量子力学的核心理论汇总十篇

时间:2024-01-15 14:44:45

量子力学的核心理论

量子力学的核心理论篇(1)

关键词: 量子力学;模块化;教学

Key words: quantum mechanics;modular;teaching

中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)04-0258-01

0 引言

随着科学技术的迅猛发展,能源紧缺问题十分严峻,各国都在大力发展核电事业,我国“十一五规划”也将核电和核技术应用与发展列为重点。党中央、国务院十分关心核工业的发展,做出了和平利用原子能,积极促进核电发展的战略决策。核科学与技术等即将迎来前所未有的发展。作为省部共建的南华大学,是中国核类本科专业齐全、本科生培养规模大、核类人才培养层次较完整的高校,18 个涉核专业,核支撑专业和学位点24个,我校的核科学技术等领域在中南地区乃至全国都具有一定的优势。如何办好这些核类本科专业,突出南华大学的“核”特色,这些都成为了值得我们研究的新课题。量子力学是从研究经典问题出发而发展起来的一门微观粒子运动规律的学科,是原子物理学、原子核物理等学科的重要基础。量子力学有知识面广、抽象难以理解的特点。怎样使其更好的为核类专业学生服务成为我们新的教学难点。

1 量子力学的教学目标分析

我校核物理专业的量子力学课程,授课时间在大三第一学期,共64学时。教材以[1-3]为主,阐述波函数和薛定谔方程、量子力学量、态和表象、微扰理论、自旋和全同粒子等具体内容,使学生能够系统掌握量子力学的理论知识和体系结构,分析和处理一些核物理中的实际问题。

量子力学对于核物理专业学生来说教学目标和教学内容及其深度有较高的要求;而对于核类其他专业,量子力学只作为原子物理和原子核物理的基础课,在专业知识的掌握方面要求相对要低些,只需要掌握一些基本理论,能用量子力学定性解释一些简单的核物理实验现象即可。

2 量子力学的模块化教学初探

量子力学是关于微观粒子运动规律的学科。在教学中我们发现,除了量子力学基本分析方法之外,是一些基本理论模型,如一维无限深势阱、势垒贯穿理论等对于核工程类专业学生后续学科的理论学习有很好的指导作用,在教学中我们加深对这些方面的讲解,力图通过本课程为学生以后的学习打下坚实基础。

量子力学是一门基础理论。如何使其更好的为核类学生服务是我们一直关注的问题,在教学实践的基础上结合量子力学理论体系结构的特点,我们提出模块化改革教学的理论,以解决各专业对量子力学学习要求的不一致,将量子力学分为波函数及薛定谔方程模块、量子力学量模块、表象变换模块、微扰论及粒子自旋模块、散射理论模块等五个模块。对不同的核类专业,教学内容有不同的模块结构和相应的课时分配计划。

对于核物理专业,其对量子力学理论知识要求较高,在教学实践工作中必须强调课程知识体系的全面性和深入性,加大对理论基础的讲解力度,让其掌握利用量子力学理论去分析和解决常见的微观现象。我们较系统地讲解这五大模块,引导学生利用已学量子力学知识去解决一些核物理问题。

对于核类其他专业,如核工程与核技术、核科学与核技术、核反应堆工程等专业,其对量子力学基础知识要求较低,在教学过程中保证教学内容的连续性和体系的完整性的同时,选择其中的波函数及薛定谔方程模块、量子力学量模块和微扰论模块重点来讲解,表象及表象变换略去不讲,对于散射模块,也只做简单的介绍。

3 结束语

在日常教学中,我们运用模块化的思想,给核类专业的学生讲授量子力学,取到了良好的成绩。我们注重总结并收集反馈意见,研究调整模块结构及其课时分配计划,在模块化教学的框架下适当修改完善,已取得一定成效。

参考文献:

量子力学的核心理论篇(2)

物理学是一种知识体系,更是一种文化体系,物理文化“是古代哲学家、近现代物理学家和物理工作者,历经数千年逐步创造的物理知识体系、观念形态、价值标准及约定俗成的工作方法的总和,”物理文化跟人类的其他文化一样,可以“分为器物、制度、观念三个层次,”物理文化的器物部分是物理学发展的物质基础,包括观察和测量器具、相关的实验设备等,物理文化的制度部分包括从事物理学活动的各种建制,主要有研究机构、学术团体、出版部门、法规章程等,物理文化的观念层次,是物理文化的内核,包括物理学知识、物理学思想、物理学的方法以及所蕴含的科学精神等。

物理学是一种生动和重要的人类文化活动,德国哲学家恩斯特·卡西尔指出:“科学是人类智力发展中的最后一步,并且可以被看成是人类文化最高最独特的成就,”物理学具有鲜明的文化品格,因此,物理文化本身就是一种教育力量,物理教学要注重对学生物理文化的熏陶,促进学生掌握科学的方法论、建立科学的价值观。

2 原子和原子核的内容概述

人教版高中新课标物理教科书,为了突出人类对原子内部结构的逐步深入地认识过程,将原子结构和原子核的内容分编为两章,其内容包括:电子的发现;原子的核式结构模型;氢原子光谱;玻尔的原子模型;原子核的组成;放射性元素的衰变;探测射线的方法;放射性的应用与防护;核力与结合能;重核的裂变;核聚变;粒子和宇宙等内容,课程标准要求学生在“学习中,注意体会其中的科学方法、科学思想,感受科学的和谐美。”

3 文化视野下原子物理的教学策略

爱因斯坦曾指出,教科书中的科学结论“几乎总是以完成的形式出现在读者面前,读者体会不到探索和发现的喜悦,感觉不到思想形成的生动过程,也很难达到清楚地理解全部情况,”为了让学生感受物理文化的精神和智慧,笔者将“原子和原子核”这部分内容,放在20世纪初到21世纪初这一跨度为100年的背景上进行审视,把教学活动转变为历史上文化创造者与今天学习者之间的对话活动,与此同时,还将其视为一个开放性的系统,在不变更其主体结构的前提下,教学活动中,渗透“科学、技术与社会”的思想,突显这部分内容在方法论上的价值,对“原子和原子核”的教学笔者主要从以下三个方面展开。

3.1强化基础,将凝固的文化激活,引领学生进行探究性学习

“强化基础”是指对重要的基础知识的阐述力求准确清楚、层次分明、严谨扎实,以充分体现高中物理课程的基础性,“将凝固的文化激活”是指让学生置身于历史背景下,经历一次次的“发现”之旅,通过前人的探究活动学习科学探究。

下面以“玻尔的原子模型”教学片断为例,谈谈我们的做法,粒子的散射实验,否定了汤姆孙的原子模型,为原子核式模型的建立奠定了基础,但是经典物理学既无法解释原子的稳定性,又无法解释原子光谱的分裂特征,玻尔把量子概念引入原子系统,提出了三条假设,解决了卢瑟福模型的困难,把原子理论向前推进了一大步,具体教学的线索如下:

为了消除学生的神秘感,教学过程中,笔者强调玻尔原子理论的三个假设,并不只是源自玻尔的灵感进发,而是在玻尔的信念、实验、思考的共同作用下结出的智慧之花,首先,玻尔作为卢瑟福的学生,1912年3月到6月,他曾在卢瑟福的实验室工作过4个月,并参加了粒子散射的实验工作,对卢瑟福的核式结构模型的正确性坚信不疑,其次,1900年,普朗克提出的量子论,1905年,爱因斯坦利用光子说解释光电效应现象,也给玻尔以启迪,第三,1913年2月,哥本哈根大学的H·M·汉森提示玻尔,要注意光谱的实验数据和巴耳末的氢谱线的经验公式,巴耳末公式独特的级差结构,使玻尔茅塞顿开,原子结构的图景一下子清晰地呈现在玻尔的脑海中,这个被称为“二月转变”的事件,使玻尔很快整合了卢瑟福、普朗克、爱因斯坦的思想,写出了被后人称为“伟大的三部曲”的著名论文《原子结构和分子构造》,爱因斯坦为此给予玻尔高度评价,他写道:“当后代人来写我们这个时代在物理学中所取得的进步的历史时,必然会把我们关于原子性质的知识所取得的一个最重要的进展同尼尔斯·玻尔的名字联系在一起。”

经过这样的处理,教材静态的文本就成了活的载体,这时展示在学生面前的物理学“不是一般定律汇编,也不是一本把各种互不相关的论据集合在一起的总目录,它是用来自由地发明观念和概念的人类智力的创造物。”

3.2渗透方法,让学生了解科学源流,在追溯科学嬗变的历史轨迹中,理解科学方法

“渗透方法”是指在展现具体的物理知识的过程中,贯穿着物理研究方法、思维方法这条暗线,“把科学过程和思维方法,引入物理教学,不仅能使学生有身临其境之感,而且能领略前辈大师的研究方法、物理思想及科学精神。”

人们对原子和原子核的研究,为我们展示了一条非常清晰的科学研究的途径:实验(事实)——理论假设——实验(提供新的事实)——修正理论(甚至建立新的假设),人们在不断修正错误的过程中逼近事物的本质,获得真理性的认识。

1895年发现X射线,1896年发现天然放射性现象,1897年发现电子,连续出现的三大发现在科学界和哲学界产生的影响是十分巨大的,给整个物理学界带来了困惑和论争,法国著名物理学家彭加勒、路·乌尔维格、意大利的奥·利希、奥地利的马赫,甚至革命导师列宁也加入了这场讨论,马赫将这称作为“原理的普遍毁灭”(原子的不可分割、不变性被打破了,物质不灭和能量守恒的规律受到新的检验等等),唯心论者认为“原子非物质化,物质消失了”,我们用今天眼光审视这段历史,不难发现,物理学此时显然“进入一个浓雾密布,但已透过微光的领域,而且有幸展望令人激动的新远景”,物理学确实在这些发现后达到了一个新的高度。

人类在认识微观世界的进程中,实验仍然是探索的基础,在对“原子和原子核”探索中就有卢瑟福粒子散射实验、查德威克发现中子的实验、哈恩的裂变实验、费米建立第一个核反应堆……,但是,如果只是实验而缺少思考,实验就没有方向,物理学就不可能有今天的辉煌成就,教学活动中,我们不仅要让学生知道科学家做了什么实验,观察到什么现象,更要突出科学家据此进行的富于想像力的猜想以及大胆的理论构建过程,卢瑟福发现质子后,人们明确了质子是原

子核的组成部分,但是实验数据表明,绝大多数原子核的质量与电荷量之比都大于质子质量与电荷量之比,据此,卢瑟福猜想,原子核内可能还存在着中子,查德威克在此思想指导下发现了中子,类似的案例还有很多,我们要有意识地加以展示,让学生感悟到科学家为什么要这样去做、为什么会这样去做。

人们认识原子的历程中方法论的因素非常丰富,科学理论的发展并不是新理论毁灭了旧理论的成果,而是新理论既指出了旧理论的优点也指出它的局限性,从而使我们对物质运动规律的认识提高到更高的理论高度,比如,卢瑟福的原子核式结构模型可以很好地解释粒子散射实验,但是无法解释原子的稳定性和原子的分立光谱,玻尔的原子模型,就保留了它的合理内容,即有原子核存在,而摈弃了其他不合理的内容,所以说,玻尔的原子理论和卢瑟福的核式结构模型之间有一种继承和发展的关系,不仅原子和原子核理论如此,任何物理学的变化,无论看起来有怎样的革命性,则都是如此。

若想预见科学的未来,正确的方法是研究它的历史和现状,《美国国家科学教育标准》指出,“历史实例的介绍可以帮助学生看到,科学事业是富有哲理的,是社会性的活动,是充满人性的,”科学活动的成果无论是多么抽象,它的起源和发展的本质却是人性的,是人的满怀激情的活动。

3.3拓宽视野,让学生品味科学成就,体验科学家的心路历程,把握科学精神的精髓

“拓宽视野”主要是拓宽知识面,一方面力图反映一些当代粒子理论的新成果、新应用,另一方面展示新理论建立过程中科学家的心路历程,让学生体验科学家探索未知的信心、勇气及抉择。

教学中,安排一些中学生能够接受又符合课程标准要求的新内容、新知识,如,四种基本相互作用、夸克模型、磁约束和惯性约束、恒星和宇宙的演化以及微观世界规律的统计性等,在“放射性元素的衰变”中,渗透夏商周断代工程和碳14测年技术在其中的重要作用,“重核的裂变”中,介绍当前朝鲜、伊朗核问题的相关资料,引导学生向窗外的世界望一望,不仅可以使高中物理教学呈现当代色彩,更重要的意义在于学生科学素质的培养。

教学中渗透一些相关理论建立过程中科学家的心路历程,有助于培养学生对科学的正确认识,有助于学生理性怀疑意识的建立和批判精神的形成。

量子力学的核心理论篇(3)

1.引言

根据国家对高职教育的要求和高职院校培养学生的目标,传统的课程教学已经不能适应迅猛发展的高职教育的要求,许多学校都在探索新的教学方法和教学模式,教学改革也如火如荼的进行。教学内容、课程类型决定教学方法,只有从教学内容和课程类型的特点出发进行教学方法的改革,才能收到实效。我们在教学改革的过程中做了一些积极有益的探索和实践。

2.教学内容的改革

应用电子技术专业课以及专业基础课在理论上是比较难的学科,课程的内容比较繁琐、知识点抽象,传统的教学模式是讲授式,虽然在教学过程中安排有一定的实习或实验,但总感觉理论与实践联系的不是那么密切,这种教学与职业教育的教学目的不相一致,严重阻碍了学生综合职业素质的提高。加上现在大部分高职学生对理论学习兴趣不大,如果我们不用新的教学方法,势必会使学生越来越厌学,到头来大部分学生理论不懂、技能也不会。

再就是我们五年高职的生源是初中毕业生,学生年龄小、基础较差,市面上的教材不能够满足我们学生的需要。

因此,根据五年高职学生的职业要求、学生特点和应用电子技术在日常生活中的应用情况,应该努力提高学生的学习兴趣,使他们学有所用、学有所成,在做中学,学中做。对教学内容的改革主要是对理论内容进行精简,添加一些实际技能的学习。经过几轮的教学实践总结,编辑自己的校本教材。在提高学生的兴趣方面下工夫,给学生添加一些实际的技能,帮助学生树立学习的自信心,激发学生的积极性。比如删除元器件内部原理的分析,注重元器件的识别、元器件的外特性,注重元器件的具体应用,略去比较复杂的理论推导公式和计算步骤,是课程教学内容改革的重要方面。

3.理实一体化教学理念的引领

我们依据“以能力培养为核心、以实践教学为主线”的职业教育教学思想,按照应用电子技术专业的职业能力结构,打破传统的系统理论教学模式,积极推进“一个原则,两个合一”的理实一体化教学理念。“一个原则”,即对公共教学模块贯彻“必须、够用”的原则,适当压缩其课时,控制在总课时的40%以内;“两个合一”,即在专业课模块,突出理论服务于技能,加强技能训练,并把大量的教学任务搬到实训场所进行现场教学,在学中做、做中学,实现实训室与教室合一;在实践课模块,则安排学生到工场进行顶岗演练,在工场的工程技术人员指导下进行强化训练,实现师傅与教师合一。

4.不断完善的进阶式实践教学体系

遵循“贴近生产、贴近工艺、贴近设备”的原则,通过不断实践与探索,初步形成模块化、进阶式的的实践教学体系。概括为“一条主线,四个模块,多个综合训练项目与过程控制”。

一条主线即为培养专业技术应用能力为主线;四个模块包括实验模块、实习模块、考工模块、综合模块;多个综合训练项目是说在每个模块中安排若干个实训项目,每个训练项目都有特定的技能要求与技能考核目标;过程控制――每个综合实训项目都在明确目标任务的基础上,由学生个体或小组独立完成,教师巡回指导,同时进行过程考核。而且我们在教学过程中尝试了“理论考核和实践考核相结合,以实践考核为主,在实践考核中以过程考核为主”的考核体系,如图1所示。

通过进阶式实践教学体系表明,在理论知识学习的基础上,我们更加注重学生实践能力的培养,注重学生职业素质的建立及培养。

5.突出核心能力的项目模块课程体系

积极探索以专业核心能力为主线,以技能考证为抓手,整合传统学科知识体系,构建核心能力培养为中心的项目模块课程体系。经过一轮的教学实践与研究,已经完成三个核心能力项目模块的课程整合。

(1)《电子装配与调试》能力项目模块,由《电子产品机构与工艺》、《焊接装配技术》、《电视技术》等课程与无线电调试工考证等整合形成,主要培养学生能正确使用各种常用电子装配工具、电子测量仪器,具有电子产品的安装与调试的能力。

(2)《电子产品或设备检测》能力项目模块,由《传感器技术》、《电子测量仪器》、《电子测量技术》等课程整合形成,主要培养学生无论是电量还是非电量,都能选择合适的测量设备,采用正确的测量方法,进行实时准确测量的能力。

(3)《生产线设备保全与维护》能力项目模块,由《低压电气》、《电工技能训练》、《PLC技术》课程与维修电工考证等进行整合形成。主要培养学生设备或生产线的操作、维护以及检修的能力。

目前,已经完成《电子装配与调试》能力项目模块与《生产线设备保全与维护》能力项目模块讲义的编写工作,并经过一轮实践,效果显著。

6.创新的教学模式

坚持理论与实践并重,理实一体培养学生的职业能力。对于实时操作性较强的专业课程,如单片机、PLC等,打破实验室和教室的界限。打破理论教学与单元验证教学的界限,将学生必须掌握的知识和技能融合在一起,教师边讲边演示,学生边学习边演练,即在做中学,学中做,实现真正意义上的理实一体化教学。

坚持实践能力与考证融通,理实一体培养学生职业素质。充分利用应用电子实训中心多项资格考证平台,在实训课程内容的安排上,强调按照职业资格考核的要求来训练学生,同时着重培养学生的职业素养。如将电视技术课程与无线电调试工的要求进行整合,将两者的技能训练合二为一,学生在修完电视技术课程的同时,能取得无线电调试工的资格证书;学生在修完低压电气课程的同时,可取得维修电工中、高资格证书。目前,应用电子专业的学生获得无线电调试工或维修电工岗位资格证书的比例达到100%,在几届的毕业生中,95%的学生至少持有3张中级职业资格证书。

7.结论

以上只是我们对教学改革的初探,真正要落实还需更多大量具体的工作,教学体系将随着科技发展对人才的新要求而不断改进。当然,我们在教学改革过程当中,依然存在着一些问题,也依然需要进一步不断的探究和完善。总之,现有高职教学体系的改革,需要统一思想,提高认识,明确目的,理清思路,不断地进行实践和探索,总结做法和经验,解决出现的各种问题,以期顺利实现高职教育的人才培养目的。

参考文献

[1]赵建华.整体推进实验课程改革的探索与实践[J].中国大学教学,2006(12):47-54.

