《怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算》(全文)第一篇原创力【1 - 101】
《怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算》第一篇原创力【1 - 101】(全文)
题记:改变“卡脖子”历史是“十四五”的一大战略举措,为了助力此战略,强燕平撰写《怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算》与学子共享共勉,开创基础科学理论春天!……
1、原创力
2006年我们出版了《原创技术发明方法 自主创新源泉》(赵大庆 强燕平著 华夏出版社)针对“专利壁垒”企业空心化整体布局科学基础理论,提出科学基础理论欠缺时弊,专门设【第七章 基础研究与发明创新 一、基础研究是基础与源头 二、从美国IT业看基础研究的作用 三、经典案例 四、加强自主创新】,深入浅出地阐述、强调:技术是流,科学基础理论是基础、是源!
因为人类所有技术都是源于相应科学基础理论突破,才能产出技术的根本性进化与巨大发展;任何技术都需要倚赖理论突破,没有科学技术理论突破,相关技术只能永远是量的累积,根本谈不上、更无法实现技术迭代创新成功,诞生新技术产业与上下游产业平台,领军世界科学技术历史创新伟大潮流……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算2、科学历史经验
科学历史经验告诉我们:先有科学前沿新理论的突破,然后技术才有可能得到全新发展,形成高科技新产业平台,随着支点延伸,进一步推动科学理论突破,而后运用新理论孵化新技术,替代夕阳产业,催化新技术产业迅猛发展……自2200年前阿基米德发现世界第一个物理学定律-浮力定律开始至今,就往复循环!……
2005年温家宝总理看望世界著名科学家钱学森,竟诞生了令人深思的钱学森之问? 钱老异常感慨地问总理:
“回过头来看,这么多年培养的学生,还没有哪一个的学术成就,能跟民国时期培养的大师相比。”
今天,我们仍然不能不问,为什么钱学森大师如此刨根问底地问?并留下令人深刻思考的“钱学森之问”呢?
就因为这么多年中国缺少世界级科学大师之故罢?!
虽然,屠呦呦成为世界最伟大的科学大师,2015年获得生物医学诺贝尔奖!可是啊!中国仅仅屠呦呦一人伟大;
从世界科学技术发展历史科学地看,科学基础理论是原创技术的基础,世界级科学大师自然是高科技源泉、是经济发展的重中之重!
《怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算》强燕平著 目录
1、原创力
2、科学历史经验
3、13年静下心来
中国当务之急
屠呦呦从来不怼
6、量子力学失没失效
7、任何科学基础理论任何时候都不能失效
8、张首见证历史
9、张首晟遗憾啊
10、“天使粒子”路在何方
11、人死不能复生
12、香农定理
13、电子的力
14、全方位突破
15、粒子世界有两大家族
16、完全建立在“电磁感应”之上
17、从“琥珀之力”开始
18、迪费的玻璃棒
19、富兰克林放风筝
20、库仑定律
21、库仑定律是香农定理的电学启蒙
22、电报走进历史博物馆并没有完结
23、塞缪尔·莫尔斯的伟大开创
24、“莫尔斯电码”比特之源
25、信息产业化历史潮流创始人
26、离不开剪比特
27、铁匠的儿子法拉第
28、是思维?还是方法?
29、既是思维!又是方法
31、支点二次突破奇迹频出
32、支点=辉煌
33、“动电生磁、动磁生电”到“场”
34、“无线电”
35、麦克斯韦理论辉煌窗口
36、在最接近真理的点上紧密接触
37、麦克斯韦方程式
38、“超距作用”
39、兔子问题
40、偏微分方程
41、遗憾啊麦克斯韦
42、“支点切入”是这样展开
43、科学来源大自然、生活现象
44、大自然与运动永无休止
45、宏观与微观的“第一实体”
46、永远不能见顶
47、人类认识三个阶段不是孤立可分割的
48、微观世界和宏观世界平行并存
49、暗物质
50、达.芬奇的“视觉能力主体”
51、暗能量
52、暗物质、暗能量存在不影响宇宙温衡
53、开普勒三定律
54、科学技术历史总是按部就班地更迭
55、爱迪生变戏法
56、 18-19世纪科学前沿
57、克鲁克斯管量子力学之源
58、切入基尔霍夫定律
59、科学发现往往不是简单的发现一种科学现象
60、科学发现与应用技术创新发展是一个漫长的历史过程
61、摩擦生“电”的2600年
62、不要断言见顶与失效
63、对比是一个好办法
64、数学表述式是一脉相承
66、宏观微观存在同时性
67、爱因斯坦不承认力f
68、量子力学层面牛顿力F是看不见
70、万有引力(微观力F)是宇宙最普遍的真实存在
71、行星间引力“摄动”
72、使天王星受到摄动而偏离
73、牛顿经典力学失效和见顶的奇谈怪论
74、时间的尘埃
75、科学发现原创力往往是年轻人的专利
76、光在不同介质中的速度不同
77、相对论早在洛伦兹变换中就已经发现
78、电磁波对微观认识的突破
79、相对论向广义相对论突破关键点
80、洛伦兹是承上牛顿力学启下经典电动力学的伟大科学家
81、光速不变的L原理
82、科学理论永远不会见顶
83、 量子力学科学前沿突破是早晚的事儿
86、争论大概有三个世纪
87、隐藏三个世纪的波粒两重性可谓罕见
88、“支点切入”
89、“矩阵力学”
90、波动力学
91、《生命是什么?》
量子力学的多学科反复轮回
薛定谔的伟大科学功绩
94、科学同样进化不断出现奇迹
95、全球性科学大争论
96、索尔维会议
97、相对论又如何“怼”牛顿力学
98、波粒二象性
99、“爱因斯坦光盒”
100、测不准关系失效了吗?
101、爱因斯坦彻底输了
《怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算》强燕平著3、15年静下心来
现在,和2006年我们出版《原创技术发明方法 自主创新源泉》(赵大庆 强燕平著 华夏出版社)相比,已经过去了15年……
一年以来,媒体狂炒“怼”, “怼”费时费力,浪费最最宝贵的时间;并不能改变中国科学基础理论落后的现实,也不能获得急需的高科技,完全不能改变中国芯受制于人的历史沉疴;也可以说是,浪费了15年突破“专利壁垒”卡脖子的宝贵时间!……若果15年静下心来,用《原创技术发明方法 自主创新源泉》撬动地球,搞科学基础理论研究,坚持不懈,今天我们会突破多少专利壁垒???呵呵!
《怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算》强燕平著4、中国当务之急
现在,好在中国有心人认识到:中国当务之急是科学基础理论,去创新、去突破卡脖子壁垒!……
这里,香农定理和海森堡量子力学理论、爱因斯坦的相对论和摩尔定理都是不可多得的“科学元典”,是指科学经典中最重要的著作、是在人类智识史和人类文明史上划时代丰碑,是理性精神的载体,具有永恒的价值。所谓“永恒价值”自然是“不失效”、“不见顶”。“全部见顶端”根本不值一驳!可谓对其“永恒价值”的无知!……然而,中国有先知先觉的专家学者却在说:香农定理基本失效了,海森堡量子力学失效了……也有人添油加醋地说:香农定理和海森堡量子力学的技术应用全部都见顶;爱因斯坦的相对论和摩尔定理也全部见顶端——这就是说,中国主流完全认识到“钱学森之问”是中国当前高科技转型的重中之重!
也就是说,中国必须有中国自己的科学大师!中国必须有自己的“科学元典”!……
可是啊!时间紧迫,刻不容缓!
可是啊!我们必须从头做起;我们已经耽误了15年……这就更需要静下心来研究科学基础理论去应对“卡脖子”科技难题,哪还有时间去“怼”呢?!
《怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算》强燕平著5、屠呦呦从来不怼
我们没有时间去“怼”!比如,屠呦呦已经成为世界级科学家,世界顶尖科学大师!……
屠呦呦就从来不怼,相当低调,屠呦呦从来就是如水般静下心来,一心一意搞基础科学研究,40年如一日;2015年屠呦呦终获得诺贝尔奖。不是么!静下心来是重中之重的重中之重!
曾几何时,方舟子歇斯底里地“怼“屠呦呦,不应该得诺贝尔奖,应该是组织得诺贝尔奖……说了那么多恶毒言论,甚至谩骂!屠呦呦却一言不发;“任凭风浪起,稳坐钓鱼船”从来没“怼”过;60年如一日静下心来,一心一意完成青蒿素科学基础理论研究与科学实践,终成诺贝尔科学奖大业中国本土啊!第一人!……
屠呦呦的历史实践证明,获得高新技术,这绝对不是用“怼”、或者一句技术落后能够一言以蔽之的呀!怼归怼,落后归落后;却不能掩盖“怼”背后隐藏的是基础科学理论落后。2019年,bbc评20世纪最伟大科学家屠呦呦榜上有名:屠呦呦入围BBC“20世纪最伟大科学家”,和爱因斯坦并列
2019年1月25日 在14日公布的“科学家篇”名单中,中国首位诺贝尔生理学或医学奖得主屠呦呦成功进入候选人名单。 “20世纪最伟大人物”科学篇 图自BBC 和她一起入围的,还有物理学...
百度快照
用“怼”辩驳“卡脖子”确实无可奈何呦!科学实力最有发言权……
《怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算》强燕平著6、量子力学失没失效
到底香农定理、海森堡量子力学失没失效?
到底香农定理和海森堡量子力学的技术应用全部都见没见顶?
看一看强燕平怎么说的。请翻开《给你创新的支点》第二页,看上数第6行:
“我们所说的创新,是指科学领域的创新。科学的金字塔和社会发展中历史王朝的权利宝座完全不同,它一经建立就永远不会坍塌,它无须用暴力像推翻腐朽的权利宝座那样从朝代更迭来实现自己的发展。科学史上每一次创新,都在构筑着人类科学金字塔的基础,都会使人类科学金字塔变得更宏伟,更高大,更辉煌,这是永无休止继往开来的宏伟、高大与辉煌。所以科学创新是无止境的。只有抱着这种认识才能坚定自己创新的欲望,奠定一定会成功的信念。让创新的欲望燃烧你的血液吧!它将激发你的兴趣,让您感到欲罢不能,持之以恒、坚持不懈地刻苦探索,才有找到科学创新支点的机会。”……
任何款项基础理论与相应应用技术都是不可能见顶和失效的;强燕平在《给你创新的支点》一书说得还不清楚吗!该大彻大悟了吧?!
况且,量子力学是2个多世纪唯一众多诺贝尔奖巨擘的历史淀积,经历了200余年大论战取得的最伟大科学成果;最著名的1927年-第五届索尔维会议在比利时布鲁塞尔召开了,会议围绕爱因斯坦和玻尔两人关于“测不准”量子力学大辩论,索尔维峰会遂被冠之以“最著名”的称号,从而奠定了量子力学无可辩驳的科学史重中之重的地位。至今仍然是不可动摇,并且辐射到各个科学技术领域,不断开创新产业、创意平台的啊!!
《怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算》强燕平著7、任何科学基础理论任何时候都不能失效
赵大庆和强燕平在《原创技术发明方法 自主创新源泉 》专门用一个整章强调基础理论绝对不可动摇的科学地位。请看:
基础研究与发明创新
基础研究是基础与源头(185页)
从美国IT业看基础研究的作用
经典案例
加强自主创新(198页)
“在基础理论研究与技术创新的过程中,至关重要的环节在于建立基础研究与运用技术间的桥梁。桥梁是什么?简单的说就是连接一条沟壑的两个点的直线。从这个意义上去理解基础研究与运用技术的转换,就是找到两者间支点交变(效应)延伸的切入点,就是找到信息技术理论——巴丁表面能级支点的转化点,找到格罗夫CPU技术原型的肖克支点,晶体管放大——集成电路……”(187页文摘)
强燕平说,任何科学基础理论,任何时候都不能失效;科学如何快速发展,任何科学基础理论都不会见顶!这是科学的属性、这是科学法则,这是智识的力量!
1621年,自培根精诚乎颠:“知识就是力量”以来,整整400年,人类运用“知识就是力量,但更重要的是运用知识的技能”,已经超越历史、创造无数史无前例的智能神话……
从17世纪,“强调感官是人认识外界的一个必经的通道”走到今天的登陆火星、IT智能、物联网、量子通讯……量子力学已经从单一的物理学扩延到整个科学前沿,称之为:“量子科学”……
科学历史证明知识与技能从来没有失效过!且永远不会失效!即使电报进入历史博物馆,可莫尔斯“电码软件”已经成为“剪比特”芯片一大产业无可动摇的根基!甚至成为“卡脖子”的妖魔……
强燕平认为,香农定理、海森堡量子力学没有失效!且永远不会失效!
强燕平认为,香农定理和海森堡量子力学的技术应用全部都没有见顶!
所谓见顶,失效!仅仅是人类(某些人、权威)在某一个历史时刻,认识思维、观念见顶导致的观念困惑、思维固化与故步自封!……而不是客观性事实与自然现象(规律法则)出现了固化和停滞的啊!
今天,我们寻找破解“卡脖子”的唯一战略方法,只有基础理论研究的突破,别无他法!鉴此,怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算,这不该是中国最大的战略时尚吗?不是么!!!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算8、张首见证历史
历史见证。远的不说,就说2018年12月1日跳楼的华裔科学家张首晟,生前发现“天使粒子”奇迹,就是最好、最权威的历史见证!
张首晟对自己的科学发现奇迹,异常激动的,他说:
“非常非常神奇,这意味着一个量子比特可以拆成两个,对整个量子物理有根本的改变。”
啊!这是80年对海森堡量子力学的技术应用全部都没有见顶的科学最新的奇迹发现!是科学基础理论的重大突破!……
张首晟(名人百科)
张首晟(1963年-2018年),汉族,美国华裔科学家,祖籍江苏高邮,生于上海。斯坦福大学物理系、电子工程系和应用物理系终身教授。2007年,张首晟发现的“量子自旋霍尔效应”被《科学》杂志评为当年的“全球十大重要科学突破”之一。基于他对拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应的开创性研究,张首晟已包揽物理界所有重量级奖项,包括欧洲物理奖、美国物理学会巴克莱奖、国际理论物理学中心狄拉克奖、尤里基础物理学奖和富兰克林奖章。2009年,张首晟入选“千人计划”,并被清华大学特聘为教授,开始为祖国效力。张首晟是2013年中国科学院外籍院士。他是杨振宁的弟子。2017年7月21日,美国加州大学洛杉矶分校华裔科学家王康隆、斯坦福大学华裔科学家张首晟、上海科技大学教授寇煦丰等团队合作在《科学》杂志上发表了一项重大发现:在整个物理学界历经80年的探索之后,他们终于发现了手性马约拉纳费米子的存在。张首晟将其命名为“天使粒子”。2018年12月1日(当地时间),美国华裔物理学家,张首晟教授去世,终年55岁。
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算9、张首晟遗憾啊
张首晟遗憾啊!正当出成果的芳龄,并且已经完成“天使粒子”的突破。他已经看到:用不了多久,就必然出现海森堡量子力学的技术应用全方位的突破……
可惜啊!中年早夭,张首晟55岁就走了!啊!走得太早……
要不然的话,华裔科学家张首晟必然完成新材料和“芯”的新理论、远程“蝴蝶效应”之量子纠缠应用技术的端倪,如果全新突破必然产生一场“芯”的大革命,必将改变世界科学技术历史,创造奇迹!
那么,“天使粒子”未来如何突破?由哪一位科学家来突破?就只有用时间等待,等待“黑天鹅”的到来!……
这并不能成为香农定理、海森堡量子力学失效与技术应用全部都见顶的证明,而是正常的支点延伸,量子力学将延伸并进入更高端智能科学神奇境地!……
不是么!?马斯克已经开创了“奇幻科技”……
看日本早已经把量子力学转圜到所有科学前沿,成为“量子科技”啦!……已经不是单一物理学定律:
【文摘】日本量子科技的最新趋势和未来展望 ——基于第11次技术预见调查结果的分析
2021-03-19 11:10:21 来源: 科学家 举报
摘要:量子科学技术在物联网、人工智能、健康医疗、自动驾驶等方面应用广泛,对保障国家安全、促进高质量发展具有重要作用。本文论述了日本量子科技的研究现状,通过分析日本科技政策研究所科技预测中心KIDSASHI平台定期发布的报告,概述了各国量子科技战略和政策文件,并根据日本第十一次技术预见德尔菲调查结果,从各个主题的重要程度、国际竞争力、科技实现前景、社会实现前景和政策措施等五个方面对日本量子科技的未来发展趋势、应用前景进行了分析。德尔菲调查结果的数据表明,本次调查的702个主题的平均实现时间是2032年,量子科技的22个主题均在2032-2040年之间实现社会目标;日本将在2035年建成国家首台门控量子计算机;单自旋元件、量子传感器和量子中继技术的重要程度和国际竞争力较高。
关键词:日本,量子计算机,量子通信与密码,量子传感,技术预见
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算10、“天使粒子”路在何方
中国商人真是好神通,一时间量子水、量子鸡蛋、量子花生米、量子护肤品等等百十来量子商粉墨登场!……甚至算命先生也推出量子算命曰:波(阴)粒(阳)两相,招摇过市!如此皮毛炒作量子害人害己,天理岂容!?
要知道张首晟的“天使粒子”可是“十年磨一剑”的啊!
功夫不负苦心人!张首晟的“天使粒子”可以改变硅粒子独霸信息产业的历史,这不仅仅是信息产业哲学与芯应用技术大革命的开始,而且是对量子力学的科学理论突破的前沿成果展望……
两年前就有科学家预言:“Majorana费米子被发现,将从哲学层面对挑战人类对现有世界的认知,即世界不完全是正反对立的,有阴不一定有阳,有天使不一定有魔鬼。除此之外,这一发现还具有更加现实的意义——在固体中实现拓扑量子计算将成为可能。”
拓扑学(百度百科)
拓扑学(topology),是研究几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的一些性质的学科。它只考虑物体间的位置关系而不考虑它们的形状和大小。在拓扑学里,重要的拓扑性质包括连通性与紧致性。
拓扑英文名是Topology,直译是“地志学”,最早指研究地形、地貌相类似的有关学科。拓扑学是由几何学与集合论里发展出来的学科,研究空间、维度与变换等概念。这些词汇的来源可追溯至哥特佛莱德·莱布尼茨,他在17世纪提出“位置的几何学”(geometria situs)和“位相分析”(analysis situs)的说法。莱昂哈德·欧拉的柯尼斯堡七桥问题与欧拉示性数被认为是该领域最初的定理。
拓扑学的一些内容早在十八世纪就出现了,后来在拓扑学的形成中占着重要的地位。
“天使粒子”路在何方?
其实,莱昂哈德·欧拉的柯尼斯堡七桥问题也好、欧拉示性数定理也好,真正改变几何学、带来几何学革命的是笛卡尔的“动”态学“解析几何”;它源于笛卡尔的动性思维:
一天,笛卡尔偶有点小恙,不愿意动弹躺在床上百无聊赖,看天花板,茫然无奈时,突然看到墙角旮旯,有一个蜘蛛在天棚墙角跳来跳去,时而停下、时而到棚顶在一根根蛛丝的三维(两墙与一顶)空间坠下,又奇迹飘上去,没有多久就结下一张网,悬在墙角旮旯三维空间上……
笛卡尔立刻来了精神头,爬起来用笔画了起来,就这样诞生了解析几何……也就是说,拓扑学离不开笛卡尔的“动”性几何思维,在整合量子力学计算时,是“动性”拓扑主导?还是“动性”量子力学主导!?这是未来的一个谜!
以笛卡尔的“动”思维发现解析几何看,目前怎么能说香农定理、海森堡量子力学是见顶与失效了呢!?就因为张首晟离开了我们吗?
不要忘记:长江后浪推前浪啊!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算11、人死不能复生
假如,张首晟能再活五年、十年……他一定能够亲手实现量子力学技术应用的伟大突破,创造性实现全部信息产业固体中的拓扑量子计算与密码奇迹,并告诉人类:香农定理和海森堡量子力学的技术应用全部都没有见顶;也不会失效!
可惜啊!人死不能发复生,AI也无此功能,人类长生不老还在研究中?!
张首晟夭折这是中国科学技术的巨大损失,更是美国和世界科学技术的巨大损失;
可是啊!“天使粒子”已经证明香农定理和海森堡量子力学的技术应用全部都没有见顶!
遗憾的是,世界没有假如!……
美国自70年代“电脑发烧友”酷热之极。诞生了乔布斯苹果、格罗夫英特尔、比尔.盖茨微软等等全球领先的半导体巨头以来,一直在半导体行业遥遥领先,2020年占领了48%(即1930亿美元)的市场份额收入。根据IC Insights的数据,全球最大的15家半导体公司中,有8家在美国,英特尔的销售额排名第一……
特别是进入21世纪人工智能高速发展,芯片从智能手机、个人电脑、心脏起搏器、互联网、物联网和电动载具、电动车、轮船、飞机……特别是国防工业、导弹、航天卫星、超音速、激光武器、甚至家家户户的家用电子设备、智能手机、电子商品、数字化云服务、大数据等等……都无法离开小小的芯片!芯片已经成为经济发展举足轻重的“卡脖子”之挑战与机遇!特别是5G,精密机床急需高端芯片、集成电路尖端功能原器件;因为,美国西方集成电路起步的时候,中国正在文化大革命,出现历史性差距是自然的。中国2020年进口的芯片价值3500亿美元,较2019年增长14.6%;鉴此,“天使粒子”就成为我们国家实现拓扑量子计算的突破口、千载难逢的转折点机会;“机不可失时不再来”!当然,这需要知识!这需要科学历史典籍、文献!这需要人才!这需要静下心来思考!这需要淀积!这还需要勇气和运气!
这!特别还需要“十年磨一剑”坚韧顽强的视死如归!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算12、香农定理
香农定理(百度百科)
香农定理给出了信道信息传送速率的上限(比特每秒)和信道信噪比及带宽的关系。香农定理可以解释现代各种无线制式由于带宽不同,所支持的单载波最大吞吐量的不同。
在有随机热噪声的信道上传输数据信号时,信道容量Rmax与信道带宽W,信噪比S/N关系为: Rmax=W*log2(1+S/N)。注意这里的log2是以2为底的对数。
香农定理给出了信道信息传送速率的上限(比特每秒)和信道信噪比及带宽的关系。
这是在华裔科学家张首晟没有发现“天使粒子”之前,通过各种参数计算确定的理论公式。
如果按张首晟理论,深入研究,发现新材料,改变宽带模式,实现量子力学拓扑材料,拓扑宽带容量会更大、速率更快,一定能突破香农定理给出了信道信息传送速率的上限(比特每秒),轻而易举的改变信息速率和信道信噪比,进入量子力学更迅速、无信噪“蝴蝶效应”般神奇比特通信新时代!……
事实上,美国早于日本已经提出“量子科学”概念,而不是去讨论香农定理、海森堡量子力学的技术应用见没见顶的愚昧想法?!……
在过去的二三十年里,美国科学前沿一直在进行“量子科学”的全方位研究,甚至应用量子科学对科学技术、商用经济、电子通讯、5G战略与发展(5G的发展改变了无人机、地面车辆、遥感器和物联网)、密码、定向能、原子钟、量子传感器。包括陀螺仪、加速度计、磁力计和重力传感器等等……国防多领域的行动产生了深远影响,同时开展互联网(城市)云脑研究计划,构建互联网(城市)云脑技术和企业图谱,为提升企业,行业与城市的智能水平超前服务,并建立全球领先之“云”IT智能霸权!(更多“电脑发烧友”知识奇迹请看《e时代支点揭秘》强燕平“原创力支点网站”)
在此关键时刻,我们追都追不过来……还有时间去讨论什么香农定理、海森堡量子力学的技术应用见没见顶吗?哪有宽裕的时间呵!权威啊!可笑之极……
从理论上讲,e(电子)的能力与力是受爱因斯坦方程E = mc2规定的。方程彰显,爱因斯坦方程和核心,每一种物体都有无比巨大的能量。大到地球,小的沙粒,所有生物、植物、动物、固体、液体……无一例外;这就是质能相当。
这是宏观的认识;人类进入微观,麦克斯韦方程式带来了量子力学革命;e(电子)的能力与力又如何受爱因斯坦方程E = mc2规定而变化呢!?这是科学必须思考的问题!
