物理學第三次革命探索

作者 苟文儉

　　以量子力學（以後都記成是“QM”）、和相對論為基礎的現代物理理論，實現了繼牛頓力學以來人類時空觀、物質觀、自然觀的革命性突破，不僅是當今粒子物理、原子物理、固體及分子物理、宇宙學的基礎，是化學、及生物學及其它許多交叉學科的重要基礎，也還成為了現代微電子與光電子技術、核技術、半導體技術發展的重要理論依據，形成了人類最偉大的科學革命，取得了包括太空技術、英特網在內的人類社會發展最輝煌成就。
　　對自然奧妙的探究，現代物理理論又還遠遠沒有達到終點，全世界一流理論家們也都正在竭盡所能地推動著現代物理理論的進一步發展。熟悉現代物理理論現狀的人們都明白，它的發展卻麵臨了如下嚴酷現實：
　　1、對進一步探索的理性化思考，總是依賴於猜測與想像，以致於在整個現代物理理論邏輯體係中，人為地製造了形形色色的矛盾與疑難，構成了觀念的極大混亂。
　　2、從弱電統一理論、量子色動力學、規範場的大統一理論、大爆炸的宇宙標準模型，直至超弦理論及M理論，進一步的發展確是向著未知因素增多、表述不確定性增大、可直接驗證的經驗實證的程度降低、理論自身製造的疑難也越來越多的方向。
　　（一）
　　現代物理學中，人類對自然奧妙探索的重點集中在了如下兩個方向：
　　1、微觀方向，已深入到了粒子內部。其探索內容，是組成粒子的基元及其相互聯係規律如何，由此形成的物理理論，作者就稱是粒子構成理論；其中使用量子場觀念，類比量子電動力學（以後都記成是“QED”），在量子場規範對稱理論框架下構建的標準模型，是人類在這個方向探索的最高成就。
　　2、宏觀方向，已涉及到了全宇宙。其探索內容，是宇宙整體演化的統一性及其大尺度結構的規律性如何，由此形成的物理理論，一般也稱是宇宙學理論；其中在宇宙大爆炸框架下使用廣義相對論、核理論、熱力學理論等已有理論構建的宇宙標準模型，是人類在這個方向探索的最高成就。
　　（二）
　　現代物理在微觀方向探索的第一步，是1928年狄拉克在對電子個體存在受力的研究中，把QM與狹義相對論相結合，形成了量子場觀念，創建了電子的相對論波動方程，以此為基礎構建了電磁場的量子場理論，即QED。該理論在計算中引入了消除無窮大量的重正化技巧，在對帶電粒子個體受電場力的描述中取得了巨大成功。
　　量子場理論有一個眾所周知的事實，這就是它隻能把粒子整體視為一個“點”，不能用來描述有大小的粒子。實際上，粒子又總是有大小的。量子場理論這一事實就表明，它隻能用來描述粒子整體存在，不屬於粒子構成理論，即它並不是可以描述粒子內部基元存在的理論。對此我國已故著名物理學家盧鶴紱院士就非常中肯地指出：這“可能意味著狹義相對論和QM的定律在很小的距離處終將垮台，小距離處目前的概念可能還需要修改”。（1）
　　自旋作為粒子自身的一種運動現象，因為它並不構成粒子位置的移動，就隻有可能是產生於粒子內部的組成存在，但通過簡單的數學分析就很容易得出：不論是從粒子整體存在考慮，還是從與構成普朗克量子相當的量子化存在考慮，自旋的粒子自身運動均完全背離了QM與狹義相對論。即QM與狹義相對論均無法理解產生了自旋的粒子內部存在“是什麽”或“怎麽樣”。
　　以QM為基礎發展量子場理論，測不準原理是最重要的表述依據和出發點。我們知道，測不準原理中運動粒子的位置和動量、或時間和動能具有互補性，是海森堡在分析粒子運動波函數ψ=Ae2лi〔px-Et〕/h的動量或能量取值時演繹出來的，它表現的是波動性粒子個體運動存在特性：我們既不知道粒子運動為什麽會有這種存在特性，也並不知道組成粒子基元在粒子內部特殊空間的運動、與粒子個體在普通真空中的運動，是否遵循了相同規律，我們又有什麽依據認為，基元在粒子內部特殊空間的運動也滿足QM的測不準呢？
　　再說量子場觀念依據的狹義相對論。狹義相對論中時空相對性效應，是有靜止質量物體在真空自由運動的存在特性，而以光速運動的粒子、熱力學係統、物體在受力中的靜態平衡，就都不遵守狹義相對論規律。因此，狹義相對論也並非普通真理。而且，根據狹義相對論，隻要粒子個體運動確定了，它自身的時空特性也就唯一確定，與組成粒子的基元在粒子內部空間怎樣運動毫無關係。即對粒子測量具有的時空相對性，與基元怎樣運動無關，而且我們的測量又隻能是對粒子個體存在而言的。也就是說，對我們的實際測量而言，組成粒子基元的運動與我們可觀測的時空相對性完全是兩回事。
