“超光速中微子”如何“修正相對論”？

鄭烈     長安大學(xué)       zhenglie@chd.edu.cn

徐世良   西安交通大學(xué)    lovsilense@gmail.com

關(guān)鍵詞    超光速中微子 如何 修正相對論

摘要    “超光速中微子”的新聞報道已經(jīng)發(fā)布[1]，正式科學(xué)研究論文尚未發(fā)表?！俺馑僦形⒆印比绻坏谌姜毩⑿聦嶒炛貜?fù)證實的話[2]，我們?nèi)绾巍邦嵏残愿膶懀ㄐ拚┫鄬φ摗?？本文給出若干階段性探索研究思路，僅僅拋磚引玉供大家參考交流。

一．超光速中微子和愛因斯坦相對論有什么關(guān)系？

   目前，21世紀(jì)地球村人，應(yīng)付天災(zāi)人禍都忙不過來，為什么突然對于“超光速中微子”這個新聞報導(dǎo)（并無被證實的科學(xué)論文）議論紛紛？是否科幻電影《2012年》里面的太陽中微子爆發(fā)導(dǎo)致地球幾乎毀滅的鏡頭的心理學(xué)影響？[3]-----絕大多數(shù)人根本不懂得相對論和量子理論（據(jù)說，包括其創(chuàng)始人在內(nèi)，“真正懂得”二者的人全世界只有“兩個半！”？[4]），所謂“超光速中微子”和人們?nèi)粘Ｉ詈翢o關(guān)系。主流科學(xué)家的兩種相反觀點，已經(jīng)有論文發(fā)表[5]。我們認(rèn)為：目前21世紀(jì)物理學(xué)甚至全部科學(xué)，立足于相對論和量子理論（包括量子力學(xué)和量子場論等等），如果“超光速中微子”真的存在的話，我們不得不“顛覆性改寫（修正）”愛因斯坦相對論-----就好像一百年以前愛因斯坦“顛覆性改寫（修正）”牛頓經(jīng)典力學(xué)那樣。為什么如此？因為愛因斯坦狹義相對論立足于狹義相對論性原理（慣性參照系等價原理）和真空光速不變原理（真空光速不可逾越原理）；愛因斯坦廣義相對論立足于廣義相對性原理（任何參照系等價原理）和引力場與加速度場等價原理（慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量等價原理）。正如愛因斯坦自己所說：根本用不著成立什么“反對愛因斯坦委員會”和“反對愛因斯坦公司”，只要有一個物理學(xué)實驗證偽了相對論，愛因斯坦立即自動退出歷史舞臺[6]。如果“超光速中微子”實驗被證實，相對論基礎(chǔ)原理被實驗證偽了，愛因斯坦相對論自然不得不被“顛覆性改寫（修正）”-----雖然愛因斯坦本人已經(jīng)退出歷史舞臺（1955年去世了），但是，愛因斯坦相對論的“幽靈（GHOST）”仍然好像“鐵籠子”一樣“囚禁”著我們地球村人，使我們每一個人都被他變成了“睜眼瞎”-----如果光速不可逾越，我們看見的一切，僅僅是不同時間不同地點的過去世界的“幻影疊加”！？“現(xiàn)在世界”何在？沒有“現(xiàn)在世界”的話。哪里來的“過去世界”和“未來世界”？（這就是所謂“愛因斯坦困惑”的“時間幻覺”困惑的具體內(nèi)容）[7]。。。。。。