[2]赵莉萍.整合教学模式培养学生实践能力和创新意识[J].中国冶金教育,2008(5):52-53.

[3]马必学,刘晓欢.理论与实践一体化教学模式的改革创新[J].教学改革,2005(7):22-23.

[4]杨群祥.高职院培养学生职业能力教学模式的创新[J].高教探索,2006(5):68-70.

量子力学的核心理论篇(4)

〖测得准原理〗:世间万物,无例外,都是测得准的(准确程度最终都将取决于普朗克常数h=2π?的准确度),绝非测不准的;世间只存在测不准的学者,并不存在【测不准原理】--《量子力学》的基本原理。

文中用大量无可否认的事实,全面、系统、严格地证明了量子力学--世界权威理论,纯系伪科学。其基本原理--【测不准原理】系反科学的理论,由此量子力学已把科学引入歧途,并使之陷于恶性循环不解之中!

由于量子力学已修成了诡辩内禀属性,任何单方面对其论说全然无效,必须给量子力学以全面充分曝光,所以篇幅显得较长。实乃:

有道僧是愚氓忧可训,

奈何量子愚氓胜和尚!

第一章.世界是测得准的,并非测不准的

乍看,题目好象哲学的。不屑哲学,只谈物理。

大量研究表明,目前为止的实验已经给出物质世界准确信息,物理学重要任务之一就在于找出这信息并揭示其内在规律。遗憾的是,目前为止的理论(无例外)均未能如此。然而国内外学界却一致认为理论物理大厦框架--《量子力学》已经建成,剩下只是装修和美化了。

但经本文研究表明,《量子力学》对一些基本物理学问题的实质并不清楚,往往似是而非。然而《量子力学》却娓娓动听、夸夸其谈,实则以其昏昏使人昭昭!请看事实:

1.1关于"量子化"根源问题。

微观世界"量子化"已被证实,人们已经公认。但接踵而来的就是"量子化"根源问题,又机制怎样?这本是物理学根本任务之一。已有的理论包括爱因斯坦、玻尔、量子力学都未能回答。然而量子力学家们却置这本职任务于不顾,翩翩起舞与数学喧宾夺主、相互玩弄!

就是说,《量子力学》是在未有弄清量子化根源前提下侈谈"量子"的"科学"。其结果只能使原子结构凭空量子化,量子化则成为无源之水,无本之木。这就是目前物理科学之现状!

可有人,例如一位量子力学教授辩论时说:"量子化是电子自身固有属性,阴极射线中的电子能量也是量子化的"。

虽然,这量子力学家利用了"微小量子"数学"极限"概念进行诡辩,显得很聪明,但却误了人类物理学前程!

不可否认的事实是:阴极射线中的电子、X射线韧致辐射电子、高能加速器中电子或其它自由电子能量都连续可变,决不表现量子化!这无疑表明量子化不是电子自身固有属性。那末,原子结构中能量量子化必有其它原因。显然这是基本物理学问题,作为理论物理又是非弄清不可的问题。其它科学例如数学,由于任务不同尚可不必关心量子化根源问题。然,作为理论物理决不可以!本文如下将准确具体讨论量子化根源问题以及物质世界又怎样量子化的,并给出8位数字有效精度与实验完全相符的计算结果。

1.2理论与实践关系问题

既然凭空将电子能量量子化,就难免臆造之嫌,所以《量子力学》就下意识往实验上靠――"符合"试验。然而,既下意识就难免拙劣,请看事实:

世界著名理论物理第六册--《量子力学》(文献[1])中著:"量子力学,可建立于数个基本假定上,大体上这些基本假定分属两大项……,两项的假定便构成一量子力学完整系统"。

这明确表明,量子力学就是建立在基本假定上的(种种猜测)。"科学学"研究还表明:任何建立在基本假定上的东西都不可能是科学!然而量子力学家们却娓娓动听说:"量子力学是建立在实验基础上的科学"。这不是弥天大谎么?!

文献[1]在建立对易关系:

pq-qp=(?/i)E―――――――――(1)

时说:"这是一基本假定"。并告诫人们:"不可懂"!就是说(1)式不能用任何数学--物理方法导出,即:不否认这是一种猜测。然而,(1)式就是昭著世界的"波动方程"的基础,也就是量子力学的理论基础。

所以确切地说,量子力学就是建立在基本假定上的种种猜测。这分明表现的是量子力学家们主观意识!

研究表明,量子力学所谓实验基础,首先在于德布罗意"物质波"理论。认真研究表明,物质波究竟是什么?德布罗意本人未有弄清,后人至今仍未弄清,又怎能说"建立在实验基础上"呢?!

研究表明,量子力学的实际过程是:德布罗意对自然现象进行一次连他自己也弄不清的抽象(猜测)(以下证明),提出"物质波"概念。量子力学对这不清的概念又进行一次抽象(猜测)(以下证明),提出"波函数"(Ψ)概念,并且通过一种算符将其作用到一个基本假定即(1)式上,便铸成了著名的"波动方程"--量子力学的理论基础:

(h2/2m)2Ψ+(E-V)Ψ=0―――――(2)

由于量子力学凭空引进"波函数Ψ",实际上就赋予了电子神奇性质。正是这种神奇性质使得量子力学具备了非凡诡辩能力。

1.3量子力学诡辩伦理

1.3.1关于理论基础诡辩

以上及以下讨论都证明,量子力学是,由于缺乏了解,错误地估计了试验(以下严格证明),用了错误的基本假定(不能由任何合理方法导出)而形成的,错误理论。然而量子力学家们却口口声声:"量子力学是建立在实验基础上地科学"。这分明是在诡辩,再加上社会意识,量子力学又具备了狡辩能力。

1.3.2关于物质波的狡辩

对于"物质波"概念,量子力学[1]应用了三个基本假定:其一假定"对易关系"即(1)式,由此构成量子力学骨架;其二假定"测不准原理",由此编造了电子"几率云"图像;其三假定"波粒互补原理",这种原理本身就是一种诡辩,因为"波粒二象性"问题目前仍属困难不解的世界性难题。于是量子力学精心泡制出"波函数Ψ"并强加给电子。经如此之假定,电子便具备了神奇性质--量子力学家们的主观意识。

然而"波函数"的物理意义究竟是什么?量子力学家们着实应向人们交代清楚,遗憾的是任何学家都未能如愿。实际上对波函数Ψ的真实物理意义,量子力学家们也只是:你知、我知、天知、地知,凡人不可知。这分明是狡辩理论!

如果需要,量子力学(文献[1])首先拿出:

2πa=n――――――――――――――(3)

很明显式中2πa是粒子中心轨迹。于是说,物质波是粒子轨迹波动。此说极易征服初学者,但此说问题也易败露。量子力学立即改变说法,言(3)式系近代物理概念,对此不能用经典概念理解。于是又出现:

1.3.3关于"经典"与"近代"狡辩

量子力学经常炫耀是近代科学理论,已经超脱经典,又不时贬低经典理论。

然而,以下讨论完全证明:量子力学除了主观臆造因素外,完全没有离开经典物理一步,也未超出经典物理一点,就连波函数Ψ的表达式(无例外)也完全是经典数学和经典力学关系式,并且以下用不可否认的事实--量子力学所犯经典错误,表明量子力学连经典理论也不通。所以,量子力学所谓超脱经典,正在于一些基本假定连同主观臆造。在此种意义上说,量子力学不仅超脱经典,而且也超脱科学!1.3.4量子力学方法论狡辩

确切说,量子力学不能给波函数Ψ做出完整的真实物理学定义,但在理论中却轮番使用:①波函数Ψ表示粒子中心轨迹波动;②波函数Ψ表示粒子出现几率;③波函数Ψ表示弥撒物质波包三种概念。有了三种概念,又可各取所需,自然一切物理问题都"迎刃而解"了。

然而,量子力学同时又"有权"轮番否定这三种概念。但却不是自我否定,而是另一种需要--否定其它理论,其中包括真理。要指出的是,量子力学轮番使用三种概念,又轮番否定这三种概念,并不是在同一时间同一地点进行的。因为应用一种概念的同时又否定这种概念,这是卖矛又卖盾的故事,连儿童都知道是蠢事。显然量子力学家比儿童高明得多,这叫认识方法狡辩。

似这样,在哲学面前,用"建立在实验基础上"量子力学可以蒙混过关;其它科学由于研究任务不同,不会关心"量子化"根源,又由"领地"限制也无权过问波函数的真实意义;量子力学又可各取所需轮番应用和轮番否定①、②、③三种概念。于是,量子力学便以狡辩赢得了世界理论权威!

1.4关于"符合"试验问题

以下将证明,量子力学所谓符合实验,实际上系对实验的猜测。量子力学很善于做貌似合理实则谬误的猜测(以下揭示),并美其名曰"符合"试验。其实,对实验的真实物理过程并不清楚,又何谈相符呢?请看事实:

基于玻尔理论的成功,量子力学作两项重要推广。心理学原因,人们对这种推广又愿意接受。然而却出现本质性原则错误,请看:

1.4.1量子力学推广(一)

由于氢原子的试验电离能与玻尔理论真实能级相近,于是量子力学推广为:

试验电离能=原子真实能级――――――――――(4)

将该式推广到多电子原子中显然很省力气,但这是严重错误。请看氦原子事实:

试验(文献[1])测得氦原子两个电离能,这里分别用E1,E2表示为:

E1=1.80(Rhc)=24.58(ev)――――――――(5)

E2=5.80(Rhc)=79.01(ev)――――――――(6)

量子力学[1]认为这就是氦原子的两个真实能级。

若用E玻表示类氢氦离子基态能玻尔理论值,则

E玻=54.42(ev)―――――――――――――(7)

显然下式成立:

E2=E1+E玻――――――――――――――(8)

该式明确表明E2不是氦原子的真实能级,因为其中包含有E1,即第一电离能。

那么,实验值E2即(8)式表示什么物理内容呢?

研究表明:要使氦原子第二电子电离,仪器必先付出能量E1=24.58(ev)先使第一电子电离,这好比代价,氦原子于是变成类氢氦离子,其基态能为E玻=54.42(ev)。要使它电离,仪器必须再付出与E玻相等的能量,才能使第2电子电离。那么仪器付出总能量必为E2=E1+E玻,这就是氦原子电离实验真实过程,由此不难结论:

1.4.2据电离实验本文结论

电离实验结论一:氢原子及类氢氦离子玻尔理论值正确。

电离实验结论二:目前电离能实验值≠原子真实能级。

电离实验结论三:所有元素最低能级皆为其类氢离子能级,不存在比这更低的能级。

然而量子力学(文献[1]、[3])却竞相用"微扰法"、"变分法"乃至用修正核电荷方法逼近计算这氦原子的"能级"E2:

E2=5.80(Rhc)=79.01(ev)――――――(9)

显然,量子力学这种下意识"符合"实验,拙劣以极,形同瞎子摸象!

这是由于量子力学对原子结构缺乏了解,又没有搞清电离实验真实物理过程所致。

对此,进一步证明如下,参见表(一):

表(一)几个元素的类氢离子能级

原子序元素E1(ev)E玻(ev)E1+E玻E实(ev)注

13Al5.9862299.37992305.35692304

14Si8.1512666.73642674.88742673

15P10.4863061.30463071.79063070

16S10.3603483.08433493.44433494

17Cl12.9673932.07563945.04263946

18Ar15.7594408.27864424.03764426

表中E1为元素第一电离能实验值,E玻为类氢离子基态能玻尔理论值,E实表示类氢离子电离能实验值,可见下式成立:

E实=E1+E玻―――――――――――――(10)

该式明确表明类氢离子电离能实验值E实不能直接代表其真实能级,因为E实中包含有E1(第一电离能)。有说这是巧合。然而表中六个元素都完全巧合必有规律,这种规律就是以上三条结论。实际上(9)、(10)二式等价,但(10)式只对表中几个元素成立。对于其它元素或其它情况问题变得更为复杂,不可一日而语。

这进一步证明了上述三条结论,再做如下推论:

1.4.3据电离试验本文推论

电离实验推论一:任何电离实验过程都是电子几经碰撞交换能量综合结果。注意氢原子的电离能与真实能级相近但并不相等的事实,因此

电离实验推论二:任何元素任何电离能目前实验值均不能直接代表原子的真实能级。

电离实验推论三:随着理论与技术进步将来完全可以试验直接测得原子的真实能级。

以上证明(4)式完全错误,然而量子力学对此未经证明却实际应用。可见,量子力学逻辑上粗糙、理论荒诞!

1.4.4量子力学推广(二)

根据玻尔理论的成功,量子力学(文献[4])又作一项重要推广:认为多电子原子结构不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为n=1,2,3,4…

显然,这种推广也很省力,然而也是严重错误!

参见图(1)氢原子的能级,这代表玻尔理论的成功。可是量子力学毫不思索原封不动将图(1)推广到多电子原子中。量子力学很善于做这种貌似合理实则谬之千里的推广。从中可见量子力学理论思维完全不具物理学素质。

稍经分析不难发现,图(1)所示物理意义可用图(2)类比。谁都知道图(2)表示的内容是三个人在同一时刻的官位(级),或者表示一个人在三个不同时期的官位。但决不表示一个人在同一时刻具有三种官位(级)。

那么图(1)也如此:或者表示在同一时刻三个氢原子的能级(画在一起),或者表示一个氢原子在三个不同时刻的能级。但图(1)决不表示在同一时刻氢原子有三个能级(注意氢原子只有唯一电子)。

要知道,这种认识上的差异将产生完全不同乃至相反的结论。同样,量子力学这种推广也未经证明而普遍应用。

研究表明,原子结构这种性质是由量子化根源决定的。量子力学对此一无所知,严彦却夸夸其谈什么"量子"、什么"力学",实在误人不浅!

经量子力学如此推广,其结果必然使得原子结构--物质世界变得一塌糊涂。因之,物质结构必然由测得准变为测不准的了。这就是量子力学的【测不准原理】。稍经分析也不难发现【测不准原理】的哲学错误。

所以如上述,量子力学所谓符合实验,实际上是对实验进行貌似合理(但谬之千里)的猜测并作勇敢推广而已。

1.5关于【测不准原理】问题

如果人们要问,量子力学就会说:【测不准原理】是根据实验的总结。

根据什么实验?

