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陈建国专栏 >> 陈建国译:现实物理学7

陈建国 (jianguochen4@yahoo.com) 2007.04

第七节 恍然大悟

(征求出版商与征求评论稿,未经书面授权、不得转载!)

这样一来,我们就重新叙述了纯属于原始的大自然,如果我们能科学地与大自然交往,聆听她的语言——现实动力学、作用物理学,她就为新知识准备了丰硕的成果。现在对于我们,宇宙——在极其广阔的能量频谱范围内表现和未能表现出来的运动的结构。宇宙——这是一种旋律、生命的变奏曲,在数学上,由有序原理和过程相互联系的基本定律来表示,据此种旋律宇宙从一个事件向另一事件转化,创建伟大的、丰富多彩的存在。而这就表明,我们总是在同事实场的复杂结构打交道,其中包含有流逝过程的所有信息,特别是关于系统“凝结”其中的运动、位势构成的信息。既然任何过程都要求外部能量起始才能实现自己,那也就没有例外,其实,思维过程也是在这结构中实现的。思维大概有着某种“全息图”,或者在我们的一般场合是超常记忆的“在以太中冻结”,因为思维过程本身也包括在一切系统这个一般之中,并在具体现实中经常表现出来。这个性质特别地在实际中对于记忆的全息结构和这个结构对于外部作用的反应中表现出来。

充分自然地,像道德品质、精神状态这样的任何概念,心理物理学的和精神体细胞的过程,都应当看成是用这种透视缩影法反映在现实的超常记忆中的这些能量信息结构实现的表现。在这个观点中,它们还作为我们的存在物质类别而突显出来。

现实动力学的概念能回答许多目前有争议的问题。现在已经明白,性质——这总是运动、过程有确定形式的表现。可以做出合理性判断的只能是对于确定的过程,对于运动确定形式的表现。因为存在的可观察性质应当统一于有序原理和因果转化相互联系的基本定律,一切后续作用和结果,都将是相对于一种形式的运动向另一种形式的运动转化过程中的特性,本质上反映了存在中进化的数量和本质方面的特殊品质。而这也可包括在自然界观察到的任何一种规律性——进化过程规律的本质是通过形成运动形式的“凝结”带来建设和破坏,固定在再造的位势的量的方面和品质的方面。宇宙——这是通过作用的基本事实顺序发生的作用。它们完成卓有成就的事实,就被我们理解为现实的宇宙。从此开始明白,有限离散群的离散数学极其符合反映在现实中表现存在的个性化特征,作为运动所完成的图案,代表事实作为事实场所表现的图案。现实的这个特性,已经很自然地反映在语言的标记语义和语言逻辑上。

在上一章我们不仅通过回顾了解了科学发展的过去,而且也包括它的大量实验,它引导我们必须改变对待世界观和存在描写的态度。应当直接从观察成果中、从现象和描写现实所形成的新观点中,得出一系列结论。主要结论——必须把因果转化中过程相互联系的基本定律纳入物理知识和思维逻辑的武库中。现在,利用这些新的世界观对待现实中发生的事,我们开始分析人所共知的事实,并有可能利用新的观点来认识我们的知识。

首先我们最主要的,从有序原理开始,由于从文字和数字说起这个原理来,在自然现象的排列中显得很简单。从中学学习时代开始,所有的人都知道小珠子从一个盒子滚到另一盒子里的游戏。通常提出的问题是:在实现了的情况下一共有多少种可能方式W?设一个盒子有N-n小珠子,另一盒子有n小珠子。 公认的答案是:

玻耳兹曼建议采用在统计学上有限离散群的离散数学,来描写粒子-小球在子系统-小珠子-分子的浑沌模式的分布。引进了新的函数,S,利用这种状态实现流程数的对数,确定相应分布的概率量度。

S0—常数,k玻耳兹曼恒量。在现实条件下实现最大流程量的状态,就认为是最大的概率。更进一步,熵成为有序——无序的特征性量度。精确确定这个函数直到常数S0。正是这一点使我们断定在算式中该恒量是未经核实的。我们看出,这是组合函数,可以用它的某种比值表示:

是某种与子系统的充填有关的积分函数。可以提出问题,在子系统发生充填数n=±1的变化时,这个函数将怎样变化:

这个数值由n决定,也就是取决于充填子系统,因此可以确定,这些函数与邻近的充填是不同的,也就是:

而现在我们知道,一个函数不同于另外一个相邻的充填函数,可以解决逆向算题。我们看一下,在改变充填n=1时,这些差值的总和,也就是状态变化的基本事实上熵的变量。如果进行计算,很自然,从一个子系统开始失去元素并充填到另一子系统中n个元素,那末:

我们注意到,我们得到的总数不是由习惯上由(25)式得到的总数。如果总数不是从失去和充填另一子系统的过程开始,而是从充填子系统充填到一半儿的瞬间开始,也就是开始,那么我们得到的就是常见的结果。而这样,按定义对于任何系统都是概率极大值。

函数(27)的总量,其中每个都是决定于在充填子系统中、粒子按子系统相应分布时每个基本事实的某种数值,也产生了粒子按子系统再分布时这个过程的积分特性:

这是组合分析,而更确切地说,是有限离散群的离散数学,我们用来描写一个子系统局部损失元素而向另一子系统局部地充填元素的过程。因此,对于课题在原始状态的数学运算的详细考察,实际上引导我们描写充填子系统的程序,可能要考虑到充填子系统的变化,而此变化与这种元素再分布的每个基本事实有关。

