能量守恆定律一定不可能被推翻嗎?

我是某雙一流大學本科生,真的認為發現了一些能夠推翻能量守恆定律的實驗,並且經過了公式的嚴格推導,由於還沒有做實驗所以不便透露,但是在我與各個老師討論過程中,雖然老師都沒有能夠解釋自洽性(我推導出了某個結果與物理已有基本定律不自洽),但始終認為不可能有什麼新的發現,就因為是一級學科的基本理論。絕非民科,並且有完整嚴密推倒,希望真的詢問懂的人,當物理學不自洽時真的沒法認為物理學出了問題嗎?


對於能量守恆定律來說,不是可不可能被推翻的問題,而是本來就存在能量守恆定律不成立的情況

在現代宇宙學中,FLRW度規描述了宇宙的大尺度結構。度規中隨時間變化的尺度因子(scale factor)對應著宇宙空間尺寸的變化。對於普通的物質來說,其能量密度正比於尺度因子的負三次方;對於輻射來說,其能量密度正比於尺度因子的負四次方,可以理解為在粒子密度隨尺度因子三次方下降的同時,其波長也隨尺度因子的一次方增長;而由宇宙學常數(cosmological constant)描述的暗能量的能量密度則不隨尺度因子變化。因此不難看出,如果一個宇宙只含有物質的話,那麼是可以維持能量守恆的。但現在的宇宙模型中除了物質以外還包含輻射和暗能量,因此確實不符合能量守恆定律。這對應著膨脹的時空沒有時間平移不變性這個性質。

但從題目中所說的『發現了一些能夠推翻能量守恆定律的實驗』這句話,我猜題主心裡想的應該不是這個例子。

除了這個例子以外,我暫時還不知道有什麼其他能量守恆定律失效的情況。

在物理學歷史上,想要放棄能量守恆定律的物理學家也大有人在。比如Bohr就曾經為了解決Beta衰變中的電子連續能量分布問題提出能量守恆定律只在統計意義上有效,但最終更加有效的解決方案是Pauli的中微子假設。

所以題主在堅信自己的『實驗』能夠推翻能量守恆定律的時候,不妨想想有沒有可能漏掉了什麼東西


魯迅說過,科學只有一個真理,證明你是對的,我是錯的。

牛頓說,附議。

你要是認為科學有問題,那就證明他有問題。

科學史上被如此證明的多了去了。

例如著名的泊松亮斑,當初吵了好久,人家位高權重氣勢洶洶,結果一個實驗,臉都扇腫了。還獲得了一個永久性的嘲諷稱號,他也沒法子反駁。

因為這雖然不是他想要的,卻又是他想要的。

小學時候就學過鐵球,亞里士多德牛叉吧,還不是被伽利略打臉,就算亞里士多德掀翻棺材板也不過是把伽利略扔到死海去,認知終究是無法反駁真知的。

今天我們很多以之為常識的在當初都是不被認可的,無非是你無法證明。

牛頓說,這個是真的。


黃維題主知道嗎?

國民黨十二兵團司令,淮海戰役中被俘成為戰犯,解放後統一集中到功德林關押。

額,聽上去這好像和題目沒什麼相關的。

我要說的是,黃維為人較為死硬,愚忠,抗拒改造。後來看中國打贏了抗美援朝,且共產黨治癒了困擾他多年的腎結核,他的兒女也未受他影響一一考取大學,態度有所轉變。

黃維依然不好意思去學習馬列主義毛澤東思想改變自己的思想,但是他決心利用自己的學識鼓搗發明報效國家,證明自己是個有用之人。

黃維鼓搗的東西就叫「黃維永動機」,既然題主是雙一流大學的本科生一聽肯定就明白了可以說如果永動機被發明出來,那麼能量一定是不守恆的,對吧?

所以說,黃維的研究其實是和題主殊途同歸的。

功德林戰犯所的同志聽了也很高興啊,刺頭黃維終於肯接受改造了。他們對黃維德工作還是比較支持的,盡量撥給經費供黃維做實驗,還時不時的請北大清華物理系的教授來和黃維交流。

那麼,最後黃維永動機是否成功,使黃維成功出獄了呢?