这里,就存在库伦定律,如果以普适媒质的相邻粒子间感应的传播取代带电粒子的力就相当于替代了库伦定律……爱因斯坦就是用这种模式替代了牛顿力(f)。其实,这只是用一种方程式替代另一种方程式的诡秘方法,大自然承认不承认,时不我知?这是科学诡辩术吗?!海森堡量子力学的技术应用就在于挑战了爱因斯坦的“确定性”!因为爱因斯坦说:“上帝不扔骰子!”
虽然相对论替代牛顿的绝对时空观,爱因斯坦却仍保留上帝的因果性和决定论!爱因斯坦相信上帝远过于相信海森堡……
以海森堡量子力学诞生为标志的量子力学,却完全、彻底抛弃了经典的因果关系,宣称人类并不能获得实在世界的确定的结果、称自己只有由这次测量推测下一次测量的各种结果的分布几率,而拒绝对事物在两次测量之间的行为做出具体描述;这种量子力学表述,得到1900年普朗克公式支持。科学家并重新发现牛顿的“粒子说”,全面挑战爱因斯坦的“光量子”……开始了200多年“波粒两相性”大论战,在1927年索尔维第五次会议大论战,达到“不确定性”论战最高峰,玻尔与爱因斯坦大论战达到白热化……当年在世的物理学家、几乎都是诺贝尔奖巨擘全都卷入其中……而量子力学也在辩论中发展成熟起来,很难找到其他先例能和这次大论战相比,成为量子力学成熟与伟大的历史标志。
十分遗憾的是,爱因斯坦在离开这个世界之后的今天,直到目前为止,每次的实验结果似乎并没有站在爱因斯坦这位科学伟人这边,“上帝扔骰子”也永远是“不确定性”的!……
今天,带着这样的问题-我们应不应该试问:麦克斯韦方程式替代了库伦定律,那么,库仑定律的电子的力就不存在、消失了吗!?
同理,爱因斯坦相对论替代了牛顿万有引力定律。万有引力就此在宇宙地球就完全不存在、而凭空消失了吗!?
宇宙地球大自然不会给牛顿一个宇宙“超距力”万有引力定律!过200年又给爱因斯坦一个宇宙地球另一个“相对论”时空弯曲定律!?
因为大自然对所有科学家永远是平权的呀!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算14、全方位突破
也就是说,质量为m千克的任何物质,内部都隐藏着mc^2焦耳的能量。这些巨大的能量和物质的结构有关。主要以物质中粒子和粒子之间的势能(核能)形式存在。
这就揭示了未来只要改变宽带模式、改变材料,实现量子力学拓扑材料,拓扑宽带容量,信息速率和信道信噪比一定随之改变……而实现香农定理和海森堡量子力学的技术应用全部的全方位突破成为可能。
问题是爱因斯坦始终坚持的经典哲学思想和因果观念:一个完备的物理理论应该具有确定性、实在性和局域性。
爱因斯坦认为,量子论中的海森伯原理违背了确定性。根据海森伯的测不准原理,一对共轭变量(比如:动量和位置,能量和时间)是不能同时准确测量的:当准确测定一个粒子在此刻的速度时,就无法测准其在此刻的位置;如果要想准确测定位置,就不可能准确地测量速度。
爱因斯坦对此说:“上帝不是掷骰子!”
然而,以物质中粒子和粒子之间的势能(核能)形式存在,在不同材料宽带容量,信息速率和信道信噪比,应该是完全不同的!这里,人和上帝扔骰子的区别是:人掷骰子,是外表的必然;上帝掷骰子,是本质的必然。
科学历史总是通过时间检验。不过,即使在之后的二三十年中,玻尔的理论占了上风,量子论如日中天,它的各个分支高速发展,给人类社会带来了伟大的技术革命,爱因斯坦仍然固执地坚持他的经典信念,反对哥本哈根对量子论的诠释;因为,还存在一个“超距力”问题;法拉第通过深思熟虑提出了“场”!……
于是就出现了法拉第“线”;用“力线”描述磁极之间和带电体之间的相互作用,指出力线在空间是曲线而不是直线。各种各样的力线(如“热力线”、“重力线”、“电力线”、“磁力线”,甚至“光线”)布满空间,各自形成力场……
那么,量子力学是不是应该有量子场呢?
如果“量子场”并不是真实的存在,“量子纠缠”确实得到实验证明:2015年11月发表在期刊《Physical Review Letters》上的一篇论文中,研究人员给出了迄今为止最可靠的证据,证明量子纠缠的确存在。美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员们制造了数对两两相同的光子,并将它们分别送往不同的地方进行观测。该研究团队成功堵住了此前贝尔实验中的三大“漏洞”,最终取得了卓越的实验成果。开展的一项实验显示,“幽灵般的超距作用”的确存在,并为其提供了具有说服力的证据……
量子科学全方位突破和量子通信已经迫在眉睫!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算15、粒子世界有两大家族
粒子世界有两大家族,费米子和玻色子。目前人类已知的所有基本物质粒子都是费米子,是构成物质的原材料(电子、夸克、中微子),而传递作用力的粒子(光子、介子、胶子、W和Z玻色子)都是玻色子。
科学家大致认为是这种粒子,只沿一个方向运动,这通常被认为有可能用来实现低能耗的信息传输和处理。
另外,还处在“量子纠缠”:
存在大尺度、超远距离同时互动能量属性,更具有重要的潜在应用价值:让量子计算成为现实。自然而然彰显了香农定理、海森堡量子力学没有失效;永远不会失效;同样,香农定理和海森堡量子力学的技术应用全部都没有见顶,永远不会见顶!
说“量子纠缠”就不能不说“薛定谔猫”;死猫和活猫纠缠在一起,出现“生死叠加”量子态。在《强燕平论变异》我们强调“生死叠加”是一种自然现象,有生就有死,生命的时间与死亡的时间是平行叠加的;“活”的先决条件是薛定谔的“生命以负熵为生。”镭的衰变与否并不是随机的,有它量子力学的内在规律!……
薛定谔的猫(百度百科)
(量子力学思维实验)
薛定谔的猫(英文名称:Erwin Schrödinger's Cat)是奥地利著名物理学家薛定谔(Erwin Schrödinger, 1887年8月12日~1961年1月4日)提出的一个思想实验,是指将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率,如果镭发生衰变,会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,猫就会死;如果镭不发生衰变,猫就存活。根据量子力学理论,由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加,猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。但是,不可能存在既死又活的猫,则必须在打开容器后才知道结果 。该实验试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题,巧妙地把微观物质在观测后是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来,以此求证观测介入时量子的存在形式。随着量子物理学的发展,薛定谔的猫还延伸出了平行宇宙等物理问题和哲学争议。
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算16、完全建立在“电磁感应”之上
对于今天大数据信息流量和1820年奥斯特发现“电磁感应”的历史来说,那时候我们还没有认识到费米子和玻色子小尺度……还是宏观认识;也就是说,而今说的电信科学基础理论(信息),自奥斯特就已经突破了不知道多少次了?!
说完近的“天使粒子”,就让我们说说远的吧……
纵观全人类电信发展的整个框架,完全都是从奥斯特“电磁感应”的科学理论突破开始,完全建立在“电磁感应”之上……
1820年,奥斯特在课堂上做实验偶然发现在通电时,实验台上磁针突然偏转了一下……课后,奥斯特反反复复重复实验,确定实验无误,就这样首先发现载流导线的电流会作用于磁针,使磁针改变方向。这就是“电磁感应”……
美国旅欧画家莫尔斯在一次惊险旅途中,在轮船上结识了杰克逊。杰克逊是波士顿城的一位医生电学博士,在巴黎出席了电学研讨会后回国与莫尔斯巧遇。闲聊中,杰克逊眉飞色舞谈电磁感应……
“什么叫电磁感应?”莫尔斯问。
杰克逊说着从旅行袋中取出一块马蹄形的铁和电池等说道:“这就叫电磁铁。在没有电的情况下,它没有磁性;通电后,它就有了磁性。”
莫尔斯如获珍宝,回国立刻跟进“电磁感应”,在1839年发布了第一项发明:“莫尔斯”码,运用“莫尔斯”码来传递信号发明了电报,1844年莫尔斯从华盛顿到巴尔的摩拍发人类历史上的第一份电报。在座无虚席的国会大厦里,莫尔斯用激动得有些颤抖的双手,操纵着他倾十余年心血研制成功的电报机,从而开创了人类的有线通信,彰显了“电磁感应”的应用无穷价值!……
尽管电报已经进入历史博物馆,“莫尔斯”码-软码已经成为“剪比特”集成电路的灵魂!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算17、从“琥珀之力”开始
说得更久远,就是从英国女王御医吉尔伯特发现的“琥珀之力”之电的命名了。
你会从400年前吉尔伯特用拉丁语词根“琥珀之力”,创造出“电”这个全新词汇的支点——摩擦生电,看到电磁波已经悄悄用极微弱的“琥珀之力”走进了人类的生活视野、悄悄走进科学前沿……
为了得到持续的电流,1605年德国的物理学家格里克用摩擦不断旋转的硫磺球为支点,制成了最早的感应起电机,率先使琥珀之力的支点跃入应用的平台……
此时的电磁感应,已用自己的电火花悄悄露出端倪,呼唤着素有准备的科学家!……
到了1820年奥斯特偶然发现“电磁感应”,就把“琥珀之力”推向电世纪大舞台、天注定辉煌无限,这有莫尔斯电码为证明;接下来,走到科学前沿前台的是铁匠的儿子法拉第,切入“电磁感应”,用环形(导线圈)替代了奥斯特的直导线。在磁铁运动穿过线圈时,同样出现了“电磁感应”现象……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算18、迪费的玻璃棒
自吉尔伯特的开创“琥珀之力”电学研究以来,电学基本概念框架在建立中,定量实验成为难点。吉尔伯特已经认识到一切物体可以分为“电物体”和“非电物体”两类,其中的电物体就是通过摩擦可以带电的物体,非电物体则不可能带电……随着迪费从玻璃棒与树脂带电的排斥又吸引的支点现象,发现了正负电,并提出了同性相斥、异性相吸的法则,这已是电火花机理——电学的端倪……
1729年,英国卡尔特修道院的养老金领取者格雷、英国科学家格雷偶然发现,当玻璃管经摩擦带电时,塞住玻璃管两端的软木塞也带电。进一步,他有意识地用一根木杆的一端插进软木塞,而另一端插进一个象牙球,结果发现,当玻璃管带电时,连象牙球都可以吸引羽毛;得出结论:有些物质可以传送电,而有些物质不能传送,只能用来保存电荷,区分出:
导体——电在金属线体的传输;非导体——电不能在丝线等物传导的物理性能,使电学支点再向前延伸了一大步;
1734年,迪费发表了一封信,信中说:“我凑巧又发现了另一原理,它比前一原理更富有普遍性并更加值得注意,而且对于电学研究提出了新的阐释。这原理是:有两种各不相同的电,一种我称为玻璃电(vitreouselectricity),另一种我称为树脂电(resinouselectricity)。第一种是玻璃、岩晶、宝石、兽毛、绒毛和其他许多物体的电;第二种是琥珀、硬树胶、树脂漆、丝、线、纸和其他大量物质的电。这两种电的特性是,比如说,玻璃电物体排斥一切同电的物体,但是相反,吸引一切树脂电物体。”
实际上迪费发现,树脂质物体可以产生玻璃电,玻璃质物体也可以产生树脂电。
随着马森布罗克发现了莱顿瓶,最先由Pieter van Musschenbroek(1692年-1761年)在荷兰的莱顿试用。作为原始形式的电容器,莱顿瓶曾被用来作为电学实验的供电来源,也是电学研究的重大基础。莱顿瓶的发明,标志着开始对电的本质和特性进行研究的继续、人类认识并学会了如何储存电;
莱顿瓶又为库仑提供了用牛顿力学研究电力、电流量所需的机会,莱顿瓶可随时随地让库仑得到点电荷,研究起来十分方便,库仑认识到电流量与电力的统一,建立了电学史上第一个物理定律——库仑定律!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算19、富兰克林放风筝
1752年6月的一天,阴云密布,电闪雷鸣,一场暴风雨就要来临了。美国科学家富兰克林放起了风筝……这是非常危险的啊!曾有俄国科学家雨天放风筝触电死亡……
随着富兰克林用风筝把天上雷电引到地上,装入莱顿瓶,证明了天上电和地上(摩擦生电)电的相同,发现了宇宙光电学;并通过放风筝发明了避雷针,证明科学历史总是在偶然中不断地前进!前进、进!……
不是么?!奥斯特在课堂实验的偶然“通”、“断”电流时的磁针偏转,发现了“电磁感应”……
同样,为了深入研究“电磁感应”,法拉第便在磁铁周围撒了些碎铁末,看到了有规律排列的“磁力线”、受此感悟和提醒,就这样在1831年,法拉第偶然发现了“法拉第线”!……进一步引发“动电生磁、动磁生电”并升华了奥斯特“电磁感应”理论;自此电学进入诡秘的“力线”天界……世界各种各样的力线(如“热力线”、“重力线”、“电力线”、“磁力线”,甚至“光线”)布满空间,各自形成力(场)……呼唤着麦克斯韦走进科学前沿,建“场”理论之丰功伟业……
科学发现必然转圜到原创技术发明,电信科学的诞生,亦遵循此规律。16年后,莫尔斯用“电磁感应”叩开了电磁波信息技术的大门,人类步入了跨洋通讯的新纪元;莫尔斯为人类通信时代的到来,立下不朽的丰碑。此时,数字电码软件与磁盘硬件已经从他的电报原理中诞生,热辣辣了历史已经开始了全球信息产业化的历史潮流……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算20、库仑定律
于是,电学第一个定量研究理论应运而生。1785年法国科学家C,-A.de库仑由实验得出,真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力同它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同名电荷相斥,异名电荷相!也就是说,第一个流量(电荷相互作用)理论定律是库伦定律,是在牛顿力学研究电力、电流量所需的机会和体量过程中,在236年前突破诞生的。
库仑定律(百度百科)
库仑定律(Coulomb's law)是静止点电荷相互作用力的规律。1785年法国科学家C,-A.de库伦由实验得出,真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力同它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同名电荷相斥,异名电荷相吸。
这时候,麦克斯韦方程组还没有催生爱因斯坦狭义相对论!这必须从“伽利略变换”说起……
也就是说,人类通往量子力学的通道不仅仅只有奥斯特的“电磁感应”和麦克斯韦方程组;另一条通道是的“黑体辐射”和“伽利略变换”……这是人类科学历史必须掌握的知识与科学发现前沿编年史略——科学历史总是按科学前沿金字塔形向上发展,科学发现的金字塔底座越来越大、越来越坚实宽广……这样,后来人(科学家)才能攀登到高端;却永远不可能达到顶点——因为科学发现永无止境,没有最高的顶峰点!……
鉴此,科学发现绝不是“怼”出来的!只能静下心来研究科学基础理论和科学历史规律,审时度势,时刻准备着应对未来挑战!是不是啊!?……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算21、库仑定律是香农定理的电学启蒙
库仑定律是香农定理的电学启蒙,是应用牛顿力学在电子理论宏观规律的揭示;哪个年月海森堡量子力学还没有诞生,必须等待普朗克科学基础理论的突破、等待普朗克公式彰显量子力学的大辩论……
这就要从当年的科学前沿“黑体辐射”开始。1859年,德国物理学家基尔霍夫在总结当时实验发现的基础上,用理论方法得出一切物体热辐射所遵从的普遍规律:
在相同的温度下,各辐射源的单色辐出度Mi(λ,T)与单色吸收率αi(λ,T)成正比,其比值对所有辐射源(i=1,2,┄)都一样,是一个只取决于波长λ和温度T的普适函数。而黑色物体对可见光能强烈吸收,则当获取能量时也应有在可见光区的强烈辐射,因而从黑体辐射的角度研究确定普适函数的具体形式就具有极大的吸引力。显然,如果单色吸收率αi(λ,T)=1,则该辐射源的单色辐出度Mi(λ,T)就是要研究的普适函数。而αi(λ,T)=1的辐射体就是绝对黑体,简称黑体。
看来,“黑体辐射”科研之路还很漫长,它需要等待41年后,普朗克来用“黑体辐射”推开“量子力学”的神秘大门……
科学基础理论突破为什么都是偶然的,有了科学基础理论突破,才有相应的应用技术登上科学技术历史舞台;最经典的案例是奥斯特发现“电磁感应”直接催生了美国画家莫尔斯发明电报!电报“码”语言……
1837年,莫尔斯开创的电码,只使用零和一两种状态的二进制代码,代码包括五种:短促的点信号“・”,读“滴”(Di)保持一定时间的长信号“—”,读“嗒”(Da)表示点和划之间的停顿、每个词之间中等的停顿,以及句子之间长的停顿;也就是说,莫尔斯巧妙地把时间间隔看做一种特殊的电码。
莫斯电码最早就是用一些表示数字的点和划来进行表示的。其中的数字对应单词,也就是需要查找一本代码表才可以得知每个词所对应的数字,这种信息编码标准的莫斯电码,它拥有非常长的生命力,就这一点来说,就是其他编码所无法超越的,一直延伸到“剪比特”……
如图:
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算22、电报走进历史博物馆并没有完结
奥斯特发现“电磁感应”是1820年,19年后的1839年,莫尔斯发明了“电磁感应”应用技术电报,开创了人类电信时代。
尽管电报今天已经走进历史博物馆;可是啊!莫尔斯的电报语言(0与1)早已经成为电信语言的灵魂,成为剪比特不可替代的电信生命基因……而无法失效,无法替代,剪比特应用技术永远不会见顶!
它的优势在于,仅仅依靠一个平稳的不变调的无线电信号,无线电通讯设备比起其他方式自然会更加的简单,同时还能在高噪声、低信号的环境中使用。与此同时,它所需要的频宽也是很窄,还能够帮助两个母语不同、在话务通讯时会遇到巨大困难的操作者之间进行沟通。鉴此,在QRP中最常使用的方式也就是莫尔斯码……
就这样阴差阳错地催生了,尼古拉斯·尼葛洛庞帝的《数字化生存》前沿科学理论。
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算23、塞缪尔·莫尔斯的伟大开创
塞缪尔·莫尔斯(Samuel Finley Breese Morse,1791年4月27日-1872年4月2日),男,是一名享有盛誉的美国画家、电报之父。1791年4月27日出生在美国马萨诸塞州的查尔斯顿,Morse最初的职业是画家。1839年他发布了他的第一项发明“莫尔斯”码。他的同行发明的电报就是运用“莫尔斯”码来传递信号的,1844年莫尔斯从华盛顿到巴尔的摩拍发人类历史上的第一份电报。 在座无虚席的国会大厦里,莫尔斯用激动得有些颤抖的双手,操纵着他倾十余年心血研制成功的电报机。1872年于纽约逝世。
1839年莫尔斯发明了信号传递的莫尔斯“码”:
莫尔斯重新研究了奥斯特实验,突发奇想,用电磁感应的电信号,和26个英文字母对应组合成电码硬件,电讯软件实现了室内传送信号通讯。随后,实验距离山丘2.7公里之间的通信,成功完成了点切入,实现了无线电电报信号的通信实验。
科学发现永远是可遇不可求!用巴斯德的话说“是给有准备的头脑……”科学历史就是这样演绎发展,莫尔斯发明了电报,电子通信才能承上启下地从有线到无线、再到智能化信息传递、IT、pc、互联网、物联网、人工智能等等……不断创造信息产业新世纪!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算24、“莫尔斯电码”比特之源
短促的点信号“·”,读“滴”;保持一定时间的长信号“—”,读“嗒”。间隔时间:滴=1t,嗒=3t,滴嗒间=1t,字符间=3t,单词间=7t。这就是莱布尼茨的BT(0与1)数字电码的再现……莫尔斯在1844年完成了电报发明,科学历史等待了177年,才诞生20世纪尼古拉斯·尼葛洛庞帝创作的《数字化生存》,风行了剪比特才成为可能,并创造了21世纪互联网辉煌!
早在1896年在英国取得无线电报发明专利,完成了通讯从有线到无线的历史性跨越还需要等待在博洛尼亚大学学习期间,马可尼用电磁波进行约2公里距离的无线电通讯实验的成功!……
1897年,在伦敦成立“马可尼无线电报公司”。1909年他与布劳恩一起得诺贝尔物理学奖,被称作“无线电之父……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算25、信息产业化历史潮流创始人
为什么我们反反复复阐述莫尔斯电码!?因为全球信息产业化历史潮流创始人,非莫尔斯莫属!无可替代的创始人是莫尔斯,没有莫尔斯发明BT(0与1)数字电码和电报,根本就不能催生了火车历史时代的真正开始,更不能有今天智能手机、IT剪比特奇迹经济的辉煌!……
于是,电信科学历史随奥斯特“电磁感应”意外孵化诞生了“法拉第线”,进一步1854年“法拉第线”切入麦克斯韦“场”——这同样是一个偶然:麦克斯韦从剑桥毕业,偶然读到了法拉第的《电学实验研究》,立即被书中新颖的实验和见解吸引住了……自此,麦克斯韦走进科学前沿……接下来是应用数学方程式精确运算来证明电力磁力的统一理论,史称“世界最美的方程组”,这需要时间和历史的耐心等待,谁也没有想到,是等待一个铁匠的儿子,没有读过书的印刷工人法拉第……
科学发现的历史是诡秘的,从不按常理出牌!谁也没有想到:库仑定律恰恰成为麦克斯韦方程组的运气……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算26、离不开剪比特
虽然电报完成了历史使命,21世纪AI人工智能第四次浪潮仍然离不开莫尔斯“码”,离不开剪比特……
这就是莫尔斯发明家必然名垂千古的比特韵苑!……
科学技术的历史,科学基础理论的历史,永远是不断突破的历史;奥斯特发现了“电磁感应”,理论的深入和进一步突破之后,历史在召唤法拉第……所以科学历史学家众口一词说:
英国著名化学家戴维一生最伟大的贡献就是发现了和培养出法拉第!
中国“千里马常有,而伯乐不常有”的圣训。可见,在科学基础理论研究领域,能够发现选用人才的人,还有比比人才本身更难得的吗?!所以,科学史公认:著名化学家戴维一生最伟大的贡献就是发现了和培养出法拉第!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算27、铁匠的儿子法拉第
迈克尔·法拉第 (Michael Faraday,1791年9月22日~1867年8月25日),英国物理学家、化学家。
法拉第是萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠的儿子,是全世界自学成才最著名的草根科学家,年轻酷爱科学,他的知识都是在印刷厂打工读书得到的。
有一天,表哥给法拉第一张戴维讲演入场券,法拉第兴致勃勃来到会场,特别认真听讲,一个字不漏记笔记,回去整理一篇读书笔记,寄给戴维老师;笔记给戴维印象异常深刻,后来戴维因为实验眼睛受伤,便让法拉第来戴维实验室工作……从随从、学生成为助手!