还是根据"物质波"。

但须知,与其说世界公认量子力学是理论物理权威,毋宁说世界公认"波粒二象"性问题仍是世界性遗难问题。在此问题尚未彻底解决之前怎么可以总结呢?!

所以,在问题循环不解情况下,由于量子力学诡辩性及其狡辩能力,方才成为世界理论权威!以致人们对量子力学【测不准原理】的哲学错误丧失分辨能力。又由于这种错误原理隐藏在高深难懂的量子力学之中,常人不可涉才得以免遭非难。现在有必要给这错误原理充分揭露!

大量研究可以结论,目前为止的实验已经给出大部物理世界准确信息,这就是普朗克常数h

=2π?给出的信息。根据这种信息,本文已经给出目前大部物理学问题以准确具体描述,其中包括目前困难问题,也包括"波粒二象"性问题。并且这种描述全部具有8位数字有效精度与并实验完全相符的结果,以下将做这种描述。这表明〖测得准原理〗成立(参见提要)。这就在事实上完全打了破了量子力学【测不准原理】的神话--鬼话!

然而量子力学由于缺乏了解又理论贫乏,却完全错误地应用了大自然给出的准确信息:

Δp·Δx≥(1/2)?―――――――――――(11)

这就是量子力学【测不准原理】的数学表达式。显然竟将大自然给出的准确信息--普朗克常数?作为测不准的量度,是乃天大谬误。

第二章普朗克常数给出物质世界准确信息

本文大量研究,现总结普朗克常数:

h=2π?――――――――――――――――――(12)

给出的物质世界准确信息:

2.1?已经给出所有元素原子结构的准确信息

据此可以准确具体描述任何原子的真实结构,并都将与实验符合很好。文献[5]、[6]、[7]已经做了这种描述,这在事实上已经打破了量子力学【测不准原理】的神话--鬼话。

2.2?已经给出任何微观粒子(质子、中子、电子、光子以及场粒子等)自身结构准确信息

例如,可以算得质子自身结构理论半径,以rP表示,准确为:

rP=1.3214100×10-13(cm)―――――(13)

并可从能量、电荷、自旋、磁矩、元素周期率五方面算得完全相同的这一结果,已无可否认地证明这结果唯一正确。这是目前任何理论都办不到的!

又例如,可以算得电子自身结构理论半径,以re表示,准确为:

re=2.9742175×10-14(cm)----------(14)

同样可证明此结果唯一正确(繁琐,略),量子力学对此望尘莫及。

2.3?已经给出普适常数Φ的准确信息

普适常数定义:任何光子的波长λ与发射该光子的电子在原子中的轨道半径r之比为常数,以Φ表示之,那么有:

Φ=λ/r=常量=1/(ε。·α)

=4π×137.03600=1722.0451--------(15)

(说明:当电子跃迁为r∞时,轨道半径直接用r;当电子跃迁为rArB时,式中要用当量轨道半径,略。)

研究表明这是一个斩新的物理常数,虽无量纲,但具有丰富重要物理意义。由(15)式已经看出,普适常数Φ严格规定着光子和电子;以下还将看到,普适常数还严格规定着质子和中子以及粒子的磁矩及其"反常"。相形之下,量子力学竟将光速C称作"普适常数",不知多么无聊!

此外,根据普适方程(见下)和普适常数Φ还可算得任何光子的形成机制、光子的尺寸、质量、能量、性质以及光子的自身内部结构。此类问题,由于量子力学【测不准原理】的限制,人们连想都不敢想。可见量子力学荒谬已极!并且,这种计算完全表明光子的粒子实在性,而所谓波动性只不过是粒子实在性的客观反映。

2.4?已经给出分子结构、晶体结构、固体性质、液体性质、气体性质等物质结构准确信息

本文如下普适方程可以变为:

V=n2?2/mr2――――――――――――(16)

式中V为引力势能,它将准确决定晶体晶格能;而r则决定晶体晶格常数(略)。

2.5?已经给出量子数n=0,1,2,3…真实物理意义的准确信息

但在量子力学中,量子数n=0,1,2,3…只表示自然数,除此之外无任何物理意义。大量研究可以结论:宏观温度T就是量子数n在统计意义上的单值函数,即:

T=f(n)――――――――――――――(17)

研究还表明,对单个粒子(原子、分子)该式也严格成立,只不过对单个粒子(原子、分子)则无需统计。这已表明,微观粒子的温度也是"量子化"的,不能连续取值。此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7?已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。

也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。

宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。

不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!

2.7.1太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:K1、K2、K3,其中K1、K2是基本的,K3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!

2.7.2太阳系第一天文结构常数K1:

K1=Vi2·Ri=常数

=1.327×1026(达因·cm2/克)――――(18)

式中Vi为各行星轨道速度,Ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。

2.7.3太阳系第二天文结构常数K2:

K2=mi2·Vi2·Ri2/ri5=常数

=9.747×1049(克2/cm·秒2)―――(19)

式中mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。

研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。)

2.8?已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章普朗克常数的真实物理意义

上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证[参见(11)式]。

现初步总结普朗克常数h=2π?真实物理意义如下:

3.1?对宏观,谓最小能量单位。

这就是:E=ω?=nh,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。

3.2?表征微观能量交换的最大单位。

研究表明,?是微观能量交换的最大单位。研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/Φn)?,其中,n=0,1,2,3…为量子数;而Φ=1722.0451为普适常数即(15)式。

3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

T=(1/2)V――――――①

T=E――――――――②―――(20)

E=n2·?2/2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

T=(1/2)V――――――①

T=E――――――――②―――(20)

E=n2·?2/2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

T=(1/2)V――――――①

T=E――――――――②―――(20)

E=n2·?2/2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

T=(1/2)V――――――①

T=E――――――――②―――(20)

E=n2·?2/2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7?已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。

也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。

宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。

不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!

2.7.1太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:K1、K2、K3,其中K1、K2是基本的,K3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!

2.7.2太阳系第一天文结构常数K1:

K1=Vi2·Ri=常数

=1.327×1026(达因·cm2/克)――――(18)

式中Vi为各行星轨道速度,Ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。

2.7.3太阳系第二天文结构常数K2:

K2=mi2·Vi2·Ri2/ri5=常数

=9.747×1049(克2/cm·秒2)―――(19)

式中mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。

研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。)

2.8?已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章普朗克常数的真实物理意义

上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证[参见(11)式]。

现初步总结普朗克常数h=2π?真实物理意义如下:

3.1?对宏观,谓最小能量单位。

这就是:E=ω?=nh,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。

3.2?表征微观能量交换的最大单位。

研究表明,?是微观能量交换的最大单位。研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/Φn)?,其中,n=0,1,2,3…为量子数;而Φ=1722.0451为普适常数即(15)式。

3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

T=(1/2)V――――――①

T=E――――――――②―――(20)

E=n2·?2/2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7?已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。

也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。

宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。

不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!

2.7.1太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:K1、K2、K3,其中K1、K2是基本的,K3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!

2.7.2太阳系第一天文结构常数K1:

K1=Vi2·Ri=常数

=1.327×1026(达因·cm2/克)――――(18)

式中Vi为各行星轨道速度,Ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。

2.7.3太阳系第二天文结构常数K2:

K2=mi2·Vi2·Ri2/ri5=常数

=9.747×1049(克2/cm·秒2)―――(19)

式中mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。

研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。)

2.8?已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章普朗克常数的真实物理意义

上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证[参见(11)式]。

现初步总结普朗克常数h=2π?真实物理意义如下:

3.1?对宏观,谓最小能量单位。

这就是:E=ω?=nh,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。

3.2?表征微观能量交换的最大单位。

研究表明,?是微观能量交换的最大单位。研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/Φn)?,其中,n=0,1,2,3…为量子数;而Φ=1722.0451为普适常数即(15)式。

3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

T=(1/2)V――――――①

T=E――――――――②―――(20)

E=n2·?2/2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量子力学一无所知,严彦却夸夸其谈,自欺欺人又听不得不同意见。认真地研究表明,量子力学并未解决任何实质性物理学问题。量自力学的贡献主要在于在人类文明史上建立一个永久性纪念碑--【测不准原理】--科学史上奇耻大辱!历史将证明这是对量子力学恰如其分的评价。

量子力学的核心理论篇(5)

“核心期刊”已经成为当前衡量一个杂志学术地位的基本指标。能否进入“核心期刊”的队伍,对一个杂志社,特别是学术期刊和技术期刊来说,已经成为不容忽视的重要问题。 因为被评为“核心期刊”就意味着杂志学术水平被社会承认,杂志上发表的文章可以得到中国所有的高校、研究所等职称评定机构的认可。杂志能否进入“核心期刊”,更是杂志社能否生存和发展的导航标!

一、中国科技“核心期刊”评定现状

中国科技期刊的发展与繁荣,包括两个方面:一是数量的增加,以满足社会多元化的需求。1949年建国时,我国有科技期刊80种,1956年增至200种。1978年新闻出版署成立,根据国务院、的指示,对全国正式出版期刊进行了重新登记,换发了新的期刊登记证,获准正式出版期刊6 000种,其中,自然科技期刊2 800种(占48%),10年增长了7倍。2005年经过整顿提高,期刊稳定在4 957种。[1]二是已办期刊质量的不断提高,这是期刊整体质量的根本保证。在期刊总量迅速上长的同时,如何有导向性提高期刊质量,成为期刊管理部门的重要工作之一。因此,评价“核心期刊”就产生了。

1992—2004年,《中文核心期刊要目总览》先后有4版问世。纵观4版《总览》中的核心期刊,特点显著:一是刊源数量不等:第1-3版《总览》的候选刊物约1万种,分别遴选出2 174、1 596和1 571种核心期刊。核心期刊约占期刊总量的21%、16%和15%。第4版《总览》待选刊源约1.2万种,最后筛选出1 798种核心期刊,入选率为15%。[2,3]二是核心期刊的筛选指标不同:编制第1版《总览》,主要采用载文量、文摘量、引文分析综合筛选;第2、3版《总览》增加了“影响因子”;第4版《总览》将“他引量”和“获国家奖或国内外重要检索工具收录”2项指标纳入筛选指标,去掉了“载文量”。[4,5]

二、中国科技“核心期刊”评定中存在的主要问题

(一)科技“核心期刊”的学术引导效应不力

科技核心期刊是科学技术事业的重要组成部分,“核心期刊”战略的实施应该结合我国科技计划重点方向、科技发展的学科优势和新生长点的实际格局,遴选一批国内领先和国内重点培育两个层次,进行重点支持。可是,在我们现行的“核心期刊”遴选指标体系中,没有这方面的指标要求,使其学术引导效应严重不力。

(二)“影响因子”对“核心期刊”的学术质量评价存在较大的局限性

作为“核心期刊”评定的重要指标之一的影响因子,与两个因素直接相关:一是分子,该刊前两年发表的论文在统计当年被引用的次数;二是分母,该刊前两年发表的有实质性的论文和述评的数量。活跃的学科其期刊的影响因子要大大超过不活跃学科的期刊。有的学科领域的研究比较窄,从事同一领域或相关领域研究的人数不是很多,即便所有有关的科学家都加以引用,其引用次数也不会很高。所以,某一期刊的影响因子高,只能说明该刊的总体质量高,并不能得出该刊上发表的所有论文质量都高。[7,8]

(三)科技“核心期刊”缺乏人力资本质量评价

纵观4版《总览》中的“核心期刊”评价指标体系,期刊采编人员综合素质评判指标缺乏。期刊业是知识密集的智力型产业,采编人才是最重要的生产要素。期刊出版质量的差异,很大程度上取决于办刊人员素质的高低。有的科技“核心期刊”编辑部只有1个固定编辑,为了节约出刊成本,其他采编人员都是聘用无业人员,他们没有学术专长,也不懂期刊行业知识,只是完成错别字校对等低级工作。所以,科技“核心期刊”缺乏采编人员素质考量,“核心期刊”的核心竞争力就会受到极大的质疑。

(四)科技“核心期刊”的行业分类不明确

科技“核心期刊”不在于多,而在于精,“核心期刊”应该起到行业风向标的作用。随着我国政治、经济、文化的广泛发展,人们对科技期刊多样化需求增大,综合科技期刊远远不能满足人们的需要,各种专业期刊应运而生。同一行业、同一研究领域可能出现多种刊名的科技期刊。这些期刊如何提升其质量,行业内的科技“核心期刊”的设立就显得尤为重要,它将为同行业科技期刊标准化、规范化、高学术水准起到排头兵的作用。

三、 中国科技“核心期刊”的遴选原则与方法

(一)遴选原则

1.科技“核心期刊”实行三年动态管理:三年评定一次,一次评定三年有效。这对所有科技期刊都是一个动态激励机制。也给科技“核心期刊”管理和评定办法的进一步改进留有一定空间。

2.严格科技“核心期刊”学科领域总量指标限制:同一学科领域最多一两种“核心期刊”,宁缺勿滥,使评定出来的“核心期刊”真正起到该学科领域的风向标作用。

3.确保学术专家对科技“核心期刊”评定的权威性:在期刊管理部门的组织下成立科技“核心期刊”评定动态专家委员会,某个学科领域的科技期刊的学术水平如何,一定要是科学学术专家说了算,不能由期刊管理部门独家评定。每次期刊评定,专家委员会人员应该有所调整,不能固定,以免走“后门”,以保证科技“核心期刊”的学术质量。

(二)遴选办法

1.遴选范围。创刊5年以上的公开发行的科技期刊;按国家有关规定,期刊社必须满足采编人员数量和质量规定的科技期刊;优先考虑我国优势学科和特色学科的科技期刊,优先考虑具备集约化发展趋势、由全国性学术社团或科研机构主办的优秀科技期刊。

2.遴选指标体系建设。(1)定量指标:一是根据来源期刊的引文数据,进行规范化处理,计算各种期刊总被引频次、影响因子、即年指标、被引半衰期、论文地区分布数、基金论文数和自引总引比等项科技期刊评价指标,并按照期刊的所属学科、影响因子、总被引频次和期刊字顺分别进行排序。二是知名度指标,包括被国内外要数据库,特别是与专业相关的重要数据库收录情况;被国内外重要文摘期刊收录情况;被国内重要图书馆,特别是与专业相关图书馆收藏情况。(2)定性指标:一是编辑队伍考核。对编辑人员从数量到质量进行严格审核,这是保证期刊质量的持续提升的基础。执行主编或常务副主编必须具备该专业期刊高级职称或相当于该职称的学术水平,并在本专业有持续的在研项目,使其学术水平有不断的提高。其他编辑人员的知识结构、年龄结构和必要的数量都要有所要求。二是期刊编辑部要有良性的经济循环和较高的社会效益考核。三是期刊在评定期内的获奖情况,以及期刊中论文获奖情况。

(三)遴选程序

1.自愿申报。由期刊主办单位直接向当年的“核心期刊”评定办公室提出书面申请。

2.资格审查。由“核心期刊”评定办公室按照遴选原则、范围和评定指标的要求对报送的“核心期刊”评定材料进行严格审查,本着宁缺勿滥的责任精神严格资格审查。

3.评审。对于资格审查通过的申请材料,交送当年的科技“核心期刊”评定动态专家委员会进行集中评审,由申报单位简介报送材料,然后进行评委质疑答辩,最后,采用无记名投票方式择优选出不同学科领域的科技“核心期刊”。

4.公示。由中国科技“核心期刊”评定办公室对评审通过的被选“核心期刊”进行为期3个月的公示。公示期内,“核心期刊”评定办公室对于有异议的材料进行调查、核实,并进行严格处理,还公正于民。

5.审定。公示期满后,根据公示反馈意见,由“核心期刊”评定办公室对反馈意见进行整理,上报当年的科技“核心期刊”评定动态专家委员会进行审核,最后研究正式批准当年科技“核心期刊”,并向社会公布当年入选的期刊名单。

四、强化中国科技“核心期刊”管理的措施建议

(一)强化科技“核心期刊”组织管理体制

我国现阶段,科技“核心期刊”评定工作没有统一的国家标准,政出多头,管理分散,即新闻出版总署、科技部、中国科协、国家各个部委、部分大学图书馆、还有一些经济实体都可以进行“核心期刊”的评定工作,形成科技“核心期刊”评定的各自为政的局面。这不仅给科技“核心期刊”有效实施宏观调控和微观管理增加了难度,也给科技界科技评价和人才激励造成导向混乱,无所适从。因此,必须强化中国科技“核心期刊”评定的统一管理和监督。笔者建议:在国家新闻出版总署下设中国科技“核心期刊”评定委员会办公室,由该办公室牵头组织三年一度的科技“核心期刊”评定和监督工作。

(二)实施科技“核心期刊”的分类指导,个性化管理

不同学科领域和不同性质的期刊,有时缺乏可比性。要提高管理的科学性和有针对性的管理,应对不同类型的科技“科技期刊”实行分类管理,制定相应的管理政策和措施,克服“一刀切”管理带来的弊端,使科技期刊遵循不同性质、社会功能、社会需要而科学合理地发展。国家主管部门对其实施正确引导和宏观管理。

(三)强化科技“核心期刊”评定的风向标作用

在核心期刊的评审中,期刊指标起着重要的作用。杂志要想提高自己的影响力,最根本的办法就是提高杂志的论文质量和学术水平,但是一个杂志要想在短时间内有一个大的改变难度很大,很难想象许多高水平的论文会选择一个非核心期刊来发表。提高杂志影响力的另外一个重要的办法就是让读者能更方便地读到自己杂志,杂志文章被人阅读的多了,引用的概率自然就会提高,被引频次、影响因子、即年指标、扩散因子也会随之提高。

目前,读者来阅读杂志的办法有两种,一种是到图书馆查阅或自己订阅,另外一种办法就是到互联网上查看,而且到互联网上查询的比例越来越大,互联网的影响越来越大,因此,期刊编辑部要充分利用互联网的扩散作用,提高期刊影响力。

参考文献

[1]朱晓东,宋培元,曾建勋.我国科技期刊现状及管理政策分析[J].中国科技期刊研究,2006,17(6):1045-1049.