　　上述事實已經充分表明：微觀方向使用量子場觀念，類比QED確定粒子內部基元的存在規律，並沒有邏輯上的必然性；現代物理學在微觀方向深入到粒子內部、創建標準模型類比QED所做的探索，隻是一個假命題，它作為用數學做形式化表述的物理模型，完全不具有形式化理論的公理係統自洽性的基本要求。即標準模型的公理係統並不是一個定義嚴謹的集合，從邏輯學考慮完全是不可信的。
　　也許正是因為有上述這些考慮，為標準模型做出卓越貢獻的格拉肖，他在諾貝爾物理獎領獎演說詞中就鄭重其事地說：“讓我強調一下，我並不相信這個標準理論作為一幅正確而完備的物理圖象永遠存下去……標準理論也許會作為終極理論的一部分而存在下去，也許終於證明是根本錯誤的”（2)。
　　（三）
　　現代物理理論在宏觀方向發展，看看在宇宙學中使用廣義相對論、核理論、熱力學理論等已有理論構建宇宙標準模型的情形。
　　1、現實的原子核以組成原子的常溫方式存在，其核理論也都還隻是經驗性的，並不能表述高能下的原子核。常溫的原子核與高能碰撞的原子核遵守的是完全不同的規律。對以宇宙大爆炸的極限條件為環境的原子核，直接與物質的“原始湯”相關聯，與地球上的常溫原子核有完全不同的受力條件及存在方式，其規律性必然不同。
　　2、常溫的熱力學係統，其基本特性是向著熵增加的方向做不可逆變化；而對大爆炸產生宇宙的係統，是要產生出大尺度宇宙結構的係統，與熱力學係統變化方向正好相反，它們有完全不同的生成結果，也就必然遵循完全不同的變化規則。
　　3、再說廣義相對論，它的描述內容是引力場與萬有引力，在根據該理論寫出的宇宙學方程中，決定宇宙模式的宇宙物質相對密度隻能依賴於觀測，即理論的公理化係統本身並不能推導出表述宇宙模式的規律，這當然也就決不可能表述宇宙該“魂歸何處”的宇宙演化和宇宙學大結構的產生。
　　上述簡單的分析就充分表明：現代物理學在宏觀方向，廣義相對論、核理論、熱力學理論等已有理論的公理係統、並不必然是構建宇宙標準模型的公理係統。現代物理學的宇宙標準模型充滿了潛在變數，也完全不具有形式化數學理論的公理係統自洽性的基本要求，它並不可靠。對此可以用它需要用暗物質暗能量、來滿足其形式化數學表述需要來加以證實。
　　在宇宙標準模型中：由於認為星係聚集成團塊及星係中恒星轉動，都是引力場提供引力實現的，據此使用愛因斯坦引力定律就斷定宇宙有大量暗物質；對觀測中的宇宙學紅移，認為是空間膨脹所致，為了給膨脹加速提供動力，也斷定宇宙中還存在有大量暗能量。
　　使用廣義相對論，根據對觀測事實上述理解還估算出：宇宙暗能量約占宇宙總物質的70%，暗物質約占30%，可觀測的所謂普通物質僅約3%左右；這實在是微不足道的小不點。
　　為了用上述觀念解釋觀測事實，宇宙標準模型還認為：暗物質也有慣性，能構成引力場並參與引力作用，服從力學規律；暗能量在宇宙中分布均勻，它構成了斥力，也同樣滿足力學規律。即普通物質在普通時空中遵守的引力規律，也同樣適用於暗物質與暗能量。
　　我們知道，參與電磁作用的物質，由於有電磁輻射就一定可觀測；暗物質暗能量由於不可觀測，就一定不參與電磁作用；對此就稱它們是電磁力缺失的物質。
　　大爆炸宇宙標準模型給出的我們這個宇宙生成過程是：在爆炸約為10-35s的創生期，宇宙物質以誇克、膠子、正負電子對、光子等粒子狀態呈現，統一的超引力先分化出了強力、弱力、電磁力；進入到約100s這一早期時代，在膨脹溫度下降過程中就有了質子、中子、電子等基本粒子，並出現了原子核及各種原子，引力就開始起作用了。當宇宙到達10萬年之後，宇宙進入近期，由於引力作用也使宇宙均勻起來，並形成了各種尺度的天體及星係。
