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             陈慈林作品专辑

 

 小人物质疑爱因斯坦


  
  当今时代科学昌明。人类借助航天飞机,已经进入了太空时代。但人们对生活在其中的宇宙还存在着许多疑问:茫茫的宇宙是什么时候开始和由什么原因形成的?宇宙有边际吗?它存在和发展的规律是什么?
    从事研究探索宇宙奥秘的大多是专家和学者,但日前,杭州铁路分局的一名干部却出版了一本宇宙学研究的专著,他在该书里大胆质疑爱因斯坦关于光速和光子静止质量的理论,并创建了新的宇宙模型,在天文学和物理学研究领域中,引起了专家的关注。他就是杭州铁路分局纪委案件审理室主任和分局政法办主任朱临。


质疑爱因斯坦光子理论


    今年57岁的朱临是一名物理学和宇宙学的业余研究者,一本名为《起伏式宇宙模型》的专著,最近已由浙江人民出版社出版。他在该书中以翔实的论据和严密的论证,修正了爱因斯坦“光速为物质运动速度的极限”和“光子的静止质量为零”的理论;根据宇宙中黑洞和白洞对称的原理,发现了宇宙系统的熵量守恒定律,并以宇宙系统熵量守恒定律为基础,创建了起伏式宇宙模型的理论,成为宇宙学研究中的一家之言。
    爱因斯坦是当代物理学和宇宙学的奠基人,是世界泰斗级的科学家。但“初生牛犊不怕虎”的朱临,在研究中却大胆质疑爱因斯坦的光子理论,并大胆提出了自己的新观点。
    根据爱因斯坦的狭义相对论,光速是恒定的,是宇宙中物质运动速度的极限。爱因斯坦的这个理论已被科学界所广泛接受,也是指导当代物理学和宇宙学研究的理论基石。
    但是,朱临却从爱因斯坦的广义相对论和普洛卡的电磁场方程组出发,探求了光波速度和引力波速度的量值,发现每秒近30万公里的光速并非物质运动速度的极限。
    朱临发现,普洛卡方程组证明了光速有随频率增加而增大的趋势,当光的频率增加时,其速度也不断增大。据此,普洛卡提出,宇宙中存在一个不同于光速的普适速度,这是一个理想化的极限速度。朱临运用一系列的公式推论出:光速并不是物质运动的极限速度,引力波速度才是极限速度,它的速度每秒超过30万公里,比光速还要快千分之六。
    爱因斯坦认为,光子的静止质量为零。但朱临通过研究却发现,光子的静止质量有一个下限。他采用光速随波长变化法、库仑定律法、薛定谔外磁场法和长周期磁波法等公式,推论得出了光子静止质量的下限大于零,再次修正了爱因斯坦的理论。
    2003年12月,朱临一篇以《关于光速与频率的关系和光子静止质量的下限》为题的论文,发表于《兰州铁道学院学报》(自然科学版)时,产生了石破天惊的效果。一个名不见经传的小人物,竟敢质疑现代物理学的鼻祖?他的勇气令人震惊。更令人震惊的是,他采用公认的科学公式和严密的计算过程,推论出了令人不得不信服的科学结论。国内一位物理学专家评价说:“本文的结果改变了先前物理学关于光速是运动速度极限和光子静止质量为零的传统观念。据此,目前许多基本的物理学定律将受到严重的挑战,并将对未来物理学的研究开创一个新的思路。”


创建起伏式宇宙模型


    宇宙是指物质世界的一切,它是人类所面对的最巨大的客体。
    自从人类诞生以来,人们在观测日月星辰的运行、风霜雨雪的变化时,常常会产生宇宙天体以何种物质状态存在?它是怎样发展的和宇宙到底有多大等疑问?对这些问题的探索,就构成了对天文学和宇宙学的研究。宇宙模型是研究宇宙物质结构和运动变化规律的理论,是当代一门基础性学科和前沿科学。
    中世纪以来,西方在对天文学的研究中,先后出现了托勒密的地心说、哥白尼的日心说等学说。为了能够描绘宇宙的存在形态和发展规律,科学家们建立了不同的宇宙模型理论。在近代就先后出现了阶梯式模型、牛顿模型、稳恒态模型、爱因斯坦模型和大爆炸模型等宇宙模型理论。
    爱因斯坦依据广义宇宙学原理建立的宇宙模型认为,宇宙象一个大圆球,球面所包容的体积是有限的,球面面积也是有限的。但是,球面是没有中心的,也是没有边界的。因为从球面上的任何一点出发,如果沿着球面上的大圆前进,将会回到出发时的地方;如果沿着其他的圆前进,则将会一直走下去,而不会有终止的地方。在这个模型中,宇宙物质的分布在空间上是均匀和各向同性的,也是不随时间变化的。这是一个有限无边静止的宇宙模型。
    大爆炸宇宙模型认为:宇宙诞生于高密度、高温度的状态,开始于一次猛烈的爆炸。但它与炮弹爆炸的情景不一样,它的物质不是向虚无的空间飞散,而是空间自身的膨胀。
    上世纪七十年代, 英国科学家霍金发现,宇宙中存在的不断吞噬物质、吸收一切能量的黑洞,可以通过量子效应,辐射出粒子和能量。
    朱临根据对称性原理和宇宙学原理,研究确立了四条宇宙定律:白洞—黑洞过程对称定律、白洞—黑洞质量相等定律、宇宙物质密度守恒定律和宇宙总的质量—能量为零定律。根据这四条宇宙定律,朱临同时推论出:宇宙总的熵量为零。
    朱临认为,宇宙总的质量、能量和熵量虽然是守恒的,但宇宙每时每刻都在运动和变化。在宇宙系统中,某一区域或某几个区域有黑洞在爆炸。这种爆炸,产生了某个或某几个区的膨胀。也就是说,黑洞塌缩到一定程度,将逆向转变为白洞。同时,在宇宙的另一区域或另几个区域,也必定会有黑洞在形成。也就是说,白洞膨胀到一定程度,也将逆向收缩转变为黑洞。因此,在整个宇宙中,黑洞、白洞是交错发生,此起彼伏,此伏彼起的。这就是起伏式的宇宙模型。在这个模型中,宇宙的运动和发展永远是生生不息,充满活力和永无休止的。这是一个反映宇宙运动过程和演变规律、符合宇宙本身真实情况的宇宙模型,也是在宇宙学研究中第一个由亚洲人创建的宇宙模型。在这个模型中,朱临还提出,时间是宇宙物质运动的趋势;空间是宇宙物质分布的范围。根据这里的时间和空间的定义,朱临进一步得出结论,宇宙并不存在有无边界的问题。