二．愛因斯坦自己不滿意自己的相對論嗎？ 

目前21世紀(jì)主流科學(xué)家大多數(shù)是吃愛因斯坦相對論的“奶水”長大的，心理上是不愿意看見“超光速中微子”實驗來“證偽”愛因斯坦相對論的。但是，“吾愛吾師，更愛真理”[8]?？茖W(xué)真理總是在舊權(quán)威理論被“證偽”的葬禮中產(chǎn)生革命性新理論的（目前絕大多數(shù)科學(xué)家采信波普爾的“證偽主義”科學(xué)哲學(xué)觀點）[9]。。。。。。如果我們知道愛因斯坦自己不滿意自己的相對論的話，也許我們心里好受一點？-----物理學(xué)家?guī)缀醵贾缾垡蛩固埂安粷M意”量子理論，他的“光量子”概念和普朗克的“能量子”概念一起，奠定了量子理論基礎(chǔ)，愛因斯坦和另一位量子理論的創(chuàng)始人波爾是好朋友，但是一直進(jìn)行了28年“學(xué)術(shù)大辯論”。愛因斯坦認(rèn)為“量子理論不完備，不是真正的貨色，上帝不擲骰子！”，但是波爾認(rèn)為“量子理論是完備理論，愛因斯坦不是上帝！”[10]。。。。。。費曼發(fā)明第三種形式的量子理論（路徑積分量子力學(xué)）以后，直言不諱：“如果說，全世界僅僅有兩個半人真正懂得相對論的話，那么，根本沒有一個人懂得量子力學(xué)！”[11]。。。。。。幾乎沒有人知道：愛因斯坦對于他自己發(fā)明創(chuàng)造的相對論更“不滿意”?。?/SPAN>

愛因斯坦“不滿意”自己的相對論？有證據(jù)嗎？有！-----愛因斯坦為什么要研究所謂“統(tǒng)一場論”？為什么愛因斯坦后半生40年沒有完成“統(tǒng)一場論”？我們認(rèn)為.：所謂“愛因斯坦困惑”就好象“幽靈（GHOST）”一樣糾纏了他40年-----愛因斯坦用“物理學(xué)非歐幾何化”（用Riemann幾何彎曲時空度規(guī)張量取代了牛頓的萬有引力）創(chuàng)建了新的時間空間理論。愛因斯坦看到牛頓萬有引力公式與庫侖電荷作用力公式都是與距離平方成反比，好像可以統(tǒng)一起來，所以提出“統(tǒng)一場論”的設(shè)想。但是，他沒有想到：相對論的時間空間理論，存在“致命漏洞”，愛因斯坦掉進(jìn)去了，40年也沒有爬出這個時間空間“漏洞（深不見底的黑洞）”-----愛因斯坦的長處是物理學(xué)直觀直感比較好，始終堅持經(jīng)典線性因果律（時間不可倒流----因此光速不可逾越，原因只能在先，結(jié)果只能在后，這是和地球村人日常經(jīng)驗一致符合的）。但是，因為愛因斯坦堅持自己的相對論，毫無理論根據(jù)地武斷否定超光速世界（類空世界）的存在，愛因斯坦自己把作為整體統(tǒng)一的Riemann 幾何（時間--空間）4維連續(xù)統(tǒng)“挖了一個大空洞”（其實人人都對此“視而不見”，似乎都屈服于愛因斯坦的權(quán)威觀點了-----沒有人想：“不存在的”時空被愛因斯坦“擲向何方？”，愛因斯坦能說“上帝不擲骰子！”，自然就能“擲快子世界（類空世界）！”。。。。。。我們是否忘記了笛卡爾的名言：“我們不能從權(quán)威那里得到真理，只能自己尋找”！？）。。。。。。一方面愛因斯坦想用自己搞破缺了的（時間--空間）完成統(tǒng)一場論，不成功。另一方面，愛因斯坦發(fā)現(xiàn)，如果認(rèn)真徹底運用自己的相對論時空觀，時間是“幻覺”，空間也“不存在”，除了“唯我論”，相對論和量子理論都必然導(dǎo)致的“唯我論”以外，宇宙萬物，一切豐富多彩的大千世界，根本不存在！愛因斯坦困惑了40年，最后，他不得不預(yù)言：“如果有一個與現(xiàn)代科學(xué)相互符合的世界宗教，那就是佛教”。------“色即是空，空即是色，色不異空，空不異色”。。。。。。愛因斯坦是一個誠實的科學(xué)家，他臨死以前說的話，很值得我們反思和深思。

愛因斯坦自己不滿意自己的相對論，困惑了40年，甚至宣稱：“一些物理學(xué)家，包括我自己都不相信，我們必須確實并且永遠(yuǎn)地拋棄那種在空間和時間中直接表示物理實在的想法?！闭垎枺耗闶欠裢鈵垡蛩固沟倪@個觀點呢？Hawking教授等少數(shù)世界科學(xué)權(quán)威也有類似想法，但是沒有退休的絕大多數(shù)物理科學(xué)家們，或者絕口不提愛因斯坦困惑和最后的宣稱，或者他們真的不知道這些事？為什么？。。。。。。