现在,世界有一种主流科学讲究是看学历、看背景、看权势……其实,在科学历史的不同时期,总是有那么一些带着金子般的心自小追求科学的成功者;就说爱因斯坦发表相对论文章时,只是一个失业的穷大学生、还有1733年出生于英格兰郊外的一个农庄的普利斯特列,自幼父母双亡,生活漂泊不定,自学成才,成为英国著名的科学家、教育家著有《几种气体的实验与研究》、在这之前有焦耳-1818年出生于英国的索尔福,从小体质羸弱不能上学,只得在家中跟父亲学习酿酒技术,焦耳并不满足,利用空闲时间自学化学和物理,研究发现了焦耳定律Q=I²Rt或Q=UIt或Q=(U^2/R)t!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算28、是思维?还是方法?
法拉第的成功绝对没有背景,没有富爸爸,没有金钱,这个年轻人只有贫穷!法拉第却有一颗追求科学、一心突破历史使命无怨无悔、金子般的心啊!……历史证明,科学发现与科学理论研究必须静下心来,刻苦学习,获得丰富渊博知识,以待不时之需。
那么,为什么英国著名科学家戴维没有突破奥斯特科学前沿“电磁感应”科学基础理论呢?而是法拉第???
是思维?还是方法?是胆识?还是机会?运气?
应该是思维、方法 + 运气、胆识? !因为在整理老师的交流资料中,他得知奥斯特正在研究电与磁的关系。虽然自己对此很感兴趣,但在老师眼中,研究电与磁是他的专利,毕竟“在那个时代,公认的科学家注目某一领域的工作时,就认为下层的人不能进入那同一个领域。”(《科学蒙难集》,解恩泽主编)凭他对老师的了解,老师不会同意自己研究电与磁的——这是思维观念差异。
强燕平说科学发现就是颠覆,就是怀疑一切……恰如笛卡尔说:“只要我们在科学里除了直到现在已有的那些根据以外,还找不出别的的根据,那么我们就有理由普遍怀疑一切,特别是物质性的东西。”
好奇与怀疑是科学发现最重要的思维与方法论。1831年法拉第作为随从跟老师戴维去欧洲考察,会见了奥斯特等科学家;法拉第敏锐地发现了奥斯特在电与磁研究方面的重要意义。回到英国后,便抽下班时间研究电学。
几年后,戴维带着法拉第参观科学大咖沃拉斯顿关于电与磁关系的实验。实验过后,戴维外出访问,留在伦敦的法拉第查阅了有关电与磁的一切文献——这就是千载难逢的“机会和运气”:
法拉第重复了一系列的实验。通过简陋的装置,短时间就发明了世界上第一台电动机。显然,奥斯特只是发现了电流的磁效应,法拉第则掌握了电与磁的相互转变及更多理论……
朋友们都认识到这个发明的重要性,规劝法拉第抓紧对外公布。按道理,法拉第应该等戴维回来,详细汇报后再公布。考虑当时各国研究电与磁方面的竞争异常激烈,而戴维归期未定,法拉第遂公布了这个结果,然后抛下欧洲科学界的一片哗然,带着新婚妻子去远方的海滨度假……
这就是好奇思维、怀疑+方法、胆量和运气整合必然成功的定则啊!
当然,这需要“有准备的头脑……”
——巴斯德
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算29、既是思维!又是方法
也许,成功既是思维!又是方法、机会和胆识!
这里,静下心来科学研究,是最最最关键的素质,这是成功必须的格局,任何国家和任何自然人都是这样,就像“三无科学家”屠呦呦那样,只有静下心来,长年刻苦学习,十年磨一剑地搞科学研究,别无选择!……
其实,法拉第的机会是戴维给的——英国《哲学年鉴》的主编想要请戴维撰写一系列文章,评述奥斯特的发现以及电磁学实验的发展情况;戴维直接把这一工作交给了羽翼渐丰的爱徒法拉第……
法拉第先从理论下手,对于安倍法拉第一字都看不明白,之后只想到用实验的方法,自己去寻找答案了;可是啊!规范化的实验方法正是戴维教给他的。
曾几何时,1931年年10月,戴维力排众议带着爱徒法拉第前往欧洲大陆考察,拜会安培、伏特、奥斯特这些欧洲大陆上著名的科学家。虽然因为政策等原因,法拉第这次考察的官方身份只是戴维夫妇的仆人,但能够单独和自己的老师一起考察学习,去见识欧洲电学研究最顶尖的一批科学家,法拉第也十分感激……
早在1833年,法拉第就发现了硫化银的电阻随温度变化情况不同于一般金属,这一伟大发现,在188年后的今天,成为人类半导体现象的第一模式,却被科学家忽略。法拉第也没有想到:今天半导体芯片技术成了世界科技争夺与国力较量的核心竞争力……
啊!伟大的法拉第!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算30、用环形线圈替换了奥斯特的直导线
有意思的是,戴维和法拉第一样,也来自于社会底层,是一位木匠的儿子。戴维在父亲亡故之后,便在一家药店打工补贴家用,并在和药店里的瓶瓶罐罐打交道时爱上了化学。有了现代化学的框架作为理论指导、伏打电池作为实验工具,年轻的戴维短时间就成为“电解发烧友”不到三十岁就发现了钾、纳、镁、钙、锶、钡、硅、硼、氯等元素……是人类历史上独自发现元素最多伟大的科学家。
另外,戴维长相英俊,自然成为19世纪39年代英国以至于世界最闪耀的科学明星!并顺利获得了爵士头衔,并迎娶了富有美丽的贵族寡妇,大踏步迈入了大英帝国科学精英、缙绅阶层……
可见戴维与法拉第有着共同的自学成才能力、天才、秉性、科学巨擘的格局!……
1831年,法拉第重复了奥斯特实验,在重复过程中,突发奇想,法拉第用环形线圈替换了奥斯特的直导线,把条形磁铁穿过去,一瞬间创造了“动磁生电”奇迹……
找到了“动磁生电、动电生磁”的支点,作出了关于电力场的关键性突破,永远改变了人类e文明历史进程!
奥斯特发现“电磁感应”是1820年,11年后的1831年法拉第就实现了“电磁感应”的重大突破;8年后的1839年莫尔斯就完成了“电磁感应”应用技术学的谈判,发明了电报……这就是科学基础理论与实用技术支点延伸!延伸!
啊!不断延伸的科学发现编年史!不是么!?
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算31、支点二次突破奇迹频出
科学历史记载:首先必须要有科学原理的突破,切入该原理研究下去必然出现原创技术重大发明,随之自然而然就要实现技术二次突破:
1844年莫尔斯电报二次突破,实现了跨洋通信。电报正在成为瓦特蒸汽机铁路时代的催化剂……
可是啊!奥斯特“电磁感应”仅仅作为现象,还必须实现理论的二次突破,这一重任就落在迈克尔·法拉第巨人肩上。
1831年10月28日法拉第发明了圆盘发电机,是人类创造出的第一个发电机。
牛顿把宇宙万物都看作质点(构成阿基米德顿悟的延伸支点)。
牛顿说:“站在巨人肩上!” 法拉第发现,奠定了电磁学的科学理论的基础,可以说是麦克斯韦的先导;实践了“站在巨人肩上!”的“法拉第线”支点延伸!……
前面,我们提到是思维?还是方法?
法拉第的成功既是思维又是方法;变换思维需要方法,用环形线圈替换了奥斯特的直导线就是思维与方法变换的成功经典。我们说过,科学发现就是颠覆!然而,和刘邦、项羽消灭胡亥二世的颠覆存在本质区别,科学发现不是推到重来而是加宽加大加高,科学金字塔的辉煌底座,变得更高大、更开阔、更天马行空!
也就是说,运用支点,走向辉煌!实现支点二次突破辉煌奇迹频出……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算32、支点=辉煌
法拉第重复了奥斯特的实验,突发奇想,把直导线,弯成一个圆圈,再把磁铁穿过通电的圈,反反复复,发现了电磁感应“趋近点”!
法拉第深刻感悟说:“所有自发的趋近和附着现象” ——“趋近点”是导致法拉第线原创创新的支点……
法拉第印证了支点=辉煌!法拉第是第一个实践支点切入法最伟大的草根科学家!……
于是,电学就从奥斯特“电磁感应”孵化出“法拉第线”,再由麦克斯韦引入“场”概念,并通过麦克斯韦方程组完成了磁力与电力的统一!——这就是强燕平说的“支点延伸、再延伸”……
请翻开《原创技术发明方法 自主创新源泉》第五章(147-159页)我们用一整章论述了 “支点延伸、再延伸”:
发明捷径——支点与支点的延伸
一 什么是 支点的延伸 147
二 支点的延伸的由来 150
三 技术发明不是推倒重来 152
四 科学史实的证据 154
五 捷径——找到支点延伸的切入点157
六 延伸、再延伸! 159
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算33、“动电生磁、动磁生电”到“场”
我之所以比别人看得远一些,是因为我站在许多巨人的肩上。”(157页《原创技术发明方法 自主创新源泉》)请看:电信突破“站在许多巨人的肩上”的路线图 ——奥斯特“电磁感应”科学理论——催生了美国画家莫尔斯的电报“码”语言——法拉第重复了奥斯特实验揭开“动电生磁、动磁生电”的“场”秘密——麦克斯韦接过法拉第实验,在运用数学理论,用方程式证明了法拉第“场”学说,史称最伟大的麦克斯韦方程;电磁理论对此并不能到顶!d=====( ̄▽ ̄*)b——还需要赫兹再一次深入法拉第实验,设计在闭环开了一小小缝隙进行实验,发现了小火花-电磁波——马可尼发明无线电;1894年,年满二十岁的马可尼了解到海因利希·赫兹几年前所做的实验,这些实验清楚地表明了不可见的电磁波是存在的,这种电磁波以光速在空中传播……
从1820年到1897年,短短的77年人类就完成无线电通讯“无中生有”的神话!
啊!这就叫【支点延伸、再延伸!】
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算34、“无线电”
电磁理论的再一次突破,科学历史让又一位美国画家马可尼,在电报应用技术上完成重大突破,发明创造了“无线电”,揭开了无线电通讯秘密工具……
在博洛尼亚大学学习期间,他用电磁波进行约2公里距离的无线电通讯实验,获得成功。1897年,在伦敦成立“马可尼无线电报公司”。1909年他与布劳恩一起得诺贝尔物理学奖,被称作“无线电之父”——无线电成为100多年后人类无绳手机的基础,才能演绎出乔布斯发明“智能手机”横行天下,纵横椑阖成为互联网、地球村得心应手全球经济空前强大之巨人之力……
到此,还需要发明大王爱迪生登上历史舞台,穿越麦克斯韦理论辉煌窗口,展示人类碳化氢更伟大、更辉煌的世纪到来!
心来研究科学基础理论应对未来更划算35、麦克斯韦理论辉煌窗口怼不如静下
上述科学发现款项历史事实证明,我们永远说,科学基础理论永远不能见顶!d=====( ̄▽ ̄*)b!于是,应用技术同样永远不能见顶!
不是么!“科学史上每一次创新,都在构筑着人类科学金字塔的基础,都会使人类科学金字塔变得更宏伟,更高大,更辉煌,这是永无休止继往开来的宏伟、高大与辉煌。”——《给你创新的支点》(强燕平编著 科学普及出版社 2003年)
1820年以来,电磁理论初创并继续发展,电信新时代不间断地到来,将开启麦克斯韦理论辉煌的窗口。
麦克斯韦全名,詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwe),出生于苏格兰爱丁堡,英国物理学家、数学家。经典电动力学的创始人,统计物理学的奠基人之一。
麦克斯韦说:“使一种思想与另一种思想在最接近真理的点上紧密接触……”成为实践支点理论的又一伟大科学家、大师。
“在最接近真理的点上紧密接触……”是“支点=辉煌”理论最精准的诠释,如此实践支点延伸力麦克斯韦助1865年完成了电磁场理论的经典巨著《论电和磁》,于1873年出版。
从麦克斯韦方程组,可推论出电磁波在真空中以光速传播,完成了光是电磁波伟大猜想……海因利希·赫兹年1888年完成“环形微缝”实验,第一个证实了电磁波的存在。并对电磁学做出巨大贡献,自此频率的国际单位制单位“赫兹”以赫兹的名字命名……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算36、在最接近真理的点上紧密接触
麦克斯韦:“在最接近真理的点上紧密接触……”按此支点法则,麦克斯韦方程组由“紧密接触”的四个点,展开四个方程组成:
①、描述静电的高斯电场定律,高斯电场定律说穿过闭合曲面的电通量正比于这个曲面包含的电荷量。
②、描述静磁的高斯磁场定律,高斯磁场定律说穿过闭合曲面的磁通量恒等于0。
③、描述磁生电的法拉第定律,法拉第定律说穿过曲面的磁通量的变化率等于感生电场的环流。
④、描述电生磁的安培-麦克斯韦定律的积分形式,安培-麦克斯韦定律说穿过曲面的电通量的变化率和曲面包含的电流等于感生磁场的环流。麦克斯韦方程组以最完美的方式统一了电和磁,并预言光就是一种电磁波。开物理学“统一理论”之伟大历史先河——
……
从某种意义看,麦克斯韦方程组是一个历史多位科学家研究的方程整合的科学艺术品。历史的看,最早发现电磁学的是英国女皇御医吉尔伯特。在用磁矿石医治病症的过程中,吉尔伯特发现“琥珀之力”,并命名为“电”把“电”带进了科学前沿!对于电与磁的研究,那是公元1588年,英格兰东南部的科尔切斯特市里,人们在盛传一条消息:英格兰人吉尔伯特将与意大利人波尔塔进行一场关于“磁”的实验比赛……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算37、麦克斯韦方程式
没有麦克斯韦方程式的数学证明与突破,人类就不能从科学理论证明电磁波统一理论的存在和引导应用技术的进一步突破,也就没有马可尼的无线电通信的突破,和长足发展,同样没有今天智能手机铺天盖地的“酷”遍全球!……
然而,智能手机铺天盖地的“酷”遍全球,并不是一蹴而就的!
麦克斯韦方程组整合了安倍、库仑定律、高斯定律等等……电学研究成果,但是,如何用数学完成电磁力的同样,只有请教前辈便给汤姆逊写信……
由此证明科学历史淀积的重要啊!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算38、“超距作用”
麦克斯韦的电学研究始于1854年,从剑桥刚毕业读到了法拉第的《电学实验研究》,穿越了“超距作用”的传统思维;麦克斯韦就隐隐约约发现大师法拉第实验与理论,欠缺数学功力,限制了法拉第电磁理论的突破!……
麦克斯韦给汤姆逊写信,求教有关电学的知识。约瑟夫·约翰·汤姆逊是英国物理学家,电子的发现者,第三任卡文迪许实验室主任,以其对电子和同位素的实验著称。1897年汤姆逊在研究稀薄气体放电的实验中,证明了电子的存在,测定了电子的荷质比,电子是真实存在的物质,轰动了整个物理学界;1905年,他被任命为英国皇家学院的教授;1906年荣获诺贝尔物理学奖。
在汤姆逊的指导下,麦克斯韦得到法拉第线支点启示,认真地研究了法拉第的著作后,决定用数学来弥补法拉第的数学欠缺。
首先麦克斯韦研究了安倍、库仑定律和高斯定律,和描述磁生电的法拉第定律、总结出描述电生磁的安培-麦克斯韦定律——也就是说,麦克斯韦方程组是一个系统性综合科学完美无暇的艺术品!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算39、兔子问题
有人说,科学源于哲学。强燕平说科学起源艺术;这有达.芬奇精辟的诠释。达.芬奇说:“绘画是科学,而且是包罗万象的和基本的科学,因为,视觉能力的主体是它的最后的结果。”
科学和科学实验能离开视觉吗?视觉能力的主体同样是科学的最后的结果,人类任何艺术与科学观察的都是同一客体——自然现象!自然对艺术来说是最美的。达.芬奇反复提示我们:“没有比自然更美的东西。因此,均衡的美的秘密,祗有在自然现象本身中才能被揭露出来。”
科学是一门综合大自然所有自然属性学科的大自然科学艺术,数学是这种艺术的灵魂,而且是科学艺术的孪生姐妹的灵魂之灵魂。很多科学门类都必须通过数学实现突破!比如人口学理论,没有兔子问题斐波那契数列、没有迪卡尔创造解析几何理论的突破,就没有马尔萨斯《人口论》……马寅初的计划生育是对“兔子问题”的无知,违背了“兔子问题”生命数理的自然规律,时间将会告诉未来……否则,我们眼下就不会这么早出现“老龄化”了!
规律!规律!规律就是不以人意志为转移的客观规律!早有科学历史见证,没有对生命数学、统计学理论方法的突破,就没有孟德尔十年豌豆实验的生命统计学,就没有经典遗传学和摩尔根《基因论》……同样,没有麦克斯韦方程组证明导出来电力和磁力的统一,法拉第线就不能得到科学确认与科学家共识,赫兹发现电磁波实验也得推迟,智能手机同样不会这么快普及全球,互联网的时间窗开启,也不会是由美国“电脑发烧友”创造奇迹经济辉煌的神来之笔!……
所以,亚里士多德称数学是众科学之王!不无道理!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算40、偏微分方程
亚里士多德称数学是众科学之王!在麦克斯韦方程组体现得最经典,最透彻、最突出——1855年麦克斯韦运用支点切入法拉第线,应用数学理论研究,发表了第一篇关于电磁学的论文《论法拉第的力线》,提出“运动的电场产生磁场、运动的磁场产生电场”,完成了麦克斯韦方程-是一组描述电场、磁场与电荷密度、电流密度之间关系的偏微分方程。
方程由四个方程组成:描述电荷如何产生电场的高斯定律、论述磁单极子不存在的高斯磁定律、描述电流和时变电场怎样产生磁场的麦克斯韦-安培定律、描述时变磁场如何产生电场的法拉第感应定律——没有数学方法,这一切改变是不可能完成的;法拉第就是证明!
同样,爱因斯坦相对论没有爱因斯坦方程式::△ E=(△m)c²。式中E为能量,m为质量,c为光速。它是一切物质运动速度的最大极限。这个公式就是爱因斯坦质能相当。揭示了这两个物理量之间在量值上存在着简单的正比关系,即一定的质量总是和一定的能量相对应,一目了然!
于是,偏微分方程就成为麦克斯韦方程组得心应手的数学工具,证明了亚里士多德称数学是众科学之王伟大论断!
鉴此,我们应该为中国诞生陈景润而无比自豪:陈景润1966年发表《表大偶数为一个素数及一个不超过两个素数的乘积之和》(简称“1+2”),创造了哥德巴赫猜想研究上的里程碑;1973年又在《中国科学》发表了“1+2”的详细证明并改进了1966年宣布的数值结果,而轰动整个国际数学界!全球公认陈景润摘得“哥德巴赫猜想”数学皇冠明珠而登上筛法理论光辉顶点!
伟大啊!陈景润!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算41、遗憾啊麦克斯韦
正当麦克斯韦潜心全力研究电磁波属性的时刻,麦克斯韦病重无法工作。最遗憾的事情发生了,1879年最伟大的理论物理学家麦克斯韦48岁因病与世长辞!……
这就和美国华裔科学家张首晟刚刚发现“天使粒子”,2018年12月1日就离开人世一样,才比麦克斯韦大7岁啊!
英年早逝……
伟大与遗憾!啊苍天!……
这样的例子在科学历史举不胜举:美女科学家富兰克林刚刚完成一个完美无缺X射线大分子晶体衍射图,就英年早逝、米切尔刚刚发现“核素”-核酸,遗传介质载不久体就永远离开了我们!……成为构筑着人类科学金字塔的基础,都会使人类科学金字塔变得更宏伟,更高大,更辉煌的巨擘,功盖千秋!
我们也有明星陨落的天大遗憾:徐迟报告文学《哥德巴赫猜想》(1978年1月的《人民文学》第1期)的轰动效应、陈景润一刹那成为家喻户晓的数学明星,世界级数学大师;然而,在陈景润之后,中国再也没有出现过陈景润哪样轰动全球的数学大师……
啊!为什么?
中科院的一些年轻科学家曾想说:在我们这个年龄的时候,欧洲的海森伯们在做什么呢?他们整天沉醉在一些重大科学问题如基本粒子的构成中,从而引发了物理学革命,创立了量子力学。而我们呢?每天考虑的是柴米油盐,上下班接送孩子,买便宜一点的菜和衣服……
没有条件创造条件上!研究科学基础理论应对未来就需要陈景润那样不要命的拼搏精神的呀!!!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算42、“支点切入”是这样展开
历史科学家共享“支点切入”是这样发展展开的:事实上“电磁感应”本质就是支点e能量的感应、运动的规律、法则。奥斯特发现以后、法拉第通过磁铁在螺旋形线圈内的运动,产生切割磁力线,进一步分析实验发现磁力线、电磁场……到麦克斯韦的场论、麦克斯韦方程、赫茲电磁波……
这就是从克鲁克斯管——阴极射线 黑体辐射——伦琴射线——柏克瑞射线—— 镭放射线元素——天然放射性——原子核裂变——αβγ粒子——中子——核聚变——热核反应——原子弹——原子能反应堆——核电技术 ——核潜艇……完成了21世纪核科学的支点延伸;同样,阴极射线支点延伸成为1900年普朗克发现“量子力学”的伟大支点,辉煌极致,成为今天量子科技前沿重中之重……
为什么出现“卡脖子”现象呢?
“让我们看一个例子:芯片是20世纪80年代产生的高科技产品。它是伴随着个人电脑诞生,以巴丁表面能级理论突破,从肖克和巴丁、格罗夫实验切割硅发明晶体管开始的。经过半个世纪的发展,芯片已经广泛应用在微机、MP3、手机、VCD、DVD、生物芯片等众多高科技领域。然而,芯片和操作系统的制造技术核心几乎都控制在外国跨国公司手里。专利就成了跨国公司利润最大化的法宝。比如:中国出口一台DVD销售价是,32美元,交给跨国公司手里的专利费用是18美元,成本是13美元,中国企业只能赚取1美元的利润。一台销售价为79美元的国产MP3,跨国公司(外国)<p> 专利费就是45美元,制造成本才32.5美元,中国企业获得利润仅仅是1.5美元。以销售DVD为例计算,18美元并不是生产者所得,用百分比表示,专利获得94.7%的利润,而中国生产厂家仅仅获得5.3%的利润。事实上,前者并不用直接参与生产,却一劳永逸地获得总造价的45%的利润,中国生产厂家获得的利润仅仅占专利拥有者的5.6%。而中国却承受廉价劳动力、大量能源消耗、巨大的生态破坏、环境污染、资源浪费……付出的代价十分沉痛;这虽然没有战争掠夺那样血腥,但比战争掠夺更残酷、更刻骨。战争是人类原始掠夺的最高表现形式,它只能一次战争一次掠夺。可专利是一种(专利)几十年-一劳永逸(掠夺)获取专利费,随着其专利的改造更新,我们(发展中国家)将永远苦下去。所以我国虽然是世界上VCD、DVD、电视机第一生产大国,可每生产一台就得付给专利国利润94.7%的专利费,而且几十年一惯制。无法改变。特别是在高科技领域,目前我们只处在跟踪、引进阶段,根本无法使用外国专利来追逐我国企业的利润最大化。如果不突破专利壁垒,没有自主知识产权,不发达国家(发展中国家)就永远成为了发达国家的打工仔。”——《原创技术发明方法 自主出现源泉》(第2页)长时间这种发展模式自然而然就出现了科技产业“空心化”!那么,如何去除“空心化”呢?