　　為了宇宙標準模型形式化表述的自圓其說，宇宙又有約97%的暗物質與暗能量，即宇宙有約97%的物質缺失了電磁力。由此就又可以認為，在宇宙創生期，約有97%的物質統一的超引力並沒有分化出電磁力，這就必然有如下理性推理。
　　宇宙生成過程中電磁力先於引力出現。暗物質與暗能量單獨參與了引力作用、而不參與電磁力，這就隻有以下兩種可能：
　　1、宇宙中約97%的電磁力缺失的物質仍然保持在年齡約10-44s時、超引力還沒有分化的創生期，這也要求溫度極高（約1011K以上）、而且也並未膨脹。但現實宇宙根本就沒有這樣奇熱的“火爐”。
　　2、宇宙生成過程根本就不是宇宙標準模型描述的那般情景，主流的標準模型表述的力作用統一、根本就不是那麽一回事。
　　特別嚴重、而且顯而易見的問題是：如果是約97%的物質不參與宇宙學演化，他們為什麽不決定宇宙命運，而非得是約3%的物質把宇宙弄成了現在模樣？又一個問題是，既然暗物質暗能量與普通物質一樣也有慣性，也滿足力學規律，它們為什麽又變得不可觀測？
　　顯然，不論是上述哪一種可能，也都是宇宙標準模型、乃至現代物理理論的災難。這樣，從宇宙標準模型公理化係統就推出了在現代物理理論中完全矛盾的結論，完全違背了形式化公理化係統相容性的基本原則。為了與形式化數學相符，宇宙標準模型請出暗物質暗能量這個“尊神”，不是救了自己的駕，而是給自己捅了刀子。現代物理學在宏觀方向，對宇宙探索形成的宇宙標準模型，不可靠不可信已是千真萬確的了。
　　（四）
　　上述已有的結論是：現代物理學中，不論是微觀方向深入到粒子內部的探索，還是宏觀方向涉及的全宇宙，QM、相對論及現存理論的公理化係統，都不是進一步探索的可靠依據與出發點。
　　這一結論的實質是：美妙的QM與相對論雖然被證實是正確的，但它們都是有限真理。QM與相對論各自的公理化係統並不能完全相融，這就很明確的表明它們就都是有其自身適用條件的有限真理。
　　李政道教授2001年在北京人民大會堂的報告就指出，當今物理學有如下四大問題：（1）為什麽三大作用的理論都是對稱的，但實驗結果卻是不對稱的，對稱與不對稱有什麽關係?（2）為什麽一半的基本粒子(誇克)不能單獨存在，是看不見的?（3）為什麽全宇宙中9O％以上的物質是我們看不到的暗物質?（4）至少知道了100萬個類星體，每個類星體的能量是太陽能量的1015倍一l016倍，它們的巨大能量到底是從哪裏來的?（3）
　　當今物理學有上述四大問題也就充分證明：現代物理學深入到粒子內部，或涉及全宇宙的探索，QM與相對論並不都有效，它們並不是解決自然界所有奧妙的普遍的終極真理。
　　不論是現代物理理論自身、還是用現代物理理論實現的探索，所有事實都清楚表明：現代物理學，不論是深入到粒子內部、還是涉及全宇宙的探索，對QM、相對論及其它現存理論的現代物理理論，都需要有革命性突破，從而使物理學實現又一次革命。
　　參考文獻：
　　1、盧鶴紱，《高能粒子物理學漫談》，上海科學技術出版社1979年版，第11頁。
　　2、謝爾登•格拉肖，《趨向統一理論—織錦中的幾個線頭》，《世界科學》1995（3）。
　　3、新華網2001年10月7日專題報道：《李政道提出當代科學四大問題》。

　　
物理學第三次革命探索（二）




　　物理學革命的基本特征
　　作者 苟文儉
　　如《物理學第三次革命探索（一）》所述：在對自然奧妙的探索中，不論是深入到粒子內部還是涉及全宇宙，對QM（量子力學）、相對論及其它現存理論的現代物理理論，都需要有革命性突破，從而使物理學實現又一次革命。
　　（一）
　　“物理學”即英語裏的“physics”，最早見於古希臘亞裏士多德的《物理學》一書。在古希臘，雖然阿基米德對力學的研究形成了著名的浮力原理，但古希臘的物理學涉及的是整個自然科學，研究的是自然界的總原理，實際是思辯的自然哲學。因此，從古希臘提出物理學以來，人類曆史上對物理學整體觀念實現的革命性突破已經經曆了如下兩次：
　　1、第一次革命性突破，應追溯到1543年哥白尼公開發表的《天體運行論》，後來又由伽利略開創了定量化的物理理論。