別人最早一批1959年就特赦了,黃老直到1975年中央決定功德林不辦了,裡面的人全放回家才從裡面出來,畢竟國家也不富裕不可能繼續撥經費給你搞研究對不?

你看黃老二十多年未竟的事業,現在我們就要指望題主來繼續完成啦!


看到樓主就好像看到當年本科覺得自己無敵的我。看文獻感覺負表面能裡面藏著一個巨大的bug,問了好幾個材料和理論物理的專家,全都模稜兩可(現在想來是沒人願意為了一個undergrad的腦補問題花時間);我仍然覺得這是人生大發現,洗腦一個大PI(半外行)讓我在他的實驗室做了一堆實驗,然後寫了一篇論文投了Nature,憑藉大PI的面子郵件內推給editor,直接送審,順利的不敢置信,感覺自己馬上就要走上人生巔峰。

結果被reviewer罵成狗!真的是罵成狗!其中一條我曾經剪下來貼在桌前(憑藉回憶複述):...the authors, who are apparently not material physicists, are naive to think physics work like this(你們這些外行居然覺得物理是這樣的,真是太天真了)。還有諸如(憑藉記憶),「I』m extremely regretful on my harsh comments, as the senior author has published many original and impactful works. Unfortunately, this is just not one of them」 (這個太讓人傷心,就不翻譯了,因為我的天真讓reviewer對大PI的印象都不好了)。事實是:在某個我從來沒屑於看的小材料雜誌,這個問題曾經討論過。之所以我當時沒有看到,是因為1) 我覺得我的發現太重要了,怎麼可能出現在小雜誌,必須是Nature Science啊。2) 我當時作為本科生,就是民科,純粹的門外漢,尤其在物理這種領域。

直接人生影響:沒好意思留在那個PI的實驗室,甚至第一時間轉行不再做材料了(現在回想起來真是因禍得福啊!);做人變得更謹慎,不相信基礎科學的一級結論有什麼漏洞了。

一時上頭寫了一堆有的沒的,算是給你一個可能的未來的展示吧。能量守恆定律在量子力學範疇里我記得是可以violate的,只要within the limit of uncertainty,(此處省略一萬字因為好久沒看文獻而可能說錯的結論),不要太興奮,不要太相信自己,但是如果對這個問題的結論真的好奇,那就去不報世俗目的地找出答案吧。

————————— 31 ET 19:35 再更 ——————————

發現有的答案嘲諷的好凶啊,大家對題主友善一點呀,畢竟年輕的時候覺得自己是翻天覆地的奇才好像挺常見的啊。不過題主的核心問題,能不能認為物理學出了問題,答案是不能的。大部分已經多次實驗重複證明的結論,是很難很難推翻的(在科學家說法里的很難很難就基本上是不能了),可以被修正,可以找到小例外,但是一人智慧完爆之前所有物理學家這種事,很罕見。

————————— 11/09 ET 21:05 再更 ——————————

這個題感覺樓主並滅有看我的答案還是讓人有點難過的。。。有一種和過去的自己對話沒成功的失望感哈哈哈哈,我腦洞太大了。


兄弟,雖然我質疑你,我更希望你能打我的臉,那就是人類的巨大飛躍了。可惜從你的描述中看不出來。我真心懷疑你在吹牛逼。因為能量守恆本來就是有前提的。

就算你不懂,你老師不可能不懂。能量守恆基於時間平移不變性,並且可以由時間平移不變性進行數學推導。

如果你發現能量不守恆,必然能發現時間平移不變性的失效,並以此結束問題。

如果你發現時間平移不變性依然有效,那麼你要解決的就是一個數學問題了。我認為不需要如此雲山罩霧。說什麼在做實驗。

你把你的嚴密推導發出來,乃至發到期刊上,都已經足夠牛逼了。


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