我们得到的是完全另外一种积分函数C>>>S。这个形式表示,所得积分函数C反映的是比熵S要大得多的“大概率状态”。现实是,当我们在分析事实时,相信算式(26)、(27)、(28)的组合分析揭开了新的物理概念,它可以用有限离散群的离散数学来表现。比式确定离开一个子系统流出去的粒子占总量的份额,且——充填在另一子系统中的粒子占总量的份额。这个份额随着粒子按子系统分布的每一基本事件而发生变化。在现实系统中这个程序要求在一个子系统中减少粒子(“排出”),在另一子系统中增加粒子(“充满”)发生的能耗做功来完成。换句话说,(26)式的这个数值决定了一个事件与此前事件的能耗差。(27)式这些值的总和,决定了改变粒子在子系统中分布之基本事件的能量(按相对单位)。要强调的重要之点是,这是考虑了这些能耗随着每个基本事件而发生的变化,也就是系统性质跟随状态改变的每个基本事实发生的变化。

现在可以确信,这是符合逻辑的,关系式(28)是确定系统完成状态的全部能耗(按相对单位)的函数,该系统中一个子系统有n个粒子,而另一子系统有N-n个粒子,全系统中粒子总数不变。在这个算式中,过程按粒子总数校准计算,存在着系统粒子总量守恒定律,因为在所考虑发生的每个基本事件,都保留下系统的起始、资源。在求解算题时,把子系统中的粒子看成是不同品种、不同性质的,也就是相互之间的共性仅仅是每个粒子都从子系统出来。一个子系统损失粒子和另一子系统充填粒子的过程——这就是粒子共同性改变的过程,它的性质变了,我们按照描写相变过程的模式来应用。在对(28)式中函数“C”展开分析的过程,可以有充分理由称之为“最优化基因”或者“拉格朗日函数”,因为这里说的是在量子现象中对过程动力学和系统的位势进化进行描写,这里的作用量子起着量子的作用,过程完成的事实就是粒子按子系统再分布。

从这个分析出发,可以得出某些意外的结论:用于描写一个损失粒子的子系统和另一充填粒子的子系统的程序,由于系统状态变化(系统元素的位置变化)机理是通用的,拉格朗日函数也显示为通用的,通过所考察系统中子系统的充填量反映出来。

由于状态变化机理的通用性和普遍性,多粒子系统进化过程的描写模式适用于任何过程。量的差异将仅仅是具体作用的数量和在能耗上,它们取决于具体系统的参数。这种情况也在经验公式(1)和(2)中显示出来。再强调一次,如果利用传统习惯的碰撞公式,用元素在子系统中的分布概率来进行组合分析,那与分子浑沌模式的理想系统,也就是粒子没有相互作用的系统相比较,有序原理所主导的系统,即反映了相互作用粒子特点的系统,就将有不可比拟的“大概率”。

弄清这些错综复杂的事情以后,我们相信,按照作用最小原理描写基本事实机理和相互作用粒子系统状态变化的个性特征,这种描写的通用性质,引导到应用离散有限群的离散数学进行过程描述的通用性质,其形式是有限自然数列1、2、3、……N,好像就是为了描写通用序列而建立的。由此说明,如果我们转而注意实验8,那数列对于描述现实物质过程和各种自然现象系统都是足够的。

现在由上述全部叙述已经可以得出结论,动力学程序具有怎样的优势。我们不仅得到分析现实过程的综合方法,而且可能引出关于系统结构的组织过程的大量信息,探索状态变化的每个个别事实的作用。正是在这种情况下,我们所找到的恰是过程性质的信息:热容量——在确定的过程中,电导率——在过程中,密度——在过程中,化合物的生成——在反应过程中,等等。

最重要的是,在描写现象的传统习惯方法中疏忽了——在公式中应该考虑相互作用,在(5)式中阿基米德杠杆作用原理怎样现实地表现出来

分子浑沌假说的讹误,在某种程度上浸透了物理学的每个分支和讨论的逻辑中,在第一次考察概率时已初步为此打下基础,观察以速度V运动的粒子,把V当作所考察的速度分量VxVyVz的概率乘积17。这种主张在这些分量相互独立的情况下是合理的,此时,硬性地将它们联系在一起是正确的,因为V2=Vx2+Vy2+Vz2。应当返回头注意到,粒子按未经校正的数学算式系列所假设的状态进行分布的结论18

越是详细地解剖采用传统习惯方法分析现象的著作,就越是坚信,所选定的模式、方法与现实的性质无关。在所提出来的方法范围内得到的结果,与公认的方法进行比较,就有理由得出结论,统计的方法实际上是用“状态”模式,或者是状态的组合分析,原则上不涉及也不能涉及现实过程的描述,现实过程永远是因为在根源上的质变而发生。换句话说,所采用的模式没有考虑状态变化中的性质质变,这种质变的特点也不包括在数学运算程序中。众多的指令、原则、定律常常互相矛盾,曾经试图把生命放进宇宙的原始模型中,而这种模型中却什么也没有发生。利用不相互作用的粒子模型当作假设,完全不能简化问题的解决,因为它没有考虑现实过程的最基本性质是——在大自然中发生的某种形式的相互作用。然而,荒谬的是,可以说,我们的世界,按照统计学的方法被描写成概率最小的,而本质上,现实过程中我们的世界却不是处于概率状态。大多数物理学家-理论家确信,统计和粒子不相互作用模式包括了所有可能的场合,无论现实是可能的或不可能的。在它们中间仅仅找到了我们的世界是现实发生的。唉呀,这可不在此模式的操作范围内哟。

对科学发展史的每次回顾,都不由自主地回忆起Р·科茨在《原理》第二版的序中所说的令人惊讶的话:

“自己论述的根据是从假说中借来的,甚至于如果一切随后的在力学定律基础上的发展采取了更精确的方式,建立起非常优雅和美丽的寓言,那么,一切都只是寓言”。

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