请看《原创技术发明方法 自主出现源泉》第四章 七、支点扫荡“空心化”(142页)
“支点在今天21世纪创新的历史大趋势中,在知识特别是有关知识的知识再分配激烈竞争的过程中,对创造财富有着举足轻重的创造力——它不仅仅能发现规律、发明新装置、新产品,还将是扫荡科技产业中所有一切核心技术“空心化”的魔力与法宝!
什么是科技产业“空心化”呢?
“空心化”是第三世界特别是发展中国家科技产业普遍存在的最大弊端。”
……
“一组组的数据,说明了一个严峻的现实,我国多数行业的技术开发和自主创新能力严重不足。由于长期满足于‘拿来主义’、‘跟踪路线’,致使许多行业的核心技术受制于人,很多企业只能被迫把一大块利润交给拥有核心技术的跨国公司,自己只赚取微薄的加工费。”……
这种弊端长期以往自然出现核心技术“空心化”!回过头来思考,这就自然而然暴露“卡脖子”现象——“卡脖子”现象的源头,是长期不重视科学基础理论研究。就像“中科院的一些年轻科学家曾想说:在我们这个年龄的时候,欧洲的海森伯们在做什么呢?他们整天沉醉在一些重大科学问题如基本粒子的构成中,从而引发了物理学革命,创立了量子力学。而我们呢?每天考虑的是柴米油盐,上下班接送孩子,买便宜一点的菜和衣服……”也就是说,我们年轻有为的科学工作者,不能静下心来研究科学基础理论,突破“空心化”相关领域之基础科学理论,自然就有机会突破或者减少核心技术“卡脖子”现象!因为科学来源大自然、生活支点现象!……
科学技术“支点切入”就自然从奥斯特“电磁感应”——αβγ粒子——中子——核聚变——热核反应——原子弹——原子能反应堆——核电技术 ——核潜艇……这样无限延伸地展开啦!
“没有基础研究的长期储备和雄厚积累,技术创新与突破、应用与开发就成为无源之水、无本之木。创新型国家今天在高技术领域取得的成功,大多可以溯及其对基础研究的昨天甚至前天做出的战略部署;而今天对基础研究的投资和支持,则为未来占领高技术发展制高点奠定基础。从他们的经验来看,一是保证基础研究、应用研究和试验发展具有合适的比例。如,美国2003年三者的比例约为1:1:3,法国2001年约为1:1:2,韩国1999年为1:2:5。长期以来,我国R&;D经费投入结构严重失衡。而我国2003年基础研究、应用研究、试验与开发经费支出的比例约为1:3:13。二是在其培育创新能力阶段,都加大了对基础研究的投入。例如,日本在1967至1973年经济起飞初期,基础研究投入占R&;D总经费的比例平均高达25%,韩国在上世纪70年代初,基础研究投入占R&;D总经费的比例也高达22.9%。 据科技部统计,我国基础研究经费占研究与发展经费的比例从90年代初的7.5%下降到2003年的5-3%,远低于创新型国家15—17的平均水平。据OECD统计,2002年我国基础研究经费分别仅为美国基础研究投入总量的1.7%、日本的5.7%、法国的12.9%,尚不足韩国的二分之一。这在很大程度上制约了我国基础研究的发展,严重影响了我国自主创新能力的提升。”——韩宇
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算43、科学来源大自然、生活现象
从黑体辐射再延伸到爱因斯坦“相对论” “质能相当”……本质都是支点能量的千变万化在眼前的显现,科学与技术现象,均来源大自然、生活现象。
简单说,就是质量转换成能量、能量转换成质量、电(能量)转换成磁、磁(能量)转换成电!人类发现这些科学与科学现象,总结科学规律,就是凭借支点与支点切入能量来实现科学家理论重大突破——这就是《原创技术方法 自主创新源泉》姊妹篇《科学发现支点方法 自主创新源泉》的初衷:
“支 点 成 功 学” 系 列 丛 书
清华大学科研思维方法课教材
《科 学 发 现 支 点 方法 自 主 创泉赵大庆 强燕著
一书在手“卡脖子”问题迎刃而解!
“从国际经验来看,保护和支持科学家自由探索是切实执行学术自由的制度保障。基础研究的使命在于求真探源,无论是“好奇心”驱动还是“任务导向”的研究都必须坚持自由探索。保护和支持自由探索,在精神文化层面,就是要为科学研究提供一种平等争鸣的文化环境;在制度安排层面,就是要坚持科学家在发展基础研究事业中的主体地位,努力构建鼓励创新、支持创新、保护创新的宽松和谐环境,以正确的体制机制保障科学家自主选题。针对基础研究的“基础性”特点,要注重学科布局,促进学科均衡协调发展;针对其“探索性”、“不可预见”等特点,在重点部署的同时,必须要保证一定的资助覆盖面,支持科学家开展自主选题研究工作,保护科学家“细听蝉翼寂,遥感雁来声”的科学敏感;针对其“长期性”、“厚积薄发”等特点,要注重长期积累和连续资助,要在自由申请项目多年培育的基础上.通过重点项目等形式给予进一步的支持,引导科学家发扬“板凳须坐十年冷”、“咬定青山不放松”的探索精神;针对其“战略性”和“前瞻性”等特点,适时推出重大研究计划鼓励科学家在个人兴趣和国家战略需求的结合点上开展创新研究。”——韩宇
让我们期待国家战略迫切需求的《原创技术方法 自主创新源泉》姊妹篇《科学发现支点方法 自主创新源泉》能够早日出版问世!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算44、大自然与运动永无休止
马克思主义哲学认为,运动是物质的固有属性和存在方式。鉴此,大自然与运动永无休止;科学发现就是发现这些运动状态的规律、法则、原理!这种规律、法则、原理永远和大自然运动属性相关联,既有区别又有联系,在变化无穷无尽的过程隐藏着本质属性。这种自然属性在麦克斯韦方程组表现尤为突出。
让我们把香农定理和麦克斯韦方程的电磁理论内涵对比一下,就可以发现,科学理论是无论如何不可能见顶的。所以应用技术更谈不上见顶而停滞不前!……
这是科学历史的法则,这是科学历史的规律,这是大自然运动不以人意志为转移的客观规律!因为,人类对大自然的认识是无止境的,大自然的运动又是永无休止的;大自然现象永远在不断变化,科学发现永远要推陈出新……
事实上,到目前人类对大自然的认识仅仅是一个开始。因为大自然已经有60多亿年,人类的认识记载,按羊皮卷计算,仅仅两三千年……按古希腊奇迹辉煌和世界十大文明看:1、苏美尔文明 2、古埃及文明 3、巴比伦文明 4、腓尼基文明 5、希伯来文明 6、亚述文明 7、古希腊文明 8、波斯文明 9、古罗马文明 10、古中华文明——应该亘横在5000-10000年之间;如此认识与“第一实体”存在时间反差极其巨大;人类的科学理论大多来自古希腊爱琴海奇迹文明留下的千言万语,成为西方集成现代科学与文明的本原!……
从亚里士多德著《工具论》(公元前384-322年)至今已经有2330多年了。那时,亚里士多德就已经提出“第一实体”论。亚氏说:“第一实体之所以更恰当地被称为实体,是因为它们是一切事物的基础,而一切其他事物或者被断言于它们,或者依存于它们。而存在于第一实体和其他一切事物间的关系,也存在于种和类之间。”
科学基础理论就是建立在“第一实体”物质存在之属性,就是建立在“第一实体”基础之基础之上的基础上;物质千变万化皆天机、运动性彰显人类对待最难科学现象的认识才刚刚开始的啊!科学发现(大量定律有待深入)科学历史有待建筑广阔无边的科学巨大金字塔底,此时此刻还谈什么“见顶”和“失效”呢?!
鉴此,前“科技部徐冠华部长从内心发出呼吁并一针见血地指出:
“长期以来,跨国公司通过抢注专利,特别是高科技领域的专利,设置了重重的专利壁垒。如果我们仅仅跟踪国外的技术,很难在这种基础上形成自己的专利;如果一味地在这种技术基础上发展产业,就会在专利问题上和跨国公司产生诸多法律纠纷。在这种情况下,即便有再多再好的成果,再接近国际水平,也很难形成新的产业。 我们要从观念上有一个改变,就是横下一条心,要创新、要跨越、要走在他人前面。”所以,我们跨越“卡脖子”历史阶段自然是“一万年太久,只争朝夕!”喽……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算45、宏观与微观的“第一实体”
人类的认识只能从宏观开始,这有哥白尼《天体运行论》为证。宏观认识都是达到一定程度,必然出现微观认识的挑战,科学历史就必然出现虎克从牙垢发现细菌……其实,宏观和微观认识存在本质区别的。这表现在香农定理和麦克斯韦方程的电磁理论的本质区别尤为经典;这是宏观与微观的“第一实体”与人类对宏观与微观 “第一实体”的认识区别;这种认识区别为什么这样缓慢?原因就在于人类个体的不断死亡和知识技能的不能遗传;人类的认识积累多运用书藉流传下来!……
然而,战争与天灾人祸的长期不断,书藉往往九毁一存,从亚里士多德那么多的科学理论著作靠“羊皮卷”遗传下来的仅仅是亿万分之一;人类科学知识只能靠书本知识代代相传,因为知识和技能不能遗传。
可是啊!大自然现象是千变万化皆天机所为,科学发现天机并不是轻而易举就能获得的……这就是建立科学金字塔来之不易的困难重重——今天,中国之所以有人说,香农定理基本失效了,海森堡量子力学失效了……甚至有人添油加醋地说:香农定理和海森堡量子力学的技术应用全部都见顶;其根本原因是:人们的思维理念见顶,思维方法论固化的必然结果。
科学历史是从知识积淀开始的——“知识就是力量!”400年来,到1990年,美国未来学家托夫勒在《力量的转移》中,一针见血地指出,在历史上,武器、财富的重新分配之后是知识(财富)的重新分配。托夫勒说:
“知识的分配比武器和财富的分配更不平等。因此知识尤其是有关知识的知识的重新分配更加重要……”
托夫勒在《力量的转移》语重心长地反复告诫我们说:“有关知识的知识的再分配!它比金钱更重要。”
什么是有关知识的知识呢?
就是原创知识,就是能创造新知识并能转化成生产力,就是推动知识经济时代飞跃发展的原创知识,就是“卡脖子”的科学理论基础知识。像阿基米德定律、牛顿万有引力、法拉第线、伦琴X射线、麦克斯韦方程、居里放射性元素、普朗克量子力学、爱因斯坦相对论、巴丁表面能级原理……它们都创造和引发了世界知识经济时代的大飞跃,大发展、大繁荣……
特别是今天“卡脖子”的集成芯片和热炒的“量子科技”成为全球最炙“热”科技前沿——最近,日经新闻报道透露一个秘密:“对日本来说,被迫选边站的原因可归结于本国市场狭小、依赖贸易以及财富集中于通过数字技术掌握主导权的国家这一‘赢家通吃’时代。目前的状况与日本追随欧美、以成本优势取胜的90年代之前不同,现在的日企难以逆转美国GAFA和半导体巨头建立的世界”!……
曾几何时,2006年5月24日世界著名创意经济学家约斡·霍金斯在北京2006科博会上对中国目前面临的最大问题发表主题报告,他强调说:
“如何从以成本为主要竞争力的产品制造国向以创新为主要竞争优势的创意经济转型,这是中国目前面临的最大问题。”
15年过去了,“竞争优势的创意经济转型”尚未完成,自然凸显转圜成为集成芯片和热炒的“量子科技”之“卡脖子”问题;历史让我们迟到了……今天,我们再不能迟疑,这就是解决“卡脖子”问题成为“十四五”的战略最重要的大布局和必须突破的“痛点”之因缘!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算46、永远不能见顶
人类的认识是在不断突破的,所以科学基础理论和相应应用技术永远不能见顶、永远不能失效。
有史记载的两三千年人类的认识流程,大体经历了三个发展阶段:
古典宏观认识、虎克开始微观认识、现代出现暗物质认识。
宏观认识最早记载是羊皮卷,经典文献是古希腊亚里士多德的科学理论浩繁的著作;牛顿力学是最伟大的认识突破,奠定了人类物理学经典力学根基。最早人类宏观认识是从宇宙地球星系开始的,有哥白尼的《天体运行论》……吉尔伯特命名“琥珀之力”为电的延续;虎克发现微生物开始到1820年奥斯特发现“电磁感应”等等……人类认识进入微观认识与宏观认识转换进化过程,一直到马可尼发明无线电通讯,和爱迪生发电机、二极管、三极管……均处于人类科学历史认识的第一阶段宏观物理学与应用。
从玻璃二极管、三极管跨越到晶体管,还必须等到美国“仙童公司”诞生”,成为名副其实的“人才摇篮”,孵化了一批又一批“电脑发烧友”成为精英人才,从《仙童》走出去创业,书写了美国硅谷奇迹经济辉煌的历史,可谓人类认识进入微观的序幕……虽然,在巴丁、格罗夫创业导致大量“发烧友”离开,却也孵化出英特尔这家半导体公司,《仙童》成为20世纪初期半导体商海沉浮的伟大摇篮——
1955年,巴丁离开《仙童》和“晶体管之父”肖克利(W.Shockley)博士,从贝尔实验室返回故乡圣克拉拉,创建“肖克利半导体实验室”;巴丁完成了“表面能级”集成电路科学基础理论(约翰·巴丁(John Bardeen,1908年5月23日-1991年1月30日)美国著名物理学家,因晶体管效应和超导的BCS理论两次1956、1972年获得诺贝尔物理学奖。
1945年到1951年在贝尔电话公司实验研究所研究半导体及金属的导电机制、半导体表面性能等问题。1947年和同事布拉顿发明了半导体三极管,一个月后,肖克利发明了PN结晶体管,三人因发现晶体管效应共同获得1956年诺贝尔物理学奖。科学历史再一次证明,只有基础理论突破,才能助力原创技术发明完成了“本世纪最伟大发明”晶体管——这就是狂魔74年的“芯片”!——以1900年普朗克发现量子为标志,科学历史终于进入微观认识,并与宏观认识混同存在……
自此“微制造”提上科学历史精彩纷呈的主流-“芯”集成电路的发现,使人类微观认识进入“微制造”,其标志是“光刻机”……正如苹果公司乔布斯形象比喻。说:“仙童半导体公司就象个成熟了的蒲公英,你一吹它,这种创业精神的种子就随风四处飘扬了。”
曾几何时,2021年3月22日,日本瑞萨电子的一场火灾。据报道,瑞萨电子公司在日本东北部的一家芯片工厂本月发生火灾,在全球半导体紧缺的情况下给整个芯片行业造成更大压力。该公司占据全球汽车微控制单元芯片30%的市场份额。该公司表示一个月内可恢复生产,但要恢复到火灾前的产能需要100至120天或致全球汽车减产150万辆以上……一场火灾导出全球芯片危机与“芯”供应链“卡脖子”如何破解?
英特尔审时度势正在部署“芯”战略重返前沿,英特尔新总裁盖尔辛格疯狂扩产,理由是:现在“每一个智能手机、远程医疗、远程工人、远程教育、自动驾驶汽车……人类的每一个方面都在变得更加数字化。当它们变得更加数字化时就都会在半导体上运行……这是未来人类生存方方面面的核心,世界需要一个更加平衡的供应链来完成这个目标。我们正在入场”……
那么,我们呢!?中国呢?
16年前的科学历史记载,“2005年国家知识产权局宣布:我国只有万分之三的企业有自主知识产权;99%的企业没有申请自己的专利,60%的企业没有自己的商标,弱势非常明显!这就是经济增长方式转型的紧迫客观形势。我们只有注重原创,坚持原创第一,自主创新第一,才能实现原创引领自主创新潮流,原创统领中国经济增长方式转型的战略目标。”——《原创技术方法 自主创新源泉》(第3页)
美国白宫在2021年4月12日主持召开半导体大会(视频会议),福特、英特尔、三星、台积电等19家相关大型企业的负责人参会,旨在讨论如何解决当下美国芯片短缺问题。可谓心急如火……
中国怎么办!?时间可是不饶人的啊!《原创技术方法 自主创新源泉》问世已经过去15年啦!是改变思维与方法的时候了,“基础科学是基础与源头”!是用“基础与源头”彻底去除“卡脖子”的时候了呀!?
不是么!?15年前我们就在《原创技术方法 自主创新源泉》反反复复强调:“专利壁垒”使我国面临的很多“卡脖子”技术问题,根子还是在基础理论研究跟不上,“基础研究是基础与源头”,没有基础科学源头所有底层的东西都没办法搞清楚!……因此,需要更多科学家开展目标导向的应用基础研究,不失时机地,在短时间突破国家发展和安全的“卡脖子”难题,特别是“芯!不是么?
22小时前 近年来,我国专利年度申请量不少。然而记者调查发现,大而不强的问题却依旧突出。尤其一些专利令人“无语”,不仅没有创新价值,还有违常识。甚至有的专利,是“别有目的...
——读创……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算47、人类认识三个阶段不是孤立可分割的
“1947年和同事布拉顿发明了半导体三极管,一个月后,肖克利发明了PN结晶体管,三人因发现晶体管效应共同获得1956年诺贝尔物理学奖。”人类的认识逻辑总是有偏差,谁也有没有想到:73年后的2020年,全世界范围出现“缺芯”怪现象,特别在2020秋季后愈加凸显,愈演愈烈,令全球各大主要车企均已减产……
这里,人类认识的三个阶段并不是分割的,是相互里表,不可分割、又相互联系的,又各自独立;宏观认识是为微观认识打下了百年认识理论基础,微观认识反过来成为宏观认识突破和发展的动力能量!科学历史总是不按常理出牌,微观量子“芯”仿佛华丽流星控制了全人类衣食住行方方面面!……
微观认识开始于列文.虎克发明放大镜; 列文虎克是荷兰人,是一个看大门的草根中年人。虎克发现隔壁有家磨眼镜片的作坊,闲着没事干,就去免费给人家磨制镜片,磨着磨着就发明了放大镜,又用两个凸凹片发明了一个简单的显微镜来玩儿!……
1674年虎克开始观察细菌和原生动物发现了肉眼看不见的“非常微小的动物”;
1677年虎克第一次观察并描述了昆虫、狗和人的精子;
1684年虎克准确地描述了红细胞,证明马尔皮基推测的毛细血管层,揭示了所有生物都是以微小生物,细胞组成存在的。
虎克就这样发现了一个人类肉眼看不见的、全新的微生物,和整个微观世界;突破了人类宏观认识世界的历史,功绩卓著。
这里,还必须提到罗伯特·胡克,英国科学家(1635年7月18日-1703年3月3日)对微观显微镜的贡献,“细胞”一词即由胡克命名;并设计制造了真空泵,显微镜和望远镜,将自己用显微镜观察所得写成微观学初探《显微术》一书……
到了21世纪20年代,人类高科技技术已经进入“微技术”、“微制造”时代;比如制造“芯片”的光刻机,采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上; 生产集成电路的简要步骤:
·利用模版去除晶圆表面的保护膜。
·将晶圆浸泡在腐化剂中,失去保护膜的部分被腐蚀掉后形成电路。
·用纯水洗净残留在晶圆表面的杂质。
其中曝光机就是利用紫外线通过模版去除晶圆表面的保护膜的设备。
一片晶圆可以制作数十个集成电路,根据模版曝光机分为两种:
·模版和晶圆大小一样,模版不动。
·模版和集成电路大小一样,模版随曝光机聚焦部分移动。
其中模版随曝光机移动的方式,模版相对曝光机中心位置不变,始终利用聚焦镜头中心部分能得到更高的精度。成为的主流 。百度百科)——这就是21世纪人类科学技术最精密、最微观的“微技术”、“微制造”经典,是未来科学前沿发展大趋势,也是中国无法绕过的前沿科学发展的“卡脖子”瓶颈之“坎”呦!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算48、微观世界和宏观世界平行并存
《显微术》是一个万花筒,把微观世界和宏观世界并存图谱变幻得好神奇——哥白尼在《天体运行论》就有论述,说上帝无处不在;宇宙万物亘古以来就构成隐存着整个微观世界,藏于宏观世界的方方面面,存在就是真理!
虎克让人类得到放大镜神器,再得到胡克的《显微术》并借助“上帝”,才把人的视觉能力主体,提高到能够看到微观大千世界的地步;人类才能够突破了宏观世界认识围城,《显微术》才把人类的科学技术历史带进微观世界视觉行象主体的宇宙生态圈!
这就像哲学的唯心主义和唯物主义一样,仅仅是认识论的一个认识过程与不同阶段,是永远相互影响并存的;各个阶段同样和人鬼神仙共舞……所以,科学发展早期,神学之基督教叛徒多成为大科学家,人类科学历史就记下了“主义”对科学发展的异曲同工之妙!……“管它姓资姓社、黑猫白猫抓逮着耗子就是好猫”!——邓小平
“良心是一种根据道德准则来判断自己的本能,它不只是一种能力;它是一种本能。”——康德。
这是康德的唯心主义的“本能”由来:康德、谢林、黑格尔是客观唯心主义的;费希特是主观唯心主义的,各有各的一个哲学体系。从源流上说,费希特、谢林、黑格尔都是追随康德的,康德是德国唯心主义的源泉。从哲学思想说,客观唯心主义和主观唯心主义体系建设各有差别,内在却是大同小异,根本没有绝对的思想界限,所以,邓小平一语定乾坤:无需“怼”黑猫白猫!……
17世纪法国哲学家笛卡尔提出“心物二元论”,二元论认为多样性世界有两个不分先后、彼此独立、平行存在和发展的本原的哲学学说。认为世界存在着两个实体,一个是只有广延而不能思维的“物质实体”;哲学本元“我思故我在!”
康德从1781年开始,完成了《纯粹理性批判》、《实践理性批判》和《判断力批判》三著作,标志着批判哲学体系的诞生,并带来了一场哲学上的革命;康德调和了勒内·笛卡儿的理性主义与弗朗西斯·培根的经验主义,被认为是继苏格拉底、柏拉图和亚里士多德后,西方最具影响力的思想家之一。
然而,哲学并不能把宏观和微观统一起来;不能预言全人类缺芯之恐慌会在2020年发生,更无法诠释暗物质、暗能量!……
无法想象啊!“1976年2月,比尔·盖茨30年前刊登在“家醇俱乐部通讯”上的文章《致业余爱好者的公开信》比尔·盖茨说:“我们把卖给业余爱好者的所收到的专利使用费的数额算下来,我们花在AitasirBasic语言上的时间,每小时只值2美元,为什么会这样呢?大多数业余爱好者想必明白,你们许多人用的都是偷来的软件。硬件非花钱去买不可,但软件却是大家都可分享的。有谁去问研究出这些成果的人有没有得到报酬呢?”成为确立西方“专利壁垒”宣言!就因为比尔·盖茨1975年把自己的BASIC语言程序,转让给了罗伯茨,很快“发烧友”就把BASIC语言程序的打孔纸带变换复制成磁盘,在“发烧友”俱乐部广泛复制流传。这样每一个“发烧友”无须交一美分就可以得到BASIC语言程序。这使比尔·盖茨深感痛心……其实,专利壁垒是美国石油大亨洛克菲勒的发明;1870年,洛克菲勒与人合办埃克森-美孚石油公司,1882年,洛克菲勒成为美国历史上第一个托拉斯——信托!是洛克菲勒在英国历史的字缝中找到的,进行偷换概念转圜成企业集团垄断模式:垄断组织的高级形式之优势——由许多生产同类商品的企业或产品有密切关系的企业合并组成。旨在垄断销售市场、争夺原料产地和投资范围,加强竞争力量,以获取高额垄断利润。参加的企业在生产上、商业上和法律上都丧失独立性……只不过是比尔·盖茨借洛克菲勒创造借鉴托拉斯,进入知识产权保护而形成的专利垄断,经过半个世纪的不断强化,西方形成共识而达到了“专利壁垒”境地,开始了现代科学技术“卡脖子”之旅!
