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1 # AK14
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2 # 物原愛牛毛1
錯誤理論肯定會被新的科學理論反駁
1,科學理論的概念和亞里士多德的錯誤經驗理論。
科學理論就是真理(但有些所謂的真理卻未必是科學),是來源於實踐並得到實踐檢驗,反過來它還能指導實踐。科學雖然具有可證偽性,但也不會被輕易推翻的,除非它不是科學理論。有人說科學就是猜測、假說,不一定正確,這點我並不贊同。正確反映客觀世界規律的理論才叫科學理論,它屬於意識範疇的東西,意識思維也有自己的規律,並不是胡思亂想。愛因斯坦的相對論在很大程度上就是他成功窺探意識思維本質的傑作,他的理論就是科學理論。古希臘時代還沒有科學理論,亞里士多德的理論只能稱為經驗,在當時大多是不能被證偽或不願證偽的,現在來看就是非科學。即使當時能證偽,它也是偽科學。比如他提出“兩個重量不相同的物體,大的下落的快,小的下落的慢。”明顯就是錯誤的,實際上在實踐上很好驗證,但沒有去驗證的,覺得沒必要,所以那時根本就沒有科學的概念。還有亞里士多德認為力是物體運動的原因,不對一個物體施加力,物體就不會運動。由於摩擦力和阻力的存在使得他的結論看起來非常正確,現在我們知道他這些觀點是錯誤的,他的理論是錯誤的理論。所以伽利略和愛因斯坦反駁亞里士多德的理論是很正常的,而後人想反駁伽利略和愛因斯坦的科學理論卻不那麼容易,因為他們的理論來自於實驗,不是經驗,是經過大量實踐證偽的科學理論。
2,真理相對性的謬誤終會被科學理論打敗,科學理論不是終極真理,但它是永遠的真理。
當然真理不只有絕對的一面,真理還具有相對性,同一個真理在過去時代被認為是真理,在現在時代有可能就是謬誤。比如說在亞里士多德時代,在天文學方面,托勒密的地心說理論雖然在當時不能被證偽,不能稱為科學,但由於它符合人們的日常體驗,且能解釋很多自然現象,邏輯上也成立,所以在那個時代,托勒密理論體系被認為是真理。直到一千多年近兩千年後的哥白尼發表《天體執行論》,提出日心說,才逐漸推翻托勒密的地心說,地心說由真理變成了謬誤。現在的觀測也確實在實踐上證實了地心說的錯誤。由此可見隨著人們認識水平的提高,新的科學理論會推翻和反駁舊的理論,不過前提是舊的理論根本不是科學的理論,而科學理論是推不翻的,也是反駁不到的,只能是深化完善。
真正的科學理論是反駁不了的愛因斯坦的廣義相對論是關於引力的理論,是對牛頓萬有引力定律的深化完善和精確,對引力本質是什麼做了一次有益探索,因為牛頓萬有引力定律並沒有說明引力的本質是什麼以及是怎麼傳遞的。可以說牛頓定律是廣義相對論在低速領域的近似, 它仍然是我們日常生產生活中用的最廣泛的理論工具。所以說廣義相對論只是從更本質上解決牛頓定律沒有解決的問題,並沒有反駁或推翻牛頓定律,因為牛頓定律仍然是科學理論。
同樣,愛因斯坦的相對論也並沒有反駁伽利略的理論。相反,相對論繼承並推廣了伽利略的相對性原理,先是和光速不變原理結合,創立狹義相對論;再繼續把相對性原理推廣到非慣性系,和等效原理結合,創立了廣義相對論。伽利略理論並沒有被駁斥和拋棄,當然是因為伽利略理論是一個科學的理論。細究下去,相對論與伽利略的理論一脈相承:相對性原理貫穿始終,可以預言,即使後人有一天得出更厲害的理論,也是對相對性原理的繼續深化和推廣,不會反駁伽利略和愛因斯坦的理論,因為伽利略和愛因斯坦的理論是科學理論。