[2] 庄守经.中文核心期刊要目总览[M].北京:北京大学出版社,1992.

[3] 林被甸,张其苏,蔡蓉华.中文核心期刊要目总览[M].第2版.北京:北京大学出版社,1996.

[4] 戴龙基,张其苏,蔡蓉华.中文核心期刊要目总览[M].第3版.北京:北京大学出版社,2000.

[5] 戴龙基,张其苏.中文核心期刊要目总览[M].第4版.北京:北京大学出版社,2004.

量子力学的核心理论篇(6)

    “核心期刊”已经成为当前衡量一个杂志学术地位的基本指标。能否进入“核心期刊”的队伍,对一个杂志社,特别是学术期刊和技术期刊来说,已经成为不容忽视的重要问题。 因为被评为“核心期刊”就意味着杂志学术水平被社会承认,杂志上发表的文章可以得到中国所有的高校、研究所等职称评定机构的认可。杂志能否进入“核心期刊”,更是杂志社能否生存和发展的导航标!

    一、中国科技“核心期刊”评定现状

    中国科技期刊的发展与繁荣,包括两个方面:一是数量的增加,以满足社会多元化的需求。1949年建国时,我国有科技期刊80种,1956年增至200种。1978年新闻出版署成立,根据国务院、的指示,对全国正式出版期刊进行了重新登记,换发了新的期刊登记证,获准正式出版期刊6 000种,其中,自然科技期刊2 800种(占48%),10年增长了7倍。2005年经过整顿提高,期刊稳定在4 957种。[1]二是已办期刊质量的不断提高,这是期刊整体质量的根本保证。在期刊总量迅速上长的同时,如何有导向性提高期刊质量,成为期刊管理部门的重要工作之一。因此,评价“核心期刊”就产生了。

    1992—2004年,《中文核心期刊要目总览》先后有4版问世。纵观4版《总览》中的核心期刊,特点显着:一是刊源数量不等:第1-3版《总览》的候选刊物约1万种,分别遴选出2 174、1 596和1 571种核心期刊。核心期刊约占期刊总量的21%、16%和15%。第4版《总览》待选刊源约1.2万种,最后筛选出1 798种核心期刊,入选率为15%。[2,3]二是核心期刊的筛选指标不同:编制第1版《总览》,主要采用载文量、文摘量、引文分析综合筛选;第2、3版《总览》增加了“影响因子”;第4版《总览》将“他引量”和“获国家奖或国内外重要检索工具收录”2项指标纳入筛选指标,去掉了“载文量”。[4,5]

    二、中国科技“核心期刊”评定中存在的主要问题

    (一)科技“核心期刊”的学术引导效应不力

    科技核心期刊是科学技术事业的重要组成部分,“核心期刊”战略的实施应该结合我国科技计划重点方向、科技发展的学科优势和新生长点的实际格局,遴选一批国内领先和国内重点培育两个层次,进行重点支持。可是,在我们现行的“核心期刊”遴选指标体系中,没有这方面的指标要求,使其学术引导效应严重不力。

    (二)“影响因子”对“核心期刊”的学术质量评价存在较大的局限性

    作为“核心期刊”评定的重要指标之一的影响因子,与两个因素直接相关:一是分子,该刊前两年发表的论文在统计当年被引用的次数;二是分母,该刊前两年发表的有实质性的论文和述评的数量。活跃的学科其期刊的影响因子要大大超过不活跃学科的期刊。有的学科领域的研究比较窄,从事同一领域或相关领域研究的人数不是很多,即便所有有关的科学家都加以引用,其引用次数也不会很高。所以,某一期刊的影响因子高,只能说明该刊的总体质量高,并不能得出该刊上发表的所有论文质量都高。[7,8]

    (三)科技“核心期刊”缺乏人力资本质量评价

    纵观4版《总览》中的“核心期刊”评价指标体系,期刊采编人员综合素质评判指标缺乏。期刊业是知识密集的智力型产业,采编人才是最重要的生产要素。期刊出版质量的差异,很大程度上取决于办刊人员素质的高低。有的科技“核心期刊”编辑部只有1个固定编辑,为了节约出刊成本,其他采编人员都是聘用无业人员,他们没有学术专长,也不懂期刊行业知识,只是完成错别字校对等低级工作。所以,科技“核心期刊”缺乏采编人员素质考量,“核心期刊”的核心竞争力就会受到极大的质疑。

    (四)科技“核心期刊”的行业分类不明确

    科技“核心期刊”不在于多,而在于精,“核心期刊”应该起到行业风向标的作用。随着我国政治、经济、文化的广泛发展,人们对科技期刊多样化需求增大,综合科技期刊远远不能满足人们的需要,各种专业期刊应运而生。同一行业、同一研究领域可能出现多种刊名的科技期刊。这些期刊如何提升其质量,行业内的科技“核心期刊”的设立就显得尤为重要,它将为同行业科技期刊标准化、规范化、高学术水准起到排头兵的作用。

    三、 中国科技“核心期刊”的遴选原则与方法

    (一)遴选原则

    1.科技“核心期刊”实行三年动态管理:三年评定一次,一次评定三年有效。这对所有科技期刊都是一个动态激励机制。也给科技“核心期刊”管理和评定办法的进一步改进留有一定空间。

    2.严格科技“核心期刊”学科领域总量指标限制:同一学科领域最多一两种“核心期刊”,宁缺勿滥,使评定出来的“核心期刊”真正起到该学科领域的风向标作用。

    3.确保学术专家对科技“核心期刊”评定的权威性:在期刊管理部门的组织下成立科技“核心期刊”评定动态专家委员会,某个学科领域的科技期刊的学术水平如何,一定要是科学学术专家说了算,不能由期刊管理部门独家评定。每次期刊评定,专家委员会人员应该有所调整,不能固定,以免走“后门”,以保证科技“核心期刊”的学术质量。

    (二)遴选办法

    1.遴选范围。创刊5年以上的公开发行的科技期刊;按国家有关规定,期刊社必须满足采编人员数量和质量规定的科技期刊;优先考虑我国优势学科和特色学科的科技期刊,优先考虑具备集约化发展趋势、由全国性学术社团或科研机构主办的优秀科技期刊。

    2.遴选指标体系建设。(1)定量指标:一是根据来源期刊的引文数据,进行规范化处理,计算各种期刊总被引频次、影响因子、即年指标、被引半衰期、论文地区分布数、基金论文数和自引总引比等项科技期刊评价指标,并按照期刊的所属学科、影响因子、总被引频次和期刊字顺分别进行排序。二是知名度指标,包括被国内外要数据库,特别是与专业相关的重要数据库收录情况;被国内外重要文摘期刊收录情况;被国内重要图书馆,特别是与专业相关图书馆收藏情况。(2)定性指标:一是编辑队伍考核。对编辑人员从数量到质量进行严格审核,这是保证期刊质量的持续提升的基础。执行主编或常务副主编必须具备该专业期刊高级职称或相当于该职称的学术水平,并在本专业有持续的在研项目,使其学术水平有不断的提高。其他编辑人员的知识结构、年龄结构和必要的数量都要有所要求。二是期刊编辑部要有良性的经济循环和较高的社会效益考核。三是期刊在评定期内的获奖情况,以及期刊中论文获奖情况。

    (三)遴选程序

    1.自愿申报。由期刊主办单位直接向当年的“核心期刊”评定办公室提出书面申请。

    2.资格审查。由“核心期刊”评定办公室按照遴选原则、范围和评定指标的要求对报送的“核心期刊”评定材料进行严格审查,本着宁缺勿滥的责任精神严格资格审查。

    3.评审。对于资格审查通过的申请材料,交送当年的科技“核心期刊”评定动态专家委员会进行集中评审,由申报单位简介报送材料,然后进行评委质疑答辩,最后,采用无记名投票方式择优选出不同学科领域的科技“核心期刊”。

    4.公示。由中国科技“核心期刊”评定办公室对评审通过的被选“核心期刊”进行为期3个月的公示。公示期内,“核心期刊”评定办公室对于有异议的材料进行调查、核实,并进行严格处理,还公正于民。

    5.审定。公示期满后,根据公示反馈意见,由“核心期刊”评定办公室对反馈意见进行整理,上报当年的科技“核心期刊”评定动态专家委员会进行审核,最后研究正式批准当年科技“核心期刊”,并向社会公布当年入选的期刊名单。

    四、强化中国科技“核心期刊”管理的措施建议

    (一)强化科技“核心期刊”组织管理体制

    我国现阶段,科技“核心期刊”评定工作没有统一的国家标准,政出多头,管理分散,即新闻出版总署、科技部、中国科协、国家各个部委、部分大学图书馆、还有一些经济实体都可以进行“核心期刊”的评定工作,形成科技“核心期刊”评定的各自为政的局面。这不仅给科技“核心期刊”有效实施宏观调控和微观管理增加了难度,也给科技界科技评价和人才激励造成导向混乱,无所适从。因此,必须强化中国科技“核心期刊”评定的统一管理和监督。笔者建议:在国家新闻出版总署下设中国科技“核心期刊”评定委员会办公室,由该办公室牵头组织三年一度的科技“核心期刊”评定和监督工作。

    (二)实施科技“核心期刊”的分类指导,个性化管理

    不同学科领域和不同性质的期刊,有时缺乏可比性。要提高管理的科学性和有针对性的管理,应对不同类型的科技“科技期刊”实行分类管理,制定相应的管理政策和措施,克服“一刀切”管理带来的弊端,使科技期刊遵循不同性质、社会功能、社会需要而科学合理地发展。国家主管部门对其实施正确引导和宏观管理。

    (三)强化科技“核心期刊”评定的风向标作用

    在核心期刊的评审中,期刊指标起着重要的作用。杂志要想提高自己的影响力,最根本的办法就是提高杂志的论文质量和学术水平,但是一个杂志要想在短时间内有一个大的改变难度很大,很难想象许多高水平的论文会选择一个非核心期刊来发表。提高杂志影响力的另外一个重要的办法就是让读者能更方便地读到自己杂志,杂志文章被人阅读的多了,引用的概率自然就会提高,被引频次、影响因子、即年指标、扩散因子也会随之提高。

    目前,读者来阅读杂志的办法有两种,一种是到图书馆查阅或自己订阅,另外一种办法就是到互联网上查看,而且到互联网上查询的比例越来越大,互联网的影响越来越大,因此,期刊编辑部要充分利用互联网的扩散作用,提高期刊影响力。

    参考文献:

    [1]朱晓东,宋培元,曾建勋.我国科技期刊现状及管理政策分析[J].中国科技期刊研究,2006,17(6):1045-1049.

    [2] 庄守经.中文核心期刊要目总览[M].北京:北京大学出版社,1992.

    [3] 林被甸,张其苏,蔡蓉华.中文核心期刊要目总览[M].第2版.北京:北京大学出版社,1996.

    [4] 戴龙基,张其苏,蔡蓉华.中文核心期刊要目总览[M].第3版.北京:北京大学出版社,2000.

    [5] 戴龙基,张其苏.中文核心期刊要目总览[M].第4版.北京:北京大学出版社,2004.

量子力学的核心理论篇(7)

1 原子物理部分的知识点及高考考纲要求

α粒子散射实验,原子的核式结构(ⅰ);氢原子的能级结构。光子的发射和吸收(ⅱ);氢原子的电子云(ⅰ);原子核的组成。天然放射现象。α射线、β射线、γ射线、衰变。半衰期(ⅰ);原子核的人工转变。核反应方程。放射性同位素及其应用(ⅰ);放射性污染和防护(ⅰ);核能、质量亏损、爱因斯坦的质能方程(ⅱ);重核的裂变、链式反应、核反应堆(ⅰ);轻核的聚变,可控热核反应(ⅰ);人类对物质结构的认识(ⅰ)。

2 对教材的处理

笔者的做法是将“原子和原子核”放在20世纪初到21世纪初这一跨度为100年的背景上审视这部分内容,将其视为一个开放性的系统,在不变更其主体结构的前提下,渗透“科学、技术与社会”的思想,突显这部分内容在方法论上的价值,对“原子和原子核”的复习安排从三个维度展开。

2.1 知识维度 “原子和原子核”按从大到小,从外向内,采取“剥葱式”的方式展现知识网络,具体线索为:原子结构→原子核结构→基本粒子→核技术和核能的应用。

原子结构的知识脉络:汤姆生枣糕式原子模型→卢瑟福有核模型→玻尔模型(经典理论基础加上量子化的模型)。这一层次以玻尔模型为重点,作为学生认识过程中的台阶,在研究和解释某些现象涉及到原子结构知识时,也以玻尔模型为依据。

贝克勒尔发现天然放射现象,揭示了原子核是可变的、可分的,使传统的自然观受到很大的冲击,这一部分让学生知道原子核的衰变、人工转变、核组成、质子和中子的发现、人工放射性同位素的发现及相关的应用。

原子核能——尤其是通过裂变和聚变这两条有效途径获得核能,是当前解决能源问题中大家关心并积极研究的大事情。我们有必要让学生了解这方面的基础知识和进展情况,何况高考也有这方面的要求。爱因斯坦质能方程的复习中,我们有责任让学生体会其中的科学美。你看e=mc2是如此简洁、完美、真是“秋水文章不染尘”,没有任何渣滓,直达深处,径直揭示出宇宙的奥秘。

2.2 方法维度 人们对原子和原子核的研究,为我们展示了一条非常清晰的科学研究的途径:实验(事实)——理论假设——实验(提供新的事实)——修正理论(甚至建立新的假设),人们在不断修正错误中逼近事物的本质,获得真理性的认识。

1895年发现x射线,1896年发现天然放射性现象,1897年发现电子,连续出现的三大发现在科学界和哲学界产生的影响是十分巨大的,给整个物理学界带来了困惑和论争,法国著名物理学家彭加勒、路·乌尔维格、意大利的奥·利希、奥地利的马赫,甚至革命导师列宁也加入了这场讨论,马赫将这称作为“原理的普遍毁灭”(原子的不可分割、不变性被打破了,物质不灭和能量守恒的规律受到新的检验等等)。唯心论者认为“原子非物质化,物质消失了”。我们用今天眼光审视过去,不难发现,物理学在这些发现后达到了一个新的高度。

人们认识原子的历程中方法论的因素非常丰富,科学理论的发展并不是新理论毁灭了旧理论的成果,而是新理论既指出了旧理论的优点也指出它的局限性,从而使我们能把自己的理念提高到更高的理论水平。不仅原子和原子核理论如此,任何物理学的变化,无论看起来有怎样的革命性,都是如此。

