天高雲淡

朝暾夕月, 一花一天堂,一草一世界。繁華落盡,夢入禪聲。月兒無語,照盡世間多少悲歡離合. 隨禪音而去,清清淨淨的世界,或許就在前方.
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愛因斯坦沒啥了不起? -- 小論物理和數學

(2017-10-03 10:04:18) 下一個

[按] 2017年諾貝爾物理獎發給了3個引力波方麵的研究者。網上有人貶低愛因斯坦,貶低物理學,無知地一味抬舉數學,貶低物理。本人對此有感而發。

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愛因斯坦隻是將其中一個因子---光速假定為不變,
把空間和時間看成統一的四維空間的可變量,才提出的狹義相對論。

數學上完全就是山寨洛倫茲變換
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以上是某文學城網友說的。 請問他,能不能說“成吉思汗沒啥了不起,他的那把刀還不是山寨了一個鐵匠的?” ------ 對了,那是無知者的胡言亂語

對物理來說,數學永遠是第二位的,因為數學無非是一套自恰的邏輯係統。我現在就可以發明一套。 象棋,圍棋也是數學係統。 記住,隻要自恰的封閉的邏輯係統,就是數學。當需要時物理學家可以發明一套,如量子色動力學,如迪拉克算符係統。

重要的是,好的物理理論必須滿足以下兩點:

1。封閉自恰的邏輯係統(所以,物理學總是對應著某種數學係統,如流體力學裏的張量,量子力學裏的矩陣,電動力學裏的偏微分方程)。

2。 其係統裏麵的“公理,假設,或推導的起始點”都必須建立在實驗觀察實證的基礎上,而且必須有可驗證的預言性,即被證偽性。否則就是算命大師的永遠不敗的忽悠。最近有個叫陳平的以前學物理的,現在以經濟學大師的麵目出現,在國內的鎂光燈下甚是活躍。其聲稱前人的經濟學都錯了,而且都是犯的小兒科式的錯誤。其提出的“代謝理論”最正確。忽悠了不少(缺乏思考能力的)人。其實代謝理論無非就是說一個東西將會被另一個取代。他永遠不能預言“何時,怎麽,由誰來”取代。

狹義相對論裏的洛侖茲變換就是數學遊戲,而愛因斯坦(和彭加勒)才是真正深入物理本質的。要知道洛侖茲變換的數學極其簡單,我初一就推導出了。但我對其物理意義的真正理解還是深入學習了電動力學以後才有所感悟。就像毛澤東和其秘書的關係 -- 毛的講稿大多是秘書寫的,難道二者可以同日而語?

廣義相對論則是“沒有愛因斯坦,再等一百年也未必有人能發現”。 --- 這句話大概是對的,我不僅學過廣義相對論,我還可以講授廣義相對論。 其奧妙絕對不是數學部分,而是物理思想。當然其數學推導出的結論,可以讓一般人立馬震撼,也就是讓普通學者震撼而已。 對我這種學者來說,廣義相對論的精妙之處是:每當夜深人靜,癡情地望著絢爛的銀河時,我就不禁地問,為啥上帝要將慣性質量和引力質量天衣無縫地合而為一?! (本人是無神論者) 數學極端重要,但在此刻,數學是蒼白的了。其實到現在我也不知道為啥 -- 真的沒啥道理,但就是這樣的。

回到狹義相對論。 其真正的精妙絕對不是其數學形式的洛侖茲變換。而是質能守恒(或廣義的能量)和動量守恒。而能量守恒又是一種“上帝的安排”。 誰能證明?在某種俠義的範圍裏,能量守恒和牛頓定理相對應,可是牛頓定理是假定如此的 --- 也就是說,但他定義 F = m*a 時,狹義的能量守恒就被等價地定義了。問題是,如果牛頓定義 F = m*a"2,我們也還是能夠搞出一套物理學,隻是公式樣子會很難看。問題是,為啥上帝選擇了 F = m*a?

我也許讓大家更糊塗了。我的目的就是想告訴大家,物理學絕對不等同於數學。大家平時看倒的物理的數學形式,其背後是深刻的問題,可能永遠也沒有答案,但是那才是物理學的精華,而不是數學。

 

最後再強調一下,數學極其重要。想搞好學問,沒有紮實的數學功底,廣博的數學知識,也是根本不行的。數學就是戰無不勝的勇猛的蒙古騎兵,物理則是那個坐著馬車後排的那位老者 -- 成吉思汗。

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Dalidali 回複 悄悄話 所以有物理諾貝爾獎,沒有數學諾貝爾獎。 :)
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