最近忙,就沒寫文章,很多粉絲就翻之前的文章了,于是就收到了一個很有意思的一個回復(fù):
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簡單的說下鳴鏑(但這不是今天文章的重點(diǎn)):
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鳴鏑是我們的一個試驗(yàn)機(jī)項(xiàng)目,在代號之外的真正工程名“寬域飛行器”其實(shí)就揭示了這種飛行器目前只是一個概念驗(yàn)證機(jī),并不具備任何武器特性。
很多人看到這個飛行器可以飛80KM的高度,飛到馬赫8的速度,就理所當(dāng)然的認(rèn)為這種超高空超高速的飛行器具備遠(yuǎn)程打擊功能。
但所謂的“寬域”是指更大的飛行高度范圍、更大的飛行速度范圍,以及更復(fù)雜的氣動與控制狀態(tài)。我們可以看到一個飛行器的飛行高度和速度的天花板,但這玩意比起彈道導(dǎo)彈來說并不具備優(yōu)勢。而它的速度底版又難以匹敵現(xiàn)役的很多巡航導(dǎo)彈。本質(zhì)上來說就是“鳴鏑”它快得不夠“快”,慢得又不夠“慢”,飛行“高度”又不是真正的“高”,而“低度”卻又不是無可匹敵的“低”。在我們的武器庫中就任何“鳴鏑”可以達(dá)到的指標(biāo)都可以輕而易舉的拿出替代品而不需要搞這種“多功能”的武器。所以,就目前的情況來說——鳴鏑依然是科學(xué)研究的平臺,并不具備實(shí)際可用的武器功能。
當(dāng)然了——這個部分并不是今天咱們聊天的重點(diǎn)。重點(diǎn)是依據(jù)很民科的話——“瞎扯!以太怎么就不存在了呢?”
既然提到了“以太”,那么咱們就說說這個好玩的東西:
“以太”(Aether)可以說是物理學(xué)上相當(dāng)有里程碑式的概念。
早在亞里士多德的時代,“以太”就被提出,按照古典元素來定義,世界上存在四種元素——地、風(fēng)、水、火,這個理論到柏拉圖都認(rèn)可,可是到了亞里士多德的《論天(De Caelo)》中就提到了第五種元素以太——精質(zhì),永恒,亞里士多德認(rèn)為這是“沒有和物質(zhì)分離的虛空”。
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其中的“沒有”也是一種存在。對于第五種元素的解析,其實(shí)可以去看看電影《第五元素》,雖然沒啥真正的物理學(xué)意義,但是還有哲學(xué)意義可以探究一下。
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對于大家常說的“以太”是指“光以太”(Luminiferous aether),19世紀(jì)普遍認(rèn)為光是一種波。
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受經(jīng)典力學(xué)思想影響,于是物理學(xué)家們便假想宇宙到處都存在著一種稱之為“以太”的物質(zhì),是這種物質(zhì)可以作為光的傳播中的介質(zhì)。
但很快——這件事就被“證偽”了。1880年代,阿爾伯特·邁克耳孫和愛德華·莫雷為測量地球和以太的相對速度,進(jìn)行了著名的邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明不同方向上的光速沒有差異。這實(shí)際上證明了光速不變原理,即真空中光速在任何參照系下具有相同的數(shù)值,與參照系的相對速度無關(guān),以太其實(shí)并不存在。
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這件事就成了很多人認(rèn)為科學(xué)進(jìn)步,“打臉”民科的一個著名由頭。當(dāng)然了,也有很多民科在“復(fù)活”以太。
這件事咱們得說清楚,也值得說清楚!
