作者 茍文儉
（一）
首先，讓我們回憶歷史，看一看什么是物理理論危機。
在十九世紀后期，當經(jīng)典物理理論幾乎能說(shuō)明當時(shí)所有已知物理現象時(shí)，又發(fā)生了以下意外事件。這不論是當時(shí)有洞察力的物理學(xué)家，還是今天所有的物理學(xué)工作者，都普遍認為，在那個(gè)時(shí)代經(jīng)典物理理論面臨了危機。
概括起來(lái)，構成經(jīng)典物理理論危機的事件主要是以下三個(gè)：
1、19世紀80年代，邁克耳遜－莫雷精密的“以太漂移”實(shí)驗均得到了“零結果”，這就直接否定了主流的機械以太說(shuō)，從而動(dòng)搖了光學(xué)和電磁學(xué)表述的以太基礎，使這兩個(gè)理論表述基礎與事際不相符。對此就稱(chēng)是經(jīng)典物理理論有表述基礎危機。
2、在對比熱和熱輻射研究中，當時(shí)主流的玻耳茲曼和麥克斯韋提出的能量均分定理能夠解釋許多現象，對于常溫下的一般固體和單原子氣體的比熱，也都給出了與實(shí)驗測量基本相符的結果。但對于多原子氣體，實(shí)驗測量的定壓熱容量與定容熱容量之比顯著(zhù)地大于理論計算值，出現了所謂的“紫外災難”。這一事件使經(jīng)典熱力學(xué)的演繹結果與事實(shí)矛盾。對此也稱(chēng)經(jīng)典物理理論有演繹危機。
3、實(shí)驗發(fā)現了X射線(xiàn)和放射性，接著(zhù)又發(fā)現了電子和鐳元素等等，這就使一向被看作是天經(jīng)地義的原子不可分和元素的不變性、物質(zhì)不滅和能量守恒、空間和時(shí)間的絕對性、運動(dòng)的連續性等等，都產(chǎn)生了動(dòng)搖，使經(jīng)典物理學(xué)的許多基本概念受到了質(zhì)疑。對此也就稱(chēng)是經(jīng)典物理理論有概念危機。
上述事實(shí)表明：如果有事實(shí)證明物理理論有表述基礎危機、演繹危機和概念危機，也就意味著(zhù)物理理論面臨了危機。
（二）
現在再讓我們看看，當代物理理論是否也有當年經(jīng)典物理理論那三個(gè)方面的危機。
當代物理理論，是指量子規范場(chǎng)的標準模型?超弦理論?宇宙大爆炸標準模型等這些物理學(xué)統一理論。首先就有事實(shí)證明它們有表述基礎危機。對此作者如下事實(shí)為證。
1、當代物理理論的表述都是以各自描述對象的對稱(chēng)性存在為基礎的，但在現實(shí)世界起根本支配作用的卻都是不對稱(chēng)。如宇宙物質(zhì)都不對稱(chēng)，所有粒子都產(chǎn)生于對稱(chēng)性破缺，等等。即因為表述基礎的對稱(chēng)性要求、與表述對象不對稱(chēng)起根本作用的事實(shí)不相符，這也就同樣構成了當代物理理論的表述基礎危機。
2、測不準原理是當代物理理論最重要的表述基礎之一，但真正構成現實(shí)世界的電子、質(zhì)子及中子質(zhì)量，以及它們許多固有存在的特征量，卻在誤差范圍內都可以做精確測量。
3、我們知道，希格斯粒子是量子場(chǎng)理論中表述強、弱作用的基本依據，理論預言其質(zhì)量最大范圍是115至180 GeV。但集中了全世界實(shí)驗資源，在這個(gè)質(zhì)量范圍反復搜索，甚至也還找到了稍縱即逝的所謂t夸克（176 GeV），理論認為希格斯粒子比t夸克更具普遍性，但卻找不到它存在的一點(diǎn)蹤跡。當然，也許有人認為這是實(shí)驗還做的不夠。但有一個(gè)基本事實(shí)誰(shuí)都絕對無(wú)法否認：即在量子規范場(chǎng)的標準模型演繹需要的質(zhì)量范圍，希格斯粒子不存在，這已確鑿無(wú)疑了。
其實(shí)，只要有一件事實(shí)能證明有表述基礎危機，從邏輯學(xué)的角度，物理理論表述基礎危機就成立。上述有三件事實(shí)，也就充分證明了當代物理理論的的確確有表述基礎危機。