三．如何修正愛因斯坦相對？

那么，如果“超光速中微子”被新的重復(fù)實驗證實的話（目前第三方獨立實驗已經(jīng)有3國4家在準(zhǔn)備做，中國10年內(nèi)沒有條件做），我們?nèi)绾晤嵏残愿膶懀ㄐ拚垡蛩固瓜鄬φ?？我們認(rèn)為：世界是星空的泛全息圖，一方面可以把現(xiàn)代物理學(xué)和現(xiàn)代數(shù)學(xué)與現(xiàn)代哲學(xué)（信息控制系統(tǒng)泛易理論），順著目前21世界主流科學(xué)發(fā)展方向“加速”進(jìn)行，走到極端；另一方面，可以直接從中國文化之源的《先天易(經(jīng))》（包括《河圖》，《洛書（圖）》等等外星人和我們老祖宗進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的“文物”？）出發(fā)，創(chuàng)建我們自己的超現(xiàn)代化超科學(xué)化的“大設(shè)計（GRAND DESIGN）”。我們發(fā)現(xiàn)，上述思路是“殊途同歸”的------

1.。如果你是一個智慧智能程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我們現(xiàn)在的地球村人的“外星人”，你掌握了“超光速宇航技術(shù)”，你被派往若干億光年遠(yuǎn)的一個“類地行星”，你發(fā)現(xiàn)那里的“本地人”還沒有發(fā)明創(chuàng)造出文字，你準(zhǔn)備如何與他們進(jìn)行“學(xué)術(shù)交流（信息交流）”？。。。。。。

2.。愛因斯坦認(rèn)為：“數(shù)學(xué)一接觸實際，就變成不確定性的了”。你有何感想？你是否認(rèn)為“物理學(xué)一接觸實際，也就變成不確定性的了?！?？-----牛頓力學(xué)僅僅承認(rèn)“外力”決定“運動變化”，請問：我們地球村人引以為傲的“自我”的“內(nèi)力”存在嗎？（似乎僅僅由于外力難以解釋生物物理許多問題，4種相互作用沒有“自我”存在的余地！？）。。。。。。

3 。我們發(fā)表各種論文或者學(xué)術(shù)專著，必須使用各種語言文字，但是，中國語言文字至今沒有統(tǒng)一規(guī)范，各國也程度不同存在類似問題，不同國家相互翻譯，誤差更大?？傊?，語言文字的不確定性，比數(shù)學(xué)不確定性，比物理學(xué)不確定性，更加不確定性，“道可道非常道，名可名非常名”，你認(rèn)同嗎？？

