述的粒子运动轨迹,是不连续的,必须要用波动力学的统计方式来描述。
  但是,实际上还有一个理论,它是用经典理论来描述量子世界的,这个理论被称为玻姆理论,又被称为玻姆力学。
  玻姆力学也称"德布罗意-玻姆理论(De Broglie–Bohm theory)",最初是作为一种量子理论的诠释被提出来(由于文章的篇幅,这个理论具体讲什么我们就不讲了)。
  但是,我们可以看下面这张图,这个图就是玻姆理论给出的电子双缝干涉的每一个电子的运动轨迹。
  跟量子力学完全不一样的是,这个理论,每一个微观粒子都有明确的运动轨迹。
  那么现在问题来了,这个玻姆理论说的这个东西到底对不对?
  2016年,加拿大物理学家做的实验,居然发现玻姆理论预言的电子双缝干涉运动轨迹竟然是对的。
  这些小众的物理学原理其实还有好几个,这里就不再一一介绍了,这里面我们要讲这样一些物理学现象背后指向一个问题:就是这个 自然界的规律,好像可以这样,又可以那样。
  所以, 中国古人认为宇宙的规律不是宇宙自带的,背后有某种神秘力量在运作,很可能是对的。 ▍如果万物是由高维度智慧在运作,可以解释超物理法则。
  实际上,我们这个世界除了普通的物理法则以外,还有一些超物理法则。
  所谓的超物理法则,就是说不具体和某个物质进行绑定,而是凌驾于所有的运动规律之上的。
  就比如说最小作用量原理,它是脱离了某些具体的物理现象,凌驾于所有运动规律之上的。
  通俗的讲,最小作用量原理是指物理系统的运动方式只有两种,不是某个物理量的最大值,就是某个物理量的最小值,总之是某一个固定值。
  也就是说,某一个系统中的某一个物理量,一定存在一个极值,所有的运动都不能超过这个极值。很显然这个极值不可能是无限大,这就是为什么光速存在限制的哲学原理。
  如果按照最小作用量原理,万物的运动轨迹是有个预期值的,有一个规划的可能运行路径,最后的结果不是临时决定的。
  这可以解释为什么算命等预测,有一定的准确性。
  最小作用量原理的存在,说明物理的规律是分层次的,也说明物质的背后还有运作的力量,某些传说中的超自然现象,很可能是真的。

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