　　這一次整體觀念的革命性突破、完成於以牛頓力學為核心內容的經典物理理論體係的形成。這也就實現了人類曆史上物理學的第一次革命，它使物理學離開思辨哲學。如1590年伽利略在比薩斜塔所做的“兩個鐵球同時落地”的著名定量實驗，就更正了亞裏士多德關於“物體落下的速度和重量成比例”的錯誤論述這樣，物理學的這一次革命糾正了亞裏士多德的許多錯誤，也使物理學完全擺脫了神學的束縛，而成為了一門實證科學，開始了物理理論形式化的數學表述，把古希臘的物理學轉變成了近代科學中最基礎的學科。
　　2、第二次革命性突破，也可以上溯到1883年馬赫在《力學史評》一書中對經典力學的批判，直到上世紀初QM與相對論的創立，把定量化的物理學深入到了細微的粒子世界、以及廣袤的宇宙，以完全不同於經典物理理論的公理係統，再次改變了人們對物質世界的認識，將物理學再次引向了全新時代，實現了人類曆史上物理學的第二次革命。
　　可以認為，物理學第二次革命完成於以相對論及QM為基礎內容的現代物理理論體係。因此，如果我們實現了對現代物理學的革命性突破，也就在人類曆史上實現了物理學的第三次革命。
　　（二）
　　完成物理學革命的物理理論的基本特征，即是本文所稱的物理學革命的基本特征。
　　總結完成於經典物理理論與現代物理理論的兩次物理學革命，從物理理論自身實現對描述對象表述的角度考慮，就很容易得到物理學革命有如下基本特征，對此也稱是物理學革命的表述基本特征。
　　1、理論對描述對象的表述，都有由全新依據及出發點形成的公理係統。
　　物理理論的公理係統，包括物理理論的公理及表述需要的基本概念這兩個部分。物理學中，物理理論的公理是對描述對象做形式化表述、構成物理理論邏輯體係的出發點，它來自人們的經驗知識，是真的但不可證明，滿足戈德爾不完全定理，即是一種不需要證明的自明之理。
　　經典物理理論表述依據，是建立在質點、連續化能量、靜止時空的基本概念之上的，其公理是歐幾裏德幾何公理及牛頓力學三大定律。對在經典物理描述的宏觀低速範圍建立起來的分析力學，這樣的公理都具有能夠推導出任何物理定理的完備性，具有它們不能彼此取舍的獨立性，和相互無矛盾的相容性。因此可以認為，實現物理學的第一次革命的牛頓力學的公理係統，在經典物理描述範圍內是自洽的完美的。
　　分析以QM與相對論的現代物理的公理係統：QM表述是建立在點粒子、不連續能量、時空不確定的基本概念之上的，狹義相對論則建立在質點物質可變、連續化能量、時空相對性的基本概念之上的，廣義相對論則是建立在質點物質慣性質量與引力質量相等、連續化能量、非歐幾裏德幾何時空的基本概念之上的。現代物理不同理論在它們各自描述範圍，也都有由經驗知識歸納總結出來的、可以導出其各自物理定理、相互不能取舍和無矛盾的公理。但很容易看清楚：形成現代物理不同理論的基本概念、及由經驗知識歸納總結出來的公理，有些又是互不相容的。因此，現代物理理論體係雖然完成了物理學第二次革命，但其公理係統在現代物理理論描述涉及到的整個物質世界，又遠遠不及牛頓力學公理係統在經典物理描述範圍內那麽自洽和完美。
　　2、有完全不同的邏輯體係，對物質世界或自然界的理解，也都形成了完全不同的觀念。
　　物理理論形式化表述體係，也稱是物理理論邏輯體係。經典物理與現代物理由於各有完全不同的公理係統，其邏輯體係自然也就完全不同。這已是顯而易見的事實了。
　　物理學對物質世界或自然界的理解，主要體現在物質世界的構成、運動與能量、時空等觀念上。在古希臘的物理學中，物質世界由理想化的抽象原子構成，認為時空是一片混沌，自然現象由神主宰，沒有明確的運動與能量概念。物理學第一次革命後，在經典物理學中，物質世界由形成元素的不可分的原子構成，認為時空絕對靜止，天上與地上的運動都有統一的規律，也均可以用以某種形式連續變化的能量來表述。物理學第二次革命後，又形成了原子可分、元素可變、物質有波-粒二象性、能量分立、質能互換、時空隨物質存在變化而變化等現代物理學的全新觀念。