2.3 情感态度与价值观的维度 100年来,人类认识物质结构的历史,可以说是波澜壮阔。我们不妨回忆一下这一串光辉的名字:贝克勒尔、卢瑟福、玻尔、玛丽·居里和皮埃尔·居里夫妇、约里奥·居里和伊利芙·居里夫妇、查德威克、钱三强和何泽慧夫妇、李政道和杨振宁、王淦昌等等。掸去灰尘,打开尘封的历史,我们会发现这闪光名字背后鲜活的科学事件。教学中渗透科学史的知识,有助于培养学生对科学的正确认识,有助于学生创新意识的培养,有助于学生理性怀疑意识的建立和批判精神的形成。

1909年卢瑟福在做α粒子散射实验时发现大约有八千分之一的α粒子发生超过90°的大角度散射。卢瑟福后来提起这件事时曾说:“这是我一生中最不可思议的事件。这就像您对着卷烟纸射出一颗15英寸的炮弹,却被反弹回来的炮弹击中一样地不可思议。”这促使卢瑟福去思考他的老师j·j·汤姆生原子模型的正确与否这一问题。本来,汤姆生为β散射建立个一个多次碰撞的理论,可以解释大角度散射。但当用到α粒子散射时,由于α粒子比电子质量大得太多,故两者多次碰撞几率趋于零。而实验结果却是八

转贴于 http://

千分之一,这是一个极大的矛盾。

一边是恩师的理论,一边是千真万确的实验结果,卢瑟福陷入了极其矛盾的境地,经过长时间思考,1910年底,卢瑟福终于作出决断,放弃汤姆生模型,承认原子有核,建立原子核式结构模型,为原子物理和核物理的发http://展奠定了最主要的基础。

批判精神的核心是理性怀疑精神,表现为不迷信权威,不迷信书本,坚持真理。哈佛大学以“与柏拉图相知,与亚里士多德相知,更重要的是与真理相知”作为自己的校训,亚里士多德的名言“吾爱吾师,吾更爱真理”,更是批判精神的写照。物理学的发展史就是一个反思、怀疑、批判、求真、求美,求新的一部发展史。从光的微粒说、波动说到波粒二象性和光子说,从古典力学,经典力学再到相对论力学,从热质说,热力学到能量说,爱因斯坦与玻尔之间就量子力学是否完备发生的长期争论等,都是让学生体悟批判精神的生动素材;对物理学史的阅读、听讲、讨论本身就是一种培养批判精神的过程。

在复习教学中使学生的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观都得到提升,一定量的训练是一个重要手段。

3 高考中的“原子和原子核”的问题聚焦

注重考查近代物理,是近几年高考命题的一个显著特点,命题者往往将这部分知识和现代科技进展联系起来,考查应试者采集信息、处理信息、综合应用知识解决问题的综合素质,体现了高考物理与时俱进、学以致用的鲜明时代特色,“原子和原子核考点”因而成为近年高考的热点。现选择部分习题,以供参考。

3.1 与原子结构模型相关问题

例1 [2001年上海物理卷]卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有( )答案:acd

a.原子的中心有个核,叫原子核

b.原子的正电荷均匀分布在整个原子中

c.原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里

d.带负电的电子在核围绕着核旋转

3.2 原子的能级跃迁问题

例2 [2004年江苏物理卷]若原子的某内层电子被电离形成空位,其他层的电子跃迁到该空位上时,会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出去,此电磁辐射就是原子的特征x射线。内层空位的产生有多种机制,其中的一种称为内转换,即原子中处于激发态的核跃迁回基态时,将跃迁时释放的能量交给某一内层电子,使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子)。21484po原子核从某一激发态回到基态时,可将能量交给内层电子(如k、l、m层电子,k、l、m标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离,实验测得从

3.3 电磁场中的核衰变问题

例3 [2003年全国理综新课程卷]k-介子衰变的方程为:k-→π-+π0,其中k-介子和π-介子带负的基元电荷,π0介子不带电。一个k-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧ap,衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧pb,两轨迹在p点相切,它们的半径rk-与rπ-之比为2︰1。π0介子的轨迹未画出。由此可知π-的动量大小与π0的动量大小之比为( )答案:c转贴于 http://

a.1︰1 b.1︰2

c.1︰3 d.1︰6

3.4 与守恒定律相关的的综合问题http://

例4 [2000年全国春季理综卷]云室处在磁感应强度为b的匀强磁场中,一静止的质量为m的原子核在云室中发生一次衰变,α粒子的质量为m,电量为q,其运动轨迹在于磁场垂直的平面内。现测得α粒子运动的轨道半径为r,试求在衰变过程中质量亏损(注:涉及动量问题时,亏损的质量可忽略不计)

答案:δm=m(qbr)22c2m(m-m)

3.5 爱因斯坦质能方程问题

例5 [2006年广东物理卷]据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是( )答案:ac

a.“人造太阳”的核反应方程是21h+31h→42he+10n

b.“人造太阳”的核反应方程是 23592u+10n→14156ba+9236kr+310n

c.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是δe=δmc2

d.“人造太阳”核能大小的计算公式是 e=12mc2

例6 [2006年江苏物理卷]天文学家测得银河系中氦的含量约为25%。有关研究表明,宇宙中氦生成的途径有两条:一是在宇宙诞生3min左右生成的;二是在宇宙演化到恒星诞生后,由恒星内部的氢核聚变反应生成的。

(1)把氢核聚变就简化4个氢核(11 h)聚变成氦核(42 he),同时放出2个正电子(01e)和2个中微子(νe),请写出该氢核聚变反应的方程,并计算一次反应释放的能量。

(2)研究表明,银河系的年龄约为t=3.8×1017s,每s钟银河系产生的能量约为1×1037j(p=1×1037j/s),现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应,试估算银河系中氦的含量(最后结果保留一位有效数字)

(3)根据你的估算结果,对银河系中氦的主要生成途径作出判断。

(可能用到的数据:银河系的质量约为m=31×1041kg,原子质量单位1u=1.66×10-27kg,1u相当于1.5×10-10j的能量,电子的质量m=0.0005u,氦核的质量mα=4.002 6u,氢核的质量mp=1.008 7u,中微子νe质量为零。

答案:(1)411h42he+201e+2νe;

δe=δmc2=4.14×10-12j。

量子力学的核心理论篇(8)

反常的语义为不正常,通常是指那些违反常态、常规、常识的事例或现象;科学反常则是指在科学发展过程中出现的与常规科学规律、科学假说、科学理论甚至科学论断等不符或相违背的反驳或拒斥。反常对科学理论的演进、科学革命的兴起、科学事业的进步有着重要的启示作用。反常的存在和不断出现迫使人们去质疑、去发问,设置假说、进行验证,力图消除反常,推进科学的进步。鉴于此,不少科学哲学家都对这种反驳或拒斥进行了不同程度的关注和研究,将反常问题纳入到哲学思考的范畴。

一、科学哲学史上的反常

在科学哲学史上,逻辑主义对反常或是具有反常蕴含的反驳、反例等做了相应的论述。

卡尔纳普在修正其理论时指出,不存在对一个规律的完全证实,却存在一个简单的方法去证伪它,那就需要一个反例。如果有规律指出,“所有是p的对象也是q,而我们发现有一个对象是p而不是q,这个规律就被驳倒。一百万个肯定的事例对于证实这个规律来说是不充分的;一个反例对于证伪来说是却充分的……”。他在阐述全称推理时进一步考察了具有反常意义的否定实例:在已观察过的样本s中,如果包含有s1个否定的实例,那么原来的全称定律就要加以限定,成为概率性的定律。通过一系列的逻辑公式推演,卡尔纳普指出,或然性定律的概率随着反例s1的增加而减少,反之则增加。反常成为概率性真理的试金石。

波普尔的朴素证伪主义将具有证伪一个理论可能性的反常称为“潜在证伪者”。波普尔指出,全称陈述虽然不能够从单称陈述中推导出来,但是它们可被单称陈述反驳掉,一个和理论相矛盾的单称陈述或者一个理论禁止存在或出现的事实就称作该理论的潜在证伪者。一系列有限的单称命题不能证实一个全称命题,却可以反驳掉一个全称命题,科学不可能被证实,却能被证伪,并且甚至一个经验反常就能够证伪一个理论,科学理论面临被一次性证伪的危险。笔者认为,这里的“一次性证伪”的反常,是一种强逻辑的反常;理论在面临这样强反常威胁的时候,就处于非常不利的地位。

自称为精致证伪主义的拉卡托斯给反常下了明确的定义:“如果陈述a是理论t和一个假定其他情况都相同条件的合取的潜在证伪者,我们就可以说,由陈述a描述的一个事件对于理论t是一个反常。”在此基础上,拉卡托斯还将反常与具体的经验反例、反证据等同看待,将反常完全看成纯经验层面的。

历史主义的代表人物库恩、费耶阿本德针对反常也做了相关论述。

库恩认为,反常与科学发现和科学革命有着密切的关系,是对常规科学“预期的违反”(violations ofexpectation),是科学发现的首要环节、科学革命的前兆。“发现始于意识到反常,即始于认识到自然界总是以某种方法违反支配常规科学的范式所做的预测。”随后,科学家开始“继续对反常领域进行或多或少是扩展性的探索”,直到科学反常危及到范式,科学家“调整范式理论使反常变成与预测相符时为止”,范式的调整乃至最后的改变就昭示着科学革命的来临。

在费耶阿本德(或译为法伊尔阿本德)那里,反常既是理论韧性的张力,又是理论增生的动力。所谓“韧性原则”是指即使理论与经验事实相冲突、理论处在众多反常的包围下,科学家在一定时期仍然会置大量反常于不顾而执著于一种理论。所谓“增生原则”,就是当理论遇到反常或反例、与事实不一致时,不应抛弃理论,而应发展更多的理论,来解决理论面临的反常问题。当一个理论t遇到反例时,“我们能使用其他一些理论,如t1、t2等等,它们强调指出t的困难,而同时答应提供它们解决的手段”。为了解决理论t的困难,便引进t1、t2等,作为t的发展,以便消除反常或反例。结果,理论愈来愈多,不断增生。

新历史主义者(或称作解题主义者)劳丹提出了与传统不一致的“非反驳的反常”(nonrefutinganomalies)概念:“每当一个经验问题声,已被某个理论解决时,p以后就构成了相关领域中没有解决p的每一理论的反常。”所以,如果p已为某一已知理论所解决,那么即使同一领域有一理论与p逻辑上一致,也不能说p就不成为该理论的反常;当且仅当一个问题p被一个理论解决时,p才能被称为同一领域另一些理论的反常。

综上所述,卡尔纳普将反常看作具有概率性真理的反例,波普尔将反常称作具有一次证伪效力的潜在证伪者,拉卡托斯给反常下了一个纯粹经验的定义;库恩将反常视为科学革命的前兆,费耶阿本德认为反常既是理论韧性的张力,又是理论增生的动力;劳丹则提出了有别传统的“非反驳的反常”概念。然而,他们都将反常看作经验层面的问题,并存在着各自的局限性。

二、协调力模式v的反常

协调力模式下的科学反常,不仅包括经验反常,还包括概念反常和背景反常;反常一方面具有助发现的启示作用,一方面对理论构成冲突作用,但仍然不能一次性证伪理论,需要将反常纳入理论的综合协调力的评价体系中考虑。

1.经验反常

所谓的经验问题就是“当我们感到有必要以某种方式对某个或某些经验事实或检验蕴涵提问时,就形成经验问题。”协调力模式把在某一时刻与理论型经验问子不符、且与其他竞争理论的理论型经验问子相符的观测型经验问子称为该理论的经验反常。这里的“不符”是指超出了该时刻理论所允许的误差范围,这种不符是理论在该时刻难以解释和暂时难以消除的,对理论就构成了一种反常。

下面,我们举例阐述经验反常的出现给理论的经验协调力带来的变化。

首先,反常与经验过硬性问题的关系。所谓经验过硬性问题是指在某一时刻,两个相互竞争的理论t1和t2当t1的核心解子j1和其他解子j2共同导出了m种不同的与观测型经验问子不符的理论型经验问子,t2的核心解子j1和其他解子j2共同导出了n种不同的与观测型经验问子不符的理论型经验问子,并且通过j1不变而j2发生变化使得m >n(其中,m、n≥o),我们就说t2呈现经验过硬性协调,而t1呈现经验过硬性冲突,两个理沦在该时刻相互比较、竞争的情况下,t2就面临着经验过硬性反常冲突的威胁。

协调力模式用经验过硬性和经验一致性分析了劳丹的反常概念。按照劳丹的观点,在某一时刻,有两个相互比较的理论t1和t2。如果理论t1解决了m个经验问题,即t1的理论推断与m个经验问子相符合,而此时理论t2却不能解决这m个经验问题,即t2的理论推断与这m个经验问子不相符合,这就说明t2面临着m个非反驳的反常。但是这个时候,我们不能断定理论t1在经验过硬性或经验一致性的协调力上就一定超过理论t2,因为在解决问题的总量上,t2未必不能与t1持平甚至超过t1。不过,应当指出,在此时的经验一致性和经验过硬性协调力的评价比较中,理论t2面临的处境十分不利,t2必须设法解决这些反常问题。但是即使这样,我们也不能立即将其证伪或拒斥,因为我们不能肯定经验证据是否有问题,另一方面也需要综合考虑理论t2的其他协调力。协调力模式主张将检查经验证据和修改理论同时进行,目标在于追求理论的经验一致性协调力和经验过硬性协调力。

其次,反常问题的出现会影响到理论的经验一致性协调力。经验一致性协调是指在某一时刻的理论比较中,一个理论的解子比另一个理论的解子能导出更多种类型的问子,此时该理论就被称为获得理论的一致性协调。反之,则面临理论的一致性冲突。如果一个理论在某一时刻的比较中,推导出了m种不同类型的问子,而另一个理论只推导出”种不同类型的问子,(这里m>n≥o)。那么这m-n个不同类型的问子就会看作是另一个理论的反常。理论解决问题的数量也是衡量一个理论协调力的重要因素。

第三,反常与经验明晰性问题的关系。笔者认为,反常在逻辑上有强弱之分,当反常出现在非核心解子(即拉卡托斯的保护带)中时,通过改变辅假说、初始条件和边界条件等来消除反常,自然带来的是理论的经验过硬性问题,当反常愈加严重,导致理论的核心解子(硬核)或部分核心解子(部分硬核)需要发生改变时,就必然会涉及理论的明晰性问题。所谓的经验明晰性是指在某一时刻,两个相互竞争的理论t1和t2,当t1的核心解子j1和其他解子j2共同导出了m种不同的与观测型经验问子不符的理论型经验问子,t2的核心解子j1和其他解子j2共同导出了n种不同的与观测型经验问子不符的理论型经验问子,并且通过j2不变而j1发生变化使得m>n(其中,m、n≥o),我们就说丁2呈现经验明晰性协调,而t1呈现经验明晰性冲突,两个理论在该时刻相互比较、竞争的情况下,t1就面临着经验明晰性反常冲突的威胁。

再者,反常问题必然引起理论的简洁性协调力发生变化。当理论遇到反常困扰但还未危及其核心解子或内核时,科学主体总是通过修正该理论的非核心解子(增加、修改或删除其特设性假定、辅助条件、初始条件等),来消除反常。这往往会带来理论保护带的数量增加和理论体系增生,势必影响到理论的简洁性协调力。理论的简洁性协调是在某一时刻的理论比较中,一个理论构造和使用了m种不同的解子而推导出u种不同的问子,另一个理论构造和使用了n种不同的解子而推导出u种不同的问子,并且m/u>n/u(m、n、u、v≥1),此时另一个理论就具有简洁性协调,而前者则面临简洁性冲突。简言之,理论的简洁性协调就是用最少的解子说明或解释最多的问子。理论在竞争时,如果其他条件都相同的情况下,越是简洁的理论往往越容易被接受,在对理论的评价时往往就越有利。

这里涉及特设性(adhocness)问题。传统观点认为,如果一个理论只能解决它的先行理论解决了的经验问题和对其先行理论构成的反例而不能解决其他的问题,则这个理论就是特设性的。但是,劳丹认为这样的定义存在着以下困难:一是在已知的时间内,我们无法判定该理论是否还能在未来解决新问题;二是孤立的单个理论不能解决任何问题,解决问题的只有复合理论。于是,劳丹又给特设性下了新的定义:如果一个理论被认为基本上解决了所有先行理论已经解决的经验问题,或所有先行理论面临的反常,并且仅仅做到这一点的话,那么这个理论就是特设的。这就使得特设性有了合法意义,即只要特设性增加了理论解决问题的效力,就具有了合理性。

