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齐鲁博评|企图推翻爱因斯坦的李子丰教授错在哪里?

齐之侯 齐鲁博士论坛 2021-06-25



民科李教授和他的观点

      在民科圈子里成名多年的李子丰教授终于出圈了。2021年度河北省科学技术奖公示入选名单,燕山大学的李子丰教授以“坚持唯物主义时空智能观发展牛顿物理学”入选其中,公示期为2021年6月10日到16日。文章的介绍该理论将用马克思主义哲学去推翻爱因斯坦的相对论,重新定义万有引力等一系列物理概念。而且李教授还介绍,他的研究得到了国家有关机构的鼓励,有20多家媒体做了专题报道,甚至在国外也有传播。

其实自夸归自夸,李子丰教授多年来的名声一直限于民科这个圈子。我知道他的名字,还是由于他主动给我之前供职的科学期刊投稿(也是这个内容),结果当然是我刊婉拒了他。李教授最接近出圈的一次是2017年他起诉公开批评他的科普网站果壳网及其作者,结果以败诉告终。这件事儿的影响也仅限于民科和科普圈。所以这次能在河北省科学技术奖公示名单里出现,并且被媒体推向公众视野,估计是李教授多年来的高光时刻了吧。

李子丰教授目前在燕山大学执教和研究领域是“油气井杆管柱力学、油气钻采工程”他是1962年生人,1979考入大庆石油学院石油工程系油气钻井工程专业,1989又考入石油大学读博。在那个年代,显然是不折不扣的学霸。李教授自称“大学一年级上物理课时,就对相对论有看法。2000年有网络后,开始与网友讨论这些问题”。

李教授声称爱因斯坦的相对论“误导物理学界河人类认识世界基本方法”,所以他要为科学的健康发展扫清这个巨大障碍。为此他“坚持马克思主义哲学”,得到了“颠覆性创新的、非共识的理论物理成果”,指出了相对论的若干项错误。那么为什么我们会把这位堂堂燕山大学正牌教授称为“民科”,把他“挑战爱因斯坦”“打叉霍金”的理论称为“伪科学”呢?

李教授的项目名称为“坚持唯物主义时空智能观发展牛顿物理学”,他认为“物理学源于哲学,物理学不该与哲学发生冲突。物理学源于哲学,哲学是物理学的基础,物理学是哲学在自然科学方面的发展和量化”,因此他坚持“空间是连续的、无限的,是三维的、各向同性的。在物理学中,不存在四维以上的空间”,“时间是永恒的、连续的、单向的、均匀流逝的、无始无终的”。另外他还认为“光的本质是一种粒子”“不存在引力子”“运动不会产生长度变化、时间变化和质量变化”“原子能来源于质能转换”“宇宙的年龄是个伪命题”“宇宙应该是无限大,物质理论上应该是无限可分”还有他认为不存在反物质(应该称为异构物质),不存在黑洞和白洞,对于“米”这个长度单位,应该坚持巴黎国际计量局的米标准器实物标准,不承认1983年国际计量大会以光速重新定义米的标准。凡此种种,都是在坚持牛顿物理学时代的标准,拒绝承认20世纪初以来相对论和量子力学的科学进展。


李教授误解了“颠覆性创新”

      李子丰教授表示:国家号召颠覆性创新……就是颠覆台上的理论……我的理论研究认为现在的理论(爱因斯坦相对论)是错误的。然而这种基于唯物主义和马克思主义哲学就试图颠覆爱因斯坦相对论的做法才是错误的,他误解了“创新”的基础和必要性。

在科学领域里会发生许多颠覆性创新,重大的颠覆,我们称之为“科学革命”。然而科学家们的目的并不是为了颠覆而颠覆。即便是像哥白尼革命这样的影响深远的历史事件,也是科学家们迫不得已而为之。就像其他任何领域一样,科学领域也非常注重继承传统。因为无论古人和今人都试图把握世界的真相,我们不必事先设定某人是为了“误导”或者给人类理解世界设置“巨大障碍”。正如牛顿所说的,科学家们的进展是站在巨人的肩膀上。

但无论是怎样的科学巨人,他们也是血肉之躯的人,他们的思想创见并不能先天性的保证是正确的。这正是科学哲学家波普尔所提出的“科学是可证伪的”。即科学理论体系必然要提出理论预言,并且接受实验的检验;所谓的证实,只是我们暂时认定这个体系应该是可以接受的;如果理论与实验检验出现了不一致,并且认定是真实的,那么无论怎样,看似完美的科学理论,也必须要接受实验结果,承认自身存在错误,进行修正,甚至彻底颠覆。换言之,这种颠覆是在实验的基础上不得已而为之。