于是,“不管黑猫白猫抓住耗子就是好猫论横空出世。
“这是中国改革开放总设计师邓小平的名言。黑猫白猫论是20世纪50年代诞生的理论……
衡量一个猫的生存能力,主要是看其扑食(抓耗子)的功力和行为。品评好猫的标准就是抓耗子,所以普遍的公理(无需证明)是抓着耗子就是好猫,就是成功!”——《原创技术方法 自主创新源泉》(205页)
于是,人才啊!人才就成为突破“卡脖子”关键之关键所在!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算49、暗物质
人类第三个认识阶段,是暗物质阶段之标志阶段。暗物质世界既没有宏观世界,也没有微观世界的任何物质;只有暗物质,人眼什么也看不见!……
科学家认为,宇宙世界95%是暗物质;人类所见之物(微观世界和宏观世界)仅仅占5%,少得可怜!
暗物质(百度百科 物理名词)
暗物质(Dark matter)是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,它可能是宇宙物质的主要组成部分,但又不属于构成可见天体的任何一种目前已知的物质。大量天文学观测中发现的疑似违反牛顿万有引力的现象可以在假设暗物质存在的前提下得到很好的解释。现代天文学通过天体的运动、引力透镜效应、宇宙的大尺度结构的形成、微波背景辐射等观测结果表明暗物质可能大量存在于星系、星团及宇宙中,其质量远大于宇宙中全部可见天体的质量总和。结合宇宙中微波背景辐射各向异性观测和标准宇宙学模型(ΛCDM模型)可确定宇宙中暗物质占全部物质总质量的85%。
目前一种被广泛接受的理论认为,组成暗物质的是“弱相互作用有质量粒子”(weakly interacting massive particle, WIMP),其质量和相互作用强度在电弱标度附近, 在宇宙膨胀过程中通过热退耦合过程获得目前观测到的剩余丰度。此外,也有假说认为暗物质是由其他类型的粒子组成的,例如轴子(axion),惰性中微子(sterile neutrino)等。
其实,早在意大利文艺复兴初期,达.芬奇就提出在“视觉能力主体”之外存在人类肉眼看不见的无限大空间!……
“‘我们对世界的理解已处于结论性或者终极阶段,从任何方面来看都已是最大限度的或是最佳的’。我认为这种情况极不可能。我这样讲的意思并不是因为各门科学的研究仍在继续,我们在哲学或宗教上的努力可能会发展和改变我们目前的世界观。”
——薛定谔。
薛定谔突破了18世纪流行的空间知觉理论。这是笛卡儿派的数学学说,其继承了柏拉图和欧几里德的视觉观念,把光学和视觉等同起来,在几何光学的基础上加上对于视网膜,视神经的解剖和电生理知识,发展形成一种空间知觉理论。
可是啊!笛卡尔和薛定谔怎么都不会想到,21世纪暗物质(Dark matter)理论的诞生,提出宇宙中的一种不可见的物质“暗物质”!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算50、达.芬奇的“视觉能力主体”
暗物质的存在是对达.芬奇“视觉能力主体”认识论的挑战,是对达.芬奇“视觉能力主体”认识论的颠覆或者是确认呢?也就是说,人的视觉能力主体只能看到宇宙5%的物质,其余85-95%物质是暗物质的天下;暗物质存在于人“视觉能力主体”之外;这是事实吗!?……
那么,宇宙的“视觉能力主体”规律是什么?。历史能告诉未来吗!?人类的科学家、发明家能不能出现第二个列文.虎克突破暗物质呢!?人类还能不能发明突破“暗物质”的《显微术》呢???
应该有!必须有!能够有!因为“绘画是科学,而且是包罗万象的和基本的……”芬奇说:“绘画是科学,而且是包罗万象的和基本的,因为,视觉能力的主体是它的最后的结果。”从达芬奇的飞机畅想手稿创意、梦幻,《鸟类飞行手稿》,可见证科学起源于艺术的伟大历史事实……这是近代点现代科学家们的共识:空间知觉是视觉的最高层次,也是视觉中最抽象,最难以达到达.芬奇这样高端的理解与深度。因为,物体上一点发出的光线落到视网膜上只是一个点,达.芬奇开创了定点透视学,能说明凭视觉知道物体的远近,大小和位置,并用《蒙娜丽莎的微笑》永远告诉人类视觉形象的先天与经验的统一,“视觉能力的主体是它的最后的结果”!……
《蒙娜丽莎》绘画是科学之大现象,在17-19世纪引起了科学家极大的兴趣,吸引了第一流的哲学家,物理学家,数学家,生理学家参加讨论,像康德(Kant),伯克莱(Berkeley)、赫姆霍茨、海林、洛克(Lock)、马尔布兰希(Malbranche)、毛凌诺(Molyneu)、笛卡儿等等……以笛卡尔的“二元论”最突出、最经典,继承了古典柏拉图和欧几里德的视觉观念,把光学和视觉等同起来,在几何光学的基础上加上对于视网膜,视神经的解剖和电生理知识,发展了一套空间知觉数学与几何理论。也就是说,千年科学发展并没有因为“暗物质”影响人的视觉,笛卡尔从蜘蛛的点对点的多点运动“视觉形象”,发明和创造出“解析几何”奇迹!
达.芬奇发明了定点透视学创造《蒙娜丽莎》神秘的微笑视觉行象,成为人类千古绝唱!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算51、暗能量
科学是无止境的!麻烦的是,暗物质之外还有“暗能量”!“暗能量”是在人不知鬼不觉的影响宇宙和我们的地球吗??
暗能量(百度百科)
暗能量是驱动宇宙运动的一种能量。它和暗物质都不会吸收、反射或者辐射光,所以人类无法直接使用现有的技术进行观测。
据说,暗能量在消耗着暗物质,如果这一推论正确的话,暗物质就会不断减少,这种现象对未来宇宙的影响不可小视。天文学家一直以牛顿经典力学定律和爱因斯坦方程式来观测宇宙结构和物质受引力的影响,和远红外探测到的辐射来,研究暗能量吞噬暗物质的概念,人类并没有得到“视觉能力主体”规律直观性的证实。根据“普朗克”探测器收集的数据,科学家对宇宙的组成部分有了新的认识,宇宙中普通物质和暗物质的比例高于此前假设(73%),而暗能量这股被认为是导致宇宙加速膨胀的神秘力量则比想象中少许多……
既然暗能量是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量,宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量与万有引力来推动的;既然暗能量在宇宙天体存在,人类和生命物并没有因为暗能量的存在感到不适,甚至死亡灭绝!……也就是说,还好!尽管如此,暗物质和暗能量并没有影响人类的前两个认识发展阶段……人类还必须在“芯”上狠下功夫,找到擦边而过的“天使粒子”;为人类的智能化永往前行而进入理想王国!……
因为人类的量大脑同样暗能;科学家发现人需要休息。如坐在椅子上发呆、晚上八小时睡眠等等……各个脑区、半脑之间仍在不停地传递信息,比如做梦,出现不间断的信息传递,科学家称作大脑的默认模式,它所消耗的能量是平时拍苍蝇,或者意外出现应急反馈动作时,所耗散大脑能量的-30倍;转移就证明了人大脑同样存在暗能量。这就是我们常说的“潜能”!
每个人的潜能是无限的,必须循序渐进才能不断挖掘潜能!科学家确认人类本具有却没有被开发的大脑潜能量是无穷无尽的呀!这是不是能够抵消宇宙“暗能量”呢??
这有千百年来科学发现引领新技术,像梦幻一般迅猛朝朝夕夕改变人类视野可以佐证!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算52、暗物质、暗能量存在不影响宇宙温衡
1885年,马赫写了《感觉的分析》论文,在那个时代影响巨大,物理学收获巨丰,竞改变了感觉心理学;然而,笛卡儿1664年提出来的“以太”观念——以太论。“以太”一词是英文Ether或Aether的音译。最早由古希腊哲学家亚里士多德提出,设想是普遍存在的一种物质,内涵随物理学发展而演变。而在亚里士多德看来,物质元素除了水、火、气、土之外,还有一种居于天空上层的以太。以太在科学史上带有一种神秘色彩,泛指青天或上层大气。
阿拉伯科学家阿尔.哈森的《光学大全》应用球面镜和抛物面反射镜发现透镜的放大效应和大气折射,成为最早研究光学的学者;惠更斯的“介质中任一处的波动状态是由各处的波动决定的”并认为,以太又在很大程度上作为光波的荷载物同光的波动学说相联系。光的波动说是由R.胡克首先提出的,并为C.惠更斯所进一步发展,到了17世纪,笛卡尔进一步丰富了“以太”内涵-法国数学家R.笛卡尔建立了以太旋涡说,用来解释太阳系内各行星的运动。笛卡尔的以太观念,既推翻亚里士多德的“以太”虚拟假设,又丰富了未来物理学想象空间,以微小媒介物存在为纲!同时,荷兰C.惠更斯和英国R.胡克提倡光的波动说,都假定空间具有无所不在的以太,成为波动真实的媒介。从17世纪以来,“以太”就改称“发光以太”或“光以太”。——《笛卡尔的人类哲学》
笛卡儿1664年提出来的“以太”观念,认为是一种真实存在的物质,具有“超巨力”的微物质。
法拉第在《电学实验研究》,提出穿越性“超距作用”,颠覆了传统思维,成为“超巨力”的“力线”;。法拉第有一个十分坚定的信念:法拉第确信世界是统一、和谐的,无论是电、磁、光、热还是引力,都应当存在着密切的联系。那么,神奇的光呢?当年法拉第跟随戴维游历意大利时,观看过一位名叫莫里契尼的意大利科学家做的实验……法拉第记忆犹新,则把这些透明导电的电解质放在两个电极之间,给电极加上很高的电压,然后让一束偏振光通过这个电解质;结果对偏振光没有反应而失败。法拉第又把导电的电解质换成不导电的电解质,如松脂,水晶、冰洲石等等……
法拉第在1816年有一段引人注目的论述。他说:“重力的吸引作用、电的吸引作用和磁的吸引作用……看来……足以解释我们所熟悉的所有自发的趋近和附着现象……化学基于物质的内聚力和物体的亲和力,而无论是内聚力还是亲和力都是吸引作用……聚集体的吸引与化学吸引作用实际上与重力的吸引作用和电的吸引作用相同,我虽然不能断然地确定,但我们相信它们是这样的。”
30年后由英国物理学家克尔(1875年,克尔发现处于强电场中的某些各向同性的透明介质,表现出了双折射现象,晶体具有了单轴晶体的特性,并且其光轴在电场的方向上。)发现之前,麦克斯韦把“线”发展成“场”理论,并用麦克斯韦方程组统一了电与磁,用一种统一的方法,按照一种统一的思想汇总过去的电磁学研究,并给法拉第、库仑、奥斯特、安培、高斯等有关电磁学的成果以理论的解释和数学的完美表达。
取得光和电磁理论绝对性胜利后,物理学在光速的测量中遇到了很大的麻烦:迈克尔孙-莫雷实验的否定结果完全挑战了机械的宇宙观……然而,法拉第仍然把电磁现象看作是一种连续媒质中的应力和应变的表现。这种假想的连续媒质后来被叫做“电磁以太”,和以前的“光以太”是同一种东西——这样,从17世纪以来,笛卡尔的“光以太”和19世纪法拉第的“电磁以太”完成了统一!
这样,马赫自然而然在物理学遇到了前所未有的危机,才深刻反思物理学研究中牛顿《自然哲学的数学原理》类似的哲学问题,并批判了牛顿的“水桶实验”,第一次提出物体的运动是相对运动,速度、加速度也是相对的;物体所表现的惯性是宇宙中其他物质作用的结果-史称“马赫原理”。马赫原理提供了凭直觉理解相对性效应的方法遂企望用“毕生从事的各个不同科学门类物理学,感觉生理学,心理学等等……深刻理解为一种统一的事业”或者理论大全的统一;没想到爱因斯坦遂用后半生全部精力研究“统一理论”,一直到离开这个世界而未果,抱憾终生,死不瞑目!……
是马赫开启了对牛顿的批判,马赫认为,物体的运动不是绝对空间中的绝对运动,而是相对于宇宙中其他物质的相对运动,因而不仅速度是相对的,加速度也是相对的;在非惯性系中物体所受的惯性力不是“虚拟的”,而是一种引力的表现,是宇宙中其他物质对该物体的总作用;物体的惯性不是物体自身的属性,而是宇宙中其他物质作用的结果……这是不是像爱因斯坦那样否定万有引力定律呢?还好, 暗物质和暗能量的存在,绝对不影响宇宙万物吸引效应产生的温衡。也不能改变我们目前认识的宇宙形态:星球与星球之间通过万有引力相互吸引,你绕我转,我绕他转,所有星球都是忙乱有序、和谐运转。也可以说哥白尼《天体运行论》并没有失效;更不能改变开普勒的“宇宙和谐理论”。
德国天文学家、数学家开普勒(1571~1630)Kepler,Johannes著有《新天文学》,《光学》,《哥白尼天文学概要》,《鲁道夫星表》等等……提出“宇宙和谐论”。
开普勒1619年出版了《宇与的和谐》划时代历史巨著,可谓开普勒一生最重要的著作之一,发表了行星运动三定律的第三定律。即宇宙和谐理论!
宇宙和谐是古希腊天文学家之梦,可追溯到毕达哥拉斯和亚里士多德,是彰显太阳为中心最早的先知先觉、圣人……宇宙和谐的美且真实存在。
宇宙美与和谐的存在,存在就是真理!啊!大自然是最美的!……
请看罗丹的忠告:
【青年们,想做“美”的歌颂者的青年们,在这里那么找到一个长期经验的撮要,这也许对于你们是高兴的事。
生在你们以前的大师,那么要虔诚地哎他们。
在菲狄亚斯和米开朗基罗的面前,你们要躬身致敬。崇仰前者神明的静穆和后者犷放的忧思吧。对于高贵的人,崇仰是一种醇酒。
可是要小心,不要模仿你们的前辈,尊重传统,把传统包含永远富有生命力的东西区别出来——对“自然”的爱好和真挚,这是天才作家的两种强烈的渴望。他们都崇拜自然,从没有说过谎。所以传统把钥匙交给你们,而靠了这把钥匙,你们会躲开陈旧的因袭,也就是传统的本身,告诫你们要不断地探求真实,和阻止你们盲从任何一位大师。
但愿“自然”成为你们唯一的女神。
对于自然,你们要绝对信仰,你们要确信,“自然”是永远不会丑恶的,要一心一意地忠于自然。】“遗嘱”——罗丹
“希望你们年青的一代,也能像蜡烛为人照明那样,有一分热,发一分光,忠诚而忠踏实地为人类伟大的事业贡献自己的力量。”——法拉第
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算53、开普勒三定律
【但愿“自然”成为你们唯一的女神。】17世纪德国天文学家开普勒揭开了女神“行星三定律”神明的面纱,升华了牛顿经典力学,特别是平方反比。即:
椭圆定律(开普勒第一定律)
开普勒第一定律,也称椭圆定律:每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳,而太阳则处在椭圆的一个焦点中。
面积定律(开普勒第二定律)
开普勒第二定律,也称面积定律:在相等时间内,太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的。 这一定律实际揭示了行星绕太阳公转的角动量守恒。
调和定律(开普勒第三定律)
开普勒第三定律,也称调和定律:各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。 由这一定律不难导出:行星与太阳之间的引力与半径的平方成反比。这是牛顿的万有引力定律的一个重要基础。今天,即使天文学家发现了暗能量吞噬暗物质,也不能改变宇宙的和谐与美;因为这是数学(各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。)界定的宇宙精密的和谐法则;也许,正是这种看不见微小的吞噬,宇宙才更和谐?更温衡!不是么!?……
“倘若船和帆能够捕捉天庭的微风,必将有人勇敢地踏入那片虚无。”
——开普勒《1610年开普勒给伽利略的信》
“科学家大多是“疯子”,因为他有超越常人的毅力和奋斗精神,在他眼里:科学就是一切,科学就是人生!”——开普勒
啊!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算54、科学技术历史总是按部就班地更迭
我们说暗物质和暗能量并不影响人类认识法则的三阶段文明进化历史进程,也不能影响人类的可持续生存,更不能产生科学基础理论失效和见顶!d=====( ̄▽ ̄*)b!
科学技术历史总是按部就班地更迭、推波助澜,扩延金字塔辉煌金底, 并不受任何大自然以外人们意志的影响;这从量子力学的精准时空过程可以证明。
量子力学秘法出自八竿子打不着的“黑体辐射”;总是,科学发现偶然性总是在暗暗操纵人类科学技术的发展!……
黑体辐射(百度百科)
任何物体都具有不断辐射、吸收、反射电磁波的性质。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的,也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关,因而被称之为热辐射。为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律,物理学家们定义了一种理想物体——黑体(black body),以此作为热辐射研究的标准物体。
“900年,开尔文勋爵在发表那个著名的《在热和光动力理论上空的19世纪乌云》演说时提到,物理学的大厦已经基本建成了,后辈物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了,只不过在物理学阳光灿烂的天空下,漂浮着“两朵小乌云”。
两朵小乌云,其中一个是1881年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作制作了中学课本讲到过的马克尔逊干涉实验,用来证明“以太”的存在,结果证明末有以太!
另一个就是利用当时的传统物理学思维无法解释的黑体辐射规律。”-引自“开箱爆脾气”。
开尔文勋爵绝对没有想到,迷人的“两朵小乌云”猛然降下暴风骤雨,一刹那遮没了“物理学阳光灿烂的天空”——当黑体辐射进入普朗克期待的视野,偶然的改良实验并作出两个假设就创造奇迹、震惊世界地发现“量子”:
普朗克将黑体看作大量谐振子,每个谐振子会放出和吸收电磁波,原子的性质和谐振子一样,以给定的频率震荡。
2、黑体每个谐振子具有的能量是不连续的,且只能放出和吸收的能量是不连续的(某一能量值的整数倍)。
光子的能量ε、动量p、波长λ和频率v之间遵从德布罗意关系ε=hv,其中h为普朗克常数h=6.63×10^-34,史称为普朗克常数;
通过上述假设,普朗克推出了公式符和黑体辐射曲线。
到此,“不连续的”小小能量包“量子”诞生,竟然创造了新物理学奇迹,彻底改变了牛顿以来传统物理学的整个趋势,“量子力学”就这样神秘跃入人类历史科学前沿;量子论轻而易举地开创了理论物理学发展的新纪元……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算55、爱迪生变戏法
黑体辐射非常简单,像变戏法那样,用黑纸把爱迪生白炙灯严严实实包裹起来,就出现奇怪的现象-阴极射线是当年科学研究的热点,它始于克鲁克斯管的发明。科学家把克鲁克斯管用黑纸包起来,开始了对黑体辐射的研究,黑体有吸收光的能力,又有很强的发射电辐射的能力,当黑体被加热到一定温度(2800度)就一反常态,从小孔发射出电磁波。这种电磁波就是黑体辐射。
1901年普朗克提出了能量量子化假设:辐射中心是带电的线性谐振子,它能够同周围的电磁场交换能量,谐振子的能量不连续,是一个量子能量的整数倍。
从今天的回头看,事实上,普朗克运用了麦克斯韦方程组整合前历史科学家的成果之方法论;当时瑞利-金斯公式在短波方面得出同黑体辐射光谱实验结果相违背的结论,维恩公式则仅适用于黑体辐射光谱能量分布的短波部分……这种反向借鉴显示,必须找到一个能够成功描述整个实验曲线的黑体辐射公式,通过深刻思考普朗克,在黑体被加热温度超2800度出现反常态现象从小孔发射出电磁波切入,反反复复实验并作出两个假设偶然诞生的奇迹……连普朗克自己都没有想到,竟创造了彻底改变传统物理学的世纪性前无古人后无来者的奇迹。可见,科学发现方法论之重要:支点神侃(841):《石油再生》附录2诠释什么是“支点戒律..._新浪博客
2012年4月30日 - 支点神侃(841):《石油再生》附录2诠释什么是“支点戒律”? -强燕平十年磨一剑...它和“黑体辐射”早为卡鲁克斯在制造卡鲁克斯管时所发现了“黑体辐射...
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那么,什么是“支点戒律”呢?
“支点戒律”是科学发现必须严格遵守的方法论认识规律!那么,何为“支点戒律”呢?
【最后,让我们送给同学们一份厚礼,一条戒律。请同学们拿笔记一下……这份礼物,她很小,很简单,但很珍贵,就是:“支点戒律”!即:
“不能用已知东西的框架思维,去发现未知东西的隐性支点!”
支点往往是隐性的一种自然现象,所以,在牛顿故居的墙上,有一首小诗:
“自然和自然规律都隐藏在黑暗的夜间,上帝说:‘让牛顿降生吧!于是一切都变得光明了。’”
这是一个艺术家对发现隐藏很深的自然规律特性的艺术语言表达,无形中是对支点隐秘的唱赞诗。
让我们举例说明。2003年4月14日,美国和加拿大科学家完成了冠状病毒全基因序列测定;4月15日中国北京也完成了同样的测定,仅仅晚了一天。4月16日,联合国世界卫生组织根据美国和加拿大科学家的实验数据宣布,非典病毒SARS是引起非典型肺炎的原凶。为什么我们落后了一天呢?就因为我们在疫情一开始时,就把非典型肺炎设定在已知东西的框架思维——衣原体肺炎之内了,医学家不可能在衣原体肺炎内,找到和发现未知东西(SARS)的隐性支点,这种认识违背了支点戒律。这是一个创新的铁的戒律!如果爱因斯坦不抛开牛顿的引力(已知东西的框架思维)提出L公设和四维空间,就永远不可能发现(未知东西的隐性支点)狭义相对论,更不能发现广义相对论;同样,查德威克如果不突破已知东西(α、β、γ粒子)的框架思维,跨越突破玻西的γ射线,就不可能发现和找到中子……可见“支点戒律”是科学研究(技术)创新,永远必须遵守的大自然规律、法则!
同学们!让我们永远牢记“支点戒律”吧!她会给大家创新、发现、发明一个理想广阔的新天地。】——《2005年9月22日强燕平在清华大学的演讲》
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算56、 18-19世纪科学前沿
黑体辐射成为 18-19世纪科学前沿,研究黑体辐射的支点延伸,创造出许许多多的科学理论与分支,参与的科学家之多,研究时间之长,对世界科学影响之深刻,历史罕见;证明了基础理论的力量永远生机盎然……科学基础理论永远不会失效,永远不能见顶……
原创力支点(支点=辉煌九大法则规律概览)解析17(支点神侃2974)
2017年12月1日 - 原创力支点(支点=辉煌九大法则规律概览)解析17(支点神侃2974) 给我一个支点,我...科学家把克鲁克斯管用黑纸包起来,开始了对黑体辐射的研究,黑体有吸收...