綜之,伽利略和愛因斯坦的科學理論不是假說、猜測、模型,而是實實在在描述客觀規律的科學理論,後人是反駁不了的,只能深化完善。從另一角度講,如果理論永遠只是模型、猜測假說,而非客觀事物的真實本質,這些偉人就不是偉人了,就沒有什麼值得人們尊重的地方了。理論和客觀世界的關係就像形式和內容、表象和本質實在的關係。雖然是形式或表象,但都是真實物質的正確反映,它們就是物質本身。
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3 # 鍾銘聊科學
關於這個問題,我認為從現代科學和古希臘哲學是有本質上的區別。
亞里士多德的理論其實我們的現代科學,應該說是從古希臘自然哲學這一支,尤其是畢達哥拉斯和柏拉圖這一支成長起來的,這支注重邏輯,尤其重視利用幾何、代數表達。而且他們的自然哲學其實不像是各大文明那樣是有實際的功效的,更多的是純粹理性地思考。
而亞里士多德其實就是部分繼承了畢達哥拉斯和柏拉圖的思想,成為了古希臘哲學的集大成者。他非常注重經驗。就拿自然落體來說,亞里士多德就是從日常生活得出來的經驗。但是雖然亞里士多德也會透過一些小實驗來證明自己,或者利用邏輯進行推演,但我們會發現,亞里士多德理論有很多錯誤,據說,他曾經認為男人的牙齒比女人多,並不認為有必要具體去數一數。這其實也暴露了古希臘自然哲學的一些問題。
現代科學而現代科學其實起源於哥白尼,伽利略,開普勒,牛頓時代。如果你去翻翻看哥白尼的《天體執行論》,其實你會發現,這本書特別艱深,大量的數學運動和幾何分析,對於當時的人來說讀起來十分費力,可以說是地心說的托勒密和日心說的哥白尼奠定了現代科學以“數學”為語言,邏輯推演為手段的特點。
開普勒在這一點上做到了極致,僅僅基於第谷20年的觀測資料,用筆就演算出了行星的軌道是橢圓的。當然還包括他的開普勒其他的兩條定律。
而伽利略則是奠定了科學以“實證”為基礎的特點。要求任何的科學理論是要基於實驗為基礎的,而且實驗要儘量排除外界干擾。在這個時代,同樣是做自由落體實驗,伽利略的實驗就排除了許多幹擾因素,獲得比亞里士多德更準確的理論。
到了牛頓,牛頓則是前無古人後無來者來奠定了科學的正規化,如果你翻開牛頓的《自然哲學的數學原理》,你會發現前10多頁,都在下定義,我們現在使用的許多物理學定義,比如:質量,密度等都是牛頓下的準確的定義。
除了定義,牛頓把哥白尼,伽利略,開普勒的理念更進一步地進行推廣,獲得了自己的工作方法。這套正規化大概是這樣的,它要求研究物件是可以被定義,並且並測量,被量化研究的,其次可以透過大量的實驗進行論證,最後這套理論可以被證偽。
後來總結牛頓的工作方法,得出了一個“牛頓的烈焰鐳射劍”理論,大意就是:
所有不能進行實驗和觀測的東西都不值得辯論。使用這套正規化研究科學理論使得人類獲得了長足的進步,首先是對於天體運動的預測十分精確,甚至可以預言行星的存在,也就是說,科學家僅僅靠筆就可以知道哪個位置上有多大質量的行星,這其實就是現代科學的力量。
誤差上的爭奪戰自從牛頓奠定了現代科學的正規化,現代科學理論之間的對抗就不再是對與錯的對抗,而是誤差大小的對抗,因此和實驗不符的理論基本上都會直接被拋棄,而只有誤差可以被接受的理論才能被接受。
而牛頓解決的是人身高到地月球系統(人身高10倍)這個尺度的物理學,在這個尺度下,牛頓力學的精度極高,誤差極小。但是到了引力特別大,速度特別快,尤其是大尺度(地球系統10倍以下)時,牛頓的理論就會出現比較大的誤差,而愛因斯坦的相對論在這個尺度下擬合得非常好,誤差極其小。
而在小尺度,尤其到了亞原子以下(比人身高小10億倍)時,牛頓力學的誤差也會大到無法接受的程度,這時候量子力學彌補了這個空檔,這個理論在亞原子的尺度下十分精準,誤差極其小。