正如李教授所说,“物理学包括整个自然科学都是建立在哲学的基础上”,但是这并不天然的保证哲学本身就是对的。自然科学的基础是古希腊哲学,在古希腊哲学中,流派众多,并且彼此都并不一致。今天我们所说的唯物主义、唯心主义、原子论、元素概念都可以在古希腊找到他的起源,但是又都并不一样了。哲学的使命是提出本质性的追问,是“怀疑一切”(马克思座右铭)。

李教授在试图进行“颠覆性创新”,但是这并不意味着一定要推翻现在台上(科学家们正在使用)的理论体系,而是应该要用哲学的眼光去审视现代的理论体系所存在的真正的、本质的困难和问题,试图去解决他们。这种根本性的问题意识,实际上是我们现在大多数研究者所缺少的。那么下一步是什么呢?是对有关理论进行修正还是进行颠覆?我们就需要“大胆假设,小心求证”。有效进展的方向在哪里,实际上所有人都不知道。就是科学研究领域必须要欢迎自由探索的原因。



李教授误解了“唯物主义时空观”

      李子丰教授把他认同的观念,称为“唯物主义时空观”,实际上是一个错误。他认同的,是“19世纪的马克思著作上的文本”,也就是他对马克思主义的宇宙观(的一部分)做了片面的、刻板的理解,把马克思在那个时代写下的几句话当做了不可动摇的真理。这显然是马克思本人都特别反对的教条主义。李教授显然忘记了马克思的座右铭是“怀疑一切”作为在科学时代诞生的马克思主义哲学,也是随着科学发展而不断发展的。

李教授显然没有理解马克思在写下宇宙观的时候,那个时代背景是什么样子。我记得在上个世纪九十年代初读中学的时候(那时候李教授已经在博士了),课本上写的依然是“宇宙空间是无穷无尽的,时间也是没有起点,没有终点”。这个观点是从何而来呢?是牛顿物理学的一个推论,也是继承自古希腊哲学的一个基本观点。它的产生、持续,和它被推翻都是科学进展中的一部分。(李教授犯这个错误,也是可以理解,毕竟他可能没有专门修过哲学史课程,那时候科学史也没有发展起来)对于人类而言,我们所见到的宇宙,太阳、月亮,还有布满星辰的夜空,好像它们的运行规律都是亘古不变的。所以从古希腊开始,永恒论就是被不少哲学家认同的一个基本的观点。牛顿确定了三大力学定律,还有万有引力定律(两个物体相互之间的引力,与它们的质量乘积成正比,与距离的平方成反比),也利用它们来思考我们所能见到的最大的目标,也就是宇宙的问题。在牛顿和当时的一位科学家兼牧师本特利(Richard Bentley)的通信中,本特利请他谈谈在引力作用下,宇宙应该是什么样子。(牛顿回信一共四封,内容至今犹存。)牛顿思考的结果是,假如宇宙中只有引力的话,宇宙中所有的物质都均匀的分布,那么由于它们之间的引力,所有的物质都会聚集在中间,形成一个巨大天体。因此牛顿认为,空间应该是无限的,也就是存在无限数量的天体,咱们之间彼此相互吸引,从而维持稳定。不过牛顿自己也承认,这种稳定必须是保证物质均匀分布在所有的空间,而且是处于一种非常微妙的平衡状态。换言之,牛顿在这里的思考是带有许多前提条件的,比如物质分布(在牛顿时代来说就是恒星)是均匀的,物质之间只有引力,更重要的是基于从古希腊以来到当时的认识,宇宙整体看起来是没有什么变化的,因此要求科学推理的结果应该是保持稳定。对于这些前提,牛顿思考的结果是,空间无穷无尽的,时间也是无穷无尽的。但是当牛顿科学的结果反过来影响哲学体系的时候,当时的哲学家们有意无意的去掉了牛顿设置的种种前提条件,直接采纳了在当时来说最为先进的无限时空观。包括马克思提出他的哲学体系的时候,采用的也正是这样的时空观念。有意思的是,当爱因斯坦用他的广义相对论(更新之后的引力理论)思考宇宙问题的时候,最开始爱因斯坦依然采用的是无限宇宙和稳定的假设,即便他最初的方程暗示整个宇宙是不稳定的。但是当时的天文观测还没有发现宇宙不稳定的迹象,所以爱因斯坦人为地在方程中加入了一个“反引力项”,让他的方程能够使整个宇宙稳定下来。那是在1917年。仅仅过了12年之后,哈勃就根据光谱红移确认几乎所有的星系都在离我们远去,而且距离越远的星系远离的速度越快,也就是说,我们所处的这个宇宙是正在膨胀的。所以在科学史上有了这样一句笑话,爱因斯坦的方程比他本人更聪明。所以李教授以为是“无限时空”是唯物主义,是科学时空观念,其实那只是在牛顿力学基础的一个带着种种条件的推理结果,是在认识条件有限情况的一个极好的近似,正如我们认为牛顿力学体系是相对论在低速弱引力条件下的一个极好近似。也就是说,爱因斯坦所反对的并不是马克思主义的时空观,而是牛顿力学的一个推论。时空观的革命,是物理科学革命的自然结果。马克思主义的科学性和包容性,让我们今天能够理解和接纳相对论和大爆炸宇宙学。