4.。具體分析一下我們目前主流科學(xué)認(rèn)可的“數(shù)學(xué)工具庫”，雖然號稱有一百多數(shù)學(xué)分支學(xué)科，但是其數(shù)學(xué)主干不外乎代數(shù)系統(tǒng)，幾何系統(tǒng)，泛函分析系統(tǒng)三個系統(tǒng)。代數(shù)系統(tǒng)，包括但是不限于數(shù)系（整數(shù)，實數(shù)，復(fù)數(shù)，超復(fù)數(shù)----4元數(shù)，8元數(shù)，除了4種“可除代數(shù)”，還有Clifford代數(shù)，Jordan 代數(shù)，同調(diào)代數(shù)等等其他許多數(shù)系。。。。。。），數(shù)論，群論---有限群，Lie 群，拓?fù)淙旱龋h(huán)論，域論，模論，格論，還有各種自由代數(shù)和模糊代數(shù)系統(tǒng)等等，無怪乎有人認(rèn)為，“有多少人自稱是代數(shù)學(xué)家，就有多少種代數(shù)分支學(xué)科”。幾何系統(tǒng)，包括但是不限于Euclid 幾何，非Euclid 幾何，仿射幾何學(xué)，射影幾何學(xué)等綜合幾何學(xué)，微分幾何學(xué)----流形，復(fù)數(shù)流形，Riemann 流形，Finsler 流形，Kahler 流形，微分流形等等，代數(shù)幾何學(xué)----Abel 簇，代數(shù)簇，代數(shù)曲線，代數(shù)曲面等等，拓?fù)鋵W(xué)----同調(diào)論，同倫論，纖維叢，微分拓?fù)鋵W(xué)等等，泛函分析----實變函數(shù)，復(fù)變函數(shù)，函數(shù)方程，微分方程，積分方程，特殊函數(shù)等等，概率論，統(tǒng)計數(shù)學(xué)，計算數(shù)學(xué)，集合論----幾十種集合論，集合拓?fù)鋵W(xué)，范疇論，函子論，算子理論等等，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)理邏輯（幾十種邏輯）等等，上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)以外，還有非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)-----非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)分析，模糊數(shù)學(xué)，突變數(shù)學(xué)，分?jǐn)?shù)維幾何學(xué)，混沌數(shù)學(xué)，泛系數(shù)學(xué)，泛易數(shù)學(xué)等等。。。。。。數(shù)學(xué)哲學(xué)---邏輯主義，公理主義，構(gòu)造主義，模型主義，沒有統(tǒng)一的數(shù)學(xué)哲學(xué)，所以沒有“統(tǒng)一數(shù)學(xué)”，因此沒有“統(tǒng)一物理學(xué)”。。。。。?？梢哉J(rèn)為：數(shù)學(xué)是自稱數(shù)學(xué)家的人自由想象自由創(chuàng)造的世界----如果有飯吃，有言論自由的話。因為目前數(shù)學(xué)家不必考慮數(shù)學(xué)是否一定要“符合實際”？數(shù)學(xué)與現(xiàn)實的“誤差”是否可以容忍？。。。。。。陳摶老祖的說法，“順則為人，逆則為仙”，對我們很有啟發(fā)：一方面，繼續(xù)“天馬行空”，順著現(xiàn)代數(shù)學(xué)發(fā)展方向加速走到極端：另一方面，反其道而行之，把“無限光滑”的“無限確定”的“無限連續(xù)”的現(xiàn)代數(shù)學(xué)（與現(xiàn)代物理的量子理論唱反調(diào)）“打回原形”------“星空模型泛全息宇宙”的“物理數(shù)學(xué)”-----量子化的（不連續(xù)的），泛易模糊化的（有限誤差，非線性，分?jǐn)?shù)維，混沌分岔，含突變等等）“真實世界的數(shù)學(xué)”，與上述“虛擬世界的數(shù)學(xué)”對偶對稱陰陽互補(bǔ)，自然解決“愛因斯坦困惑”，愛因斯坦的相對論自然成為新理論的特例投影。。。。。。例如，現(xiàn)代數(shù)學(xué)最基本的0和1將要有新定義：0有兩種----什么都沒有的0和什么都有的0（正負(fù)實數(shù)，正負(fù)復(fù)數(shù)，正負(fù)超復(fù)數(shù)等等，完全對稱同時并存，相加等于0）。1也有兩種----與每一個自己全同的1，還有兩個對偶數(shù)相乘等于1。數(shù)學(xué)對象和數(shù)學(xué)運算法則全部顛覆性改寫（修正），雖然工作量很大，但是“難者不會，會者不難”。。。。。。愛因斯坦相對論猜測：物理世界的（時間--空間）4維連續(xù)統(tǒng)服從偽Riemann 幾何“2次型不變”的約束。我們認(rèn)為：如果把上述猜測修正為：物理世界的（時間—空間）的4維連續(xù)統(tǒng)服從Finsler 幾何“4次型不變”的約束的話，愛因斯坦困惑的“現(xiàn)在”可以自然理解為“突變區(qū)”（不再是不可理解的“奇（怪）點”。而且，愛因斯坦“光錐”里面是慢子世界（類時世界），“光錐”外面自然是快子世界（類空世界），光速不是不可逾越，而是陰陽(虛實)世界的“邊界面”-----慢子速度的“上確界”，快子速度的“下確界”。物理世界的（時間--空間）不再有“致命大漏洞”，愛因斯坦再也不會“困惑40年”了！------如果愛因斯坦能夠接受“非線性因果律”和“量子糾纏與隱形傳輸”等等實驗事實的話。。。。。。