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1859年基尔霍夫发现了热辐射定律,奠定了热辐射理论根基,成为克鲁克斯管、伦琴射线,一直到普朗克量子力学,爱因斯坦相对论、广义相对论……为整个20世纪科学发展开了无比广阔的天地……
基尔霍夫定律(热辐射定律)
基尔霍夫定律(Kirchhoff热辐射定律),德国物理学家古斯塔夫·基尔霍夫于1859年提出的传热学定律,它用于描述物体的发射率与吸收比之间的关系。在同样的温度下,各种不同物体对相同波长的单色辐射出射度与单色吸收比之比值都相等,并等于该温度下黑体对同一波长的单色辐射出射度。
科学历史总是和科学家开玩笑;开尔文勋爵,三十岁以前,在诸多科学贡献就达到了顶颠。比如,1867年,他制成了海底电报自动记录器(又称做虹吸印码器),利用虹吸原理,用一根很细的虹吸玻璃管,把静电墨水吸到转动的纸筒上,并在虹吸管装在一个悬在强磁极间的线圈上,线圈接通电缆,信号电流通过电缆进入线圈的时候,虹吸管一端就发生扭转,在纸筒上划出信号波纹来……大西洋彼岸发来的电信号就可以自动记录下来了。在试制过程中,他还发明了圈转电流计等精密测量仪……
可是啊!不知道勋爵为什么突然飘飘然预言并创造出“两朵小白云”……最后他怎么也没有想到,科学史称“两朵小白云”一不小心使勋爵成为电磁理论的开路先锋和热力学的奠基人之一;更让开尔文勋爵没有想到的是:“两朵小白云”阴差阳错地却成为麦克斯韦方程组和赫兹发现电磁波改变世界、披荆斩棘的开路向导……
向导啊!一位伟大的科学前沿不可多得的向导啊!“小白云”阴差阳错呦伟大的开尔文勋爵……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算57、克鲁克斯管量子力学之源
1869年克鲁克斯发明了克鲁克斯管;1887年4月,尼古拉·特斯拉开始使用自己设计的高电压真空管与克鲁克斯管研究X射线。他发明了单电极X射线管,在其中电子穿过物质,发生了现在叫做轫致辐射的效应,便演绎了长达150年的克鲁克斯管科学前沿“热”……
英国物理学家克鲁克斯研究稀有气体里的能量释放,创造了克鲁克斯管。克鲁克斯管是将电信号转变为光学图像的一类电子束管,人们熟悉的电视机显像管就是这样的一种电子束管。玻璃真空管,管内可产生高压电极;能将未曝光的相片底片感光……不知道为什么克鲁克斯没有继续研究下去,而后来好的科学家都错过了一个宝贵的机会,唯独令伦琴发现了“伦琴射线”一刹那成为轰动全人类的发明家!?为什么克鲁克斯的一个重大成就是“克鲁克斯管”(Crookes Tube),最终导致阴极射线、X射线和原子、电子、电磁波的发现?……
科学历史记载,参与克鲁克斯管科学研究实验的各国科学家接近20多位,时间超过半个世纪;有英、法、德、荷、美……最著名的科学家有:
Ivan Pului教授、
约翰·威廉·希托夫、
欧根·戈尔德斯坦、
亥姆霍兹、克鲁克斯
爱迪生、
查尔斯·巴克拉、
马克思·冯·劳厄、
威廉·伦琴……
自1869年克鲁克斯管诞生,就快速开始“克鲁克斯管”热潮-1869年物理学家约翰·威廉·希托夫观察到真空管中的阴极发出的射线。当这些射线遇到玻璃管壁会产生荧光。
1876年这种射线被欧根·戈尔德斯坦命名为“阴极射线”——这就是“阴极射线”的由来;
1887年4月,尼古拉·特斯拉开始使用自己设计的高电压真空管。事实上,特斯拉是最早发现X射线的科学家。
1887年克鲁克斯发明克鲁克斯管研究X射线。在其中电子穿过物质,发生了现在叫做轫致辐射的效应,生成高能X射线射线。
1892年特斯拉完成这一实验,笼统地称为放射能,继续发现实验对生物体的危害性。
1892年赫兹进行实验,提出阴极射线可以穿透非常薄的金属箔。
接下来纳德伦(赫兹学生)对很多金属进行了实验研究这一效应。
亥姆霍兹则对光的电磁本性进行了数学推导。
1895年11月8日德国科学家伦琴开始进行阴极射线的研究。1895年12月28日他完成了初步的实验报告“一种新的射线”发布在维尔茨堡的Physical-Medical Society杂志上。1901年伦琴获得诺贝尔物理学奖;成为第一位获得诺贝尔奖的科学家!……
1896年,法国物理学家享利·柏克瑞发现铀盐会发射出一种能透过不透明物体的奇异光线,偶然发现了射线性物质;
1898 年12 月26 日,玛丽.居里夫人跟踪柏克瑞放射性研究,在提交给法国科学院的报告中宣布他们夫妇又发现一个比铀的放射性要强百万倍的新元素——镭!
1904年洛伦兹早期创立电子论;完成洛伦兹变换;
1905年爱因斯坦接下来研究发现相对论、
1915年爱因斯坦完成广义相对论。
克鲁克斯管科学研究的“支点延伸”长达创造了人类历史进入量子力学与核聚变时代,甚至成为研究“黑洞绞碎,星系间的碰撞,超新星和中子星”得心应手的观测大数据——1999年美国宇航局(NASA)于发射的一颗X射线天文卫星,以美国籍印度物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡命名,用来观测宇宙中强烈的天文现象中产生的X射线。与从可见光观测到的相对稳定的宇宙不同,向人类展示了恒星如何被黑洞绞碎,星系间的碰撞,超新星和中子星……判断从X射线观测到的宇宙是不是稳定的!?——这就是科学发现与科学前沿“支点延伸”方法论之科学历史沿革(编年史)。我们毫不夸大地说,“克鲁克斯管”的“支点延伸”,是前无古人后无来者的伟大科学发现之科学前沿延伸的经典!啊!延伸!延伸!再延伸!……
亲爱的朋友啊!只要我们每一个人能静下心来,不失时机地抓住科学前沿“热支点”、及时“切入”深入研究,持之以恒,一定会走向自己人生的伟大与辉煌!
看到了吧!诺贝尔奖正在向亲爱的朋友你呼唤呦!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算58、切入基尔霍夫定律
1900年普朗接过黑体辐射研究,切入基尔霍夫定律,发现了普朗克公式E=hV;
普朗克确定,能量是不连续的能量包一份一份跳跃式进行的;即“量子化”成为量子力学的基石,普朗克成为最早发现量子化的伟大科学前驱,量子力学萌生比爱因斯坦早5年。这完全借力于黑体辐射科学前沿的突破与发现……
普朗克对黑体的两点假设:
(1)黑体是由无穷多个各种固有频率的简谐振子构成的发射体,而每个频率的简谐振子的能量只能取最小的能量E=hv的整数倍:E,2E,3E,.....,nE,其中h为普朗克常数,v为简谐振子的频率。
(2)简谐振子不能连续发射或吸收能量,只能以E=hv为单位一份一份的跳跃式进行。因此,简谐振子只能从一个能级跃迁到另一个能级,而不能处于两个能级间的某一能量状态,简谐振子跃迁时伴随着辐射的发射或吸收。普朗克辐射定律
1900年,对热力学有长期研究的德国物理学家普朗克综合了维恩公式和瑞利-琼斯公式,利用内插法,引入了一个自己的常数,结果得到一个公式,而这个公式与实验结果精确相符,它就是普朗克公式,即普朗克辐射定律。此定律用光谱辐射度表示。
第一辐射常数C1 =2πhc2= 3.74×10-16 (瓦×米2)
第二辐射常数C2 =hc/K=1.4398´10-2(米×开尔文)
科学历史就这样峰回路转,普朗克不按常理出牌,切入基尔霍夫定律,两个“假设”一举突破了开尔文勋爵的“两朵小白云”,发现了量子力学之“量子化”!科学历史见证:往往那些能整合之前科学家成果者必将成为伟大之佼佼者!像麦克斯韦的方程组一直到普朗克公式,都是整合!整合!再整合,一直到功成名就!
再比如,达尔文、孟德尔马尔萨斯的三本著作,薛定谔就在《生命是什么》的“序言”中深入浅出的强调,应该整合起来按一本书来研究阅读:“事实上也是一本书,由于人的个体生命决定(人的生命不可能同时有马尔萨斯的绅士经历,又具有达尔文在贝尔格号的远洋考察历险实践,又具备孟德尔神父生活的内向思维)。这本书只能这样分册,不同地,不同人,却同时期形成,从这三位生命科学家的理论问世的时间表就能看出,这是同一时期的一本书。达尔文的《物种起源》发表于1859年11月24日,孟德尔的理论于1865年2月8日宣读,马尔萨斯早一些发表的《人口论》也是在这同时期。这种同时性并不是某种巧合,这是人类对生命认识过程发展的必然,从这种角度看,这三个理论确实是一本书,只有把它们当成一本书来读,才能得到更深刻的认识,这也是一种变换思维方式的阅读方法。”——《给年创新的支点》(73页);这就是一种我们提出的阅读和研究科学前沿的方法论;也就是说,从麦克斯韦方程组一直到普朗克公式、薛定谔《生命是什么》理论的功成名就,都是运用这种整合!整合!再整合异曲同工之妙的方法论,达到成功的彼岸!
科学历史长期的科学家成功经验昭示:任何一位科学家只有运用这种“整合方法论”,十年磨一剑,永远坚持不懈,功成名就必将指日可待,达到辉煌的顶点!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算59、科学发现往往不是简单的发现一种科学现象
科学发现的伟大,在于导引相应原创技术与应用技术突飞猛进地发展;科学发现往往不是简单的发现一种科学现象与发明一种创造性东西,最重要的是创造一种科学技术体制、一个科技系统,和创造开拓出一个全新的科技领域、产业技术上下游企业平台的历史新纪元!……
“在基础理论研究并转化为技术发明的主要途径和方法的诸多方面,英国和美国也存在不同的认识和差距。应用创新的科学理论,进行技术原理的转换,在最短时间内完成相关技术发明,并进一步实现科学技术转化为生产力的社会化行为,是“知识就是力量”最突出的表达。人才与智力要成为一种优势,进入产业与市场,整合为资源优势,形成科技资源优势配置,从充分发挥科技优势中,转换为专利优势.避免科技与经济“两张皮”的弊端,这对我国的科技发展有着可资借鉴的重要现实意义。其中最典型的案例是1953年沃森和克里克共同发现的DNA双螺旋结构模型。运用这一科学原理,在其后的向技术原型的转化上,美国的沃森远远超过英国的克里克;人们不会忘记DNA双螺旋结构模型的原创创新成果,是在:英国的卡文迪许实验室产生的。可美国却成为世界分子生物学的中心和领袖,特别是沃森一度成为人类基因组图谱的首席CEO,领导世界(六国)生物学家在2003年4月14日,完成了人类基因组图谱测序的巨大工程.而克里克的英国其后在分子生物学应用上相对贡献较小。这种反差就反映了不同国家在科学理论转化为技术原理,再置换为技术原型,发明成果形成产业平台的差距。这种差距对大国的崛起有着深刻的寓意。因为只有把科学原理置换成技术原型再到技术发明,才能建立自己国家的专利壁垒。也只有用自己国家的创新理论,置换为技术原型,技术发明形成专利技术产业,才能突破别国的专利壁垒!”——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(14页)
这是科学技术历史规律,法则!永远不会见顶失效……
科学技术历史上往往会出现最关键科学巨人、大师、巨擘,开拓科学技术历史新纪元。像近代科学之父牛顿、进化论之父达尔文、现代实验科学之父培根、电学之父法拉第、工业革命之父瓦特、近代原子核物理学之父卢瑟福、化学之父波义耳、原子学说之父道尔顿、无机化学之父戴维、电波之父麦克斯韦、电磁场理论之父赫兹、生物学实验方法之父哈维、免疫学之父詹纳、抗生素之父弗莱明、人工智能计算机之父图灵、试管婴儿之父爱德华兹、克隆羊之父维尔穆特、DNA之父克里克、沃森、威尔金斯、CT之父亨斯菲尔德……
特别是世界发明大王“爱迪生的一生.总共有1000多项发明,当爱迪生进入成年之后,平均每两周就申报一项发明专利。爱迪生1847年诞生,1931年去逝。享年84岁。去掉青少年时期20年,在剩下的64年中每年就有27项专利发明。然而爱迪生还有多少项发明没有进入专利,尚无记载。从这里我们可以看出,爱迪生的专利意识,代表了当时美国国民的专利理念和一种专利潮流……”——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(13-14页)
这些科学巨人、大师、巨擘伟大的历史作用,可以毫不夸张的说,没有牛顿,哪来的什么物理学?没有法拉第、爱迪生世界还是一片黑暗!没有洛伦兹、爱因斯坦哪来的什么相对论;没有麦克斯韦、赫兹奇迹没有无线电通讯等等……这样说绝非耸人听闻的啊!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算60、科学发现与应用技术创新发展是一个漫长的历史过程科学发现与应用技术创新发展,是一个漫长的历史过程。从1859年基尔霍夫发现了热辐射定律,奠定了热辐射理论根基的1859年;经历克鲁克斯管,聚焦黑体辐射研究,再到伦琴射线的发现历经180年。再追朔到400多年前英国伊丽莎白女皇御医吉尔伯特用“琥珀之力”命名“电”!人类科学研究已经历时420年……
在这420年中,能不能有很多人,甚至权威提出科学研究和应用技术发展见顶失效了呢?
这是肯定了的!
比如,在哥白尼著述《天体运行论》之前,教皇权威一口咬定太阳围绕地球旋转,布鲁诺反对提出地球围绕太阳旋转,被宗教裁判所活活烧死!……科学历史就是这样,在突破人类未知痛苦认知规律和怀疑的历程中,摸爬滚打,跨越“见顶失效论”,坚持到最后胜利,完成科学理论一次次伟大突破的……
这里,存在一个最重要的问题:“客户”与“市场”!
【事实上,从此游戏规则看,专利壁垒只能用专利壁垒来突破。所以现代知识的竞争首要是专利的竞争。美国未来学家托夫勒说:“知识的分配比武器和财富的分配更不平等。 因为知识尤其是有关知识的知识的重新分配更加重要……”
于是.技术发明和专利壁垒的突破的关键词,就落在了有关知识的知识的重新分配和获得上。这就需要崛起者要最广泛地占有知识,特别是占有有关知识的知识——原创知识。
然而,这里面又遇到了另一个难题:并不是所有的知识都能进入专利。这就产:生了钱伯斯原则。
什么是钱伯斯原则呢?这里,让我们简述一下钱伯斯。钱伯斯是美国思科的总裁,他有六年IBM任职的实践经验,有高科技企业对核心技术的智慧……
这里.我们还得简单介绍一下思科。
思科是41年前由鲍里克和林纳夫妇创办的夫妻店。他们发明了Vouter(路由器)。由于上世纪90年代企业竞争的焦点是计算机软件与硬件,人们对生产交换路由器并不感兴趣。只是钱伯斯加入思科经营管理后才敏锐地发现了路由器的远景和生命力,并看到了这个技术支点的广阔市场。他进行了成功的市场运作,才使路由器奇迹般腾飞。把产品摆在市场,占有市场,才有可能产生专利壁垒。于是钱伯斯针对知识——技术——市场,提出了著名的钱伯斯原则。
钱伯斯原则是:在科技产业的战场上,决胜点不在实验室——技术,而在大街上——客户。】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(16页)
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算61、摩擦生“电”的2600年
从英国伊丽莎白女皇御医吉尔伯特发现摩擦琥珀棒出现“琥珀之力”并命名“电”,到今天已经历时420年;如果按公元前600年古希腊科学家泰勒斯研究琥珀和丝绸,在人走路时相互摩擦而产生一种力,这种力吸引灰尘之类的轻小物体的“琥珀之力”、摩擦生“电”来计算,历史已经超过2600年!
2600多年以来,人类科学与相关电应用技术研究发明,不断创造辉煌成果,完全依赖世界各国科学大师、巨人、巨擘!……
这里,从古至今,科学发现都是来自生活小事的自然现象、科学发现多是一种偶然,往往可遇不可求!往往科学历史的转折点,出现人类意想不到的“黑天鹅”,突然峰回路转地在一个支点上凸显重大突破,彰显科学与应用技术得到长足巨大发展,创造出无数旷世奇迹!
比如,吉尔伯特用“琥珀之力”命名发现“电”,电与磁在历史风尘竟沉寂了220年,一直到1820年奥斯特偶然发现“电磁感应”,电磁魔力才奇迹般展……
如果按古希腊泰勒斯发现电,科学历史就默默沉寂了2600年……1820年突然峰回路转,电磁感应奇迹层出不穷:莫尔斯电码电报、法拉第电磁学、麦克斯韦方程式、赫兹电磁波、马可尼无线电、电话等等……接下来黑体辐射奇迹持续到21世纪20年代的电磁炮……2600年电科学魔力远没有见顶,永远不会失效!这是一个法则,一种原则!……
【这个原则反映出一个事实:
在科技——技术——市场的天平上并不是平衡的,而且是很不平衡的,98.5%的时间处于不平衡状态。所以美国理论学家统计认为,知识.只有0.5%—2.5%能转化为技术,技术(专利)只有0.5%—2.5%能占有市场。只有知识转化为技术并占有市场、广泛普及后,才能形成专利壁垒,达到知识——技术——市场的平衡!然而,一旦形成这种平衡就会持久下去,很难改变。所以,才有钱伯斯的原则。这里有一个很有意思的巧合:知识的海洋是无限辽阔的,可有哪一种知识能形成一个时代的划时代理论呢?很少很少。所以,一旦技术占有市场就自然而然会形成垄断。所以英特尔和微软、思科这样的企业,在世界上就显得很少;这就和科学技术成果日新月异,可真正能获得诺贝尔奖的却很少很少,而且一旦获得诺贝尔大奖,就辉煌一生极其相似!这是不是由理论发现与技术发明与支点的血缘所致?
从历史的经验看,一旦形成垄断和专利壁垒几乎是推不倒的。比如:尽管洛克菲勒家族在21世纪失去了像D·洛克菲勒当年赚钱魔王时的鼎盛,但100年来美国美孚石油仍然是美国企业的佼佼者。同样福特、摩根、卡内基……仍是不可小视的一种力量和一种势力!那么,一个国家,一个民族,一个企业又如何崛起,如何突破专利壁垒呢?我们说过,只有用专利壁垒来突破专利壁垒——这就是跨越!跨越就是以自主创新,寻找到知识——技术——市场平衡的支点。于是,突破专利壁垒就进入了支点=辉煌的法则。
这样我们就回到了支点与支点=辉煌的法则和支点创新力学领域。因为支点理论能开拓创造一个全新的科学纪元!】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(17页)
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算62、不要断言见顶与失效!
也许,从“琥珀之力”;1601年吉尔伯特发现“电”,电与磁在历史风尘竟沉寂了420年漫长岁月中,有许许多多人或科学家,甚至科学大师都认为电科学与相关应用技术均见顶、失效啦!?
其实,人类等待2600年的电科技奇迹并没有停下脚步……
等待到1820年便峰回路转,诞生了大师奥斯特,发现“电磁感应”,人类一举突破了电信技术,为瓦特蒸汽机开拓了蒸汽机火车,开始了工业革命时代!蒸汽机火车一直发展到今天时速350公里的高铁……
这是不是科学技术历史告诉人类需要:希望和等待!而不能急急忙忙断言:见顶与失效!……
科学历史从1820年峰回路转到洛克菲勒建立托拉斯,再到比尔.盖茨的《致电脑爱好者的公开信》,“专利壁垒”就成为永远挥之不去僵梦,严重阻止了大国的科学技术的领先与崛起——【崛起!无论是国家的崛起,还是民族的崛起,企业的崛起,个人的崛起,都必须突破专利壁垒。这是现代市场经济的法则,也是现代知识经济的法则,更是现代专利知识产权的法则。从前面的分析和讨论中,我们能深刻地认识到这一法则。
一、专利是技术发明占领市场的最有效法宝。
二、专利占领市场是市场经济利润最大化的惟一合法途径。
三、专利的本质是知识劳动占领市场的坐收渔利的一劳永逸。
四、专利是知识经济重新分配(掠夺)财富(知识)的概念转换与实践,是西方创造的没有血腥的战争,不派兵的战争游戏规则。
所以,专利壁垒的本质是知识占有对财富的文明“掠夺”。这是任何国家、任何民族、任何企业,任何个人崛起必须面对的难题!对此,我们必须有清醒的认识。】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(15页)
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算63、对比是一个好办法
“在有随机热噪声的信道上传输数据信号时,信道容量Rmax与信道带宽W,信噪比S/N关系为: Rmax=W*log2(1+S/N)。注意这里的log2是以2为底的对数。”这是香农定理的数学核心(BT微观层面)阐述。
我们把宏观电学理论、最早的库仑定律与之对比:
库仑定律(Coulomb's law)真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力同它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同名电荷相斥,异名电荷相吸。(平方反比是牛顿万有引力定律的专利。)
与香农定理对比一下,就可以看出:香农定理的信道容量Rmax是电信导线;信道带宽W是新材料导线能量;信噪比S/N是电路电流摩擦能量产生的三方面关系。只是电磁理论的微观化和不同材料等……与静止点电荷相互作用力的规律。1785年法国科学家C,-A.de库伦由实验得出(这里有万有引力定律宏观认识的数学理论蛛丝马迹)……
数学是所有科学的“明珠”!曾几何时,陈景润摘下“数学皇冠明珠”-1953年大学毕业,分配到北京一所中学,因为语言关系无法胜任一年后他回到福州老家。几个月后就没工资了,陈景润只好摆书摊。摆摊需要类似营业执照的证明,陈景润就摆出厦门大学毕业证书,立刻引起轰动……
厦大数学系教授方德植生前回忆说,王亚南告诉他“你的学生陈景润失业了,待在福州找不到工作”,问他有什么合适的岗位容纳陈景润。方德植建议让陈景润回数学系当助理兼资料室资料员。
陈景润给学生上课。(资料图)
陈景润就这样调入厦大,仍然深深回忆着少年时光的惬意:是啊!“数学分两大部分:纯数学和应用数学。纯数学处理数的关系与空间形式。在处理数的关系这部分里,论讨整数性质的一个重要分枝,名叫“数论”。十七世纪法国大数学家费马是西方数论的创始人。但是中国古代老早已对数论作出了特殊贡献。《周髀》是最古老的古典数学著作。较早的还有一部《孙子算经》。其中有一条余数定理是中国首创。后来被传到了西方,名为孙子定理,是数论中的一条著名定理。直到明代以前,中国在数论方面是对人类有过较大的贡献的。五世纪的祖冲之算出来的圆周率,比德国人的奥托的,早出一千年多。约瑟夫(指斯大林)领导的科学家把月球的一个山谷命名为“祖冲之”。十三世纪下半纪更是中国古代数学的高潮了。南宋大数学家秦九韶著有《数书九章》。他的联立一次方程式的解法比意大利大数学家欧拉的解法早出了五百多年。元代大数学家朱世杰,著有《四元玉鉴》。他的多元高次方程的解法,比法国大数学家毕朱,也早出了四百多年。明清以后,中国落后……
有一次,老师给这些高中生讲了数论之中一道著名的难题。他说,当初,俄罗斯的彼得大帝建设彼得堡,聘请了一大批欧洲的大科学家。其中,有瑞士大数学家欧拉(他的著作共有八百余种);还有德国的一位中学教师,名叫哥德巴赫,也是数学家。
一七四二年,哥德巴赫发现,每一个大偶数都可以写成两个素数的和。他对许多偶数进行了检验,都说明这是确实的。但是这需要给予证明。因为尚未经过证明,只能称之为猜想。他自己却不能够证明它,就写信请教那赫赫有名的大数学家欧拉,请他来帮忙作出证明。一直到死,欧拉也不能证明它。从此这成了一道难题,吸引了成千上万数学家的注意。两百多年来,多少数学家企图给这个猜想作出证明,都没有成功。”
——《哥德巴赫猜想》徐迟。
陈景润久久地回忆着沈元老师曾讲述的神秘莫测的“哥德巴赫猜想”……思索之后,请教厦大数学系教授李文清:“我要读什么书?”李文清说:读华罗庚的《堆垒素数论》。
陈景润遂将华罗庚的《堆垒素数论》读了近30遍,带着沈元教授种下的哥德巴赫猜想的种子萌芽,写出了第一篇论文《他利问题》。李文清教授把论文推荐给时任中科院数学所所长的华罗庚,立刻引起了华罗庚的注意。并将陈景润调入中科院数学研究所!……就这样成就了陈景润少年追梦“哥德巴赫猜想”一代英杰陈景润摘的“数学皇冠明珠”……啊!伟大的沈元教授!伟大的厦门大学和李文清教授……伯乐啊!千秋伟业功不可没!
