天文觀測的最新發現與現有物理理論革命性突破的可能?

2020-12-05 自然主義理想人生

物理學研究中一個慣用的方法是，當我們在地面或小範圍空間區域內測得一個物理量的值時，如果它應該作為一個輸入型參數出現在物理方程中，並且表示著自然界在某一方面的性質，那麼通常假定這個參數是個常數，它在宇宙不同區域是相同的，進一步相對性原理還會保證此參數在任意參考系上都具有相同的值。這被看作是愛因斯坦相對論以及其他任何有意義的物理理論的思想出發點？我們希望得到某種普適性的理論！至少在其適用邊界之內是可以信賴的！牛頓力學中萬有引力常數G被假定為是整個宇宙空間內的一個不變量。廣義相對論則是以光速不變性原理作為基本的邏輯支撐，量子力學描述的微觀世界中，能量的離散程度則以恆定的普朗克常數為標誌。物理定律中的常數，作為物理理論的基本假定，無法證明的但可以被實驗觀測所證偽。我們想要堅持的物理規律的普遍適用性，因為一旦通過觀測，打破了這一假設，我們就必須在現有理論範式之外另謀出路！而不是承認不同的宇宙區域適用不同的物理規律。

5月初，澳大利亞南威爾遜大學的研究團隊通過對138億光年外的類星體J1120+0641的紅移光環進行直接觀測，發現該類星體中的精細結構常數α與地球上的數值相比是有明顯差別的，也就是說我們原先假定的精緻結構常數α竟然是一個隨著空間位置而發生變化的量，或者說是一種變化的場量！正是理論決定了我們觀測到什麼？事實遠沒有我們對它的理解重要！由於精細結構常數α在粒子物理的標準模型中處於舉足輕重的地位，再加上論文顯示該觀測結論的可信度達到了9個西格瑪，物理學界最近一周一直處於該論文所帶來的震撼？天文觀測最新的革命性突破在現有理論框架內意味著什麼？什麼是精細結構常數？精細結構常數α不再是一個變量，會帶來哪些物理學上的革命？在現有物理理論的框架中，我們為了解釋觀測到的物理事實並使之納入我們認知體系的框架，我們已經引入了暗物質暗能量，這一次也許會更多？感覺東拼西湊而缺乏美感的研究越來越捉襟見肘！我們也許必須重新審視自己的出發點，看能不能從根本上突破現有理論的窠穴？還是繼續古時侯地心說那樣輪上加輪？就像穿衣服？新三年！舊三年修修補補又一年！

精細結構常數α是聯繫量子力學和電磁學的基本常數（無量綱數），表達式為α=e^2/2εhc^2，由於精細結構常數α是完全由元電荷、真空介電常數、普朗克常數、光速這4個常數組成的，那麼澳大利亞該團隊的研究工作證實了精細結構常數這種複合常數是一個隨空間而發生變化的量，就意味著元電荷、真空介電常數、普朗克常數、光速這四個常數中至少有一個也是隨空間而發生變化的量？一個處處物理規律不一樣的宇宙將會具有多麼不可思議的局部差異性，這種物理規律的區域差異性甚至會導致宇宙中高等智慧生物的分布！我們現實的宇宙就是這麼奇妙，總存在讓我們熱血沸騰的新發現在刺激著我們理性的神經？面對新發現我們如何取捨？是重構我們的宇宙圖景還是放棄一些什麼？我們在前面提出的體系宇宙論研究的意義？我們試圖重建以中國文化精神為內核的世界理解體系的努力如何重新定義

我們對物理事實的理解並使科學世界觀與周易背後的世界理解達成默契！

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