迎来物理学颠覆性创新

晏成和 

浩瀚的宇宙，辽阔的人生，

既谨小慎微，又叱咤风云，

既忠于守旧，又乐于迎新，

啊，我们又前进了一程。

近来看到科学大咖的文章：《科学是保守的，别老想搞颠覆性科学创新》

科学究竟是保守，还是要开发颠覆性科学创新？科学如果是保守，我们的社会为什么还有那么多的科研机构、那么多发表创新文章的科学杂志，那么多的科学大奖？我们前赴后继、青丝白发的钻研，期盼的不就是破解科学之谜、迎来颠覆性科学创新。

究竟是要忠于守旧，还是要乐于迎新？中国古训：温故而知新。我们应该对科学的来龙去脉有一个全面的认识。做科学就是要深入探讨事物内在特性及其机理，需要具备基本的知识储备、知道其来龙去脉，方能够高识远度，特立独行；当然，必须要依据事实和有缜密的逻辑思考。综合具备以上能力，就是研究学问必备的科学素养。

1.1  科学研究的动机、雏形

素养来自哪里？“腹有诗书气自华”，知识是前提，知识来自于传承和训练；气华-气宇轩昂、来自学者对知识、技能融会贯通后的笃定、才高识远的升华。科学素养是：学人对科学有广泛的了解，对该学科钻研深刻，有贯通后的笃定、有独立的见解，对学科来龙去脉清晰，有正确的思想方法，有触类旁通的灵感。显现于文章的远见卓识、行为的进退得体。

千百年来，人类不断地对自然界的事物进行探求、思索，面对自然界奇异的万物，极尽猜想，探求：它是什么？来自哪里？为什么是这样？人们依据物质的外在特性来回答3Ｗ，猜想其内部构成。人们对已观察到的现象思考、逻辑推理、竭尽猜想、进行尝试性的解释——于是一种假说就诞生。假说是科学大树之苗，是科学创新之源，所有的科学理论都是从假说开始。

假说来源于猜谜，一言中的之可能性微乎其微。被大多学者认同的主流假说与已经被证实了的理论有着本质的区别，可是现行教育中，常把二者混为一谈，贴上同样漂亮的标签，这样的做法很拙劣。如此鱼目混珠，让学子被迫全盘接受，丧失了鉴别思辨的机会。形成了对科学的亵渎、对学子的蒙蔽。直到今天有许多的大学生、甚至研究生都不知道我们的书本知识、科学理论是怎么来的？

1.2  科学研究的难度——盲人瞎马科研路

科学理论是从假说开始的，假说来自于猜，依据表象猜想内在的机理真相；猜想来自对蛛丝马迹的分析、推理、判断，探寻事物的本来面目。

然而对微观世界的探索如同夜临深渊，四顾茫茫、两眼一抹黑。面对看不见、摸不着完全陌生的未知，靠想象其内在的构成和机制，猜对的可能性九牛一毛。因此误入歧途，失败、挫折，胡说八道，是探索中的必然，蒙蔽、挫败不仅存在于过去，也存在于现在和将来。

现代科学理论中：金属由自由电子导电-是猜的、载流子-猜的；光电效应中、入射光是光子-猜的；超导、超流原理-数万人猜了几十年,结论正确的概率很小；物质相变原理-水怎样变成水蒸气，猜了二百年，还是进行时。雷电是怎么形成、天为什么是蓝色-答错了；火为什么是红的、光的传播介质是什么-答不出来。面对如此惨不忍睹的答卷还能自负、还要保守，面对90年的沉寂，还要保持沉寂，真佩服大咖们强大的心理承受能力。

科学和技术的探索有点相似，都是在迷茫中寻找寻找答案，因为技术成果直观、肯定，所以技术探索相对容易，先来看看：百年前睿智的发明家爱迪生，为了找到合适的白炽灯电阻丝的材料，试验了一千多种物质，得到了尚且可用、但不是最好的热光材料；近代科技为制成蓝光LED，全世界好多著名的实验室、多少科学大师努力工作近20年，其间试错的过程、所用的材料何止成千上万，最后由日本的中村修二找到氮化鎵，制成蓝色发光二极管。

科学探究同样是在黑暗中摸索，并且比科技探索更艰难、出错的概率更多。因为技术的探索有既定的目标、有实物作为检验、验证，错误的试品直接剔除。而科学探讨可能会有数万个猜测，却没有实物或权威验证其正确。也就是说今天我们传承的知识，只是比较好的猜想结论，很可能错误、可能不是自然真实。

有人说，现在我们的教科书有那么多的科学理论、那多教授，教了几十年、当然正确。其实未必，教科书里的理论来自早年的猜想、探索，很有可能猜错、以讹传讹、传承至今。

1.3 假说上升成为理论

在探索过程中，猜的答案有千千万万，自然的真实——准确答案只有唯一，而猜测错误是大概率的，失误真是很难幸免。科研是在无路的丛林中披荆斩棘，必然会有多方向、多视角的选择，就不应该是一言堂；必须有怀疑、批判、论证；科学之路必定坎坷、曲折，科学理论必须在质疑的浴火中接受千锤百炼。

科学探讨是从尝试性的解释、从假说、从猜谜开始的。如果这种假说被多次连续的实践证明，或假说所作出的预测得到检验，如：天体运行的日心说、元素的周期理论、生物的DNA等等，长期、多方位被实验验证，那么这个假说即上升为确实理论。她将左右逢源、指导实践、生机无限，形成一座丰碑，送科学前进一程。