协调力模式对劳丹这一定义进行了精确化处理:即假定在某一时刻,理论t以m种不同的解子恰当地解决了n种不同的经验问子,但t却面临着v种反例问子;但是,我们通过修正t,增加了n种不同的非核心解子,构成了新的集合理论t1。它能够解决t已经解决的所有问子,而且能恰当地解决t所不能解决的反例问子,我们就说t1是特设的。结合上面论述,我们可以得出结论:一是在某一时刻,理论tt1和理论t相比,t1的经验一致性协调力上升,而t的经验一致性协调力下降,tt1比t解决了v种不同问子;二是在某一时刻,如果t1面临新的反例v1,而v1也构成对t的反例数,则t的反例数就为v+v1,这样,与t在某一时刻相比,t1的经验明晰性或经验过硬性上升。不过,v1是否或在多大程度上也构成对t的反例数是不确定的。因此,此时的经验明晰性或经验过硬性应具体情况具体分析;三是在某一时刻,理论t1和理论t相比,随着反例问子v和增加的解子数n的变化,在m与u的比值和m+n与u+v的比值之间也会相应地变化,会有m/u>m+n/u=v,或是m/u=m+n/u+v,或是m/u

协调力模式承认科学反常在对理论的反驳力度上有强弱之分,反常的存在也着实对理论构成一定的威胁,但经验证据的确证与反驳并不能决定理论的优劣,还需要考虑理论的概念协调力和背景协调力。

2.概念反常

协调力模式下的概念问题是指:“当我们感到有必要以某种方式对经验解子提问时就形成最低层次的概念问题;当我们感到有必要以某种方式对概念解子提问时就形成更高层次的概念问题;所谓的概念反常是指在某一时刻与理论的经验解子或概念解子不符而与相互竞争的理论的经验解子或概念解子相符的概念解子。它是高于经验事例的理论型反常,是与理论构成逻辑上的反对或矛盾关系的概念、理论或判断。

自波普尔之后,人们已经明确意识到理论往往不是一个单一理论,而是一个理论系列。在一个理论系列中,理论具有层次性。协调力模式根据理论的层次性,将理论分为经验理论和概念理论。由经验问题和对经验问题的解答构成经验理论,它是直接从观察实验所得的经验材料中产生,是最低层次的理论,具有直接的经验协调力;由概念问题和对概念问题的解答构成概念理论,最低层次的概念理论也是产生在经验理论的基础上的,可称之为亚经验理论,而较高层次的概念理论则没有直接的经验协调力,不能用于直接回答经验问题,主要包括工作理论和超理论两类。经验理论和亚经验理论可称之为具体理论,工作理论和超理论则可称之为抽象理论。工作理论是为具体理论提供概念框架,指导具体理论的构建,但不能直接推导出具体理论;而超理论是为工作理论直接或间接提供概念框架的,参与工作理论的指导和构造,但也不能直接推导出工作理论。

从理论的构成看,理论还可分为单一理论、复合理论和集合理论。单一理论是理论的最小单位,由单个问子和单个解子构成。复合理论是由一些单一理论组成,这些单一理论之间关系紧密,形成一个有机的系统。集合理论是由一组单一理论或复合理论组成的有意义的集合体,它的形成要么是为了共同解决某一个问题或一组相关问题,即为共问子的集合理论;要么是对一个或一些问题提供了相同的解答,即为共解子的集合理论。

由于理论具有层次性、系列性、复合性或集合性,所以在概念之间的反常冲突就可表现在具体理论之间,或是抽象理论之间,或是具体理论与抽象理论之间,或是复合理论与集合理论之间,总之,在各种形态的概念层面都可能存在着概念反常。协调力模式下的“理论”可以表示单一理论,也可以表示集合理论。理论表示单一理论时,具体理论内部出现的概念反常就可以看作是具体理论内部的单一理论之间进行评估的因素,这样理论内部的评价就可以转化为理论外部的评价;理论表示集合理论时,无论任何数量、来自任何领域的理论都可组成一个集合理论,共同致力于解决某一个或某些特定的问题,因此对不同集合理论的外部比较可以转化为理论内部的评价视野。对于集合理论,我们希望在集合理论内部出现越来越多的相反理论,形成多元理论相互竞争的局面,但同时又希望在集合理论内部的概念反常越少越好,以满足理论的概念过硬性和概念简洁性要求。增加集合理论内部的相反理论是一个策略,其目的是与其他理论追求理论的综合协调力,而消除概念反常。

下面,我们举例讨论概念反常与概念的协调力问题之间的关系。

(1)反常与概念过硬性的关系。所谓概念过硬性问题是指在某一时刻,两个相互竞争的理论tt和t2,当γ1的核心解子j1和其他解子j2共同导出了m种不同的相反解子,t2的核心解子jt和其他解子j2共同导出了n种不同的相反解子,并且通过j1不变而j2发生变化使得m>n(其中,m、n≥o),我们就说t2呈现概念过硬性协调。而t1呈现概念过硬性冲突,两个理论在该时刻相互比较、竞争的情况下,t2就面临着概念过硬性反常冲突的威胁。这里的相反解子可以理解为一种概念反常。在理论的概念协调力的比较评价中,相反解子(即概念反常)的出现及其出现的数量和质量具有特别重要的意义。这里的相反包括逻辑上的反对关系或矛盾关系,具有反对关系的理论、概念或判断在逻辑上不能同真,但可同假;具有矛盾关系的理论、概念或判断在逻辑上不能同真,也不可同假。概念反常的出现使得理论做出调整,由于只是一种弱反常,只需要对理论的非核心解子进行改变。在理论的比较评价中,同样面临反常威胁的两个理论,在各自做出改变非核心解子之后,具有相对数量少的概念反常的理论具有了更好的概念过硬性协调,而具有相对较多概念反常的理论就面临概念过硬性冲突。

(2)反常与概念明晰性的关系。所谓的概念明晰性是指在某一时刻,两个相互竞争的理论t1和t2,当t1的核心解子j1和其他解子j2共同导出了m种不同的相反解子,t2的核心解子j1和其他解子j2共同导出了n种不同的相反解子,并且通过j2不变而j1发生变化使得m>n(其中,m、n≥o),我们就说t2呈现概念明晰性协调,而t1呈现概念明晰性冲突,两个理论在该时刻相互比较、竞争的情况下,t1就面临着概念明晰性反常冲突的威胁。这是指概念反常发展到危及理论的核心解子或理论硬核的程度,需要理论对该核心解子或硬核进行调整;在理论的比较评价中,同样面临反常威胁的两个理论,在各自做出改变核心解子或硬核之后,具有相对数量少的概念反常威胁的理论具有了更好的概念明晰性协调,而具有相对较多概念反常威胁的理论就面临概念明晰性冲突。概念明晰性将减少相反解子也就是概念反常看成一个基本的目的,即理论在概念上所遇到的矛盾或反对越少越好;不过,概念明晰性不把无矛盾性看成基本要求,无矛盾性要求过强,无矛盾的科学理论是不存在的。

概念明晰性通过修改、删除、增加理论的核心解子的成分或提出新的核心解子概念的策略来消除概念反常。然而,事实上,追求概念明晰性而消除反常都比较坚硬,需要很长的时间和很多人的共同努力,解决起来非常困难,但一旦解决了这些反常,就意味着新知识或新的理论系列的诞生,理论本身的概念 明晰性必然显著上升。概念明晰性的提升过程也就是理论创新的过程。

(3)反常与概念简洁性的关系。概念反常的出现使得理论对理论的非核心解子或核心解子进行修整、改变,这就必然引起理论的简洁性也发生变化。概念的简洁性是指在某一时刻,两个相互竞争的理论t1和t2,理论t1从m种不同的解子推导出u种不同的解子,另一个理论t2从n种不同的解子而推导出v种不同的解子,并且m/u>n/v(m、n、u、v≥1),此时理论t1就具有概念简洁性协调,而理论t1则面临概念简洁性冲突。可见,要比较两个理论的概念简洁性,需要比较两个理论各自作为推演结果的解子数目与作为推演前提的解子数目的比值,比值较大的在概念上更为简洁,也具有较大的概念简洁性协调力。

协调力模式的概念反常反映了科学理论发展过程中在理论层面的概念反常现象,并探讨了反常的出现和存在对科学理论协调力的影响。在协调力模式看来,消除概念反常也应与追求理论的综合协调力结合起来,统筹考虑。

3.背景反常

协调力模式认为,除了存在经验反常、概念反常,在背景问题中还存在背景反常。所谓的背景问题是指当我们感觉到有必要以某种方式对内在策略与外在策略之间的关系提问时就形成背景问题。内在策略构成判断理论之间关系的内在理由,其表现为静态的观念形态;外在策略构成判断理论之间关系的外在理由,其表现为动态的非观念形态。协调力的背景因素包括实验、技术、思维、心理和行为等因素。背景反常主要是指在某一时刻,超出现有的实验手段、技术水平所允许的误差范围或是与现有理论所依赖的思维方式、信仰信念准则、心理接受程度、行为支持程度不符的背景因子。

下面,我们举例讨论背景反常与背景协调力的关系。

(1)背景反常与心理协调力的关系。人的心理因素十分复杂,不同的主体有着不同的心理特征,同一心理特征的主体在程度上也千差万别。除了主体的个人心理之外,还有社会心理,而这些心理因素与科学理论的接受、评价和创造等有着非常密切的联系;协调力模式用心理协调力来分析这些联系。所谓心理协调力问题是指在某一时刻,两个相互竞争的理论t1和t2,t1的心理解子的综合评估指标m小于t2的心理解子的综合评估指标n,那么我们就说t2呈现心理协调,t1呈现心理冲突。这里,心理解子的综合指标主要指理论能够满足多少人的心理需求,满足的程度有多大等等。如库恩所述,在常规科学阶段,一开始反常的出现并没有引起科学家的注意或者视反常于不见,一个很重要的原因就是反常违反了科学共同体遵循的科学范式,超出了他们心理所接受的程度和范围,形成一种背景反常。背景反常的出现使得科学理论面临心理协调力的冲突,使得科学家主体在心理上产生抵制情绪,忽略、排斥甚至拒绝一个新的理论。一个或一些经验反常或概念反常的背后往往渗透着一些背景反常因子,因为观察渗透着理论,理论渗透着科学主体的背景知识水平、思维心理状态等非理性因素。

(2)背景反常与思维协调力的关系。理论的理解、评价和创造都需要经过人的思维活动,从理论与思维活动的关系中考察理论的协调力是符合科学发展的要求的。协调力模式用思维的协调力来考量这一问题。所谓理论的思维协调力是指在某一时刻,两个相互竞争的理论t1和t2,t1的思维解子的综合评估指标m小于t2的思维解子的综合评估指标n,那么我们就说t2呈现思维协调,t1呈现思维冲突。在理论的比较评价中,t1就面临着思维反常的威胁。这n-m的思维解子就是理论t1面临的反常。

从理论理解的思维过程看,思维对理论的理解,一方面取决于思维对理论理解、消化能力,另一方面也取决于理论本身的可理解性程度。这里,思维对理论的理解主要侧重理论的可理解性问题。一个好的理论总趋向于最可以被理解的方式表达、反映最复杂的科学规律。如果一个理论表述复杂,难以被人们所理解,其思维协调力就会下降,相反,如果该理论表述简洁,易于理解,其思维协调力则会上升。

从理论接受的思维过程看,在某一时刻,两个相互竞争的理论t1和t2,t1的接受型思维解子的综合评估指标m小于t2的接受型思维解子的综合评估指标n,那么我们就说t2呈现接受型思维协调,t1呈现接受型思维冲突。在理论的比较评价中,t1就面临着接受型思维反常的威胁。一个理论的接受型思维解子的综合评估指标包括理解该理论的数量和质量;这n-m的接受型思维解子就是理论t1面临的反常。理论在被理解之后,需要以一定的标准对理论进行比较、评价,区别优劣,决定对其的取舍。从理论评价的思维过程看,在某一时刻,两个相互竞争的理论t1和t2,t1的评价型思维解子的综合评估指标m小于了t2的评价型思维解子的综合评估指标n,那么我们就说t2呈现评价型思维协调,t1呈现评价型思维冲突。在理论的比较评价中,t1就面临评价型思维反常的威胁。一个理论的评价型思维解子的综合评估指标包括一定数量和质量的人对该理论的评价情况,如对理论的肯定、否定等;这n-m的评价型思维解子就是理论t1面临的反常。

从理论创造的思维过程看,在某一时刻,两个相互竞争的理论t1和t2,t1的创造型思维解子的综合评估指标m小于t1的创造型思维解子的综合评估指标n(m≥o),那么我们就说,t2呈现创造型思维协调,t1呈现创造型思维冲突。在理论的比较评价中,t1就面临着创造型思维反常的威胁。一个理论的创造型思维解子的综合评估指标主要包括该理论解答了其本身问题的数量和质量,针对该理论能提出多少个新的有价值的问题;这n-m的创造型思维解子就是理论t1面临的反常。

总之,消除理论的思维反常,提升理论的思维理解、接受、评价和创造的思维协调力,是提升理论综合协调力的一个重要方面。

科学的发现不仅需要科学主体严密的逻辑思维,需要掌握总结归纳与推理演绎的科学方法,同时也需要涉及的科学主体所处的历史时代的社会、心理等背景知识的参与,需要考虑科学主体在进行科学发现时思维方式和心理状态。逻辑主义一味地强调科学理论的逻辑合理性,忽略了对复杂的背景因素的思考;历史主义看到其中的弊端,充分考虑了这些社会、心理乃至其他的非理性因素在科学发现与科学理论的构建中所起的作用,但是过分放大了这些非理性因素的重要性,也失去了历史的真实样态。协调力模式不仅将理论的逻辑性考虑进来,还把与理论相关的背景因素也纳入到理论的比较和评价中来,更加符合科学史实的发展轨迹。

量子力学的核心理论篇(9)

是什么使美国放弃了花费4000多亿美元发动战争才得以控制的伊拉克石油?也许只有两个解释:美国已经控制了比伊拉克更丰富的石油资源,或者美国已经掌握了能够代替中东石油的新能源技术。

原国家体委主任、少将伍绍祖在2009年10月人民出版社出版的《伍绍祖文集-人体科学卷》第296页讲到“过去美国是反对低温核聚变,现在他们也改变态度了。还有水转化为油的问题,到底是怎么回事?我亲自去了王洪成那里三次,非常仔细地看了。我自己拿个大瓶子接了自来水,喝了一口,然后一直拿着这个瓶子,让人往里面放了一滴催化剂,最后全部变成了油,全部烧掉了。这些都是问题,都还没有解决,也许这里面蕴藏着一个巨大的科学领域。”

伍绍祖描述的“水变油”最早发生在1983年。哈尔滨市一位民间发明家发现在水中加入他偶然失误配制成的“特殊膨化剂”,再加入少许汽油、柴油、棕榈油、玫瑰油等碳氢化合物作为结构信息,95%以上的水就能转变成与汽油或柴油等化学成分极为相近的燃料,能够全部燃烧甚至驱动各类机动车。

很自然,这类天方夜谭式的现象从诞生之日起就受到很多人的怀疑和抨击,一是因为它与人们的常识相悖,二是从原有科学原理上似乎也讲不通。1992年12月16日中国石油化工科学研究院的专家们在检测结论中认为:经检测确认95%以上的水转变成柴油等燃料,但按照现有自然科学理论认为“水中氧的去向与油中碳的来源不明”。因此十多年来不论普通民众还是大批科学家,听到“水变油”的神话不仅很难相信,甚至还有受到愚弄、欺骗的感觉。主流科学界十多年来一直对“水变油”的试验和研究采取否定和抵制态度,并将之解读为“伪科学”而加以批判。

但令人奇怪的是,还有一些科学家与领导人,不但对“水变万物(水变油)”深信不疑,还致力于推动该项目的基础研究和产业化研究。

1985年10月28日大庆石油化工设计院张方纬(院长)、黄炳权、王福生、那英武、周喜臣、赵恒昌、李俊廷、郑尧舜(大庆市市长)8位专家亲笔签字寄给中共中央、国务院的报告中写道:“(一次完成一吨半水基液体合成燃料的生产)是令我们这些从事多年石油化工的同志难以置信的事,但却是千真万确的事实。时间就是一切,中国不尽快搞成(产业化),而让其它国家捷足先登,那时我们将顿足悔恨千古,死时也不能瞑目的憾事。”

第十三届中共中央政治局常委胡启立同志1986年亲自实地考察、请清华大学化学系宋心琦教授严格组织检测了“水基燃料”的真实实验演示,当时讲了三句名言:“是鱼目还是珍珠我能分得清;这是一项令人难以置信而又千真万确的伟大科学发现与发明;搞得好能引起一次新的工业革命,搞不好有可能引发一场新的石油战争。”

著名物理学家、两院院士、“两弹一星”功勋王淦昌1998年5月在病床上第7次写信给中共中央领导人,信中说:“关于水基燃料,十多年前,我看过三次实验。有一次还用水基燃料行车十多公里。当时我曾为之题词……十多年来,由于各种原因,一直未能试生产……希望中央尽快查明事实真相作出决断……否则有可能演出‘中国人相争、外国人得利’的闹剧;……现在已到了刻不容缓的时候了。”

对一项新的高技术发明,尤其是颠覆性的重大科学发现,存在非共识与争议也是很正常的事,但观点如此对立、态度如此截然不同是否超出了学术争议范畴?