　　3、完成物理學革命的新理論，總是以已有的科學成果為發展起點，體現了對過去理論成果的全麵繼承。如經典物理理論，就完全繼承了古代物理學原子論的科學思想，而現代物理理論，從誇克到超弦及形式化表述，既繼承了古代物理學原子論的科學思想，也完全繼承了伽利略物理理定量化的科學思想。而且，物理學的每一次革命，也都有效解決了過去舊理論完全不能解決的疑難問題。
　　4、都完成了物理學邏輯體係的大綜合。如經典物理理論中，牛頓的《自然哲學的數學原理》就形成了綜合表述所有機械運動的邏輯體係，麥克斯韋電磁理論則是綜合表述電、磁、光的邏輯體係，而現代物理則又是綜合表述不同性質力的邏輯體係。
　　5、理論描述範圍都實現了新的擴展。如由於能量守恒原理的發現、麥克斯韋電磁理論的成就以及分子運動論的建立，經典物理就包羅了大至日月星辰，小至原子、分子的運動，而現代物理理論則試圖囊括小至基元、大到宇宙學大尺度結構的所有實際可能的物質存在。
　　（三）
　　每一次物理學革命，最終不僅會引起人類理解物質世界觀念的根本轉變，也引起了人的思維意識、觀察手段、生活方式的根本性轉變。因此，在社會學意義上，物理學革命就還表現了以下兩個不容忽視的方麵。
　　1、第一個方麵，是每一次物理學革命都帶動了人類自然科學、哲學、思想的大飛躍，也帶動了各個領域的技術革命，推動了人類社會巨大進步，為人類文明開辟了新紀元。
　　如實現第一次物理學革命的牛頓力學創立以後的一兩百年間，不僅自然科學界，連心理學、經濟學和社會學工作者，都企圖用力學的方式來解決它們各自的問題；而經典熱學則帶來了以蒸汽機的使用為標誌的人類社會的第一次工業革命，經典電磁理論則又使人類社會從機械化躍變為了電氣化，實現了機械能、光能、熱能、電能間的相互轉化，形成了人類社會的第二次工業革命，並進一步轉變為了西方的近代工業文明，使人類在政治、技術、社會形態等各個方麵都躍上了一個新台階。
　　又如實現第二次物理學革命的的現代物理理論，就為原子物理學、固體物理學、核物理學和粒子物理學的發展奠定了理論基礎，開創了人類文明史上的信息技術、新能源技術、新材料技術、生物技術、空間技術和海洋技術領域的革命，不僅極大地再一次推動了人類社會經濟、政治、文化領域的變革，而且也引起人類勞動方式和生活方式的變革，使人類社會生活和人的現代化發展到了今天這樣的高度，形成了人類文明史新的裏程碑。
　　2、任何曆史時期，人們過去思維習慣形成的常識常理，也就成為了這個曆史時期的社會主流價值觀。革命對認識觀念的革命性突破，也總是要背叛社會的常識常理，背叛主流的價值觀。在物理學領域，物理學革命自然也要背叛現存物理學形成的主流價值觀，這也首先就表現在對堅持現實主流價值觀的權威的冒犯。這就是物理學革命在社會學意義上表現的不容忽視的第二個方麵。
　　如狹義相對論中，運動的尺要縮短鍾要變慢,任何物體運動速度都不可能超過光速。這些顯然都為十九世紀的物理常識所不容；又如QM的波粒二象性、物理量的不可對易性、不確定度量關係、互補原理等等，也都與典型物理概念格格不入。
　　社會學意義上物理學革命在這個方麵的表現，對物理學的革命者來說往往要付出巨大代價。對此最典型的事件，就是在十六世紀物理學第一次革命開始期間，歐洲的布魯諾為宣傳地球不是宇宙中心、一切自然現象都有共同的物質基礎、自然界萬物皆處於普遍聯係與不斷運動之中等樸實的物理學觀念，由於是對當時羅馬天主教教義主流價值觀的背叛，競被判死刑而被活活燒死。
　　當然，在人類文明高度發展了的今天，我們並不擔心開展物理學第三次革命、就會被堅持物理學主流價值觀的權威們判死刑燒死，但在我國一些堅持物理學主流價值觀的人，他們不僅把QM及相對論這些相對真理捧成了與宗教教義無異的絕對真理，更是以此招搖過市，唯我獨尊、排斥學術異己，對敢於對這種絕對化價值觀說“不”的人之厭惡，與當年羅馬天主教徒厭惡布魯諾並無什麽兩樣。
　　在社會學意義上，物理學革命上述這兩個方麵的表現，也就構成了物理學革命的社會學基本特征。
　　（四）
　　總結物理學革命的表述基本特征，在邏輯上物理學革命又具有以下基本特征：
　　1、對實現了革命的物理學理論，其依據及出發點是全新的公理係統，這就注定了會形成新的邏輯體係，是有全新邏輯體係的全新物理理論。