（三）
可以說(shuō)，當代物理學(xué)統一理論的主要演繹結果都與事實(shí)嚴重不符；當代物理理論的演繹危機也確實(shí)存在，對此也以如下相關(guān)事實(shí)為證。
1、首先是超弦理論，據說(shuō)它可以為現實(shí)世界的統一性提供所有可描述要素，但由它構成的僅低能態(tài)粒子就有上萬(wàn)種，其中的標志性粒子，在實(shí)驗室一個(gè)也沒(méi)有找到。
2、量子規范場(chǎng)的標準模型，它的演繹不僅都有不存在的無(wú)窮大量，也還得到了粒子有分數電荷、磁單極子、質(zhì)子衰變等在實(shí)驗室根本就不存在的結果。
3、我們知道，當把量子場(chǎng)理論用于宇宙學(xué)研究，把演繹結果與觀(guān)測事實(shí)對照，就竟有上百個(gè)數量級的差異。
以上這些事實(shí)就充分證明，當代物理理論的演繹危機千真萬(wàn)確。
（四）
對當代物理理論使用的基本概念受到質(zhì)疑的概念危機，本文僅做如下說(shuō)明。
1、我們知道，描述粒子內部存在的量子場(chǎng)理論，是量子力學(xué)與狹義相對論觀(guān)念的組合，但產(chǎn)生于粒子內部某種可動(dòng)性的粒子自旋，卻既無(wú)法用量子力學(xué)理解，也不滿(mǎn)足狹義相對論的要求。粒子自旋的這種動(dòng)力學(xué)困難，就使描述粒子內部存在的量子場(chǎng)理論使用的所有概念，都受到嚴重質(zhì)疑。
2、當代物理理論使用的所有基本概念，如物質(zhì)慣性、電荷、固有能、空間維數、同位旋空間、張量等等，在主流基元的存在中都沒(méi)有任何實(shí)在性意義，實(shí)際只有抽象的數學(xué)定義。
數學(xué)集合論的系統協(xié)調性理論的基本結論是：在形式化邏輯中，如果一個(gè)問(wèn)題的解決超出其定義范圍，無(wú)論如何也就不可能在定義域中解決該問(wèn)題。因此非常清楚，當代物理理論使用的所有基本概念，由于都只有抽象的數學(xué)定義，它要對實(shí)在性的現實(shí)世界統一性做形式化表述，就超出了它數學(xué)抽象定義的范圍。當代物理理論使用的所有基本概念，它們對實(shí)在性的現實(shí)世界統一性表述，也都沒(méi)有任何實(shí)際意義。
以上這些事實(shí)也充分證明，當代物理理論的概念危機的證據同樣十分充分。
（五）
如宇宙演化機制是什么，什么是產(chǎn)生粒子的對稱(chēng)性自發(fā)破缺，光子與中微子為什么有如此差異，等等。對有關(guān)現實(shí)世界統一性的大量已知物理現象，當代物理理論都根本不能加以說(shuō)明，它是否能夠表述現實(shí)世界統一性受到了嚴重質(zhì)疑，再加之它又面臨了如上所述的表述基礎危機、演繹危機及概念危機，因此與當年幾乎能說(shuō)明當時(shí)所有已知物理現象的經(jīng)典物理相比，當代物理理論有著(zhù)更深刻的危機。
當代物理理論面臨了深刻危機，其事實(shí)依據不容置疑。
正是由于當代物理理論面臨了深刻危機，所以它在對表述現實(shí)世界終極統一的探索中，就表現為總是向著(zhù)未知因素不斷增多，表述不確定性不斷增大，可直接驗證程度不斷降低，不可克服疑難叢生的方向發(fā)展，進(jìn)一步的探索也就成為了步履維艱的“死胡同”。
物理學(xué)統一理論創(chuàng )新應當從它的出發(fā)點(diǎn)開(kāi)始，首先需要解決它表述的實(shí)在性基礎。這也就是作者重新構建物理學(xué)統一理論表述的邏輯起點(diǎn)和實(shí)在性平臺、提出IV模型的緣由。
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