在這個實(shí)驗(yàn)中,并沒有“證明以太不存在”。這恰恰是很多人理解以太問題時,犯下的第一個、也是最典型的錯誤。
邁克耳孫—莫雷實(shí)驗(yàn)真正得到的結(jié)論只有一個——在實(shí)驗(yàn)精度范圍內(nèi),不同方向上的光速沒有差異。結(jié)合上圖,其實(shí)也就是說,人們沒有測到所謂的“以太風(fēng)”。
事實(shí)上,在當(dāng)時的物理學(xué)界,完全可以、也確實(shí)有人提出過另一種解釋:也許以太存在,只是物體在以太中運(yùn)動時,會發(fā)生某種長度收縮或時間變化,從而抵消了實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。洛倫茲和菲茨杰拉德的長度收縮假說,正是這種思路的產(chǎn)物。
也就是說,在相當(dāng)長的一段時間里,“存在以太”和“不存在以太”,在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上是不可區(qū)分的——而這,才是以太真正的問題所在。
物理學(xué)并不是因?yàn)椤白C明了以太不存在”,才把它扔進(jìn)垃圾桶里的;而是因?yàn)樵诟墒斓睦碚摽蚣苤校藗儼l(fā)現(xiàn)——無論你假不假設(shè)以太,所有可觀測結(jié)果都完全一樣。一旦一個假設(shè)落到這種境地,它在物理學(xué)中就已經(jīng)失去了存在的意義。
隨后,相對論登場了。
愛因斯坦并沒有花力氣去“反駁以太”,他干脆繞過了這個問題,直接構(gòu)建了一套完全不需要以太的理論體系。在這個體系中,光速對所有慣性參考系都是相同的,時間和空間本身會隨著運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化,也不存在任何可以被操作、被測量的“絕對靜止背景”。
在這樣的框架下,即便你強(qiáng)行保留一個“以太”,它也永遠(yuǎn)無法被實(shí)驗(yàn)區(qū)分出來。它既不參與方程,也不產(chǎn)生新預(yù)測,更不提供任何額外解釋。
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于是,以太被刪除了。因?yàn)橐蕴嬖谂c否和變化的空間和時間曲率來說都起不到任何作用。
不是因?yàn)樗氨淮蚰槨保膊皇且驗(yàn)椤昂髞淼娜烁斆鳌保且驗(yàn)樵谛碌睦碚摽蚣苤校呀?jīng)徹底失去了物理上的判別力。無論你假定它存在還是不存在,所有可觀測結(jié)果都完全一致,它既不進(jìn)入方程,也不帶來新的預(yù)測,更無法被實(shí)驗(yàn)區(qū)分。到了這個程度,它在物理學(xué)中就不再是一個“錯或者對的概念”,而是一個多余的概念。
而這一點(diǎn),恰恰揭示了科學(xué)進(jìn)步最真實(shí)、也最容易被誤解的方式。科學(xué)并不是靠不斷宣布“前人錯了”來向前推進(jìn)的,它更多時候做的,是在理論不斷成熟的過程中,主動刪除那些已經(jīng)不再必要、也不再產(chǎn)生區(qū)分意義的概念。能被保留下來的,從來不是“歷史上被相信過的東西”,而是那些在當(dāng)前體系中依然不可替代、依然具有解釋力和判別力的部分。
其實(shí)這樣的東西很多:比如牛頓力學(xué)中的“絕對空間”和“絕對時間”。牛頓并不是隨便編造這些概念的,它們在當(dāng)時確實(shí)為力學(xué)提供了一個清晰、穩(wěn)定的背景。但在相對論中,人們發(fā)現(xiàn)只要保留事件之間的關(guān)系結(jié)構(gòu),所有可觀測現(xiàn)象就已經(jīng)足夠被解釋。所謂“絕對”,既無法被測量,也無法參與判別,于是自然被刪除。不是空間不存在,而是“絕對空間”失去了存在的物理意義。
再比如熱學(xué)中的“熱素”。在分子運(yùn)動論建立之前,把熱理解為一種可以流動、可以守恒的“物質(zhì)”,在當(dāng)時是完全合理的建模方式。熱素理論并沒有立刻被實(shí)驗(yàn)打臉,它只是隨著統(tǒng)計物理的發(fā)展逐漸被發(fā)現(xiàn):所謂“熱素”,不過是對微觀自由度集體行為的一種誤讀。當(dāng)新的理論能夠直接處理這些自由度時,熱素作為一個獨(dú)立實(shí)體,就不再有存在的必要。
