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英国理论物理学家狄拉克:用可观察量来建立理论

更新时间:2024-03-23 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

一组严格坚持完全用可观测量来建立理论。 例如,爱因斯坦说:“科学必须建立各种经验事实之间的联系。这种联系使我们能够根据那些已经经历过的事实来预测未来将发生的事实。” 。 。 。 我们正在寻找一种思想体系,它将观察到的事实联系在一起,并且尽可能简单。 我们所说的简单性并不意味着学生掌握该系统的难度最小,而是意味着该系统包含最少数量的独立假设或公理。”Xu1物理好资源网(原物理ok网)

另一派,如英国理论物理学家狄拉克则表示:“现在许多物理学家都采用海森堡的原始观点,即我们应该完全利用可观测的量来建立理论,但他们并不严格遵守这一观点。”Xu1物理好资源网(原物理ok网)

显然,这两个流派之间的根本问题是如何构建一种定量描述物质及其运动的数学语言。Xu1物理好资源网(原物理ok网)

狄拉克似乎严格遵循基于可观测量构建理论的学派。 他说:“……我坚信,量子理论目前面临的困难以及量子理论和相对论之间的阻力所产生的困难将会得到解决。要克服,你必须改变。”Xu1物理好资源网(原物理ok网)

德国著名理论物理学家海森堡说:“2500年来,哲学家和自然科学家一直在讨论这个问题:如果人们试图一遍又一遍地[几何]划分物质,会发生什么情况?最小的组成部分是什么?”不同的哲学家对这个问题给出了截然不同的答案。所有这些答案都对自然科学史产生了影响。Xu1物理好资源网(原物理ok网)

图A:“如果打一脚,每天取一半,永恒耗尽【即会有残留的几何最小成分】”,那么宇宙中的物质必然会被量子化,这样就会以无所作为而告终。 量子是物质的最小组成部分。Xu1物理好资源网(原物理ok网)

不幸的是,西方数学家仍然无法严格定量地描述物质连续分割后剩余的几何最小成分。 美国著名数学史权威、数学家莫里斯·克莱因指出:“[数学家]外尔对[西方]数学的现状作了恰当的描述:‘关于[西方]数学的终极基础和终极意义这个问题仍然没有解决;我们(西方人)不知道到哪里去寻找最终的答案,或者根本无法期待最终的客观答案。 ”Xu1物理好资源网(原物理ok网)

爱因斯坦曾说过:“建立统一的物理学基础似乎确实很遥远。而且这种情况由于后来的发展[爱因斯坦与玻尔为首的哥本哈根学派的争论]而变得更加恶化。2.物理学的发展十世纪的特点是有两个本质上独立的理论体系,即[宏观]相对论和[微观]量子论。这两个体系并不直接相互矛盾,但它们似乎很难合并成一个统一的理论。 原因确实主要是由于爱因斯坦的相对论,即爱因斯坦承认:“[相对论]还没有提供对物质原子结构的解释。这个失败可能与它已经尚未对理解量子现象做出贡献。” 爱因斯坦还说过:Xu1物理好资源网(原物理ok网)

“人们不止一次提出过这样的观点,即自然规律可能无法用微分方程来描述。事实上,从量子理论的角度来看,系统是否允许有这样的状态?为了可能回答这个问题,我们应该考虑到系统运动的周期只能按照量子规则形成,为了真正证明【作者注:从公理推导出来】量子关系,显然需要一种新的数学语言。在这种情况下,用微分方程组记录自然规律,就像我们今天所做的那样,与合理的想法不一致。理论物理的基础被重新动摇。实验要求我们可以在以下位置找到自然规律的描述: “新的、更高的层次。方法。新的想法什么时候出现?如果有人能活到那时并看到这一点,那该是多么幸福啊。”Xu1物理好资源网(原物理ok网)

众所周知,微积分的理论基础是实数论。 实数是有理数和无理数的统称。 19世纪,戴德金利用他提出的除法理论,从有理数集合的除法给出了实数的定义。 实数被定义为与数轴上的点一一对应的数,这需要所有实数(点)的集合形成一条直线或数轴,这改变了点和线的概念。 实数与欧几里得《几何原本》中的公设 I 相同——“可以​​从任何点到[另一个]点画一条直线。” 因此,实数不是从实验观察中获得的,而是来自纯粹的推测(俗称幻想)。 这显然与爱因斯坦“我们正在寻求一种能够将观察到的事实联系起来的意识形态体系”的想法相矛盾。 当然,这又造成了理论物理学的基础再次动摇。Xu1物理好资源网(原物理ok网)