未來科學的發展而未來科學的發展,其實不會出現直接駁倒前人的理論的情況,愛因斯坦的相對論在宏觀低速的尺度下得出的結果其實是和牛頓理論十分近似的,在小數點後10多位才有差異,這個差異可以忽略不計。同樣的量子力學在宏觀低速尺度下也能用,而且結果也和牛頓理論是近似的。所以,新的理論將會出現在比之前尺度更大,或者更小的尺度當中,在那些相對論和量子力學還無法解釋的尺度裡。
而且在更小尺度產生的新理論用在亞原子尺度或者宏觀低速的尺度下,和量子力學,牛頓力學是近似的,意思就是說,它可以把量子力學,牛頓力學納入到自己的理論體系當中;同樣的道理也適用於大尺度,更大尺度產生的理論同樣需要把相對論和牛頓力學納入到自己的體系當中,在各尺度的結果都和就理論保持一致,而不是顛覆舊的理論。
所以,新的理論和舊的理論的關係是:新理論可以將舊的理論納入到新理論的體系當中。
而新的理論的誕生並不是一蹴而就的,這些藥我們觀測儀器的提升,現在其實我們暫時還做不到看到更小尺度的物理現象,也看不到更大尺度的物理現象。如果我們的觀測精度能夠再進行一輪提升,能看到更小尺度和更大尺度的物理學現象,並且從中發現和現有理論出現了不可調和的誤差時,那就是理論物理學家們發光發熱的時候。
因此,新的理論的誕生源自於誤差。
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4 # 陳轉運
摘要:艾薩克•牛頓發現了萬有引力,然後又發現了運動三定律,亨利•卡文迪許用 扭秤 證明了萬有引力 定律正確性,並算出了地球的“質量”,但都沒對引力的來源給出明確的解釋。阿爾伯特•愛因斯坦更是玄之又玄的把引力的來源解釋為物質對空間造成的凹陷。本文將根據一些小實驗和理論推導對以上的某些觀點進行糾正與反駁。
關鍵詞:內能(熱力學能),引力,地球質量,扭秤,重力加速度,。
引言:耳熟能詳的定律,質量越大,引力越大,但還有一個被人類忽視的資料,那就是內能。天體的質量越大,引力越大,內能越大(此文的內能是拋開 所有化學反應,核反應的 熱力學能)。那麼引力的來源是不是高能量體與低能量體的溫差效應呢?看下面的實驗。
三個質量相同鋁球,用液氮把兩個鋁球分別散熱到零下150℃與零下50℃,還有一個與室溫溫度相同20℃。觀測三個鋁球近距離的水氣有什麼反應。觀察到的結果是零下150℃的鋁球對附近水氣有很大的吸引力,有明顯的重力加速度現象,末端水氣落體速度大約是零下50℃鋁球的三倍。而與室溫相同的鋁球對水氣毫無反應。5分鐘後終止實驗,零下150℃鋁球結霜質量大約是零下50℃鋁球的三倍。
我們用這個實驗是不是能說明兩物體的引力大小與兩物體內能的大小相關呢?內能差越大,引力越大,與質量無絕對關係。那麼在地球上為什麼質量越大的物質,引力越大呢?這麼說吧,地球是個巨大的能量體,她對所有的低能量體都有 熱平衡 需求,她會根據 低能量體所能承載的熱量產生引力,也就是說相同溫度(內能)的1千克水與1千克油分別放到地球地心,地心下降的溫度是一樣的。
根據此實驗說明兩個物體沒有 熱平衡需求就沒有引力,那麼亨利•卡文迪許的扭秤又是怎麼算出“地球質量”的呢?他的扭秤為什麼出現扭力呢?還準確推匯出引力常量。5.965*10^24到底是地球的內能還是地球的質量?我們根據 F=GmM/r^2計算出了太陽系的大部分行星的 軌道與速度,衛星的均速圓周運動,這足以說明F=GmM/r^2正確性,那麼一個天體的內能值與質量值一定很接近。為什麼會很接近呢?是根據質量有了內能?還是根據內能的大小有了質量?看下面的實驗與理論推理。
亨利•卡文迪許的扭秤為什麼使兩個沒有熱平衡需求的兩對鉛球出現引力呢?
