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《數(shù)學世界與經(jīng)驗世界》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、數(shù)學世界與經(jīng)驗世界張帆2007年2月16H,在I口金山舉行的美國科學促進會的新聞發(fā)布會上，1976年諾貝爾物理學獎得主之一伯頓?里克特，說了這樣一段話：“近百年來，物理學家探究物質(zhì)基本構成的方法，本質(zhì)上并沒冇改變，那就是用加速器使粒子束獲得極高的速度和能量，用來轟擊原了核或基木粒了，觀察撞擊產(chǎn)生的“碎片”。但隨著研究的深入，撞擊所需要的能量增加了許多個數(shù)量級，建造加速器的費用也增加了許多個數(shù)量級。在實驗室里用幾塊金屬板拼裝出一個加速器就可以使用的時代早已過去，現(xiàn)在的加速器動輒需要上億甚至兒I?億美元，超出了一所實驗室乃至一個國家的能力范圍。許多加速器因為經(jīng)費問題
2、而關閉或即將關閉，當前世界最強大的加速器——美國費米實驗室的對撞機也不能幸免，即將在2009年關閉”。這就是說，人們已經(jīng)不愿意為物理學家的上述做法繼續(xù)買單，或者說，物理學家以這樣的方法探索世界的木原，前景暗淡。能不能換一種方法認識世界的本原？我因之想到“民間科技”屮的一本書一—《太極子物理學》。該書說：“宇宙、大自然的奧秘，難道就不存在我們身邊已有的事實中嗎？！”該書正是在這一想法的指引下，構建了自C的理論?！短珮O子物理學》以“太極子模型”與“粒子標準模型”爭鳴，發(fā)表于2003年。發(fā)表后就被當作“民間科技”的代表Z作，在2005年和2006年兩次全國民間科技發(fā)展
3、研討會上獲得了很高的贊譽?！犊茖W時報》更稱它“開啟了21世紀物理學的大門”。然而對民間科技如何評價，一直進行著激烈的爭論。有人認為“世界上只存在一種科學”，那就是產(chǎn)生于西方的現(xiàn)代科學，并據(jù)此反對民間科學，其至反對中醫(yī)。這當然是荒謬的?？茖W是一種文化形態(tài)，文化是發(fā)展的，也是傳承的。這就意味著任何一個民族的科學都會有口己的傳統(tǒng)，在這個傳統(tǒng)Z上，它也會吸收外來的營養(yǎng)進行發(fā)展。太極子模型就是一個極好的例子，它上承了老子的哲學思想，下吸收了實驗物理的最新成果，形成了自己的理論?！疤珮O子模型”與“粒子標準模型”，那一個更接近真理？我想就本體論和認識論兩個方面，將它們做一個比
4、較。這樣比較有兩個好處，首先，本體論和認識論是哲學的兩個基木問題，容易說明問題，其次，這樣比較可以避開那些數(shù)學公式構筑的陷阱。1954年楊振亍和米爾斯提出了規(guī)范場理論。在這個理論基礎上，物理學家們用了半個世紀構建了一個粒子標準模型。這個標準模型用了三個數(shù)學工具來描述，這就是阿貝爾群S(1)和非阿貝爾群SU(2)、SU(3)。英屮S(1)說的是電磁力，SU(2)說的是弱力，SU(3)說的是強力，這樣，規(guī)范場理論就將除了萬有引力以外的三種力均納入了框架。這是一個用前沿數(shù)學的語言，講述前沿物理的故事。據(jù)說，粒子標準模型在理論上是繼相對論、量子論后的又一個里程碑，在數(shù)學
5、上則聯(lián)系著纖維叢，就是圈子里的人，也只有少數(shù)能說出個一二三。圈子外的人自然難以懂得，當然也就無法判斷正確與否。于是圈子外的人能夠采取的唯一辦法，就是看證據(jù)。比如歷史學家給我們說了一個商朝的故事，我們看到幾個銅鼎，或者看到幾片甲骨文，我們才會相信。物理學家說，在標準模型中存在著62種粒子，其屮包括12種輕子、14種玻色子和36種夸克…這就應該有夸克存在的證據(jù)，然而，物理學家拿不出一個單獨存在的夸克，就說夸克被一種神秘的力量“禁閉”了。而對“夸克禁閉”的解釋，又莫衷一是。這就令人懷疑。接著物理學家又講了齊種齊樣的“場”和各種各樣的“場量了”Z間變來變?nèi)サ墓适?。我們?/p>
6、然也聽得稀里糊涂。不過，當物理學家講到一個“希格斯機制”的吋候，說“希格斯粒子”是一切質(zhì)量的來源。這就突然引起了我們的興趣，希望物理學家拿岀希格斯粒子存在的證據(jù)來。遺憾的是,許多年都拿不出這個證拯。這就成了一個很大的懸念，如果希格斯粒子最終找不到，物理學家花了半個世紀和無數(shù)的金錢所構建的粒了標準模型，就只是一個“數(shù)學幻影”。1995年起，物理學家們在歐洲核子研究中心做了長達5年的實驗，在整理這些實驗數(shù)據(jù)的過程屮，也就是2000年9月，他們宣稱，發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子存在的“跡象”。由于數(shù)據(jù)詢未處理完畢，還不能作最后的結論。于是人們熱切地期待歐洲核子研究屮心拿出確切的證
7、據(jù)，不料一年Z后，等來的卻是相反的結果：物理學家們沒有發(fā)現(xiàn)希格斯粒了存在的證據(jù)。當時發(fā)現(xiàn)希格斯粒了存在的“跡象”，只不過是實驗數(shù)據(jù)分析的錯誤。2003年，物理學家們再次云集美國費米實驗室，希望發(fā)現(xiàn)希格斯粒子的蹤跡，由于實驗方案不可行，鐮羽而歸。2006年11刀，據(jù)英國《衛(wèi)報》報道：歐洲核子研究中心即將開始運行新的大型質(zhì)子對撞機，它將取代以前的大型正負電子對撞機。這架大型質(zhì)子對撞機安放在地卜TOO米深處，周長約為27公里的隧道里，同時還有幾臺巨大的粒了探測器安置在地下隧道的幾個點上，其屮有一個探測器的重量就達12500噸。這些探測器將負責追蹤希格斯粒子。整個計劃耗
8、資42億英鎊，共有來自約