不可否认,科学是不断发展变化的,这也是人类文明进步的原动力之一。曾几何时,“日心说”已经是更为科学和超前的理论,而如果以今天的“常识”来看,布鲁诺为了维护日心说而被烧死实在是有点冤枉。科学常识是一成不变的吗?

而尊重事实、没有调查就没有发言权则是永恒不破的科学态度。从对“水变油”态度肯定与否定截然相反的两方 表现来看,人们应当认真思考:在科学无法解释所有问题的今天,也许“水变油”实验与形成机理研究是一项最大胆的科学探索。

鉴于能源关系到国家安全和发展战略,经过国防科工委考察与严格检验,1993年7月24日,中国人民国防科工委政治部任命该技术发明人为新能源试验开发基地主任,国防科工委副参谋长祁军少将(正军级)兼任新能源基地党委书记,1994年1月初,哈尔滨市人民政府将该发明工作移交国防科工委主管。该项科学发现终于被立项研究。次年6月,许驭因实验工作扎实、基础理论创新研究思路清晰,被原国防科工委新能源基地任命为副总工。

不幸的是,因为发明人涉及经济纠纷1995年底被立案审查,导致该项目的真实性再次遭到主流学派的严重质疑,国防科工委新能源试验开发基地遂被解散,该项目研究一度失去了国家经费与舆论上的支持。

“水变油”的实质――氧核冷裂变

“水变万物(水变油)”实验之所以引起巨大争议、令许多著名科学家极力反对,是因为只有偶然巧合的实验结果而缺乏有力的科学理论支撑。事实上,多学科交叉的自然科学理论创新确实艰辛,而且不是短期内轻而易举就能突破的。

原国防科工委新能源试验开发基地主持基础研究的副总工程师、现在上海担任一家新能源研究所所长的许驭,就是经过近18年的潜心研究与磨难,终于揭开“水变油”谜团和地下石油与天然气的真实形成机理的科学家。

2010年5月15日,许驭在上海向《中国科技财富》记者详细介绍了他的研究发现说:“水变油”的过程事实上是一种新发现的天然冷核反应,常规的热核反应是在高温等特殊条件下用普通物质完成的,而“水变油”则是在常温或低温条件下发生的水中氧原子的冷核裂变,许驭称之为“氧核冷裂变”。

氦-3是国际上物理学家公认的核裂变产物。许驭认为,重现土卫六与地下石油天然气形成过程的超常规实验中共发生了两次“氧核冷裂变”:第一次通过巧妙接收宇宙线μ子引发超分子微腔中激发态氧原子发生无水环境中的“氧核冷裂变”,形成高密度超分子超流μ子氦-3离子磁流体(实质上已通过超分子微腔自组装成天然氦-3冷聚变成氦-4的高能冷核聚变微电机);第二次将上述与超分子微腔相配位的μ子氦-3离子磁流体等新物质按万分之一的比例放入大量海水中,在μ子氦-3与外来中子冷聚变为氦-4(放出18.4 MeV能量)的过程中,在海水中发生了第二次“氧核冷裂变”生成石油天然气、大量的氦-4(在干天然气田中含量约占7%)、岩盐等;多余新物质继而与其它物质冷核聚变生成其它金属、非金属共生矿。

以上重现实验检测结果证实:在地球上共生矿的形成过程中,同样存在着一种普遍的能量联系方式即引力波,引力波就是通过大量原子的周期产生与衰变过程中而形成的一种能量波,其主要表现是氢质子吸收反电中微子衰变为中子。芬兰赫尔辛基技术大学Blaauwgeers等学者通过对超流3He磁流体的核磁共振(NMR)研究发现:一种独特的涡旋――直径约10μm的双量子涡旋,即环绕一周位相变化4π的量子涡旋――是氦-3磁流体中最普遍的涡旋结构。许驭认为特殊添加剂中氦-3磁流体双量子涡旋结构,也是水中发生第二次“氧核冷裂变”的必要条件之一。

许驭认为,自然界共生矿的形成过程与生命起源谜题,几乎牵涉到自然科学的各个学科。经过许驭科研组十多年来对天、地、矿、生、数、理、化、医等多学科大跨度的深入研究发现,自然界共生矿的形成过程与生命起源历程,都与拓扑性质的高能、中能与低能超分子光子学和光子集成新技术密切相关。

一种来自宇宙射线π介子衰变的带电高能粒子叫做μ子(俗称胖电子),其一切性质与电子相同,但其质量是电子的207倍。诺贝尔物理学奖获得者阿尔瓦雷兹(L Alvarez)早在1957年在液氢泡室实验中就观察到μ子引发的冷核聚变反应,1968年阿尔瓦雷兹在诺贝尔物理学奖受奖仪式上,再次强调了μ子催化冷核聚变反应的美好前景。许驭认为哈尔滨发明家意外发现的超常规实验(水中氧核冷裂变)与古海洋水中氧核冷裂变形成油气藏等共生矿具有相同的形成机理;其主要能量来源经过合作者重现实验验证就是阿尔瓦雷兹首先发现的高能宇宙射线μ子,因为只有高能宇宙射线μ子才能进入原子核,形成μ子氧原子和瞬发γ(伽玛)辐射,进而形成超分子微腔内的真空相干(强耦合)轴向γ射线激光,引发氧等离子与超分子微腔配位的正氧离子冷裂变,水中的氧原子(原子量16)被瞬发伽玛射线激光分解为碳(原子量12)和氦(原子量4),燃料的主要成分碳氢化合物由此形成。

早在1947年,中科院高能物理所第一任所长张文裕教授在美国普林斯顿大学做科研时,首先发现了宇宙线高能μ子轻松取代核外电子形成 μ子原子的同时发生瞬发γ(伽玛)辐射,当初学术界称赞为“张原子”、“张辐射”。有关检测文献报道,初级μ子能量为100 MeV,次级μ子能量为5. 6 MeV,而氧核核外库伦势垒为2. 34MeV;以前的测定显示激发态氧-16的γ频谱的平均能量对应的值是5-7 MeV,说明在与γ量子波长相对应的超分子光学微腔内发生“氧核冷裂变”没有违反能量守恒定律。

为了让记者更好理解,许驭打了个比方“就像照片底片感光后显影,没有添加任何外来物质而发生了化学变化。宇宙射线比可见光能量更大,它能进入原子核引发核反应,而这种核反应是低温的,辐射只在超分子光学微腔内发生,因而是安全的。”

对于“水变油”的怀疑者来说,“水只含氢和氧,燃料必须的碳是从哪里来的”是他们最主要的质疑根据。在化学变化中,原子不可能无中生有;但在核反应中,原子可以聚变或裂变为其他原子,形成新的物质。

事实上,1980年代EMU-01国际合作组用西欧核子中心SPS加速器把氧-16加速到15、60和200AGev时,发现了氧原子核分裂为碳核和氦核,以及核碎裂为4个氦原子核的测量结果。只是这种变化条件非常苛刻,日常环境下难以实现,而哈尔滨民间发明家幸运地找到了在低温或常温条件下低成本实现冷核裂变的途径。

从许驭的基础理论创新研究结论中可以看出,新发现的超分子光学微腔是冷核裂变不可缺少的条件,这也是有理论根据的。因为国外学者发现,不发光的有机化合物,当其体积由宏观减小到纳米尺寸时,都可能发光,而且发射光的颜色和光谱线的带宽随发光体的尺寸而变化。这种现象被称为量子约束效应(quantum confinement),原因是电子的能带随体积发生变化,从连续到分立,能级位置也发生移动。

诺贝尔物理学奖获得者李政道在他的著作《粒子物理和场论》第25章写道:“至今,在任何高能实验中,能量愈高,我们能探索的空间区域就愈小。因此,我们失去了研究与真空相关的相干现象的机会。为了考察这类可能性,我们把高能或高物质密度分散分布到一个大的空间体积。这类改变真空性质的实验方法,可以称为真空工程……如果我们确实能变革真空,那么我们可能会碰到许多新的完全没有预料到的现象。”

1995年 芭托莉(F.J.Bartoli)等学者发现,四个吡咯共轭构成的卟吩环叠加的有机微腔,不仅有很强的异电荷金属离子配位能力,有类超分子性质的配位化合物分子内电荷迁移,而且能引起有机光学微腔的真空相干效应。

许驭在深入分析、验证“水变油”超常规意外实验时发现:超分子有机微腔是最理想的真空光学量子腔。用类似于克利福德平行线的复几何多维时空超分子微腔去改变拓扑性质的真空,用接收海平面宇宙射线形成的μ子原子或外来相干电磁波等天然外来能量去激发真空,使超分子有机微腔的微“轮胎”型真空物质密度增大207倍以上,可以实现超分子有机微腔内外的相干电磁能(瞬发伽玛射线激光)真空相变,进而重现天然“氧核冷裂变”与其它核天然“冷核聚变”。

许驭说:“水变万物(水变油)其实分为两个阶段,第一阶段是通过冷核裂变将水分子变成碳氢化合物,第二阶段是由加入的汽油、柴油、酒精等提供结构信号模板,水转化出的碳氢在信号模板作用下重新组合、复制转化,所以加什么变什么。实验中95%的水加5%的油就能完全转化成油,但转化后的油具有敲缸、爆缸、腐蚀性等副作用,还需再加工。如果变为65%的水加35%的油就能基本克服这些副作用,但用油量明显上升。”

“发明家异想天开,实验构思奇巧,对人类的贡献极大;但发明家不懂理论、不愿与相关单位开展紧密合作克服其不足,也是当年该项目的产业化推广受到长期制约的原因之一。海水中的‘氧核冷裂变’生产出的透明原油,一定要通过大型炼油厂提炼再加工才能使用。”许驭语气中显露着对发明家的由衷敬佩与无限惋惜。

油气藏等共生矿形成的新解释

许驭用“氧核冷裂变”反应不仅解释了“水变油”现象,同时也为土卫六与地球油气藏等共生矿的形成原理,提供了一个全新的有说服力的解释。

传统理论认为煤炭、油气藏等能源是由远古时期的动植物尸体在地质作用下逐渐演变的。许驭指出,这种解释有一个明显的漏洞:在世界上已发现的3万多个油田中,有8个特大油田占了全部储量的一半左右。如果说石油是由动植物演变而成的,那么就不会出现这种情况,因为生物在地球上的分布虽然不均衡,有的地方多,有的地方少,但绝不会造成如此巨大的差别。从石油的储藏位置来看,世界上已发现的油气田有99%以上产生在沉积岩中。更为有趣的是,许多油气藏与金属和非金属矿床相伴(杜乐天:矿套),在勘探金属矿时,有时会钻出石油,钻石油时,却发现了金属矿床,这一现象是“有机生油说”无法解释的。然而,人们在许多油气田中却发现了大量的氦,这是以往的“有机生油说”和“无机生油说”都无法解释的。

许驭认为土卫六与地球油气藏等共生矿是由来自宇宙的陨星撞击形成的,其“氧核冷裂变”关键反应的外来能量来源与“水变油”超常规实验类似。

许驭强调,数千万年前至数亿年前,在地球、土星及其卫星“土卫六”跟随太阳进入银河系某一主旋臂时期,引力常数发生了变化,类似于1994年7月17日至22日深度撞击木星的彗星(多次多颗彗星)撞击了地球及土卫六古海洋及其沿海地区。天体上的星际分子与地球上的沿海物质会合以后,发生了非常复杂而又协同有序的自组织演变,形成了能接收高能宇宙射线(100 MeV 至5. 6 MeV的能量)、产生天然微型强激光的含有天然光子晶体的特殊光功能材料以及天然形成的超分子微腔体系凝聚态高密度物质。

这种高能新物质只占产生冷核反应海水的万分之一至十万分之一。在天然微型激光冷却形成瞬发的冷分子与冷原子与氧等离子体后,进而发生了超分子配位微腔(相当于微型托卡马克[Tokamak])以原秒速度(每秒发生10的16次方次数)捕陷海水中的激发态氧原子,链式产生了复杂而有序的天然冷核反应与化学反应,使海水中激发态氧原子(核外库伦势垒2. 34MeV)发生局域极化冷核裂变,安全无污染地变成了碳核和氦-3同位素等新物质。其中既有氧原子核的冷核裂变(裂解为碳核、氦-3核以及余下的一个中子与氢核发生冷聚变成为氘核),又有凝聚态光功能新材料中的氦-3在常温下结合一个中子转变为氦-4的冷核聚变。(此前的常温液态高密度μ子氦-3离子及其配位主体超分子体系磁流体,已能简便地通过微电机形式直接转换成极低成本的高效电能。)

氧核冷裂变为碳核后的多余中子转变为质子的β-衰变,同时放出了恒等的电子和反电中微子;行进速度是可见光速度7000倍的超光速反电中微子(携带22. 6 MeV能量)与电中微子并不发生湮灭,而是立即发生了固有的反隧穿效应(其量子涡旋运行的拓扑几何多维卡拉比-丘成桐空间类似于彭罗斯扭量理论引用的“克利福德(William Kingdon Clifford )平行线”),促进天然超分子微腔上的有机基团(-CH2-CH2-)六个核迅速发生冷核聚变(形成-Si-)、以及其它核发生天然冷核聚变形成相邻的金属与非金属共生矿。

彗星等天体深度撞击地球(与土卫六)古海洋的同时发生了地壳下陷与重力异常(包括大陆架陡坡),形成了伴有大量氦气的地下或海底油气藏以及大陆架可燃冰,并与基岩的深部断层伴存;同时导致海平面下降、火山爆发、地形地貌巨变与海陆生物大灭绝,以及其它共生矿(矿套)的形成。

这一理论不但解释了地球能源的形成,而且对地球上曾多次发生的生物大灭绝与生命大爆发(生命起源)也有全新的论述。

许驭认为,在以亿万年为周期轮回发生的以彗星撞击为起因形成的超大规模火山爆发、水化甲烷大规模释放、海平面显著下降(古海洋大海退)、古海洋缺氧、生物大灭绝、大陆架“可燃冰”与多层油气藏的形成等“有机碳骤增”为标志,表明古海洋水中发生“氧核冷核裂变”形成油气藏、金属与非金属共生矿以后,接着又在陨星撞击形成的古海陆大型盆地周边断裂带及不同年代多次下陷构造附近形成分子化石包裹体,以及具有光子集成快速成长特征、10至14天成熟一次的海藻(以环硅氧烷为主体)等初级生命体,进而推动了地球上由无生命到有生命、由生物大灭绝到生命大爆发(大新生)亿万年周期的新轮回与新进化。

由此可以推断,因为好莱坞大片《2012》引发的地球末日大讨论在许驭这里有一个圆满的解释:地球也许不存在真正意义上的末日,但地球上的生物一定会以亿万年为周期进行毁灭――诞生的轮回演变。

重大科学发现“墙内开花墙外香”

结合本文伊始提到的美国放弃伊拉克石油资源我们可以猜想,在1983年的中国偶然发现的“水变油”技术,是不是在美国已经研究成熟、甚至大规模产业化成为可以替代石油的新能源?这种猜想不无根据。

根据许驭提供的原始资料显示:曾与许驭等4人合作的资助合作者及部分实验人员移居美国从事原创科研发展,其超常规冷核反应光子集成技术转让,已获得美国德州州长、美国国会、美国能源部长朱棣文以及美国5所大学的高度重视与支持。只有中专学历、具有高超协调能力的张廷金医师,已被美国有关大学聘任为管理学博士、管理学教授。赚到技术入股的超额利润后,张廷金医师正在美国加州注册创办美国TCCAM医科大学,但此项“氧核冷裂变”新能源项目的核心技术对外还是保密的,有关人士表示“不能讲、不敢讲”。