看實驗,準備兩個磁力不同的磁鐵,一根鐵絲,一些細鐵砂,釋放靜電,先用鐵絲吸鐵砂,肉眼觀察下是毫無吸引力。然後把強磁鐵放到鐵絲底端,整根鐵絲會吸住很多鐵砂,距離磁鐵越近吸住鐵砂越多,換上弱磁鐵,鐵絲吸引的鐵砂要少的多。根據這個小實驗去理論推導下個實驗,我們把引力看作成弱磁現象,扭秤的兩對鉛球之所以會互相吸引,完全是因為在地球的引力磁場上。小實驗裡我們可以輕鬆的把磁鐵放到一旁,以現在的科技我們也可以輕鬆的把扭秤送到太空,送到月球,那時你會發現扭力與此區域 重力加速度 值成正比。引力越小,扭秤的扭力越小。月球上表面的扭力只剩下地球上的1/6。
我也做了個簡陋的扭秤,在只有4個質球實驗下,加大兩對質球的溫度差,會得到不同的扭矩。我也猜測是不是空氣對流加劇造成的,但一直沒有找到真空實驗室而擱置。(具體的溫度差與扭矩比例,由於扭秤的簡陋,就不一一敘寫了)。
此理論的最有力的證據還是需要把扭秤送到太空,送到月球。
那麼太陽系天體的質量值與內能值為什麼如此相近呢?太陽除外。因為太陽是中心,在太陽系中是懸浮不動的,即使內能值與質量值差距很大也測不出來,又點燃了核聚變。理論上來講,內能值遠高於質量值。(此內能是暫停核聚變),所以我們現在根據引力算出的太陽質量(其實是內能)遠遠大於真實質量。大家都知道太陽是氣態的,而密度竟然是地球的0.26倍,這是荒謬可笑的,他的意思也就是說一立方氫氣與一立方土的質量比是0.26 : 1,就算把氫氣壓縮到液態,這個比值也相差甚遠。太陽的平均密度1.4克每立方厘米,氫液態才0.07克每立方厘米,矛盾嗎????(別害怕,目前太陽質量不可測,看下面實驗)。
每個天體都有一個心核,太陽的心核最大,我們根據心核大小比例,做出九個鋁球,分別代表太陽與八大行星。全部冷卻到零下200℃,把太陽放到實驗室中心,按照距離比把八大行星擺好,懸浮運轉,2個小時後結束實驗,結霜質量比與太陽系天體質量比一致。水氣代表分子云,心核是宇宙所有天體的種子。遇到肥沃土壤(分子云)就會根據大小演變成恆星或行星(沒有心核的分子云是一團死雲,不會孕育出任何天體,否則違反熱力學第二定律)(這個僅僅是邏輯推理,猜測)。
引力不是絕對的,我們分別把太陽、地球、月球的內能設為1000焦耳,100焦耳,10焦耳。然後把地球加熱到500焦耳,地球與太陽引力會變小,地球與月球引力會變大。
在此理論正確的前提下,F=GmM/r^2還能繼續使用嗎?當然可以,只不過要稍微修改一下,首先就是其中的一個M改成U。那麼以引力計算的1熱值等於多少焦耳?這就需要廣大科學家的共同計算了。
母式:F=GUm(1-u/U)/r^2
此公式也不是適用於任何引力場,(只有兩物體質量與半徑相同的情況下才能做到誤差為0,比如冰球實驗,你可以理解為把鋁球切割成與水氣大小相等顆粒,然後每顆粒與水氣產生的引力全部相加)。就如F=GmM/r^2無法解釋水星近日點進動,愛因斯坦廣義相對論描寫的引力與量子力學格格不入。可以說很難有一個引力公式通用於宏觀與微觀等多種引力場,只有根據不同的引力場拿出不同的公式給予計算。
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反駁應該不會,因為我們所能觀測到的宇宙都已經證明了愛因斯坦的理論是正確的,以後有人也只能是完善不會反駁,而且現在的科學研究已經不像以前了,不會再出現一個人做全部事情的情況,一般都是一個團隊合作的結果。科學發展到今天特別是21世紀以來已經和以前差很多了。理論上唯一地方有可能不一樣的就是宇宙起源和量子理論,因為愛因斯坦的計算方程對宇宙起源沒法解釋,在使用中也有一定極限,再加上我們現在對暗物質基本是零瞭解,只知道它組成了60%的宇宙空間,但是我們現有技術無法探測。量子物理是唯一愛因斯坦弄錯的地方,瞭解量子物理的人都知道電子的位置是有可能性來決定的,而量子之前的物理都不是,都是確定的,所以愛因斯坦在做研究的時候其實很不喜歡這個正確的理論,晚年時他花了大量時間在上面但是並沒有多大突破。總的說愛因斯坦的理論並沒有多少錯誤,所以反駁是不會的,最多就是完善,當然如果你有本事證明弦理論是正確的那又是另一回事了。