“攻克科学难关,需要巨大的动力。科学的献身精神,百折不回的毅力,这些都是攻关的科学战士所必须具备的品质。”
——陈景润
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算64、数学表述式是一脉相承
回过头来说,库仑定律(Coulomb's law)是宏观层面电学理论的表述;香农定理的数学核心式是微观层面BT电学理论阐述。本质仍然是对导线、电子流、容量(宽)、摩擦力(产生杂音)相互影响的性价比规律法则;以及不同材料与比特(事实上是莫尔斯码0、1数字变换),在宏观与微观层面上不同材料出现的天差地别而已,纯属自然!其实,这对芯片“微制造”不同材料的运用。如,磷化鎵(GaP)、鎵铝砷(GaAlAs)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)等材质组成,其内部结构为一个PN结,具有单向导电性等等……根据半导体芯片制造过程,一般可以把半导体材料分为基体、制造、封装等三大材料,其中基体材料主要是用来制造硅晶圆半导体或者化合物半导体,制造材料则主要是将硅晶圆或者化合物半导体加工成芯片的过程中所需的各类材料,封装材料则是将制得的芯片封装切割过程中所用到的材料。
我们说,库仑定律发现的1785年的电荷量的乘积,和香农定理的log2,是以2为底的对数的数学表述式的数理是一脉相承的!从人类的认识宏观、微观两阶段论看:
没有“点电荷之间的相互作用力同它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比”的宏观认识,就没有香农定理的log2的微观认识!……
然而,从1870年洛克菲勒的托拉斯到比尔.盖茨《致电脑爱好者的公开信》的1976年2月3日,资本主义专利开始形成了全球范围的“专利壁垒”,不到100年就一点一点地发展到“卡脖子”技术生态,并不断恶化;这样,基础理论研究就成为重中之重是一个长时期的历史趋势!
那么,如何突破专利壁垒呢?
【突破专利壁垒的关键也在于找到支点。因为支点有“点石成金”的效应(请看“支点成功学”系列丛书《原创科学发现方法》)。对于支点在这里就不再赘述。不过,这里我们还必须说明如下:
支点是技术发明——专利和企业崛起无可替代的辉煌点!
比如:D·洛克菲勒的安德鲁斯硫化,费拉斯的脱硫法……福特的T型车流水线……比尔·盖茨的Basie语言程序——MS-DOS程序—— Windows1.0——一Windows2.0——Wiladows95——Windows98——Windows2000——Winclows2003……格罗夫的CPU——P4(微处理器)…… 鲍里克和林纳夫妇发明的Vouter·(路由器)……以格罗夫的技术支点CPU——P4(微处理器)为例。从其企业名称英特尔就能看到格罗夫的技术支点是芯片——集成电路。英特尔是集成电子的英文缩写:InreICnreI。可见格罗夫的技术支点是Inrel它是由仙童公司巴丁表面能级理论(知识)转换为芯片——技术原型——硅的单向导电和针点电子放大——市场专利——微晶体管——这是当时世界上最典型、最突出的知识(转换)——技术(转化)——市场(专利)的企业技术支点,形成现代专利壁垒的知识经济市场创新模式。十年前,英特尔的支点就创造了每秒可以进行6亿次计算的芯片,它的体积只有一分硬币大小,仅仅有头发丝的0.0025%的厚度。
它的市场奇迹是:每两秒英特尔就卖出一个微处理器。
美国奇迹经济完全是建立在一个又一个格罗夫这样的技术支点之上。从D·洛克菲勒——比尔·盖茨——格罗夫—— 钱伯斯……这样的一个(技术支点)集群之上,美国才能后来居上,成为今天世界知识经济辉煌的典范,成为当今世界高科技的统帅。
曾有学者提出过这样的问题:为什么美国的人口只有中国人口的1/4,但美国高产出率的生物学家的数目却远远超出中国近100倍?中国只有500多人,而美国高达4000多人。从这里我们能不能感悟到中国企业的核心技术与美国企业的核心技术无法比拟的惊人差距呢?!
我们要说:真正的差距不在专利上,而是在基础理论上。
这就是美国为什么能领衔人类基因组图谱测序的原因!事实上,当我们感悟到比尔·盖茨何能首富的时候,我们还应该看到今天的信息技术在改变人类生活方式的同时,微软、英特尔、思科、苹果……却利用信息技术产业的专利壁垒,已经为美国创造了价值数百万亿美元的辉煌业绩。它的背后还隐藏着基础科学研究帅先发挥的积极前瞻作用。今天的美国奇迹经济得益于50年前的美国总统罗斯福的科学顾问万·布什的报告——《科学——无尽的前沿》。
万·布什呼吁,“政府必须承担起促进新知识创新和培养年轻一代科学才能的责任”,并建议设立国家研究基金。
假如没有1966年设立的计算机领域的最高奖项“图灵奖”;没有1959年创立的国防高级研究计划署(DARPA)发挥前沿作用,使研究的重点转移到基础研究与运用技术间的桥梁转化,又怎么能保证美国今天信息技术产业的霸主地位呢?如果没有基础理论研究的突破,就根本谈不上美国今天经济的辉煌。正因为支点是原创知识的原创知识,它能轻易地从基础理论研究转化为应用技术的开发——点石成金,所以支点是21世纪最新、最有效的创造力学说。】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(18-19页)
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算65、发射率与吸收比是温度
我们再把科学技术历史向前推到1859年的基尔霍夫定律(热辐射定律),基尔霍夫提出的传热学定律,是一个宏观定律,它用于描述物体的发射率与吸收比之间的关系。
即:“在同样的温度下,各种不同物体对相同波长的单色辐射出射度与单色吸收比之比值都相等,并等于该温度下黑体对同一波长的单色辐射出射度。”
这里,定律假设前提是:物体不同,温度同样,相同波长,则①、“单色辐射出射度与单色吸收比之比值都相等”;
②、等于该温度下黑体对同一波长的单色辐射出射度。
是温度和波长与物体无关。把这一理论放到比特运动中,波长、温度就成为影响香农定理的关键;玻璃纤维宽带技术就是保证电子流不受外界温度影响,超短波就成为必选。所以,量子跃迁和量子纠缠,必然是一个穿越香农定理的突破口……
那么,如何寻找突破口呢?
支点是寻找突破口的关键!和得心应手的唯一获得原创技术的法宝——
【阿基米德告诉我们:支点隐含着撬动地球的力量之源!这就是说,支点效应是:点石成金!
还因为,突破专利壁垒的支点,能形成点石成金的技术原型。
啊!多么诱惑人的点石成金……】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(20页)
事实上,“支点论”是古希腊大数据选择的圣果;阿基米德运用分成许多非常小的长条或薄片,然后用已知面积或体积去平衡这些“元素”,大数据找到了重心和支点,所求的面积或体积就可以用杠杆定律计算出来。他把这种方法看作是严格证明前的一种试探性工作,得到结果以后,还要用归谬法去证明它……形成支点=辉煌的《阿基米德方法》。
科学历史完全证明了《阿基米德方法》,在全世界科学新学科的建立的唯一成功方法论,一直延伸到爱因斯坦“相对论”;再进一步延伸突破建立了赫茨的电磁波理论、从而在莫尔斯支点能量的电磁点分布感应,诞生了马可尼无线电;接下来e支点能量理论的e时代科学技术,突破在巴丁表面能级理论、催生了威廉•肖克利的晶体管、再就是e时代科学基础理论“四次突破“的伯纳斯的斜线延伸,到对应技术突破、互联网的诞生……
在阿基米德喊出“我找到了”(希腊语“尤里 卡”)之后,科学史上不乏在电光火石的刹那悟出惊奇发现创造!
美国普林斯顿大学教授莱尔德评论说,支点研究新结果是他所见到的有关“顿悟”最具原创性的研究之一。
哈佛大学加德纳教授则认为,新研究结果有助于消除笼罩在人类创造性思维过程之外的神秘色彩……
这里,找到支点“顿悟”基础理论研究的本质,完全都是e支点能量的点、线、场的“电磁感应”、芯片不同形式的转换-微观支点能量场e点无穷变换、转换、语言应用!
21世纪支点=辉煌已经成功跨越“第三次浪潮”,开始“第四次浪潮”AI人工智能,彰显支点能量场e点无穷变换、波澜壮阔的伟大历史潮流!
让我们勇敢地冲浪吧!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算66、宏观微观存在同时性
那么,技术发明的本质是什么?
于是,首先要明白什么是技术发明呢?
【技术是一种在生产实践中体现出来的经验累积与应用技能;发明是新事物或方法与创新。
我们这里主要阐述的是通过发现支点,发现原创理论,再将原创理论,转化为技术原理形成技术原型,再转换为技术专利,建立自己的专利壁垒的一系列原创创新过程。这里并不排除将已有的理论去完成成果转换,转移到应用技术原理、技术原型或技术成果。即将知识形态的东西转化为实物形态的东西。
技术发明的本质和科学发现不同,技术发明是创造,是从无到有!
技术发明完全是按照人类社会需要、生产生活的实际需要与时代相适宜的创造。人类科技史上绝大部分技术发明都是通过科学理论、原理转化为技术原理或技术、技术原型或技术成果,达到创造性的从无到有。即现代的原创技术创新。
比如:遗传学从孟德尔发现了遗传学第一、二定律开始.到摩尔根基因理论,建立了分子生物学理论,随着DNA双螺旋结构的突破,才转化形成基因工程、基因技术、蛋白质工程技术、克隆技术、转基因生物技术……
从伯克瑞射线到居里放射性,到居里夫妇的核裂变,转化为原子核技术、原子弹、核电站……
奥斯特的电磁感应转换为莫尔斯的电报……
赫茨的电磁波转换为马可尼的无线电通信技术……
巴丁的表面能级转换为晶体管技术、计算机、网络……
所以技术发明最宝贵的是原创创新。从科学原理和科学发现中推理或提炼技术原理,技术原型,使技术发明成为科学成功的物化,则是技术发明的重要方法和主要途径。可见其中关键是自主创新和开发原创技术的创新。所以,这一途径与方法产生的技术发明的最大特点是原创性技术发明,这最突出地表达了从无到有的技术发明的本质。】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(22页)
通过上述阅读、讨论与思考,我们可以看出宏观和微观科学研究对象基本物质(标的物、自然现象)是完全相同的自然现象。因为大自然没有两种物质:一种用于宏观研究,一种用于微观研究。
也就是说,宇宙宏观存在微观物质,微观物质构成宏观物质内涵存在,并没有任何严格的区分,宏观微观存在同时性,可谓平行交互运行。
鉴此,人类科学家发现的宏观与微观科学规律法则,本质是相互通透的,随着宏观认识的突破发展,促进了微观认识的突破!是大自然物质在人头脑自然出现的客观反映;由于人类认识的阶段性,产生一定局限性在所难免!……
而往往这种双向突破需要时间,需要希望和耐心等待。科学历史上最突出、最经典的是牛顿经典力学、爱因斯坦相对论和普朗克、薛定谔量子力学……在不同历史时期的分别诞生!
同样,要完成上面那样前无古人后无来者的伟大功业,还是需要运气和特别需要“支点整合法则”!
那么,什么是“支点整合法则”呢?
让我们重新阅读前面多次叙述过的薛定谔《生命是什么?》的“序言”:
“我们从先辈那里继承了对于统一的,无所不知的和知识的强烈渴望。最高学府的(大学“大学”一词在英文中和普遍性同学跟)这个名称使我们想起了从古到今多少世纪以来,只有普遍性才是唯一可以打满分的。可是近100多年来,知识的各种分支在广度和深度上的扩展使我们陷入了一种奇异的两难境地。我们清楚地感到,一方面我们现在还只是刚刚在开始获得某些可靠的资料,试图把所有已知的知识综合成为一个统一的整体;可是,另一方面,一个人想要驾御比一个狭小的专门领域再多一点的知识,也已经是几乎不可能的了。除非我们中间有些人敢于着手总结那些事实和理论,即使其中有的是属于第二手的和不完备的知识,而且还敢于冒把自己看成蠢人的风险,除此之外,我看不到再有摆脱这种两难境地的危险的其他办法了。否则,我们的真正目的永远不可能达到。”
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算67、爱因斯坦不承认力f
牛顿经典力学诞生在1600年-1687年,是人类认识第一阶段的宏观阶段;爱因斯坦相对论诞生在1905年-1915年,是人类认识第二阶段、微观阶段的开始。
从牛顿三定律和爱因斯坦方程式表述的基本物质标定物看,是基本相同的。
万有引力定律是艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。牛顿普适的万有引力定律文字表示如下:
任意两个质点有通过连心线方向上的力相互吸引。该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比,与两物体的化学组成和其间间介质种类无关。
牛顿三定律基本物质标定物:质量m、力F、a速度。
爱因斯坦方程式基本物质标定物:c光速、m质量、E能量。
方程式:
△ E=(△m)c²。式中E为能量,m为质量,c为光速。它是一切物质运动速度的最大极限。这个公式就是爱因斯坦质能方程式。
方程式都是有自己的假设。
牛顿的假设:物体在静止或者、匀速直线运动;
爱因斯坦的假设:光速恒定不变(3000)光速为c=299792458m/s。即L原理!
这里,最大差异的奥秘,就在于爱因斯坦不承认力f,又摄取了能量E……
这是不是诡辩术?尚待考究!
前面我们说过马赫是批判牛顿经典力学的第一人;爱因斯坦大加赞赏,亲自命名为“马赫原理”……自此,爱因斯坦就追随马赫的大一统,开始研究“统一理论”,竭尽毕生精力,一直到离开这个世界,也没有完成和找到“统一理论”,含恨终生!……
最近,网上出现一惊世妄语,曰:
杨振宁说我搞了一个公式,以这个公式为基石可以构成一套 数学框架,这个框架能描述 电磁力和 弱力,这个框架我现在搭好了,但本人 能力有限,希望大家一起来搞,我是 开源的喔,也是 免费的喔,如果你们好好学习悉心钻研的话,可以利用它 统一电磁力、弱力与强力。哪一天利用这个框架把 引力干趴下了,我们就超越 爱因斯坦了。
试问,能把引力干趴下吗?先得把宇宙地球干趴下!没有了地球自然就没有了引力;不用干引力就趴下了!呵呵!……
叶公好大龙!?
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算68、量子力学层面牛顿力F是看不见
其实,爱因斯坦不是不承认f力的存在,而是在微观认识过程人们看不见f力,特别是万有引力;爱因斯坦同样也看不见万有引力。这是视觉形象主体的属性和局限性。
于是,爱因斯坦梦想开心地想啊想。终于想到:如果自己一跃跳下地球就感觉不到引力了……就这样凭着感觉走(万思故我在-笛卡尔的二元论)——爱因斯坦舍弃了力,取而代之E能量,就这样进入了微观世界、量子力学层面;可仍然和牛顿一样都是看不见力F,也摸不着f的啊!……
于是,牛顿力就成为大一统理论无可逾越的天堑,爱因斯坦无法统一!
大统一理论(grand unified theories,GUTs),简称GUT,又称为万物之理,由于微观粒子之间仅存在四种相互作用力,万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力。理论上宇宙间所有现象都可以用这四种作用力来解释。应用这四种相互作用力的理论解释万千世界与万物的规律与原则乃大统一理论。
1854年麦克斯韦方程组证明了电磁的统一、赫兹实验证明了电磁波的存在、光是电磁波……1900年普朗克发现“量子”、薛定谔的量子力学要包括电力、磁力和量子力学效应,并运用量子电动力学(QED)形式;再包容牛顿万有引力,才能完成大一统。
霍金在《时间简史》中也指出,也许会发现大统一理论。但这个大统一理论并不是爱因斯坦最初想的大统一理论,因为不可能通过一个简单美妙的公式来描述和预测宇宙中的每一件事情,毕竟宇宙是确定性和不确定性相互统一(基于“波粒二重性”的客观存在)。
杨振宁的一个“杨-米尔斯方程”就能“大一统”是不是痴人说梦呢?!这里,还存在一个历史发展概念和一定历史时期产生一定的科学发现与科学家的圣果——
【从无到有是一个历史概念,有很强的历史属性。让我们简单讨论如下:
以电报为例,1820年奥斯特在偶然实验导线通电热效应的研究中发现,在热导线旁边的一个磁针在电流开与关的瞬间发生了偏转,从而发现了电磁感应——这是电学理论的创新!
1822年斯契林研制成单针电报机……
我们说技术发明是从无到有,就在于这种应用电磁感应理论转化为可应用的电报机(技术原型:一根导线中有电流通过,其旁边的磁针发生偏转,以偏转的角度大小,与电流强弱的关连来判断传递信息)。在此之前世界上并不存在这种装置,电报技术处于空白。由于电报是电学最早的应用技术,它经历了静电式、电化学式、电磁式的不同形式研究进展。但电报的突破有赖于奥斯特原理向技术原理的转化,技术优势转换为市场专利优势,它带有很强的历史属性。
1793年夏普利用信号兵旗语的启发,发明了一种视力信号机。1753年英国莫利逊工程师用静电原理:26根导线对应26个字母与小球相连,再和起电机相连,小球接收端.当小球受电磁感应被吸起时,能记录对应字母传递信息,这种26根导线对应26个字母的复杂系统产生的低效率。根本无法进入实际应用与市场专利。1836年英国发明家库克制成了电磁电报机,并申请了专利。但由于电磁软件的欠缺只建成从伯丁顿到西德雷顿2l公里长的电报线。
真正进入应用系列的电报是41岁的美国画家莫尔斯发明的电报机。一个偶然的机会,使他放弃了画家的艺术生涯——1832年10月10日,莫尔斯乘坐“萨丽”号邮船回纽约。在邮船甲板上,他听到杰克逊对奥斯特和富兰克林电效应的神奇讲演后,便步入了电报发明的神奇领域。
莫尔斯的划时代贡献是突破库克电报机常常受阻电磁铁不能正常工作,他运用画家的无限丰富的想像力,发明了电码软件并完成了电码软件与电磁硬件的匹配。这是人才优势转化为技术优势的要旨。让我们抄录一段莫尔斯的科学笔记。莫尔斯写道:
“电流是神速的,如果它能够不停顿地走10英里。我就让它走遍全世界。电火花是一种信号,没有电火花是另一种信号,时间间隔也是一种信号,用组织三种信号的不同组合代表不同的字母、数字,就能够把信息通过电线传到另外一个地方去。这样,能够把消息传到远方的崭新的工具就可以实现了。”
这是最重要的电磁软件支点。他把电火花、没有电火花和时间间隔的空挡三者和26个字母与数字对应,形成了技术突破和最早的剪比特艺术,解决了电码软件与电磁硬件的合理匹配,容易操作,突破了信息容量大的实用关键问题,才使莫尔斯的电报机产生了强大的生命力。这就是为什么莫尔斯电码在网络时代仍沿用至今的原因。
从上述史实的技术发明可以看出技术发明的历史属性和优势转换:电报机是在1750—1850年这100年时间内,相对集中的研究中心与焦点,是最具有近代历史意义的通信信息装置和研究科技前沿。1753年英国莫利逊工程师用静电原理——1793年夏普利用信号兵旗语的启发,发明了一种视力信号机——1820年奥斯特在偶然实验导线通电热效应的研究中发现电磁感应——1836年英国发明家库克制成了电磁电报机——1937年莫尔斯研究制成的方便简单实用的莫尔斯电码电报机,才形成专利,走进了市场。
这就是电报的历史概念和历史属性!
任何技术发明都存在这种历史概念和历史属性。这就是我们强调的历史对科学家的选择。也就是说,任何技术发明都是人类一定历史时期的产物;这是由人类认识大自然累积经验获得知识的一种规律。在这一段历史时期,只能产生与这一段历史相对应的技术发明。】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(22-24页)
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算69、苹果落地一刹那
事实上,牛顿同样看不见万有引力,牛顿万有引力定律的发现,是偶然在苹果树下,瞬间看到苹果落地的一刹那感悟到的!牛顿并没有看到大自然普遍存在的万有引力、f力的微观视觉形象;牛顿和所有人一样永远看不见!……
这是人眼生理构造决定的!同样是大自然与人类亿亿万年生物进化偶然形成的;西方认为是上帝创造人类个结果。那么暗物质和案能量为什么不能影响人类万物在地球的存在生存呢!?
地球生物并不能感觉到微观物质对人或者生物个体的危险;就因为微观物质 “小”的微不足道。所以,中国有一句顺口溜:眼不见心不烦……人类看不见微小东东,自然“宁静以致远”喽!
这就是自然造物的伟大!所以,“自然界及其规律深深地隐藏在黑夜之中。上帝说:“让牛顿降生吧!顿时光芒照亮万物。”——蒲柏
也就是说,在17世纪中叶必然出现牛顿的《自然哲学的数学原理》与万有引力定律、《光学》》;在19世纪初奥斯特必须发现“电磁感应”并出现法拉第和麦克斯韦……
【所以只能在1750—1850年产生近代意义的通信信息装置(电报),它决不会产生现代历史意义的通信信息装置(计算机、网络)。在这种特定历史时期,即使莫尔斯不发明完成电码软件与电磁硬件的合理匹配的电报机。也会有李尔斯、王尔斯来完成,这是必须完成和出现的历史发明,也是必须完成和出现的历史属性的莫尔斯发明的能实用并占有市场的电报机!
我们纵观科学技术发展历史,就可以看到任何技术发明都存在这种历史概念、历史属性。前面提到的大烟囱时代的蒸汽机,它是1690年以法国人帕平最先创新为开始的。1705年英国铁匠纽康门发明气压式蒸汽机——瓦特只是对纽康门发明的气压式蒸汽机进行了再创造与改进:直到1784年真正开始了瓦特的时代,瓦特旋转式蒸汽机的时代!这期间大约也经历了100年的时间。
技术发明的历史属性同样也表现出一种技术原型的退出历史,随着2004年中国以及世界大部分国家宣布终止电报的使用,电报已经进入了历史搏物馆。历史用自己的发展实现了电报机的从无到有,就像无绳电话取代电报机一样。电动机车取代了瓦特的蒸汽机车……这种技术发明随时间的更替.表现出了技术发明的又一大特点——时限性!
