當今的物理學體系或者化學體系存在崩塌的可能嗎?
當物理或者化學的某一個或者幾個基礎理論,在宇宙的大環境下被證明是錯誤的,那麼整個物理學和化學體系崩塌的可能性。因為現在的世界是我們的感官所感知的那部分世界,但是一定還存在我們所感知不到的部分。
崩塌我覺得不至於。目前整個物理化學在我們認知的範圍內與各種可觀測的事實符合得很好,理論也是自洽的,即使未來在宇宙範圍內的發現表明目前我們的認知不夠完善,應該也是作為目前理論的擴展及補充,類似於我們在宏觀低速情況下了解了牛頓運動定律,但是在高速情況下需要用相對論進行修正,但是不妨礙我們在牛頓定律適用範圍內對其繼續使用。
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全世界富有激情和渴望揚名立萬於學術江湖的年輕物理學家們巴不得體系快點崩塌。
記住,這個盼望或許隱晦或低調,但渴望程度絕對超過民科。
如果來自實驗獲得嚴重和現有物理基礎正面衝突的結果,那麼生活在這個時代的博士生們會歡欣鼓舞,妹子都不泡,日夜攻克,提出各種理論,力圖在新秩序中佔有一席之位。
但是!
這種情況絕不是按照題主所想像的「因為現在的世界是我們的感官所感知的那部分世界,但是一定還存在我們所感知不到的部分。」
爲什麼呢?
因爲從二戰以來的物理學,前沿陣地一直發生在不可感知的那部分世界啊。
簡單說來,當代物理學的內容好多很詭異,好多技術(比如重正化技術)和輔助性的工具(比如鬼場)幫助我們建立可理解看得見和看不見的世界的理論。
我一直覺得當代許多科幻小說中的「硬部分」其實好多是「偷」當代物理理論某些觀點。
那麼物理體系假如會崩潰,那它會怎麼死呢?
最大可能不是發現了什麼完全意外的東西,像當年 邁克爾孫-莫雷 做的那個意外的實驗結果的事情,幾乎不太可能發生了。
因爲所有離奇和「不合理」的猜想,都作爲探測性的玩具,出現在各種論文中。
沒錯,好多做基礎理論的科學家,時不時會玩這些。這是有益的,有助於瞭解事實的各個方面。
舉個例子。
一般情況下,粒子的質量平方應該是 正數, 這樣粒子就穩定了,接受狹義相對論的管制,如果質量的平方是 負數 ,那就是虛質量粒子,是快子啊,人家超光速,豈不是大大不妙?
別急,上個世紀六十年代到八十年代已經有研究,發了論文的,「超光速」物理學是不會死的!因爲超光速和因果律的破壞之間可以脫離關係。光速是超了,但因果律可以不被破壞。但是呢這時粒子很不穩定,一下子就變成其他正常的粒子,比如在 二級相變那裡,在低溫時兩個不同穩定相之間的轉變。
那麼有沒有可能質量是虛的粒子,但是又能穩定存在呢?
有啊,八十年代後期,人們發現在 反德西時空(一種和我們感受到的時空不一樣的世界)裡面,滿足一個不算很苛刻的條件,這種奇葩粒子可以穩定存在。
所以啊,任何變態的可能總會有更變態的人去思考,探索,實現,然後大聲告訴全世界說:
看! 我發現了好好玩的事情啊。
這就是學術界美好的那一部分了。
那麼究竟崩潰會發生在什麼情況呢?
發生在現有理論里的不自洽,比如說某些關鍵因素無法同時成立。
這些可能導致問題的關鍵因素是現代物理的核心,比如(不完全列表)
1. 局域性的 Lorentz 不變性---這個和因果律密切相關
2. 幺正守恆----和量子力學的要害,幾率解釋, 息息相關
3. 等效原理---廣義相對論的核心
4. 規範對稱性---經常製造麻煩的僞存在
.....
說了這麼多,崩潰的事情好像沒化學什麼事。
我覺得像崩潰這麼慘烈的事情,發生在物理學的可能性比較大。#
謝邀
科學,永遠沒有崩塌的可能,只有信仰可以崩塌。
我們只是在用各種各樣理論來解釋我們現在所觀測到的宇宙而已,當觀測到的現象超出了理論預期,就說明科學將有更重大的突破了,對科學本身是好事情。但是研究科學的人是有信仰的,或者說他們心中是有永遠不會改變的基本假設在的。當這個基本假設所推導出的理論無法運行的時候,信仰就崩塌的。
不知道是不是你需要的答案。
最近的一次是上個世紀初,一群天才們推翻了經典體系,在經典體系的廢墟上建立起了新的物理學大廈。所以整體崩塌的可能性是肯定存在的,但是我覺得崩塌的前提是一個全新的體系正在等待被建立,所以崩塌是好事。
天天都在崩塌。
不做科研的人容易以為科學理論就像高中課本內容那樣固定。物理不好說,化學肯定不會。化學完全是建立在對實驗結果的經驗歸納基礎上的,若干公式理論都是對數據的擬合。要是哪天發現不對了,化學家一點都不吃驚,而會說:TND俺早就想說這裡不對勁了!