類似的故事還有燃素、本輪、天體晶球,甚至包括早期電磁學(xué)中被當(dāng)作“實(shí)體”的某些勢函數(shù)。它們的共同點(diǎn)在于:當(dāng)更基本、更統(tǒng)一的理論出現(xiàn)后,這些概念要么可以被完全吸收進(jìn)新的結(jié)構(gòu)中,要么干脆什么都不剩,只留下一個歷史名詞。
那么“以太真不存在”嗎?這個問題本身,其實(shí)已經(jīng)帶著一點(diǎn)誤導(dǎo)性了。
從嚴(yán)格的物理學(xué)角度來說,以太并不是被“證明不存在”的對象。它更像是一個在特定歷史階段、特定理論框架下被引入的解釋性假設(shè)。當(dāng)理論發(fā)展到一定程度之后,人們發(fā)現(xiàn):無論你是否保留它,所有可觀測結(jié)果都完全一致,它既不提供新的預(yù)測,也不增加任何判別能力。到了這個時候,它是否“存在”,就已經(jīng)不再是一個物理問題,而只是一個命名問題。
當(dāng)然,從純邏輯上講,并不能排除這樣的可能性:在更高維度的理論中,在更基本的物理框架里,某種曾經(jīng)被稱作“以太”的結(jié)構(gòu),可能會以另一種形式重新出現(xiàn)。科學(xué)從來不靠“永不復(fù)活”來立規(guī)矩。但需要非常清楚的一點(diǎn)是——任何概念的“復(fù)活”,都必須帶來新的可區(qū)分物理內(nèi)容。如果它只是換個名字,把絕對背景、優(yōu)選參考系或不可觀測結(jié)構(gòu)重新塞回來,那它解決的問題,遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上它制造的麻煩。
至少在我們目前所掌握的物理理論中,“以太”所代表的核心含義已經(jīng)非常明確了:絕對空間并不存在,或者說,即便你假設(shè)它存在,也沒有任何辦法在物理上加以區(qū)分和利用。正因如此,把以太重新放回理論體系,所引入的副作用——概念冗余、邏輯負(fù)擔(dān)、不可檢驗(yàn)性——要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它可能解決的任何問題。
所以,與其糾結(jié)“以太到底存不存在”,不如把話說得更準(zhǔn)確一些:在當(dāng)前的理論層級和實(shí)驗(yàn)精度下,以太已經(jīng)不再是一個有用的物理概念。
這件事絕對不是存在或者不存在這么簡單!
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當(dāng)然了,如果明白這些,大多數(shù)民科也就不存在了,民科最顯著、也最致命的特性,并不是知識儲備不足,而是思維順序完全反了。他們往往先糾結(jié)于一句形而上的問題——“這東西到底存不存在”,然后在這個未經(jīng)驗(yàn)證、也無法判別的前提之上,開始搭建一整套自洽卻荒誕的理論結(jié)構(gòu)。至于這個“存在”是否可測、是否可區(qū)分、是否會引入新的解釋力,他們并不關(guān)心。
而真正的科學(xué),恰恰是反過來的。科學(xué)從不急著回答“存不存在”,而是先問:這個概念是否必要,是否不可約,是否能帶來新的判別能力。一旦發(fā)現(xiàn)某個假設(shè)在理論中已經(jīng)無法產(chǎn)生任何實(shí)質(zhì)差異,它就會被毫不留情地刪除,無論這個假設(shè)在歷史上曾經(jīng)多么輝煌、聽起來多么“深刻”。
以太的問題如此,絕對空間的問題如此,今天我們討論的許多工程與技術(shù)判斷,同樣如此。
所以,民科并不是因?yàn)椤跋胂罅ωS富”,而是因?yàn)樗麄兞?xí)慣把無法驗(yàn)證的存在判斷當(dāng)作理論起點(diǎn),再用語言堆砌去填補(bǔ)現(xiàn)實(shí)的空白。而科學(xué)之所以令人不適,正是因?yàn)樗?jīng)常反過來告訴你:這個問題現(xiàn)在沒有意義,可以不用問,甚至不該問。
以太如此,絕對空間如此。
今天我們討論的工程與技術(shù)判斷,同樣如此。
所以,回到“鳴鏑”的問題上,先假設(shè)它是一個武器,本身就已經(jīng)犯了和民科一模一樣的錯誤。
科班出身的,從來不這么玩。
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