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苟文俭 (wj4801@hotmail.com) 2007.10
关于粒子IV模型的对话讨论(一)
作者的一些亲密无间的朋友
,也包括同事
,当他们知道了我在现代物理理论探索中创建了粒子
IV模型后,总是好奇地非常友善地提出一些相关问题并进行了讨论,形成了作者与他们之间关于粒子
IV模型的对话讨论,其要点将分(一)、(二)、(三)等三个部分予以公布,本文是第一部分,涉及的是作者为什么要创建粒子
IV模型的话题。
下文每段以“友人”开头的部分,表示讨论中是作者的朋友或同事们所说的话,而以“作者”开头的部分,则是作者的话语。
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………………
友人:我们都知道,量子力学和相对论作为现代物理学的基础理论,是成功的伟大理论,把量子力学和狭义对论结合在一起构成的量子场理论,在对粒子的研究中已发展成为了标准模型;这个模型也很有效,已被理论物理学界普遍接受,产生了一个又一个的诺贝尔奖,你搞粒子理论为什么不去进一步研究标准模型,而非要别搞一套?
作者:量子力学和相对论是成功的伟大理论,标准模型的确也很有效,它产生了一个又一个的诺贝尔奖,被理论物理学界普遍接受。你说
的一点也没有错。但我们又必须看到,这些主流理论在取得成功的同时,又有自身的缺陷。
友人:这些主流物理理论既然是成功的,那又有什么缺陷?即使有缺陷,克服了这些缺陷就可以了,有必要别出心裁地另搞一个“
IV模型”吗?
作者:任何成功理论都有其自身的适用范围;这就是成功理论的缺陷。要克服该缺陷,就得在更深的层次上寻求全新的描述基础,突破这些理论。对量子力学和相对论来说,这种有其自身适用范围的缺陷也是
显而易见的。如量子力学有测不准原理,粒子质量的多少就决定了时空标度的大小,但对我们周围的任何一个,它们自身存在构成的时空标度大小与其质量多少的关系,就不满足量子力学的测不准原理,这说明量子力学并不适用于经验领域中的宏观物体………
友人:别忙别忙,量子力学不适用于宏观物体?这可是一个新观点;物理学教科书都说量子力学描述的量子现象是自然界的普遍规律,你如此说,还有更进一步的理由来支持你的这种说法吗?
作者: 应该说,只要有一个事实证明量子力学描述的量子现象不是自然界的普遍规律,这就足够了。支持我这个说法的理由是普遍的事实,还有如下一些:
1、按量子力学的测不准关系
,人造卫星的物质波波长约10-41m,比超弦还小了
5个数量级,即比10维卷缩空间的尺度还小了
1万倍;这就相当于把超弦放大成为太阳系,而人造卫星的物质波波长就相当于太阳的半径。我们知道,在卷缩了的空间内部,空间线度已完全截止,物理规律将完全不同于四维的可测量时空,因此人造卫星构成的物质波波长在
10维卷缩空间就毫无意义,物质波的振动决不可能发生。
2、量子力学描述的量子现象是由普朗克量子
h来实现的,而h又总是与粒子的固有频率相联系的;我们知道,任何有质量物体都会有其自身的固有频率,但除了粒子外,所有其它物体的固有频率都与普朗克量子
h无关。
3、粒子自旋构成于粒子内部的某种运动,它参与构成了量子力学描述的量子现象,但构成自旋的运动却不能用量子力学规律来理解。
………………
友人:嗯,这些事实的确也证明了量子力学描述的量子现象,既不是宏观物体的规律,也不是粒子内部运动的规律;那又有什么理由说相对论也有其自身适用范围、而不是自然界的普遍规律呢?
作者:对广义相对论,个人的研究结果是,它是对引力做等效描述的理论,并不是揭示引力场与引力本质的理论,它只适用于恒星系;这涉及到了引力场屏蔽及宇宙结构的产生机制,比较复杂,今天就不说这些,因为标准模型使用的是狭义相对论,现在只说狭义相对论不普遍适用,支持我这个说法的普遍事实有如下一些:
1、相对静止是物体的普遍状态,对此就不能使用狭义相对论,而只能用经典静力学来分析讨论。
2、狭义相对论的形式化逻辑体系体现的是确定的因果律,与量子力学描述的量子现象的随机性是背道而驰的。
3、与构成粒子自旋的粒子内部运动不能用量子力学规律来理解一样,构成粒子自旋的粒子内部运动,同样也不能使用狭义相对论来理解。
……………
友人:嗯,狭义相对论的确也不是自然界的普遍规律;看来,把量子力学与狭义相对论凑合在一起的量子场理论,它表述的规律也自然就不是自然界的普遍规律啰?