5.。具體分析一下目前主流科學(xué)認(rèn)可的“物理學(xué)信息庫”的話，不難發(fā)現(xiàn)：物理學(xué)也有一百多分支學(xué)科，主要有：理論物理學(xué)，實驗物理學(xué)，應(yīng)用物理學(xué)，計算物理學(xué)，泛系物理學(xué)。這五大物理系統(tǒng)，不過是研究宇宙萬物最基本的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運動變化及其演化進(jìn)化規(guī)律的學(xué)問而已。通常分為力學(xué)（質(zhì)點力學(xué)，剛體力學(xué)，連續(xù)介質(zhì)力學(xué)，彈性力學(xué)，塑性力學(xué)，斷裂力學(xué)，物理力學(xué)等等），聲學(xué)（經(jīng)典聲學(xué)，量子聲學(xué)，超聲學(xué)等等），熱力學(xué)與統(tǒng)計物理學(xué)（現(xiàn)象熱力學(xué)，公理化熱力學(xué)，經(jīng)典統(tǒng)計，兩種量子統(tǒng)計，宇宙熱力學(xué)，黑洞熱力學(xué)等等），電磁學(xué)（靜電學(xué)，直流電，電磁輻射，電磁場理論，無線電物理學(xué)等等），光學(xué)（經(jīng)典光學(xué)，量子光學(xué)，光電子學(xué)等等），分子物理學(xué)，原子物理學(xué)，原子核物理學(xué)，粒子物理學(xué)，凝聚態(tài)物理學(xué)與介觀物理學(xué)，場論（經(jīng)典場論，量子場論，規(guī)范場論），天體物理學(xué)，宇宙學(xué)（經(jīng)典宇宙學(xué)，量子宇宙學(xué)），黑洞物理學(xué)（經(jīng)典黑洞學(xué)，量子黑洞學(xué)），生物物理學(xué)，信息物理學(xué)（量子信息，量子通信，量子計算，物理信息學(xué)），泛系物理學(xué)（醫(yī)學(xué)物理學(xué)，工程物理學(xué)，農(nóng)業(yè)物理學(xué)，軍事物理學(xué)，商業(yè)物理學(xué)，金融物理學(xué)，社會物理學(xué)，非線性物理學(xué)，混沌物理學(xué)，太極物理學(xué)，太極子物理學(xué)，八卦數(shù)學(xué)物理學(xué)，易經(jīng)超相對論物理學(xué)，泛泛系物理學(xué)，泛易系物理學(xué)等等）。。。。。。其實，物理學(xué)家都是在運用一些“模糊”概念：時間，空間，物質(zhì)，能量，信息，運動，參照系，力，慣性，質(zhì)量，電量，熱量，色荷，味荷，熵，自由度，光子，電子，質(zhì)子，中子，中微子，夸克，膠子，基本粒子，同位旋，量子態(tài)，二像性，波函數(shù)，測量，實驗，本征態(tài)，本征值，延遲實驗，物理量，物理量綱，物理模型，物理信息數(shù)據(jù)處理。。。。。幾乎沒有一個全世界公認(rèn)“絕對正確的物理概念”！正如愛因斯坦自己說的：他認(rèn)為自己的“物理學(xué)大方向也未必正確”，“沒有任何一個物理概念堅如磐石牢不可破”，他對于自己發(fā)明的“光子”概念，研究了50年，仍然不知道“光子究竟是什么？”，如果別人說知道的話，不是無知就是欺騙。。。。。。顯然愛因斯坦是一位誠實的科學(xué)家，值得我們永遠(yuǎn)尊敬。即使“超光速中微子”實驗“證偽”了愛因斯坦的相對論，導(dǎo)致物理學(xué)革命，開辟了新科學(xué)天地，我們不得不“顛覆性改寫（修正）”愛因斯坦的相對論，愛因斯坦在科學(xué)史中的重要作用仍然是“永垂不朽”的！未來物理學(xué)家的歷史任務(wù)，不僅僅是“統(tǒng)一物理學(xué)”，而且是“統(tǒng)一科學(xué)”-----因為大自然是一個不可分割的有機(jī)整體，我們必須把“瞎子摸象”得到的6000門“分科學(xué)”盡快結(jié)晶為一門“合科學(xué)”（集大成智慧學(xué)----錢學(xué)森語），不然的話，我們可能難免被Hawking教授“說中”：地球人類由于自私貪婪的遺傳基因，200年內(nèi)將要毀滅，除非移民其他星球??？。。。。。。

時間和篇幅所限，本文僅僅提出一些我們的階段性探索研究思路，拋磚引玉，歡迎大家互動交流，共同探索研究。。。。。。

主要參考文獻(xiàn)

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[55]    文獻(xiàn)出版細(xì)節(jié)待補(bǔ)充