简振模型:空间是一条连续的线,时间转化为频率上的“点”。

来源: 2009-12-29 20:12:53 [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:

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"相干性和非相干性”电磁波的理论,是认识“波”物理本质的核心。也是整个光学和现代宇宙学、现代天文学改造和重建的方向。
信息理论的核心在于“时空的逻辑”:既独立又联系的、分层的时间-空间的理念。我想从“格物”和“格数”谈起。人们会认为我是“民科”,其实我最尊敬的是提出“层子”概念的中国老一辈理论物理学家。他们的层子的具体模型也许已经不重要了,重要的是他们给出了分层分析的启示。我想香农的“信息论”除了给出了现代信息技术中的“信息计量”:即内存和运算的计量标准外,没有多少实质性的东西。陈宗骘先生是我国信息论的前辈,也是我国两代有代表性的雷达——110雷达和合成孔径雷达的带头人,他是我导师一辈的科学家、又是我的老乡,他带动我国两代雷达的研制,功不可没。我们常在科学上随便交谈,但是在信息论上我实在没有听到过他有什么有见解的谈论。信息论实际上应该就是如何获得真实信息的理论,但是在现代物理学的框架下是产生不了的。对它的发展有真正促进的是数学——广义函数和广义傅立叶变换理论和算子理论。但是这两个数学理论的基本框架是“约定论”的,但是它们的贡献恰在并不为人们所真正理解的逻辑理念上,希尔拜特的“范数”可以与欧式空间和欧拉的时间(欧拉的复指数公式)理念结合在一起,即通过把范数和子空间的映射理论,建立起超越牛顿“极限”理念——极限的本质是对于数学运算 (等于)的理念发展,希尔拜特实际上建立了另一层次的等于的理念——映射意义上的相等,这就是时空的分层次的逻辑的基础;广义函数建立了无限大的极限理念。这就是我在新一章中要谈的主要两个问题。
信息的理论从数理逻辑上说,就是从牛顿的理论框架——时间是连续的逻辑前提(基元),空间上建立有限论域下的物理实在量的分析基础,发展到麦克斯韦理论在简振模型下建立起来的电工学中的电路模型——那是一个类似牛顿的模型,只是时空的逻辑关系颠倒了:空间是一条连续的线,时间转化为频率上的“点”。电工学只讲电磁波的能量、不讲信息;再进入信息理论中的频域分析——频率可以取一个小的范围(线性化的近似),有了信息的分析,但没有能量的分析——线性化本身限制了能量必须是很小的。现在需要建立的是真正分层次的时空连续的逻辑模型——时间和空间既是独立的(在子空间的范数的层次上),又是联系的(在三维空间的映射的层次上)。这个问题,也许我是讲不清楚了,留给下一卷——那就是未来的物理学了——去讨论。
在这章中,我以欧阳先生(他比我还大一岁)和陈一文的“格物”和“格数”作为逻辑发展突破口,但要把“格物”和“格数”辩证地统一起来:很多搞物理的本来或自己以为在“格物”,但是对“格数”做出了重要贡献,如薛定谔和狄拉克;有的人是在“格数”,但是为“格物”提供了基本的工具,如希尔拜特和盖尔访特。我们中国人能不能把两者统一起来,为人类做出新的贡献,那要靠新一代的“来者”了。我的最大愿望也只是把这一套书写完,且不致被主流派厄杀和埋没。以后有人继续下去。看起来这也很难哪,因为这首先要改变教育和科学的体制,不学习工程技术科学的理论物理学家已经承担不起那样的任务了,而理论物理的真正方向必须从天上回到地球上来,像欧阳教授的气象学,地球和环境科学(真正的空间科学)。
那些没有物理实在支撑的现代宇宙学、现代天文学和基本粒子物理不是说要取消,而是不能成为主流,在那个领域要讲真话,不讲谎话。特别不要用谎话来欺骗公众。像写得GPS的理论基础是广义相对论,错了!还有人说,没有量子力学,就没有二极管、三极管,也不会有计算机和网络,这更是荒唐。这样的欺骗公众是必须揭穿的。理论物理学的最基本的任务就是回到物理实在上来,要首先研究理论物理的所有的实验解释的物理真实性,那些粒子计数器和云雾室是近百年前的发明,它们的物理机制并不明白,不搞清楚那些物理机制,再搞下去就没有什么意思了。对天文的测量,已经完全脱离了电磁场理论的工程技术发展:现在信息科学家用各种特殊手段产生的频域分布精度很高的电磁波,和各种接收和分析手段(只是没有用现代物理的任何理论,不是没有人去用,只是用那些理论没有得到过任何有意义的结果),所得到的遥感信息中,真正有用信息只有百分之几,而那些有用信息都是通过与地球上的实际物体反复对比中,寻求各种实用的(近似的)规律后,才获得的。理论也成了信息技术发展的瓶颈。但是现代物理的理论除了制造混乱,一点得益也没有,因为它们离不开那些天才们的“假定”。我们根本不可能相信现代天文学家所给出的任何东西。他们不懂现代的、发展中的电磁场理论,用的是没有多少信息功能的非相干波,测量的距离是现代信息技术的无数倍(天文数字的倍数),哪里还有真实信息。
最近正在开世界“减排的峰会”,当然人类无节制的耗费几亿年积累在地球上的能源是极不合理的,应该减排。但是现在那些现代科学家所提出的依据实际上并不可靠。理论物理学的真正用武的地方除了工程技术,更是那些地球上的大自然现象和规律,这才是真正要人们去关心的支持的理论物理的部门。那实际上比所谓的“现代宇宙学、现代天文学和基本粒子物理学”等的理论物理学要困难得多,重要得多。现代的理论物理学的知识的实践来源在于电子和信息科学、原子核物理和应用、航天科学以及材料和环境科学上,而不是相对论和量子理论;在与人们的安危休戚相关的地球上,在对于复杂的物质世界的认识上:这个复杂的物质世界是实物和波并存的,是实物粒子的多种存在形式并存的群体的行为,是个体和群体运动规律不可分离地结合在一起的极其复杂的真实的大自然。气象就是一个最好的例子,海面就是一个有无数个气态和液态的水分子不断相互作用着、实物与电磁波、力学波不断相互作用着的无限复杂的世界,正等待着人们去认识,当然还有地壳、地震等等。那才是真正的物理学理论应该发挥作用的地方。我们的理论,这里我特别指的是数学,应该到哪里去寻找和解决问题,几百年前的猜想能帮助我们什么?所谓歌德巴赫猜想对于人类实践有极重要的作用等,也是对公众的不负责任的言辞。我很欣赏“整体科学”的提法。不从整体上去把握自然科学,继续现在的越分越细的学科各霸一方的状态是不可能解决人类真正面临的科学问题的。这个问题的困难不在于人的认知的能力,而在于现在那个以金钱为中心的世界。
人类社会得益于人们为了追求金钱所表现出来的那种强大的创造力,是否也会毁于那个只顾自己,不顾人类整体所带来的疯狂的追求金钱,连整个人类,连自己也顾不了了的那种破环力!



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