事实上,点就是线的边界。 西方数学界和物理学界仍然不知道如何基于实验(物质实践的直接经验)构建新的数学语言,找到物质的动态算术和几何意义——客观存在的物质宇宙。 最终解决运动发展中的空间几何形式和算术整数的数量关系。 (《辞海》:“数学是研究现实世界空间形式和数量关系的科学。”)这就是西方数学中经典分析与集合论的兼容性问题。 莫里斯·克莱因教授说:Xu1物理好资源网(原物理ok网)

“1930年后[西方数学]的整个发展留下了两大未解决的问题:证明无限制的经典分析和集合论的兼容性,以及[在严格直观的[几何]基础上重新建立它]。 ] 建立数学,或确定这种方法的局限性。 在这两个问题中,困难的根源在于无限集和无限程序中使用的无穷大()。 这个概念,即使对于希腊人来说高等物理学家,也已经被用在无理数产生的问题上,他们用穷举法解决了这个问题。 从那时起,无穷大的概念就一直是争论的主题,并导致韦尔说:“数学是关于无穷大的科学。”Xu1物理好资源网(原物理ok网)

关于经典分析与集合论的相容性,佩尔蒂埃在他的《欧几里得几何原理的证明》一书中批评了欧几里得用叠加法来证明同余定理,连哲学家叔本华在1844年也表示,数学家们攻击他感到奇怪欧几里得提出平行公设,但没有提出重叠图形相等的公理,他认为,巧合 图形自然是相等或相同的,因此不需要任何公理;或者说,巧合完全是经验性质的问题,不属于另外,这条公理的前提是图形可以移动,而物质可以在空间中移动,因此它超出了欧几里得几何的范围。十九世纪认为叠加方法要么基于一些未指定的公理,要么必须使用另一种探索同余的方法来代替。”Xu1物理好资源网(原物理ok网)

遗憾的是,西方数学界还没有用叠加法将物质本身的可动性几何化高等物理学家,即在其数学公理中尚未解决几何图形可动性不相容(不统一)的问题。Xu1物理好资源网(原物理ok网)

我们都知道,运动是物质存在的形式。 无论何时何地,物质都存在也不可能是绝对静止的。 简单来说,就是事物在运动,事物在运动。 为了描述物质的各种运动,需要引入空间或虚空的概念,建立没有物质就没有运动的概念。 这个想法自然导致了描述运动和静止、绝对运动和静止的相对论物理理论。 莫里斯·克莱因教授说:“黎曼()和克利福德()认为,为了确定什么是物理空间的真相,需要将物质和空间结合起来。这个想法自然而然地引出了相对论。” 物理。 科学理论本质上是各种测量(运动形式)存在的证明。 证明一切测量存在的充要条件是世界物质统一性原理。 早在先秦时期,中国先贤学者就普遍认识到动形是数的根源。 叠加法必须以“宇宙只有一个”公理为基础,即“宇宙只有一个”公理,物体是有形的,然后通过叠加法将形状和数字清晰直观地定量表达出来。物质实践直接经验的感性认识,或者说欧几里得几何学的“叠加法”,必须用可具体操作的物质质量杆的自我测量(运动)来代替,即“折叠”、探索同余的方法,这是追求物理学统一的唯一正确途径。Xu1物理好资源网(原物理ok网)

最近,恰好发生了这样一件事,那就是潘建伟团队声称,他们通过实验证明了实数不能完全描述标准量子力学,从而确立了复数的客观实在性。Xu1物理好资源网(原物理ok网)

众所周知,实数论是微积分的基础,但实数是由戴德金除法定义的,而不是来自实验观察。 因此,从爱因斯坦的角度来看,潘建伟团队采取的做法是与合理想法相矛盾的。 详情请参见下文:Xu1物理好资源网(原物理ok网)

参考爱因斯坦。 《爱因斯坦文集》(第一卷)[M]. 徐良英、范岱年编。 北京:商务印书馆,1976:75; 298-299。 ^Dirac PA M. 相对论的量子力学 [G]。 // 中国科学技术大学《现代物理参考资料》编辑团队。 《现代物理参考资料》(第3卷)。 北京:科学出版社,1978:42-44。 海森堡 W. 什么是基本粒子?[G]. 范岱年译//中国科学技术大学《现代物理参考资料》编写团队。 现代物理参考资料:第三集。北京:科学出版社,1978:5。莫里斯[US]克莱因。 古今数学思想:第3卷[M]. 邓东高、张公庆等译。上海:上海科学技术出版社,2014:a353; b169-170; c72。 ^徐良英、范岱年编。 ” 《爱因斯坦文集》(第一卷)[M]。北京:商务印书馆,1976:389;391;175-176。[美]克莱恩·M.古今数学思想(第一卷)[M]。张丽静、张金燕译。上海:上海科学技术出版社,1979:69。^ [美国]克莱因。古今数学思想:第3卷[M]。邓东高、张公庆等译。上海:上海科学技术出版社,2014:a353;b169-170;c72。Xu1物理好资源网(原物理ok网)

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