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谭天荣:辐射量子论与物理学危机(补)

发表于 2009-10-19 09:43:47 类别:师友著作

因空间容量的限制,本文末尾部分未能在已发出的文本中显示,现补发在此。--五柳村编者

宇宙的各个层次走向其自然位置的趋向都是一种不可逆性。热力学第二定律所表述的不可逆性只是其中的一种,这种不可逆性适用于从气体的诸原子走向对应于气体平衡状态的状态分布,到恒星走向星体残核这一广阔领域(这个领域似乎可以用玻尔兹曼常量来表征)的一切过程。但它不能描写单个原子走向基态的不可逆趋向,也不能描写银河系诸恒星走向对应于整个宇宙岛的平衡状态的状态分布的不可逆趋向。因此,热力学第二定律所表述的不可逆性不适用于“整个宇宙”。

综上所述,我们得出结论:“宇宙的每一个层次都在走向自然位置,但各个层次走向自然位置的不可逆趋向相互冲突、相互制约,因此任何一个层次都不可能一直滞留在自然位置。”

因为对于不同层次,自然位置(即“死寂的永恒状态”)的含义不同,因此从一个层次来说,某物走向自然位置的运动,从另一层次来说,就是该物离开自然位置的运动。因此,如果不指明是相对哪一个层次而言,该物的运动就既是走向自然位置的运动,也是离开自然位置的运动。在这种意义下,

G        万物都在走向自然位置,又都在离开自然位置。

然而,恩格斯在《导言》中却认为星系(例如银河系)的末日将是诸恒星(例如太阳)的先后死亡。他写道:“曾经有一个时期,我们的宇宙岛的物质……发展出两千万个星的种种太阳系,而这些太阳系的逐渐灭亡同样是肯定的。”从而为如下问题所苦恼:“辐射到太空中的热怎样才能重新集结和活动起来?”这一苦恼的根源就是如下错误的命题:“当银河系的每一颗恒星都死亡时,就是银河系的末日。”

从这个例子我们看到,恩格斯也有失误的时候。

然而,恩格斯毕竟是一代宗师,在面对热寂说时,他随着那个时代的顶尖学者一起误入歧途,但在离开这一专题时,却在无意间提供了解决问题的途径。恩格斯在另一个地方曾经写道:“个别运动趋向于平衡,而整体运动又破坏了个别的平衡。”,如果再补充一句:“整体运动破坏个别的平衡,是为了达到整体的平衡。”就是对我们的命题G的阐述。例如,气体中的每一个原子趋向于达到基态,但气体为了达到整体的平衡,即它的诸原子达到与气体的平衡状态相对应的状态分布,不得不破坏每一个原子都走向基态的趋向。同样,我们银河系的每一颗恒星趋向于走向星体残核,但银河系为了达到整体的平衡,即它的诸恒星达到与银河系的平衡状态相对应的状态分布,不得不破坏它的诸恒星先后都走向星体残核的趋向。

由此可见,在恩格斯的著作中还有许多宝藏等待我们去开发。

7.     结束语

从上面考察的诸问题从各种角度为恩格斯的命题D提供了例证:当某一问题超过什么界限时,人们会遇到什么矛盾,形而上学的思维方式怎样使他们陷入困惑,而辩证法又怎样解除困惑。

孤岛上的男孩对“一个人既是儿子又是父亲”一事感到困惑,但只要走出孤岛,他用不着学习哲学,就会很快就会摆脱这种困惑。

“必然性与偶然性”是辩证法中的主要范畴之一,但学者们似乎并未从自己的专门领域接触到“一件事情既是必然的又是偶然的”这一事实,从而未曾在这里感到困惑。更糟糕的是,哲学家们似乎也从来没有为此感到困惑,他们颇为惬意地写书教导读者们:“世界上某些事情的必然的,另一些事情则是偶然的。”

数学家们倒是一开始就知道“一个对象既是集合也是元素”的事实,他们的困惑来自这一事实引起的“不可解决的矛盾”。他们的起点较高,也自己解决了问题。可惜的是,他们似乎从来没有走出自己专门领域的狭小范围。

物理学家至今不知道对于不同层次,自然位置(或“死寂的永恒状态”)具有不同的含义,因此不明白热寂说的困扰来自命题G。这一隐秘的矛盾困扰了物理学一百多年,许多人前仆后继地寻找出路,可至今还不知路在何方。幸运的是,由于热寂说涉及的是大尺度的时空范围,它所引起的困惑,并没有引起迫在眉睫的危机。

真正使物理学陷入不可解决的矛盾之中的还是普朗克的辐射量子论。“量子”的问世使物理学家们劈头遇到了“一个过程既是连续的也是不连续的”的事实,从而把自然界的辩证性质以极端的形式展现出来,不容躲闪,不容回避。不幸的是,面临如此危机时物理学的情况却糟糕到了极点:一方面,经典物理学已经积累了大量的错误,有如奥吉亚斯的牛圈积累了大量的牛粪。另一方面,由于物理学家们一直坚持着一种极为狭隘的思想方法,并且为此而固步自封、自鸣得意。

在物理学之外,情况又怎么样呢?

数学家们诚然已经对过去的数学作了初步的大扫除,从而不再像物理学那样到处都是极为初等的错误,但从他们对“罗素悖论”的惊慌可以看到,他们也远没有掌握辩证法。

再看看哲学方面的情况。黑格尔的《逻辑学》虽然集辩证法之大成,但这一著作对物理学家们无异于“无字天书”。恩格斯诚然把黑格尔的辩证法大大地通俗化了,但也远没有被广大的物理学家们所接受,从恩格斯对热寂说的批判我们看到,即使他能活到1900年以后,凭他对物理学和辩证法的认识,也未必能立刻解除危机。更不幸的是,早在1895年,这位人类思维的天空中的巨星就已经陨落。

由此可见。无论从物理学自身还是从它的外部条件来看,“量子”的问世都预示物理学将大难临头。

Radiation Quantum Theory and Physical Crises

AbstractRadiationquantum theory is traced backto two premises as follows: Firstly, theradiation of material is thesuperposition of the radiations of theatoms. Secondly, the radiation of asingle atom is an instant event.Therefore, this theory is brought into theframe of classical physicsagain. Also, the infiltration on each other forcontinuity anddiscontinuity is revealed. Afterwards, illustrating of thegeneration infamily as well as the grade in necessity, the administrationstructureof natural world is explained. Finely, start off this structure,twoknotty problems in science: the antinomy in mathematics and the heatdeaththeory in physics is examined. To sum up, it is indicated thatphysics shouldbe faced with imminent disaster because that the quantumcomes out.

Keywords:classicalphysics; radiation quantum theory; continuity anddiscontinuity;metaphysics; positivism philosophy; dialectics;contingence and necessity;administration structure; antinomy; heatdeath theory

五柳村2009年10月17日收到


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