完全有崩塌的可能。
首先,這取決於我們認識世界的方式。
通常,我們用歸納法得到一般性的知識,並以此為基礎建立知識的體系,這是因為我們信仰規律的事實,我們希望根據已有的經驗對那些我們不曾經驗過的事情得出結論。但是,休謨為我們指出,歸納在邏輯上不能成立。比如說,我們說「所有氫原子的相對質量都是1」,這並不是因為我們把宇宙中存在的氫原子都一一抓取並稱量過,而是我們在發現檢驗氫原子時發現,它的原子量是這麼大。事實上,氫原子存在同位素,氘的相對原子質量是2,氚的原子量是3。那麼,我們能說氫原子的質量只可能是1,2或者3嗎?是否存在有3個中子的氫原子呢?在純邏輯的角度,這是完全可能的。如果有一天這樣的原子被發現,物理學和化學的根基就被動搖了。(例子可能不是特別恰當,大家領會即可。)
其次,研究科學史得到的經驗告訴我們,「崩塌」這件事是完全可能發生的。
這裡推薦托馬斯.庫恩的一本書,《科學革命的結構》。庫恩是二戰後美國的物理學家/科學哲學家,曾任教於麻省理工學院。在書中,庫恩總結了科學發展的規律,即:起先,是具有一個範式和致力於解謎的常規科學(牛頓以後20世紀以前的經典物理學);隨後,是嚴重的反常,引發危機(比如物理學中著名的「兩朵烏雲」);最終,由於新範式的誕生,危機得以平息(相對論和量子力學的誕生)。
需要注意的一點是,新的思想和主張無法與舊的做嚴格的比較,因為即使是同樣的用詞,它們的真實含義也已改變。也就是說,舊的體系可能無法被統一到新體系的框架中。 比如質量的概念,從牛頓處,人所盡知的是 f=ma,而從愛因斯坦處,則是 E=mc2;但後一個公式中的m在牛頓的體系中是沒有意義的。因此,這兩種體系無法被歸結於同一個框架中。所以相對論的誕生可以看作是之前物理學體系的崩塌。
最後,引用卡爾.波普爾的話作為結束,「一切定律和理論本質上的都是試探性,猜想性或假說性的,即使我們感覺到再也不能懷疑它們時,也仍如此。」
能量守恆定律將會崩塌,然後大量依賴於能量守恆定律的規律將崩塌
生物由於研究的部分對於自然界而言太淺,所以崩塌的可能性很大,這說明了解得越少越容易崩塌。
化學最基礎的規律是統計力學和非相對論的量子力學,很難顛覆,因為化學研究的能量範圍比較窄,通常是一些電子交換。
物理學通常會探究比較極端的情況,比如極低溫(冷原子),極高溫高壓(恆星,黑洞,核聚變),真空,極高能量(LHC對撞機),超導等等。
這些情況下更有可能發現新的無法解釋的現象,比如高溫超導現在就沒有廣泛接受的理論解釋嘛。
說時時都在崩塌有些誇大了,現在主要是一些在原有理論的基礎上小敲小打,類似於19世紀的情況。
即使有新的理論也必須在極限情況下兼容舊的理論,如場論是量子力學的擴充(做個perturbation)。
想要體系崩塌,需要兩個條件:
1.新環境下的無法解釋的新現象(這個已經有了);
2.有聰明人人提出新理論來囊括舊理論和解釋新現象,並預測出舊理論無法預言到的一系列新現象(而且必須有實驗證實)。
可以閱讀一下《三體》這本系列科幻圖書,現代物理學崩塌,似乎是顯而易見的;很多理論都不是發現,只是發明,在一定歷史和環境條件下趨近於客觀現實,但或許完全就是錯誤的。
大的,基礎的,我不知道。不是研究理論的。但是我看文獻的時候,化學公式常常被修正。比如hall-petch 和 inverse hall-petch
至少一些應用的方面,在一定程度上不會達到崩塌的地步吧。
存在呀,所以我們才發現了紅外、紫外光、次聲波和超聲波、中微子、引力波、相對論效應、量子效應...這些我們感受不到的部分呀~~明白我意思吧
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