错误的理论不是客观事实，总是会露出马脚、总是有难以自圆其说的地方。追随者一边继承、传播，一边进行修补、延伸，理论变得繁杂而苟且，然而长期得不到实践的验证、解读不了自然之谜，它将渐渐枯萎、失去生机、走向沉寂。

1.4   怀疑精神，孕育新假说

由于科学理论先天的来源就是猜，一言中的的可能性微乎其微，所以怀疑、纠错是科学进步的必然，因此，怀疑精神是科学研究者必须具备的素养。

怀疑者思想自由、人格独立、不笃信现有知识、不迷信以往的泰斗，对书本知识独立思考、多问几个为什么，尤其是在科学停滞处的怀疑。可是几十年我们的教育灌输的是保守、虔诚，这也是我国科学氛围平静、没有唇枪舌剑的思想交锋，难以成就大师的原因之一。

有人会说我们今天的物理学经过千锤百炼，已经完善、完备了，其实未必。今天的物理学既解释不了水-水蒸气如何凝结成水、也解释不了火-火光来自哪里、为什么是红色的？还有众多的谜。

有不少的学者一味忠于现有的科学知识，笃信、虔诚，从不反思，把教科书（前人猜的知识）奉为圣典，提倡保守，不敢越雷池半步，成为守旧的卫道士。

纵观科学史，科学的进步和创新，经常是在愚昧和谬误的压制下，在嘲讽和诋毁的包围中，极其艰难地挣扎着前进。任何一种创新理论新学说诞生以后总是有因循守旧者怀疑它、旧说的卫道士们反对它。卫道士历经多年积累阵容强大，科学创新的道路是一条充满艰辛的坎坷道路。

讽刺的是，这些打压创新、阻碍科学进步的是以学术为职业的科学工作者。他们时刻告诫探索者：科学是保守的，别老想搞颠覆性科学创新。

90年来，量子理论认为电子是粒子还是波尚不能确定，因此，禁止探讨核外电子的规律运动，所有的研究必须绕开电子的运动，如此思想禁锢，封锁了物质物理探索的道路，导致了科学的沉寂。

但是，很难指望坎内人翻然警醒、自我救赎。打破沉寂需要有颠覆性的科学创新，需要有离经叛道的新假说，新假说会动摇物理学百年根基，这种动摇是科学进步，是对孩子们的奉献。当然，新假说也必须欢迎怀疑和批评。

在探索过程中，大胆猜、但也不能瞎猜。猜想的依据是质子电子运动内在的客观联系、外在的蛛丝马迹、不放过司空见惯，依据从宏观到微观的逻辑推理。笃信相关事物的普遍联系和必然存在的因果关系，研究事物运动的规律性及运动后果、契合大自然相似性；坚持坚守逻辑一致性，才能够高识远度、左右逢源。

1.5  尊重事实（略写）

在科技高度发展的今天，那种长期（几十年）得不到实践验证的理论，其正确性往往是值得怀疑的。只有被实践证明，并能指导实践的理论才是正确的理论。那种虽然复杂却又不能指导实践的理论，往往就是早年错误的假说。

我们科学人应当实事求是、慎终追远，做一个科学进步的促进派。

1.6  逻辑严谨

逻辑是思维表达交流所必须遵守的规则，逻辑是红线，逻辑错了满盘皆输。有逻辑错误的文章，肯定不是好文章；淡化逻辑的科研，肯定是隐含重大问题。“逻辑思维能力”是指正确、合理思考问题的能力。包括对事物进行观察、比较、分析、综合、判断等的能力，以及准确而有条理地表达思维过程的能力。

所以我们应该理直气壮地捍卫逻辑；质疑、批判存在逻辑隐患的“科学理论”。当代量子理论告诫学子：在微观世界和宇观世界-都不能用宏观世界的日常经验去理解。也就是说在他们研究的微观和宇观世界里，不能用平常的逻辑去理解，即到了他们研究的领域不能用常规思维，波不是常规的波、粒子也不是常规粒子，要换一种思维去理解，这本身就有重大的逻辑问题。

量子理论出生就先天不足（5论拼凑、世纪之争）；逻辑上要求摒弃常规思维；意识参入；导致科学90年的沉寂。已经不具备科学理论的堂堂正正。

现代物理学理论满足于自洽，实际上是信息支离破碎、不具备逻辑一致性，只是盲人摸象之后的自我肯定，所以自洽不足以自信，也没有理由让学子笃信。只有逻辑强大、一致，才可能导致学科理论全面的互洽，才能够找到自然真谛。思维缜密、逻辑严谨是所有科学研究者必备的科学素养。

物质的物理性能虽然人为地分为力、热、光、电、磁、核等六大分支，但是他们的本源是唯一的，所有分支都是该物质内在构成的各个方位的表现，那么，它们各个侧面的解读应该是全面互洽、能相互援引、相辅相成，所有的理论必须保持逻辑一致。只有从各分支、多个视角全面揭示该物质物理机制的本来面目、才是殊途同归、互为诠释-互洽。互洽是检验物理学理论是否真实、正确的重要指标。

关注核外电子的规律运动，注意到电子的运动伴生着波。

物理学各个分支有了新的诠释，新解读相互援引、全面互洽。部分自然之谜迎刃而解（可以看我相应文章）。换个新视点重新出发，发现核外电子有规律的运动能顺利、理性地回答经典物理所面临的量子问题；揭示物质科学的所有困惑；能够轻松合理地解释物质的相变原理、导电原理、催化原理、酸性碱性等理化现象的内在机理，开创科学新局面。

                        2020/6/24