四十年爱好、二十年探索痴情不改


    农家出身的朱临对物理学产生兴趣是在1964年,当时他刚进金华一中读高中。其时,他偶然读到了其中有介绍新西兰物理学家罗斯福发现的原子有核结构的科普读物《原子结构》,从此迷上了神奇的原子和原子核世界。在三年的高中生涯中,朱临的物理成绩在全校是名列前茅的。正当他沉醉于到清华大学读物理系、然后献身祖国核发展事业的梦想时,史无前例的“文化大革命”无情地打碎了他的美梦。
    1978年召开的全国科技大会带来了中国科学的第二个春天,也唤醒了朱临心中沉睡多年的核物理情结。已经到铁路工作的朱临,在图书馆看到了丹麦科学家玻尔的《原子核物理》,再次开始了他的业余研究原子核结构的事业。
    朱临看到,玻尔提出的测量核半径的计算公式因为忽略了原子核比结合能的作用,而与实际情况发生了偏差。他通过查阅大量资料,提出了一个新的准确计算原子核大小的定量公式,并撰写了《测度原子核大小的定量公式》的论文,投寄到中国科学院主办的《原子能科学技术》杂志,并在该刊1984年的第一期上发表。
    朱临的第一篇科学论文发表后,从此一发而不可收。20多年来,他一边参加浙江高教的自考,一边克服自身基础薄弱、缺乏研究资料、缺少科研资金、本职工作繁忙等困难,几乎把所有的业余时间都化在了研究物理学和宇宙学的上面。他把新华书店和图书馆当成了自己的第二办公室。20多年来,他阅读和参考过的书籍摞起来超过了他的身高,摘录和复印的资料超过了几百万字。
    虽然他于1984年已经在权威杂志上发表了《测度原子核大小的定量公式》的论文,但却没有引起专家足够的注意。2000年初,朱临又完成了创建起伏式宇宙模型理论基础的论文《关于熵量与能量的关系和宇宙系统的熵量守恒定律》,却找不到慧眼识“朱”的“伯乐”的推荐。
    2000年年底,从老家义乌回杭州的朱临,在火车上巧遇了一个“伯乐”:兰州铁道学院(现为兰州交通大学)的数学系副教授王志超。王志超先生听说朱临近40年爱好物理学研究、近20年业余致力宇宙学研究、有了研究成果却无处发表的事情后,非常感动。他把朱临的论文带到学校,请专家进行审阅。
    一个名不见经传的小人物,撰写的是前沿学科的顶级论文,质疑的又是引领宇宙学研究领域近百年的权威结论,专家们都表现得非常谨慎,迟迟不愿对朱临的论文提出评审的意见。
    此时,该学院热能动力学教授梅元贵先生站了出来。他认为,朱临的论文论据充分、论证严密、结论新颖,不应以人废言,因为作者是个小人物就冷落他的研究成果。他在朱临的论文上写上自己鲜明的意见,推荐给学院的学报。2001年2月,《兰州铁道学院学报》(自然科学版)刊载了这篇论文,为朱临后来创建起伏式宇宙模型奠定了基础。
    2004年7月,在诸多专家、学者的支持和指导下,朱临的专著《起伏式宇宙模型》付梓出版了。朱临知道自己的理论仅仅是宇宙学研究中的一家之言,还需要不断地进行改进和完善,所以,他在该书的后语中说:“本人提出的起伏式宇宙模型,可能会引发各种不同意见的争论。对于赞同本宇宙模型的,本人将表示欣慰;对于怀疑本宇宙模型的,本人将表示支持;对于反对本宇宙模型的,本人将表示感谢。自然规律是客观存在的,客观规律也将是越辩越明的。”

 

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