　　2、對實現了物理學革命的全新物理理論，作為理論表述出發點的公理，及作為描述依據的基本概念，都是從自明的經驗知識歸納總結出來的，是真的但又不是由任何現存理論演繹出來的。
　　3、實現物理學革命的全新物理理論也總是對過去全部理論成就的繼承，也總是對物質世界整體存在的描述，實現的也總是物理學整體觀念的革命性突破。
　　上述這些也就統稱是物理學革命的邏輯學基本特征。據此，我們就很容易澄清關於物理學革命的如下兩種不確切或不正確的說法。
　　第一種說法，出現在一些史學家對二十世紀物理學史的回顧。他們認為二十世紀物理學發生了三次革命：第一次革命始於1900年普朗克的能量子假說，完成於QM；第二次革命完成於愛因斯坦創立的相對論，二十世紀下半葉出現的非線性科學，它發現了混沌現象及其非線性規律，是人類認識自然的一次飛躍，標誌人類認識自然由線性現象進入非線性現象，被認為是繼QM與相對論之後，二十世紀物理學的第三次革命。
　　實際上，QM也好，相對論或非線性科學也好，它們描述的都是物質世界的各個不同領域，是對物質世界各個不同領域、分別實現的認識論觀念的革命，不是物理學整體觀念的革命性突破，不滿足物理學革命的邏輯學基本特征的上述第三條，不屬於可以描述物質世界整體存在的物理學第三次革命。
　　第二種說法，出現在當今一些立誌對物理理論創新的探索者，他們根據數學規律、或哲學原理，通過對現代量子場論或宇宙學理論的某些修正，得到了不同於量子場論或宇宙學理論的一些新結果，於是就認為自己實現了物理學的革命。
　　根據數學規律或哲學原理，通過修正現代量子場論或宇宙學理論得到的新理論，不論解決了現代物理學的什麽困難，在觀念上對QM與相對論實現了多少突破，因為不滿足物理學革命邏輯學基本特征的上述第一條和第二條，也都不能稱是物理學革命。


　　
物理學第三次革命探索（三）


　　實現物理學第三次革命的標準與要求
　　
作者 苟文儉

　　實現物理學第三次革命的標準與要求，是指實現物理學第三次革命的物理理論應該滿足什麽要求，以及具體應該怎麽去做才算是在進行物理學第三次革命，而不是講物理學第三次革命已經做了些什麽。
　　如《物理學第三次革命探索（二）》所述，物理學革命有其表述基本特征，以及社會學和邏輯學基本特征，這就規定了實現物理學第三次革命的嚴格標準，也規定了我們到底應該怎麽去做，才能稱得上是物理學的第三次革命。
　　（一）
　　根據物理學革命的表述基本特征，從物理理論自身實現對描述對象表述的角度考慮，對實現物理學第三次革命的理論本身必須嚴格滿足以下要求。
　　1、在對描述對象的表述中，要有不同於QM與相對論的、由實現表述的出發點及表述依據的公理係統。也就是說，探索創建實現物理學第三次革命理論的出發點，既不是微觀方向上的量子場規範理論的公理，也不是涉及宇宙學範圍的廣義相對論的公理，因此，在創建實現物理學第三次革命理論時，它的公理係統必需離開QM與相對論另起爐灶。
　　對實現第三次革命的物理理論的公理，稱是物理學第三次革命公理；理論表述依據的基本概念，也稱是物理學第三次革命的基本概念。容易理解：與運動有關的這種基本概念，就不可能是QM中對粒子個體運動存在描述使用的波-粒二象性、能量動量測不準，而與時空有關的這種基本概念，也決不可能是相對論中的時空相對性、或彎曲黎氏空間等等。
　　物理學第三次革命的基本概念及公理形成的公理係統，也稱是物理學第三次革命的公理係統。
　　2、有完全不同於QM與相對論的邏輯體係，對物質世界或自然界整體的理解，也一定形成了完全不同於QM與相對論的觀念。
　　對實現了物理學第三次革命的物理理論的形式化表述體係，也即是實現物理學第三次革命理論邏輯體係，它也應完全不同於現代物理邏輯體係。
　　3、全麵實現了對物理學曆史的繼承，對現代物理理論，也既要與已有的所有有效描述自洽，也還要實現對已有成果的全麵繼承，並能夠解決現代物理理論不能解決的疑難問題。
