缘起论的刹那生灭思想在物理学中的应用.doc

PAGE  PAGE 7 缘起论的刹那生灭思想 在物理学中的应用 罗凌霄 相对论和量子论是二十世纪物理学的两大支柱，然而相对论的决定论观点和局域性与量子论的非决定论观点和非局域性是不相容的，由此引发了爱因斯坦和玻尔两人之间一场持续近三十年的著名论战.许多物理学家投身于这项研究之中，但是七十多年的时间过去了，如何统一这两种学说的问题仍然没有得到解决。笔者把古印度哲学缘起论的“刹那生灭”思想引入了物理学中，创立了“自再现”观点，揭示了能量以及德布罗意波的频率和波长的实在涵义，解开了波粒二象性之谜，建立起了量子现象的初步的解释性理论，揭示的自旋的机理，给出了洛伦兹变换的适用条件，消除了相对论的局域观和量子论的非局域观之间的矛盾，从而开辟了通向相对论和量子论的统一的解释性理论的正确途径。 一、相对论和量子论的冲突 二十世纪初叶是物理史上一个激动人心的时代，是一个需要巨人而且产生了巨人的时代。从1900年至1928年，经过普朗克、爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森伯、波恩、薛定谔和狄拉克等人的不懈努力，量子论逐步地建立了起来。爱因斯坦则于1905年独立地创立了狭义相对论，后来又经过将近十年的艰苦劳动，于1916年创立了广义相对论。相对论和量子论共同构成了二十世纪物理学大厦的两大支柱。然而相对论的决定论观点和局域性与量子论的非决定论观点和非局域性是不相容的，由此引发了爱因斯坦和玻尔两人之间一场从1927年10月召开的第五届索尔维会议起持续近三十年的著名论战。1965年，贝尔以实在性和局域性为前提，推出了著名的贝尔不等式，开辟了对量子论基础作直接检验的途径。1982年，阿斯派克特实验表明贝尔不等式不符合实际情况，故此实在性和局域性二者不可能同时为真，我们至少得放弃其中之一。[1-4] 2000年旅美中国物理学家王力军在铯原子气室激光实验中实现了超光速；[5] 2002年澳洲华裔物理学家林秉溪让包含信息的激光束不经过任何中间过程而直接越过了1米的距离。[6]这些实验说明我们必须放弃局域性观点，至于实在性观点，还看不出有放弃的必要。至此，一向被认为是经受住了实践的长期考验的狭义相对论突然之间陷入了窘境，其处境恰如十九世纪末的经典力学一样。狭义相对论必须被重新认识，已成为被越来越多的人认同的观点。一些人认为应该退回到爱因斯坦前的洛伦兹和庞凯莱的立场上，另一些人则在积极寻找新的出路。 量子论的处境比相对论要好一些，它甚至在苛刻的条件下都给出了和实际高度一致的结果，但一直就存在着如何解释理论本身的问题。玻尔的哥本哈根解释放弃了实在性的观点，把观察者摆到决定现象是否发生的重要地位，但在量子宇宙学中就出现了究竟谁是观察者的问题。为了避开这个问题，出现了十分简单然而又十分怪异的多宇宙解释。由于这种解释有神秘主义倾向，所以并不为大多数物理学家接受。系综解释似乎是一个易于接受的说法，薛定谔猫佯谬在它面前冰消雪融，但它有悖于海森伯不确定性原理的基本精神，并且当用于分析量子宇宙学时，由于宇宙只有一个，不再是一个系综，它变得无法工作。一些学者致力于建立隐变量理论，企图使决定论回归到物理之中，但是几十年的时间过去了，这样的理论也没有被真正建立起来。[2] 长期的实践已经表明，相对论的重新认识和量子论的合理解释是纠缠在一起的，被视为正统学说的玻尔的哥本哈根解释放弃实在性的做法无益于问题的解决。经过分析，笔者认为我们面临的一系列的具体问题是：关于实在和运动这两个基本概念的重新认识；能量的实在涵义；德布罗意波的频率和波长的实在涵义；同时性概念的重新认识；长度收缩效应和时间延缓效应的机理；洛伦兹变换的适用条件；波粒二象性的解释；自旋的机理等等。当我们把这些问题弄清楚时，我们也就拥有了一个把相对论和量子论统一于其中的解释性的理论。 二、生灭论的哲学思想及其物理模型 受古印度缘起论哲学思想 [7-8]和古希腊学者芝诺关于运动的著名悖论[9]的启发，经过长期的探索之后，2000年在华东师大做访问学者期间，笔者终于破除了坚固的自在之物在虚空中连续移动这种源于古希腊哲学的顽固的物理实在观，树立起了如下的哲学思想： (一)在无限短的时间内,物体走过无限短的路程这种机械运动观是错误的。实际上,机械运动是不可能发生的，我们所观察到的连续移动其实是一种假象； (二)现象背后没有常驻不变的实体，一切现象都是刹那生灭的； (三)一个现象的产生必以另一个先于它的现象作为诱因，结果产生之时，也就是原因消亡之时； (四)相同的原因可以诱发不同的结果，结果对原因的依赖关系可以用几率场函数描述。 以上述思想为指导，经过近七年的研究，笔者逐步建立起了粒子的“刹那生灭”的并且具有“自再现”功能的 “元态群”模型和“协同元态群组”模型，给出了运动的 “无间位移”和“无间角移”解释，揭示了能量的实