作者:正是如此;量子场理论表述的规律不是自然界的普遍规律,有如下两个最普遍的事实可以证明:
1、量子场理论只能把粒子视为“点”粒子,即它只能适用于粒子的整体存在,而不能对结构上的部分粒子行为进行有意义的表述。
2、在
量子场理论的描述中,粒子存在有“裸粒子”和“粒子场”两个物理状态,但如以此为依据计算粒子质量与电量,就出现了无穷大,若理论使用了重正化的技巧,不考虑粒子存在的这种物理状态,那些无穷大量就消除了;在
量子场理论中,形式化表述与它描述的粒子存在的这种矛盾就说明,
量子场理论也是一种对粒子量子行为做等效描述的理论,而并不是揭示粒子量子行为本质的理论,因而它表述的规律、当然也就不是自然界的普遍规律了
。
友人:我懂你的意思了,因为标准模型的基础是量子场理论,量子场理论如此,这就说明了标准模型也是一种对粒子存在做等效描述的理论,而并不是揭示粒子存在本质的理论,因而它表述的规律也就不是粒子存在的普遍规律………
作者:你算是懂我的意思了。在我的研究中,标准模型就是一种对粒子存在做等效描述的理论,它表现出了以下两个方面的事实:
1
、对涉及质量等粒子组成存在的描述,若
要与实验相符,就必须引入不知源于什么的二十个由实验测量的自由参数,并需要对夸克质量“微调”到小数点之后的十几位,这种与实验相符的描述是明显的人工雕琢。
2
、有分数电荷、磁单极子、质子衰变等在经验领域根本就不存在的结果,更有理论自身无法解决的诸多疑难,进一步探索也愈来愈远离了经验事实;理论对粒子对称性存在原因的表述,明显的与构成粒子的客观实在不相符合。
友人:由此看来,标准模型的确只是一种对粒子存在做等效描述的理论,但这种等效描述很有效呀,为什么不可以进一步搞下去呢?
作者:回答你这个问题,既要弄清一个逻辑上的理由,也要看清标准模型本身形式化表述中的现实。
逻辑上的理由是这样:由于标准模型是对粒子存在的等效描述,并不是以粒子真实的客体化存在为依据,在粒子真实的客体化存在中,当其存在效果与标准模型表述的情形不完合相同时,标准模型就无能为力了,是描述范围很有限的理论。因此我们要创建一个描述粒子客体化存在的理论,就不能通过对标准模型的进一步研究来实现。
标准模型本身形式化表述的现实是:标准模型的有效性,主要集中在粒子对称性存在“为什么”和“怎么样”的问题上,对粒子客体化存在中的几乎所有“是什么”的问题;
诸如粒子有自旋及左右手性、普朗克能量量子是什么、决定粒子质量取值大小的客体化因素是什么、粒子严格的量子化电荷是什么、什么是夸克与胶子的“色”、什么是真空对称性自发破缺等许多这样的问题,标准模型
都不能给出任何具有存在确定的回答。
友人:我算是又听出一些明堂了;前面你说要克服现代成功物理理论都有其自身适用范围的缺陷,就要在更深的层次上寻求全新的描述基础,突破这些理论,是否就是要首先弄清楚粒子客体化存在中所有“是什么”的问题,然后再以此为描述基础,去创建一个描述粒子客体化存在的理论?
作者:你理解得很好,这就是个人进行粒子理论研究的基本想法,也就是我为什么不继续标准模型研究,而要创建粒子
IV模型的根本原因。
标准模型是描述范围有限的做等效表述的理论,这就它的根本性缺陷。标准模型自身是决不可能克服它的这种缺陷,这就象一个人试图拉住自己的靴袢、就把自己举起来一样,决无这种可能。
友人:你为什么要创建粒子IV模型的道理,我算是听明白了;但你完全离开了量子力学与狭义相对论,离开了量子场观念,完全是另起炉灶,现在有两个最现实的问题:第一,现代物理学能接受吗?第二,你创建的“粒子
IV模型
”又确实有效吗?
作者:你说的这两个的确都很现实。第一个问题,现代物理学是否能接受,对此我并不多留意。如果在理论探索中创建了一个确实有用的模型,不论当初人们怎样看,权威们怎样漠然置之,但时间终究会站出来说公道话;如果在理论探索中创建的模型没有什么用处,包括我的粒子
IV模型,即使现在被某些人认同了,但最终仍然会被陶汰,这同样是公正的。
对第二个问题,因为粒子
IV模型包含了标准模型,而且又理解和解决了标准模型的所有疑难,还与粒子存在的经验事实完全保持了一致,并为现代物理理论表述搭建了非常有效的客体化平台,其有效性已是无可争辩的事实………
友人:看来,你对粒子IV模型的
有效性非常有信心啰………
作者:这不是主观上有信心的问题,粒子
IV模型的
有效性是无可争辩的事实,现在最关键的,是需要有人来发现这个事实。
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记录于2007年9月29日
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