　　4、物理學第三次革命理論邏輯體係、應比現代物理邏輯體係的綜合性更強。這就要求不僅完全克服了QM、狹義廣義相對論邏輯體係各自的不協調，是統一表述所有不同性質力的邏輯體係，也還要為表述物質世界統一性及其各個方麵提供有效描述要素，向能夠表述“包羅萬象” 的物質世界邁出一大步，或者就可以是表述“包羅萬象”的物質世界的邏輯體係。
　　5、描述範圍會超過現代物理理論，不僅要從組成粒子的基元擴展到宇宙學的大尺度結構，也還可以自動涉及物質世界“包羅萬象”的所有不同領域不同方麵。
　　（二）
　　根據物理學革命的社會學基本特征第一個方麵的表現，實現第三次革命的物理理論、一定會再次帶動人類自然科學、哲學及思想領域的大飛躍，也會帶動各個不同部門的技術革命，要在更高層次上推動人類社會進步，為人類文明開辟又一個新紀元。由此就容易理解：實現物理學第三次革命的物理理論，也一定會成為現代科學，包括自然科學的各個分支、社會學各個領域開創全新的研究起點，必將摧生出今天所沒有的新技術，有效解決人類生存麵臨的現實問題，而且也必然再次改變現代人的思想觀念、生活方法，從而構成人類社會在政治、技術、社會形態等各個方麵，都躍上了一個我們現在還很難描述的新台階。
　　實現物理學第三次革命的物理理論，還會違背今天由現代物理理論形成的常識常理，要背叛今天物理學常識常理形成的主流價值觀，這當然也會首先表現在要冒犯堅持當今物理學主流價值觀的權威。這就是物理學革命在社會學意義上表現的不容忽視的第二個方麵、對物理學第三次革命構成的又一個社會學標準。
　　物理學第三次革命這種社會學基本特征的直接結果，是實現革命的新理論總會被主流置之不理，會被某些物理學權威極力阻撓或反對。在物理學史上就有很多這類事例。如愛因斯坦的光量子量論和光電方程，當時就“遭到了冷遇。人們認為這種把光看成是粒子的思想與麥克斯韋的電磁理論抵觸，是奇談怪論。甚至量子論假說的創始人普朗克也表示反對。”（1）普朗克的量子假說（2），盧瑟福的原子核模型（3），在提出來的最初好幾年也均無人問津。
　　如我國著名物理學家倪光炯教授所述：“全部科學史表明：當一種成熟的理論或觀點已被絕大多數人所接受後，便形成所謂‘主流’，研究中隨大流或‘趕熱門’便成為了常見現象。然而自然界比人更富想象力，新的較大的發展，要求越出主流，另辟蹊徑，要求拋棄一些過去的成見（或偏見），即要求一個研究者及時而堅決地改變自己原來不正確的思想。事實上，很少有人能做到這一點”。（4）
　　在當今，由於QM與相對論的成功在人們心中樹起了豐碑，也構成了至高無上的權威，其成見或偏見已是根深蒂固，進行物理學第三次革命要突破它們，離開它們，不僅會有某些物理學權威極力阻撓和反對，也更需要我們在情感上承受很多，這也就更是困難重重了。
　　麵對物理學第三次革命社會學特征的影響，在當代，我們每個人、特別是物理學工作者，都麵臨了支持、推動或阻礙物理學第三次革命的決擇。
　　（三）
　　根據物理學革命的邏輯學基本特征，實現物理學第三次革命的物理理論，在邏輯上必須滿足如下要求。
　　1、形成邏輯體係依據和出發點，既不是量子場理論的公理化係統，也不是相對論的公理係統，而是物理學第三次革命的全新公理係統。
　　實現物理學第三次革命的物理理論的表述對象，是“包羅萬象”的物質世界。因此，實現物理學第三次革命的物理理論的全新公理，不僅應當克服現代物理不同理論的公理相互之間的不自洽和不完美性，在對“包羅萬象”的物質世界描述的形式化表述中，還必須具備形式化數學理論的公理如下一般特性。
　　（1）能推導出包括生命及宇宙學在內、描述物質世界“包羅萬象”的各個方麵的物理定理，使物理學第三次革命的公理具有完備性。
　　（2）不同公理內容不可彼此替代，即物理學第三次革命的公理還具有獨立性。
　　（3）不同公理內容相互無矛盾，包括推導出的描述“包羅萬象”的物理定理無矛盾，使物理學第三次革命公理彼此也具有相容性。
　　2、在實現第三次革命的全新物理理論中，理論表述依據的基本概念，及作為理論形式化表示的公理，也滿足了戈德爾不完全定理：它們都是來自物質世界中普遍的經驗知識的歸納總結，是自明的真的，但決不可能由某個理論推導出來。