与时俱进理解哲学和唯物主义

      实际上我们这里又可以回到一个哲学原理,也就是在2000多年之前,柏拉图提出了他的“理念论”,指出我们的感觉和经验并不可靠,我们更应该相信基于逻辑推理得出的结果,即理性高于经验。在李教授的“油气井杆管柱力学、油气钻采工程”工作当中,其实并不需要用到相对论或者量子力学,经典力学就够了,很多工程问题甚至不是力学理论上能够解决的,需要强烈的依靠经验判断。这可能是李教授对于相对论这样的理论构建缺乏好感的一个原因吧。

实际上在20世纪初,当时几乎整个物理学界都并不理解,广义相对论在当时据说“只有三个半人”能理解,甚至还出现了德国有100个教授联名反对爱因斯坦的事件。毕竟在当时大多数物理学家都是在牛顿力学的框架下学习和成长起来的,他们对于经典力学和经典哲学有着深厚的感情,对于相对论和量子力学的种种挑战之“离经叛道”的反感可想而知。这时候我们又可以回到一个哲学问题指出李教授对哲学的错误理解。柏拉图在《蒂迈欧篇》里讨论了从世界创生到物质组成等许多内容,两千多年前的自然科学认识水平我们可想而知相当幼稚可笑。但是在这部著作里,柏拉图写道:要是有人发现我们弄错了,那他应该得到崇高的敬意。这种愿意承认自己的无知和错误,欢迎对手指出错误的做法,大概是只有哲学家才做得到。柏拉图的弟子亚里士多德把这一精神进一步发挥成为名言:我爱我师,我更爱着真理。正是由于这样的哲学精神,古希腊哲学家们在学习和继承前人的同时,对前辈们进行毫不留情地批评,提出个人的新见解。科学革命以来,哥白尼、伽利略、牛顿、爱因斯坦等一代代新的科学巨人也正是在这样的哲学精神的感召之下成长起来的,他们对于当时科学领域里存在的重大问题有着深入的研究,理解了前人的成果,才能提出伟大的创见,从而使当时的科学水平达到了新的高度,甚至改变了哲学家们对自然世界的认识。从这样的哲学传统,我们才可以理解,身为欧洲哲学家的马克思为什么会把“怀疑一切”作为他的座右铭,为什么会特别反对教条主义。李教授虽然自称秉持“唯物主义”和“马克思主义”,但他把19世纪特定历史背景下的具体结论当做了教条,当做了不可动摇的真理,无视科学证据。那他并不是一个真正的唯物主义者,而是一个机械教条主义者,他没有能够做到随着科学的步伐而前进,这可不符合“科学社会主义”。不过我们也必须理解,李教授的经历和专业,可能限制了他对物理学的理解水平,发生这样的错误认识,首先是我们的科学水平和科学普及程度还不够。我们应该坚持习近平总书记关于“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置”的指示,继续发展科技创新和科学普及,让并没有从事理论物理教学和研究的李教授这样的人,也能理解相对论和大爆炸宇宙学等现代科学成果,不至于再闹出这样的笑话。




作者简介

作者系天体物理学博士、中国科普作家协会会员,山东聊城人,曾任第六版《十万个为什么》编辑。对中西方文化比较、科学发展及其对人类文明史的影响,有独到的见解。翻译科普图书二十多本,在多所大中小学开展科学讲座近百场。常驻上海,从事科学传播十余年。

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THE END



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