楊振寧:作為一個懂高能物理的人,奉勸你們別走這條路,此路不通

2020-11-02 映真

"量子力學"在科學界一直以來都是一個很熱門的話題,各國也在不遺餘力地製造大型碰撞機來驗證"對稱粒子"的存在。但迄今為止,沒有一項科學實驗能夠證明,沒有任何一項理論作為依據來支撐。

對此,著名科學家楊振寧先生表示出反對。他認為高能物理的研究是沒有意義的,在遭到質疑時依然表示"堅定自己的看法。"

甚至在美國舉行的國際學術研討會上,談到對量子力學的看法時,楊振寧先生只回道:"THE PARTY IS OVER(盛宴已過)。"

這位致力於研究的科學家,卻對自己曾經的研究成果做出否定,那麼這究竟代表著什麼意義?

量子力學的起源與發展

量子力學起源於經典物理學中天上的一朵烏雲——"紫外災變"。按照當時理論來看:輻射是連續的。在計算黑體輻射時,強度會隨著輻射頻率增加,放射出"無限制"能量,將物體衰變。

1900年時普朗克提出,輻射並非是連續輸出,而是分成分割成了一粒粒量子,此後量子論逐漸建立。

我們知道,生活中隨處可見的光電以及各種物體的都是由粒子組成,而所有解析粒子的理論都屬於量子力學的範疇。但如果如果把解析光、電、亞原子等理論都認為是量子力學,這本身就是錯誤的。

量子究竟是什麼?是實實在在能看見的粒子,還是看不見摸不著只能感知的波?當時研究成果認為,量子具有波粒二象性

但是當弦理論於20世紀80年代被提出,波粒二象性這個答案就已經不再精準。弦理論認為量子是弦,弦理論建立最初就是用來替代量子力學,它屬於地地道道的量子力學。

弦理論中認為,量子既不是粒子也不是波,粒子的出現也只是弦在空間運動中所產生,因此目前的量子具有波、粒子、弦三項性。

當今人們在生活中提到量子,神秘感總會油然而生。我們所熟悉的事物一旦打上"量子"的稱號,就會立馬成為一種無比"高大上"的存在。人們給它套上神秘的外衣光環,各種騙子也蜂擁而至。

甚至有人推出量子飲料、量子鞋墊、各種量子儀器等……量子力學究竟是什麼時候被套上神秘光環的呢?

目前量子力學的概念只是粒子說解釋的理論體系,但這個解釋在科學家不斷研究中也沒有得到證實,甚至許多結論相違悖。例如哥本哈根詮釋、路徑求和解釋、多世界、多歷史、多維度解釋和波動說的隱變量理論等,以及狹義相對論和廣義相對論,沒有一種解釋理論能夠全面代表量子力學。

可以說,量子力學目前只是人類的一種猜想。量子所具有的奇異性,並不是從成功的理論中得出,這恰好是理論失敗導致的結果。

楊振寧先生的研究與貢獻

在經典物理學中認為量子是不同頻率的"波",波的折射、衍射和偏振方面,可以通過實驗來驗證。但量子力學中存在著一個主要的問題:如果量子就是粒子,那麼它以一種什麼樣的形態存在著?如何去測量粒子的自旋?對此,楊振寧先生做出了傑出貢獻。

1951年,楊振寧先生和李政道研究出一個檢測粒子自旋的辦法:通過觀察自旋中粒子衰變,例如u子的一個衰變產物是電子,假定電子都只從粒子的一個方向跑出,把這個點當作旋轉的參照物,基本就可以確定粒子自旋的概念。

1956年,楊振寧和李政道在《弱力中的宇稱守恆質疑》論文中指出:過電子更偏愛其中一個方向,就如同給給鈷核穿上了一件縫有紐扣的襯衫,能辨別正反。

能給自旋的粒子標記一個參照的坐標,很容易分出哪一個是真實實驗,哪一個是鏡像反應。理論一出,立刻榮獲諾貝爾物理學獎

後來楊振寧先生又和米爾斯提出理論,為研究"參與強相互作用的基本粒子"的理論結構提供了有力支撐。除引力以外,電磁力、弱力和強力等都能通過理論表述,有人甚至將粒子模型就建立在楊先生和米爾斯理論的基礎上。

楊先生在物理學領域可以說是支柱性前輩,是粒子標準模型的奠基人之一,他對量子力學的貢獻非常之大。

他很清楚物理學領域的發展和現狀,但他卻說:"作為一個懂高能物理的人,我奉勸你們不要走這條路。"楊先生很明確地告訴大家"此路不通",他的自我否定究竟是怎樣的原因?

因為粒子模型的邏輯已經自相矛盾,理論含著致命的缺陷,無法補救。愛因斯坦晚年曾說:"這50年的苦思冥想也沒有讓我接近問題的答案,到底什麼是光量子?當今任何一個人都認為他的答案是錯誤的。"

著名科學家愛因斯坦都對量子力學產生深深的懷疑,在科研成果一次次相反時,我們又有什麼理由認為目前的理論是正確的呢?

根據楊-米理論來看,在實驗時,為滿足規範前提,必須設定質量為零,但這在客觀上並不存在。由此來看,粒子標準模型解決不了問題,解決方案也根本行不通。

量子力學,早已窮途末路。

"盛宴已過"背後的含義

事實上,楊振寧先生早在四年前發表的文章中就提到過,他早年從事美國科學院院士,對建造大型碰撞機的過程深有感觸。他認為,如果中國繼續研究要花費的經費至少不低於200億美元。

當其他國家的大型碰撞機實驗做完時,經費已經緊張到無法進行下一個步。這時大家會說:中國有錢。於是中國就要花費大量資金去建造一個成功率極低的,只是為"提供科學依據而去驗證猜想"的東西。楊振寧先生說:"我沒有辦法接受這樣的事情。"

最關鍵的是,這樣的研究沒有意義。以中國目前的水平,很大可能需要借鑑國外技術,最後的研究成果也要共享。而研究所需花費的錢財和精力,完全可以用來社會更有需求的科研上。

但許多人依然不死心。有人反駁說:我們與其分散精力去做一些小研究,還不如集中精力去做一件事情,最終成功與否也應該要看努力後的成果。

楊振寧先生解釋道:科技領域也是有趨勢的,高能物理在目前已經不滿足於時代發展潮流。也許在上個世紀的研究中,量子力學給人類帶來了許多突破。但研究過程往往不會一成不變,會遇到諸多問題阻礙,這時候就應該要做出對策進行調整改變。

楊先生的話顯見非常有道理,但人性的弱點就是:能發現問題,但不勇於承認問題。

不僅是物理學界各種理論參差不齊,在各個領域都有各執己見的存在。有人指出問題時,思想往往被扼殺在搖籃,不容人批判。因此許多研究發現停滯不前,陷入困境狀態。

認識是無限接近真理的過程。在接近真理的道路上,我們更應該要接受新思想,應該勇於發聲,不要隨意否定不融洽的理論。

選擇沉默固然,可以相安無事。選擇發聲,也許會站到一個龐大的對立面,會有無數人去攻擊,但只有這樣才能保持清醒。只有批判性思維,才能避免誤入們歧途。

很多時候,我們並不缺乏揭開真相的能力,而是缺乏這一份勇氣,最終,楊先生選擇了直面問題,這是真正的勇者!

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