　　實現了第三次革命的物理理論、應當屬於物理理論創新的第一流研究成果，其探索的可靠方式隻能是分析歸納法，而不是形式樣化表述演繹法，對此倪光炯教授也有深刻總結；他說：“物理學史表明，真正重要的第一流研究成果，從來不是靠演繹法推算出來的，而是靠分析歸納法”，“演繹法當然也很重要，但它的結論實際上早已隱含在大前提之中了”；“從‘戰術’上看，做演繹法似乎很保險，但從‘戰略’上看卻不見得。”（5）
　　3、不僅是對包括現代物理理論在內物理學曆史成就的繼承，包含了現代物理理論的合理內容，也總是對“包羅萬象”的物質世界整體存在表述，也構成了全新的整體觀念。
　　根據以上論述，物理學第三次革命就還應當有以下兩個特點：
　　1、物理學第三次革命的全新觀念，不是象二十世紀初的QM、相對論及二十世紀下半葉出現的非線性科學那樣，隻是在物質世界各個不同領域分別形成了革命性突破，而是物理學整體觀念的革命性突破。
　　2、物理學第三次革命，不是通過對現代量子場論或宇宙學理論的某些修正、來得到了一些不同於量子場論或宇宙學理論的新理論或新結果，它不論是公理係統，還是邏輯體係的形式化表述，都具有完全不同於現代物理理論的徹底性。
　　（四）
　　粒子的基本組成單位，也就是構成物質世界的最基本單元，一般也稱是基元。基元實現存在的具體方式稱是基元存在內容。由基元組成的物質世界的所有客觀存在之物，都統稱是客體。當然，基元也屬於客體。客體實現存在的具體方式，也稱是客體存在內容。
　　物質世界構成於粒子，產生出物質世界“包羅萬象”的最終根源，都隻能由基元存在內容來決定。即實現第三次革命的物理理論、要表述“包羅萬象”的物質世界，就應當以基元存在內容為依據。
　　我們又怎麽樣才能尋覓到有確定存在內容的基元呢？對此物理學的事實使我們很容易有如下兩點理性化的思考：
　　第一點：基元應當首先組成粒子，而粒子就產生於受激發真空，說明基元一定存在於真空，因此真空有可以形成基元的基本組成單位，對此就稱是真空基本單位，它也仍是客體。
　　第二點：我們隻能以真空受激發的可判定事實為依據去認識真空基本單位，而真空基本單位又隻會是存在於真空受激發的“點”位置。由此就可以確定：真空被激發“點”位置的可判定事實，也就是確定其存在內容的依據了。
　　由於真空基本單位也屬於客體，它的存在內容與由它產生的可判定事實之間的相互關係，就必然遵循一般客體存在內容、與一般客體產生的可判定事件之間相互關係的一般規律。因此，我們就可以從物質世界最普遍的客體存在事實中、歸納總結出客體存在內容與由客體產生的可判定事件之間相互關係的一般規律，由於這是認識基元存在內容的第一個規律，因此這也就是物理學第三次革命在物理上的第一公理。
　　再以上述第一個公理為依據，根據從真空“點”位置受激發的現象事實，就可以得到真空基本單位有什麽存在內容的具體結論；由於這是具體認識基元存在內容的第二個規律，因此它也就是物理學第三次革命在物理上的第二公理。
　　根據上述論述不難理解：構成表述物質世界“包羅萬象”的物理理論邏輯體係的出發點，即實現物理學第三次革命的公理化體係中，物理上的公理，也就是弄清楚基元存在內容到底“是什麽”的兩個規律；而實現物理學第三次革命的基本物理概念，也就隻能從基元存在內容來歸納抽象。
　　把對真空的探索、視做是解決現代物理理論問題的關鍵，這也是現代物理學界的普遍共識。但用物理學第三次革命的視角去考慮，對真空的探索就不僅僅隻是解決現代物理理論問題的關鍵，而是構建物理學第三次革命公理係統的依據，其中最根本之處就在於，我們在觀察真空時，千萬不要戴量子場規範理論的“有色眼鏡”。即要實現物理學第三次革命，在對真空的認識上、就應當離開由量子場規範理論形成的常理或常識。
　　參考文獻：
　　1、2、3，郭奕玲 沈慧君，《物理學史》，清華大學出版社，第240頁、238頁和265頁。
　　4、5，見《文科物理 －物理思想與人文精神的融合》結束語，倪光炯、王炎森著，高等教育出版社，2005年7月版；轉引自2005年12月16日《科學與人文論壇》第二版。

（原文來自： http://bbs.voc.com.cn）