事实上张廷金移居美国前,美国已经致力于冷核反应生成新能源研究多年。

1989年,马丁•弗莱希曼和斯坦利•庞斯宣布,他们的电化学实验在标准温度和压力条件产生了多余的能量。因为他们不能用已知的化学反应来解释这种物理现象,他们猜测多余的热量可能源自核能。在报界被称为“冷核聚变”。

冷核聚变的相关研究在过去20年曾遭受广泛的负面宣传,但许多科学家认为重要的事情正在发生并继续他们的研究,对此宣传听而不闻。国际权威刊物《科学》杂志于1998年6月载文称:对冷核聚变不怀疑下列事实,多数装置产生异常能量输出,有些已投入市场,有些已取得专利。美国核科学协会已于1998年将电化学低能核反应列入了年会的正式讨论内容。由于“冷核聚变”与人类的能源问题密切相关,日本、意大利、法国等资源匮乏的国家已投巨资资助“冷核聚变”类型的研究。但是,目前困扰科学家们的问题是如何解释这些异常现象。

1997年诺贝尔物理学奖得主,现任美国能源部部长的美籍华人朱棣文当年就是以“激光冷却捕陷原子”获得诺贝尔奖。他预测可能会有科学家将他这项创新的激光冷却光量子技术运用到令人意想不到的科研领域。

值得注意的是,从2004年8月起,朱棣文担任劳伦斯•伯克利国家实验室主任,成为首位掌管这个美国能源部下属国家实验室的亚裔人士。4年半以后,朱棣文毫无争议地成为美国能源部部长。可以想象,朱棣文及其研究成果对美国能源安全的影响。

奥巴马能源新政的核心就是“全力推进新能源技术革命”,美国政府已拨款970亿美元,又吸纳民间投资1000亿美元,推广应用新科技,正在造就新兴大规模的新能源、新化工等战略产业。

朱棣文在公开场合也有意无意地暗示了这种产业巨变即将发生。据2009年2月12日美国记者杰西•詹金斯报道:“美国新任能源部长朱棣文博士向记者说,‘21世纪的工业革命需要新的能源技术,新能源技术革命不要害怕(被大多数人误解为)神话的公开挑战;解决这些紧迫的挑战将需要诺贝尔奖级的基础研究方面的突破;(从而把神话变为现实)。’”

越来越多的事实表明,美国很可能已经抢先一步掌握了这项划时代的新能源技术,并且正在积极组织大规模产业化。而更早发现和解决了基础研究理论难题的中国人,还在徘徊不前。

事实上,在国内原本名不见经传的许驭已经引起国外同行的关注。

《欧洲共同体新闻》(Europe News)网站“世界英语新闻”(World News in English)“超分子”专题,于2009年10月31日、2010年2月24日与3月15日连续3次专题报道、转载了中国上海学者许驭历经17年艰辛钻研、自主创立的《高能与低能超分子微腔光子学》,及其彻底破解、合作重现古海洋水中“氧核冷裂变”形成油气藏等共生矿新能源技术革命基础研究重大原创科研成果,以及许多专家学者的高度评价。

国际著名物理学家、曾获诺贝尔物理学奖提名的尼日利亚国科学院前院长、尼日利亚大学物理与天文系教授亚力克.阿尼马鲁院士〔Alex E. Animalu〕2009年12月2日致函海恒变新能源研究所:“我对多学科融合(原始创新)是感兴趣的,尤其对中国学者许驭的《高能与低能超分子微腔光子学》著作概述很感兴趣。”

国际著名物理学家、特勒肖―伽利略科学院学术顾问、阿根廷大学教授迪耶戈•拉普鲍德(Diego Rapoport)2009年11月24日致函英籍华人陈一文先生:“我很高兴,中国学者许驭的科研成果与我的研究和俄罗斯科学院彼得•伽利耶夫院士(Gariaev)的研究之间存在着联系,能学习许驭的科研成果令我激动。我可以想象许驭总工历经17年埋头钻研,耐心创立自然科学全面融合的新理论体系的艰辛背景、汇聚更多新学科的伟大意义以及他所承受的孤独与牺牲。这是了不得的成就!”

国内许多著名院士正在关注和推荐许驭的高能与低能超分子微腔光子学。师昌绪院士主编的《迈向世界的中国科技》已破格优先录用许驭原创的20个版面的学术论文,2010年6月由中国科学技术出版社出版。

除了国内外学术界的广泛肯定之外,产业界也嗅到了这项惊人技术的极高附加值发展前景。许驭表示国外财团曾许诺付给许驭总工订金300万美元,邀请他一起到国外去继续基础研究与科研创业。考虑到这是攸关国家民族命运的战略大计,他没有接受国外邀请,而是在国防科工委新能源基地1996年因当时的某些权威误解被逼撤销后依然坚持刻苦研究,为保证科研经费先后两次卖掉自己在南京与上海的两套房产苦苦支撑。

基于对项目科学性的冷静考量,《中国科技财富》记者采访询问了相关领域科学家来印证许驭的研究成果。著名物理学家、北京航空航天大学江兴流教授致函本刊:“低能核反应(原称‘冷核聚变’)是跨世纪科学难题,曾被叽为‘伪科学’、‘病态科学’。具有远见卓识的少数科学家,坚持长期的、艰苦的研究,在理论和实验方面取得重要进展。”

江兴流教授在1989年以来基于尖端效应的大量实验结果和在1999年提出的涡旋动力学产生挠场相干提取真空零点能的理论,受到国际科技界的高度重视。他认为“美国新任能源部部长朱棣文把‘冷核反应’作为具有诺贝尔奖水平的能源形式加以重视。许驭研究员十多年来艰辛坚持的‘氧核冷裂变’研究是冷核反应的一种新现象,作为新能源开发,有着重要的理论意义和应用价值,希望有关领导重视这一原始创新研究,使我国不失时机地占领这一高科技制高点,和新经济的增长点。”

北京航空航天大学高歌教授、中国气象科学研究院任振球教授接受记者采访时评议说:“许驭总工创立的《高能与低能超分子微腔光子学》特别是宇宙线μ子催化‘氧核冷裂变’基础研究成果不但有广度,而且有深度;从宇观、宏观到微观已经连成了一条线,做到了多学科融会贯通;许驭的自然科学整体化 原始创新理论框架开创了自然科学发展史的先河,其更多新学科汇聚的发展方向是正确的,其微腔真空工程的会聚技术工艺是新型的。”

记者通过电话采访了解到,上海交通大学数学系孙薇荣教授、周钢副教授等学者很敬佩许驭的以下分析:对新的多维时空高等数理模型的分析综合、改进推导与扬弃提高的过程――实际上发展了爱因斯坦的相对论(放弃其陈旧的数学工具)。因为μ子的链式催化形成机制,实际上就是看不见的量子夸克的形成机制;对宇宙线μ子物理学、量子光学与冷核反应强子化学(包括发展的结构化学、超分子化学、有机化学、无机化学与电化学)的巧妙综合创新――实际上奠定了发展的量子力学的微观物质基础。在重现天然冷核反应的超常规实验基础上,将发展的相对论与发展的量子力学巧妙地统一起来,又发展了超统一的量子引力理论,从而创立了《高能超分子微腔光子学》。

许多教授认为,许驭的高能超分子微腔光子学原创理论综合、补充、验证和发展了以M―超弦理论、圈量子理论和扭量理论为代表的量子引力理论。M―超弦理论是当前描述物质和时空结构的量子引力主流学派之一,该理论初步解决了广义相对论和量子理论的部分相容性问题。M―超弦理论因包含所有相互作用,且作用量只有一个自由参数而被视为终极理论(TOE),它引进了重要而未经实验支持的十维时空和超对称概念,并把十维时空假定分解为4维时空与6维紧致时空的直积。M―超弦理论从引入新变量改进爱因斯坦场方程,通过弗里德曼方程、薛定谔方程,推出与大爆炸理论基本相符的量子宇宙基本方程。M―超弦理论的根本局限是引入了过多未经证明的对偶性,导致了过多的对称群,无法得到量子化产生的根源,也无法了解与整体因果性和波函数相因子有关的问题。它应当能够被更现实、更简明的超分子量子腔复几何――描述天然冷核反应的新数理模型所替代。因为现实世界中费米态和玻色态并不对称,所以新的科学发现的现实数理模型要求超对称破缺。实验检测证明,所有相互作用都是由对称破缺引起的,不同对称群的不同破缺方式与不同的相互作用直接对应。而破缺之所以出现,则由时空的拓扑性质决定。许驭发现的自然界广泛存在的自然态超分子量子腔(一种最理想的时空拓扑空洞),使之与某些对称群相关的场被堵截,从而引起对称性破缺(如正反中微子对称破缺),导致相关的相互作用力在多维拓扑时空(如拓扑超分子真空微腔)中的强耦合,从而提取真空能,实现真空相变(氧核冷裂变与冷核聚变)。

国内外已有十多位专家认为,多学科基础知识雄厚又具有远见卓识的许驭总工创立的上述多学科汇聚原始创新理论,包括高能与低能超分子微腔光子学与光子集成新技术,必将启动21世纪新的科学革命、新产业革命、新能源技术革命与新医疗革命,以极低成本彻底解决人类的能源危机、环境危机、粮食危机、医疗手段破碎化、生命起源与抗衰老等全球性难题,引发经济、技术、社会与新兴产业发展方式的根本性战略转变。

氧核冷裂变原创理论实现了“墙内墙外花共香”

北京大学化学与分子工程学院楮德萤教授认为:肯定、上报、宣传许驭的重大原始创新科研成果不是许驭个人的事,而是事关加快落实科学发展观、加快转变经济发展方式、加快中华民族伟大复兴的大事。

清华大学校友、美籍华人学者王怀安认为,许驭原创的“氧核冷裂变”科研成果,应该是一项“超曼哈顿计划”、“超系统工程”,必将给全人类带来巨大效益的21世纪新科技革命、新产业革命与新能源技术革命大课题。勇于了解、敢于支持原始创新基础研究才能促进重大的非共识项目快速过渡到高度共识的新科技革命项目。迫在眉睫、竞争激烈的国内外科研形势或许可以让大家意识到,21世纪新科技革命、新产业革命已经来临,开创科学发展史先河的许驭原创理论和中国人改变世界的两大科学发现,如果获得产业界不失时机的支持,将会成为我国加快转变经济发展方式的根本选择。

量子力学的核心理论篇(10)

一、引言

广东省已建立17所独立学院,且皆已发展成为万人大学。对于这些瞬间成长起来的“超级航母”,如何提升他们的教学质量、打造他们的竞争力,创新优势,持续成长,不仅是整个教育界,更是独立学院本身生存和发展迫切要考虑的问题。

独立学院成立之初的投资,仅限于硬件层次,即开展正常教学所必须的硬件设施,而对于核心竞争力等软实力是没有概念,更缺乏一套针对性的体系对各学院的核心竞争力进行评估。独立学院作为高等教育的一部分,成为高等教育大众化所必不可少的新生事物,但是其综合办学效果和竞争力的评估目前却没有成熟的理论和评价体系。因此,如何构建独立学院的核心竞争力评价体系,通过此体系如何对广东省独立学院进行评价,并找出其发展中的优劣势,是高等教育管理者、独立学院运营者、学界研究者关心的重点。

二、独立学院核心竞争力评价体系的构建

本论文对核心竞争力的相关研究进行综述,归纳出对独立学院核心竞争力研究的总体评价方法,主要有1.围绕独立学院体质优势来研究核心竞争力;2.从知识的角度研究独立学院核心竞争力;3.从某一具体要素角度研究独立学院核心竞争力。虽然以上的观点对于独立学院核心竞争力的阐述各有千秋,但是只是从特定的历史时期或从某一方面来研究民办高校核心竞争力,缺乏量化的研究方法,达不到理想效果。为了达到理论指导实践的理想效果,独立学院核心竞争力理论还需在与应用的结合上进一步深入研究。在结合文献研究和实践工作经验基础上,我们认为独立学院核心竞争力的主要影响因素包括教学质量、资源竞争力和管理能力三个方面,因此,本论文将高校独立院校核心竞争力的评价指标体系进行约简,得到了3个一级指标和14个二级指标体系:

图1:独立学院核心竞争力指标体系

在确定评价指标之后,我们需要设定这些指标在评价体系中的权重。在评价中使用的是层次分析法(AHP),其主要思路是,在判断矩阵中对指标进行两两比较,根据设定的标度为指标的相对重要程度打分,通过得分加总就可以得到指标权重。通过邀请专家对各个指标的相对重要程度打分,可以计算得出所有核心竞争力一级指标和二级指标在评价体系中的权重 (见表1)。

表1:各二级指标权重

三、广东省独立学院核心竞争力评价

在构建评价指标体系之后,本报告的核心就是对广东省17所独立学院核心竞争力进行评价。对广东省独立院校核心竞争力进行测量之前,应该制订一个测量标准,本课题根据《2010中国大学评价研究报告》中,独立学院综合排名第一的华中科技大学武昌分校为核心竞争力各指标评分基准(各项为满分5分),找出广东省各独立学院的相应测量分值,结果如表2所示。

表2:广东省各独立学院评价指标分数

注:其中A-Q为各独立学院,按次序为:北京师范大学珠海分校、北京理工大学珠海学院、吉林大学珠海学院、华南理工大学广州汽车学院、电子科技大学中山学院、广东工业大学华立学院、广州大学华软软件学院、广州大学松田学院、中山大学南方学院、华南师范大学增城学院、中山大学新华学院、广东外语外贸大学南国商学院、广东技术师范学院天河学院、华南农业大学珠江学院、广东商学院华商学院、东莞理工学院城市学院、广东海洋大学寸金学院。

通过对上表的分析,可以得出广东省独立学院各二级指标的均值如下表所示:

图2:广东各独立学院二级指标测量图

从以上的二级指标可以看到,其中最高分为B25,即科研能力,从电子数据库的搜索情况来看,广东各高校的发稿量较高,如电子科技大学中山学院,其检索论文篇数可达843篇,但是,也不是所有的广东独立学院论文检索量都非常高,比如新办学院,如中山大学南方学院,其发稿量只达64篇。同时B12指标也偏高,也可以看得出,广东独立学院学生就业情况比较良好,这与广东经济等有一定的关系,也跟广东独立学院的明确定位也有一定的关联,比如位于花都的华南工业大学汽车学院定位于花都的汽车区域经济,华软软件学院定位于游戏动漫等特色专业。

同时B11与B15分数较低,因为师资力量的不足导致教学效果低下,这是有一定的关联性的。因此独立学院要取得长远的发展,制订相关人才招聘计划,留住人才,提升人才是不可忽视的。

四、广东省独立学院核心竞争力所存在的问题及发展对策

通过以上数据分析得出广东省独立学院在成长阶段,仍然面临着来自外部和自身的重重困难主要涉及如下几个方面,而这几个方面也制约着广东独立学院的进一步发展,制约了其核心竞争力的形成:1.政策法规缺失;2.认识上的不足,观念上的制约;3.内部管理体制不清;4.融资渠道过窄,发展后劲不足;5.教师流动率大,结构不合理。

未来十年是独立学院发展的黄金期,若要在此十年黄金期发展自身核心竞争力,必须解决上述独立学院在发展过程中所面临的问题,鉴于此,本课题提出一些尝试性建议:1.完善政策法规,健全的法制和良好的外部环境是独立学院及民办高校得以茁壮成长的先决条件;2.充分发挥体制优势,营造和谐共生环境;3.创新人才培养模式;4.科学弹性的办学定位。

五、结论

在独立学院的最终发展是独立,而要顺利独立,核心竞争力不可忽视。独立学院只有发展及增加自身核心竞争力才能力得到长足的发展,本论文不仅构建出一个评价各独立学院的评价体系,而且还对广东省各独立学院的核心竞争力各个指标进行详细分析,为各学院的发展提供了非常宝贵的意见和建议。为广东省独立学院的长足发展提供了一定的借鉴意义。

本论文是从属于广东省教育科研十一五规划课题,课题名称为《广东独立学院核心竞争力研究》

[参考文献]

[1]石志红.试论独立学院核心竞争力,消费导刊,2009;

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[6]杨昕,孙振球.大学核心竞争力的研究进展【J】:中国高教研究,2001(4):83;

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