这种时限性在专利上表现得最为突出——这就是为什么专利一般的时限在50—100年的原因。所以,技术发明的时限性在专利上的突出表现就是专利占有市场有期限的存在。这也是专利表现不断革新的原因,这也说明技术发明的时间属性。从本质上看技术发明从无到有是时间的产物、历史的产物!所以我们不能迷信和停滞在计算机、网络时代……】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(24-25页)
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算70、万有引力(微观力F)是宇宙最普遍的真实存在
也就是说,“苹果落地”(微观力F)顿悟,引爆牛顿的万有引力定律,让人类已经进入了微观(微观力F)认识的萌动中……完成了物理学、力学大革命,揭开“平方反比”的行星宇宙间万有引力“定量”规律法之普遍则,揭示了万有引力(微观力F)是宇宙最普遍的真实存在!尽管当时科学家并没有这种普遍(微观力F)认识,且没有明确提出万有引力的(微观力F)属性,而表现出人类认识历史阶段的“宏观”局限性。这就和《牛顿光学》最早提出“光的粒子说”一样,只有到“波粒两重性”得到确认和哥本哈根学派玻尔与爱因斯坦大论战胜利,才成为科学历史的“微观”经典理论,承认宇宙万物的“非确定性”,彰显牛顿第一个顿悟(微观力F)建立经典力学的伟大!
微观认识“引力”是牛顿第一个感悟发现的。牛顿已经预感到300年后的引力波存在,并提出光的粒子属性;这就是“数学和自然哲学”对科学、数学原理发展的巨大威力!
这在后来电磁学突破发展都有举足轻重的作用……比如,麦克斯韦方程式,赫兹电磁波,爱因斯坦方程式等等……
事实上,九大行星的发现,已经完全确认万有引力(微观力F)是宇宙最普遍的真实存在……
令人奇怪的是,爱因斯坦不承认牛顿f(力),却在1916年,发表了第一篇预示引力波的理论文章;100年后的2016年2月11日,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)科学家竟阴差阳错地探测发现到宇宙普遍存在引力波!并认为“引力波在宇宙空间中传播,永远也不会衰减。”
那么,什么是引力波呢?
运用霍金《沉思录》必须追朔到黑洞等大质量天体合并、超新星爆发、100多亿年前的宇宙大爆炸……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算71、行星间引力“摄动”
牛顿万有引力定律成为《天体运行论》经典证明,对太阳系6大行星外域认识足轻重,天文学家应用万有引力定律,发现了天王星;这就是历史证明万有引力的微观存在的科学历史证明,在人类打开微观广阔天地之后,天文学家必须应用万有引力演绎、解释恒星运动、看得见的行星间引力“摄动”!……
1781年英国赫歇耳发现了天王星以后,牛顿万有引力定律成为解释行星间引力作的权威理论,在天文学家进一步观测过程中,发现了星运动偏离椭圆轨道的“摄动”现象,挑战了木星、土星等行星的运动轨迹,本来理论计算与观测资料完全吻合.可是天王星却出现了一个例外……
“摄动”现象令科学家怀疑万有引力定律的普适权威性,怀疑万有引力定律是否是宇宙普遍规律?
然而,哈雷彗星的周期性回归运转在牛顿离开这个世界后的41年,精准证明万有引力定律是无法颠覆的宇宙第一定律。
1682年,一颗大彗星掠过英国的上空,一引爆在整个欧洲恐慌。当时的埃德蒙·哈雷是位富绅、也是位业余的天文爱好者,便征求大科学家艾萨克·牛顿的意见。
哈雷问牛顿,是什么力可能控制这颗彗星的运动?
牛顿回答:这颗彗星沿着椭圆轨道运动,这是由与距离的平方成反比的力决定的(即万有引力定律)我用反射式望远镜跟踪这颗彗星,它的轨道遵循自己在20年前发现的万有引力定律……
哈雷猛然顿悟,便去查找了历史记录,发现1531年、1607年和1682年出现的彗星应该是同一颗彗星,包括1066年的那颗彗星也是同一颗。哈雷运用万有引力定律计算出,这颗彗星的周期是76年,将在1759年再次回归;遗憾的是1727年3月31日牛顿逝世、哈雷也于1742年1月14日离开了这个世界……
1759年3月,全世界的天文台都在等待哈雷预言的这颗彗星。3月13日,这颗明亮的彗星拖着长长的尾巴,出现在星空中证明了牛顿万有引力定律是宇宙第一定律!
哈雷预言这颗彗星将于1835年和1910年还会回来,结果,这颗彗星都如期而至!……
今天,我们能够说牛顿万有引力定律失效与过时了吗!?
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算72、使天王星受到摄动而偏离
不解释天王星“摄动”就无法回答这一系列问题,就会出现牛顿经典力学失效和见顶的质疑。
于是,有天文学家通过计算认为,天王星未必是太阳系最后的边界;在天王星的广袤外域可能还存在一颗未知的行星……
这样才能应有万有引力定律证明,是由存在又一颗未知行星的引力作用,使天王星受到摄动而偏离了应有的轨道!?
这种解释,就必须突破牛顿经典力学失效和见顶主流思潮!
威廉·赫歇尔爵士(Sir William Herschel)于1781年3月13日宣布用望远镜发现了太阳系边界的一颗行星,命名天王星,成为用望远镜发现的第一颗行星;
柏林天文学家约翰·埃尔特·博德(Johann Elert Bode)将赫歇尔的发现描述为“在土星轨道之外,一颗移动的恒星,可以被认为是一种前所未有的行星状物体”。 博德得出结论,它的近圆轨道更像是行星而不是彗星……
1846年9月23日至24日晚在柏林天文台,根据奥本·勒维耶(Urbain Le Verrier)的预测,并由天文学家约翰·戈特弗里德·加勒(Heinrich Louis d'Arrest)协助一起利用望远镜进行观测,根据Le Verrier的计算工作结果,最终确认他们发现了太阳系中另一颗(天王星后)主要的行星。 这是19世纪科学的轰动时刻,也是对牛顿万有引力理论激动人心的证实。
历史再一次记载与证明牛顿万有引力定律的万有和灵验:在弗朗索瓦·阿拉戈(FranoisArago)的恰当短语中,勒维耶(Le Verrier)发现了一个“笔尖上”的行星!
……
2021年5月22日噩耗传来袁隆平仙逝,让袁隆平院士一路走好、一路走好!
不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算73、牛顿经典力学失效和见顶的奇谈怪论
宇宙广袤无穷大的未知空域,用人肉眼既看不到天王星,也看不到万有引力,只能通过数学计算来寻找这颗人眼看不见的未知行星的位置,特别是计算出未知行的星质量、轨道、可能出现的时间等等……让大部分天文学家望而却步……
值得庆幸的是,有两位名不见经传的年轻人,敢于接受这一伟大挑战:一名是英国剑桥大学大学生亚当斯(1819~1892);另一名是法国巴黎工艺学校天文学教师勒维列(1811~1877)。他们迎难而上,顽强拼搏,各自独立自主地数学计算,创造了发现海王星奇迹……用铁的事实回答了万有引力定律、牛顿经典力学失效和见顶是天大的奇谈怪论!。1845年10和次年9月,他分别向剑桥大学天文台和格林尼治天文台共6次提交了他的计算结果,但并未引起重视。1846年9月,法国的勒维耶向柏林天文台提交了他的独立计算结果,9月23日,柏林天文台的伽勒等人很快在其预言的位置约1度左右,在摩羯座方向找到了一颗8等星,即海王星。立刻轰动整个全世界。格林尼治天文台的台长艾里后悔莫及,因亚当斯提交的计算结果几乎与真实位置准确无误,错失了中定亚当斯和勒维耶共同发现了海王星!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算74、时间的尘埃
在科学历史上,数学的伟大突破作用,在科学研究的所以领域,是创造科学奇迹的最伟大工具!虽然,牛顿的《自然哲学的数学原理》已经在时间的尘埃中度过了343年,至今依然闪烁着永远不灭的数学真理辉煌之光!并告诉全人类——时间尘埃遮不住,数学原理传千古。
不是么!?天文学永远不能离开数学原理,并已经发展到生命科学、信息科学、IA大数据、所有智能领域等等……21世纪几乎所有技术款项都离不开数学!所以,笛卡尔认为:数学方法论本身就应该是一门具体的科学,甚至是“唯一的方法”。
事实上,所有科学门类的突破都离不开数学、数学方程式。牛顿的《自然哲学的数学原理》不仅仅是为万有引力定律发现定制的理论著作,更重要的是,牛顿想通过这一划时代历史巨著,表达出一整套、全新的研究自然的数学哲学最简单的唯一方法论!
1844年亚当斯开始研究天王星,就应用了牛顿的这一方法论;开始研究历史太阳系行星观测资料。
1845年10月,亚当斯应用牛顿数学法则摄动理论,推算得的未知行星的轨道和质量;第一时间把报告送交,剑桥大学天文台台长查理士;同时递交给格林威治天文台台长爱勒……遗憾的是,报告被压下来,没有得到发表的机会,而被时间尘埃整整封存了一年……也就是说,亚当斯完全是凭数学计算发现宇宙新行星的;而且数学是最简单的方法论!一年的时间封尘挡不住亚当斯的成功;就因为数学闪烁永远不灭的“简单性”真理之光……
科学历史记载,所有科学家的最经典科学发现都必须遵循“简单性原则”!
【西方不仅在科学发现上,而且在技术发明上十分重视托勒密的简单性原则。
托勒密说:“在解释各种现象的时候寻用一种能够把各种事实统一起来的最简单的假说仍是一条正路。”
从古希腊至今,西方科学家始终把托勒密简单性原则看成科学发现、技术发明的最具有应用价值和可操作性的法宝。无独有偶,东方古国中华民族的圣贤,也在2500年前就告诫人们:“天下难事必作于易。”
老子在《道德经》第六十三章中说:“图难于其易,为大于其细。天下难事必作于易,天下大事必作于细。是以圣人终不为大,故能成其大。”
这就是中国的简单性原则的悠久历史传统。
我们从前面的案例能够深刻地认识与体会到在技术发明过程中。简单性原则的无比重要性。1753年英国莫利逊工程师用静电原理:26根导线对应26个字母与小球相连,再和起电机相连,小球接到收端,当小球受电磁感应被吸起时,能记录对应字母传递信息,如果把标点符号加入导线序列,其繁琐更令电流不堪重负,很难进人实际应用。莫尔斯从电火花的一瞬人手,用三种信号把26个字母与文字信息有机联系起来,把时间也融入到软件之中,其简单、灵敏、容易操作的创举,为电报机进入市场应用提供了可能性。即使今天莫尔斯的电报机已经退出历史舞台,进入了历史博物馆,但莫尔斯的电码软件仍在剪比特的英特网奇迹经济和市场经济中占有举足轻重的地位!这就是简单性原则的生命力!
历史上任何技术发明不仅仅是从无到有,更重要的是从繁到简!科学技术历史的经验告诉我们:技术发明家想象得越复杂,越繁琐,成功的几率越低,进入市场,广泛占有市场的几率就越小,成功的机遇就越渺茫。这是为什么呢?最初的图灵计算机占有整个一层楼,重50多吨,虽然其速度和功能还可以,但无论如何也不可能占领世界电脑市场,进入千家万户,也不可能产生美国奇迹经济。只有20世纪80年代的“苹果”,只有今天的掌上电脑的简单、实用、便携,才有占有市场的巨大生命力。
在技术发明的电学领域,人类利用小小的电火花这最简单的自然现象,发明了电火花放电器、莫尔斯电码、赫兹的辉光、爱迪生的白炽灯、弗拉明的二级管、布拉坦的晶体管、尼葛罗庞蒂的剪比特……这里,每种技术发明、创新,都起始于这小小的闪亮的点,电火花是无法再小、无法再简单的支点现象;可就在这一点上,人类从无到有,创造了无数惊天动地的奇迹……】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(26-27页)
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算75、科学发现原创力往往是年轻人的专利
从上述讨论可以看出来,科学发现原创力往往是年轻人的专利;年轻人没有包袱,没有顾虑,没有权威那样的思维固化,敢想敢干,是科学发现、科学前沿突破的主力军……
年轻人没有既得利益,敢于挑战“失效与见顶”论;1846年,年轻学者勒维列应巴黎天文台台长阿拉果的请求,寻找这颗未知行星.根据引力理论,独立推算出这颗未知行星的质量、位置、轨道数据。于8月31日公布了研究结果。
1846年9月18日,勒维列把计算结果、位置数据寄给了柏林天文台的天文学家伽勒,伽勒收到信后立即进行了观测;
9月23晚上,伽勒根据勒维列预告的位置,仅用半小时,在误差不到1°的地方找到了这颗新行星;新行星被命名为海王星!
海王星誊为“笔尖上发现的行星”,进一步证明了牛顿万有引力定律无可辩驳的正确性!
这里最重要的原因就是,理论数学喜欢最俱灵活头脑的年轻人。比如陈景润1965年5月发表《大偶数表示一个素数及一个不超过2个素数的乘积之和》,摘得数学皇冠的珍珠仅仅是32岁!年轻人没有包袱,没有顾虑,没有权威那样的思维固化,最容易成为科学基础理论研究,走在世界前面的领军科学巨擘!
因为科学研究和科学发现和合就是完全不同,存在本质区别:
【科学和技术却有着本质的区别。科学是发现和认识自然现象的运动规律、法则、定理、定律、机理……科学的要点是发现。科学并不能创造出新的自然现象,也不能创造出自然规律和新的自然法则。所以我们说科学发现、科学创新的本质是发现——人类对自然运动的任何规律都不能创造,任何自然规律都不是人类意识的创造,都不存在从无到有的创造过程。所以人类不能创造自然、改造自然(规律);人类绝不能像使役动物那样使役自然(界)。
卡森就一针见血地指出:
“人不是控制着自然,而是自然的一部分,人类的生存依赖于所有生物的生存。”“我们冒着极大的危险,竭力把大自然改造得合乎我们的心意,但都未能达到目的。”
这里,我们为什么要强调卡森的学说和伟大的思想呢?
其目的就是要认清和端正科学发现与技术发明的不同理念。不要把科学发现和技术发明混为一谈,也不要把科学发现和技术发明的目的混为一谈。事实上,西方很少把科学与技术表达为科技;科学和技术是两个不同概念。它们目的不同,造诣不同,是对人类社会起不同作用的两种实践活动。
然而,科学与技术确实存在着千丝万缕的联系和有着密不可分的关连性。科学发现始于科学问题,始于人类对千变万化的自然现象的发现、解释与认识而提出的一个又一个学说、假设、理论。所以爱因斯坦强调说:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题,新的可能性,从新的高度去看旧的问题,却需要有创造性和想像力,而且标志着科学的真正进步。”
有5000年历史记载的科学历史证明.在科学发展的历史进程上,许多概念的产生和规律的发现,都是来源于“科学问题的提出”。另一个事实是:这种问题的提出往往是一个偶然问题与自然现象的顿悟——这就是支点论的事实与根据。
技术发明往往是以科学发现的理论为基础,所以美国科学家特别强调科学原理第一的重要性。】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(28页)
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算76、光在不同介质中的速度不同
科学历史永远没有“失效与见顶”论之说辞澄澄千古至今,科学发现永远从一个领域向另一个领域延伸、再延伸……爱因斯坦相对论诞生,并不影响牛顿万有引力定律的应用技术发展。1930年3月,美国天文学家汤博用同样的方法,又发现了太阳系的第九颗行星——冥王星,这是万有引力定律在天文学上应用的又一辉煌成就。
这时,爱因斯坦相对论已经诞生了15年,光速是自然界物体运动的最大速度,成为共识;爱因斯坦L原理,成为相对论诞生不可或缺的假设。
光在不同介质中的速度不同。从奥斯特、麦克斯韦,到赫兹研究发现光是电磁波。
因此光速也就依赖于介质的介电常数和磁导率。 在各向同性的静止介质中,光速是一个小于真空光速c的恒定值,包括相对论在内这从洛伦兹变换已经得出!……
科学历史永远无法改变大自然的规律、法则!大自然不会在牛顿诞生时,为牛顿制造一个宇宙天体法则;而在爱因斯坦问世再为爱因斯坦设计一个时空弯曲的宇宙世界……这就看不同时代的科学家如何理解“科学问题的提出”?和如何认识描述两种自然现象同时出现并彰显不同规律的同时性!?
【 有5000年历史记载的科学历史证明.在科学发展的历史进程上,许多概念的产生和规律的发现,都是来源于“科学问题的提出”。另一个事实是:这种问题的提出往往是一个偶然问题与自然现象的顿悟——这就是支点论的事实与根据。
技术发明往往是以科学发现的理论为基础,所以美国科学家特别强调科学原理第一的重要性。事实上,诺贝尔奖更多的是奖励科学发现规律的第一人,而不是应用规律专利技术的第一人。所以技术发明主要是原创理论的发现与转换成技术原理、技术原型和将已有的理论性科学研究成果转化为生产力;将知识形态的东西,转化为实物形态的东西,并有鲜明的新颖性和创造性。比如,伦琴发现的X射线.转化为医疗用X射线间摄仪器;奥斯特的电磁感应转化为电报:赫兹的电磁波转化为无线电通信技术;巴丁的表面能级转化为晶体管、电脑CPU、网络……;沃森和克里克的DNA双螺旋转化为遗传密码、生物工程等等……可见任何领域的技术发明突破,首先是科学发现的突破。由此可以看出对专利壁垒的突破的源头,同样是对科学发现的理论的突破!所以我们强调基础理论,特别是原创的基础理论研究与突破……
在科学发现与技术发明的相关性方面,还必须强调一下,实验的重要性作用。技术发明显然已经涵盖了实验的先天成分,因为技术发明主要是对新装置、新制造工艺的研究和专利的开发,是以新产品为目标的。任何产品都是一种新装置或新装置的终端产品:无法生产产品的新装置是没有生命力和竞争力的。新装置或新产品必须在推向市场的竞争中产生,并以追求利润最大化为目标,这就是钱伯斯的市场原则。所以不间断地试验、试生产,在试验、试生产的不断改进中占领市场,追求利润最大化,这就是现代市场经济的正旋线法则!所以技术发明自始至终是与实验、试做、试生产同步的社会实践。
与技术发明不同的是,很多科学发现的理论、公理、定理、定律、假说是无需证明的。像爱因斯坦的相对论并不诞生在实验室,用爱因斯坦夫人的话说:是诞生在废香烟盒的纸背上。爱因斯坦终生没有进行任何实验,而发现了当今世界最重要的理论——相对论。事实上,达尔文的《物种起源》进化论学说同样没有在实验室中诞生。
随着量子力学的诞生和纳米尺度向微观领域深入的科学发现与技术发明前沿的延展,科学发现越来越多地依赖于精密仪器的制造与应用(科学家本身就是精密仪器的创造者)和对新精密仪器的创新。可见科学实验、科学仪器在400年前伽里略用自制的望远镜发现月亮山和土星光环至今,已经得到长足的发展。这也为技术发明提供了广阔的发展空间与前景。
需要推动发展,发明与需要密切相关。所有发明物都是人类社会发展需要的产物。复杂的精密仪器和设备,从法拉第的旋转仪开始,有X射线衍射实验仪器,查德威克中子实验仪器。再到回旋加速器,产生了卡文迪许实验室与洛斯阿拉莫斯为原型的大科学概念——这种需要就形成了跨学科、跨不同技术领域的实验技术组合溯流。技术上的组合是按照一定的技术原理,将两个或多个技术因素通过巧妙的综合效应.获得具有整体功能的新产品、新装置、新材料、新工艺、新技术。所以晶体管发明家肖克说:
“所谓创新.就是把以前的发明结合起来……”科学发现与技术发明本身就是一种结合,一种最基本的理论与实践的结合。这就是科学与技术组合法的源与流!组合法在技术发明中的广泛应用,为许多非专业和没有读过大学的发明家提供了方便和捷径。技术发明历史上很多著名发明家并没有面面俱到的知识和专门的训练,更没有大学的桂冠。最典型的是美国的发明大王爱迪生。他只有小学文化,他的全部功底就是电报熟练技术的组合。
列文虎克没上过几年学,16岁在阿姆斯特丹一家杂货店里当学徒。一天夜晚,他看书疲劳后走出小屋,偶然来到眼镜店门口,被老人磨眼镜片的技术所吸引,于是迷恋上了磨眼镜片。经过长期努力,他终于磨出了能放大200倍的凸透镜,并自制成显微镜。1665年他用显微镜观察动物组织,发现了毛细血管;1675年又在观察雨水的小水滴时.发现了微生物——“微型生物”。他最终成为了英国皇家学会会员。
威廉·赫歇尔16岁因为家庭困难而辍学后,整天用闲余的时间磨眼镜片,观察天象,长年如一日。1781年3月13日,赫歇尔和妹妹一起,用自制的2.1米望远镜观察巡天.在晚上10—11点时发现了一颗新星——天王星。他最终也成为了著名的天文学家。
电学大家法拉第从小就没有父亲,生活十分困难。没有受过系统教育,没有上过大学。法拉第完全靠自学发现了电磁现象,发现了法拉第线,实现了电学领域的一大突破,为麦克斯韦电磁理论奠定了基础,开拓了电学的新时代!
事实上这样的例证很多,今天的世界首富比尔·盖茨.也没有读完大学,仅仅念了哈佛一年级,就辍学投入软件开发,终成大业!
现代CT扫描仪器的发明,使豪斯菲尔德1979年获得诺贝尔奖,他只是个没有读过大学的普通技术工作者。他应用组合法仅仅把X射线的照相装置与电子计算机组合到一起。美国人1969年成功登月完全是组合法最完善、最高度的应用。当年阿波罗11号飞船展出时,日本科学家十分遗憾地说:阿波罗工程的每一项技术没有日本所没有的。但日本只是没有美国人的登月目标!所以没有去想把这些技术组合起来。这是许多专业发明家都有过的遗憾……
四、人法自然
3000年前中国老子在《道德经》第二十五章中说:“人法地,地法天,天法道,道法自然。”这就是“人法自然”最早的理论。正如20世纪50年代美国著名生态学家卡森所说:“人不是控制着自然。”卡森以现代人的智慧道出了人与自然的.本质。】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(28-32页)..
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算77、相对论早在洛伦兹变换中就已经发现
其实爱因斯坦相对论早在洛伦兹变换中就已经发现了;麦克斯韦方程式确定了光的属性是电磁波。光速是1676年丹麦天文学家奥勒.罗默测定的,220000公里/秒,比现在少26%。光速是爱因斯坦相对论的关键,很重要!从牛顿《光学》三棱镜色散“光谱”与光速,都是大自然宇宙共有的属性,从宇宙大爆炸一直存在至今,科学家研究光速只是“道法自然”:
【 人类一切生产、生活、生存的社会实践活动的本质都是法地、法天、法道、法自然——人法自然!其一、法是效法、师法,就是以自然和自然规律为师(老师、先师、导师、人师)。其二、法就是以“天人”法则、规律、机制为标准、范本、模式,进行规范的可效仿的行为、动作。用道教的语言也可以说是按着自然的教义规范人的行为准则。“人法自然”表达了科学与技术的最高境界,是中国古代最科学的科学理论、方法论的总结,是建立和谐社会的总纲。
近年来中国产生了一种李·约翰现象的大讨论,甚至形成一种李.约翰现象学说。其概括起来就是为什么中国无科学(技术)的争论,西方科学家甚至把中国无科学(技术)的结论的最早提出者,归结于出自中国自己的理论家、学者冯友兰的论著。
事实上,这种讨论本身就是一种“管窥现象”。让我们来看一个历史事实——今年7月11日是郑和下西洋600周年纪念日。600年前,郑和率领200多艘大船7次下西洋:600年前,中国之所以能有如此壮举,就在于当时中国的经济实力和科学技术都处于世界领先地位。用今天的国民生产总值来衡量,中国600年前早已超过了欧洲国家国民生产总值的总和(那时还没有美国)。中国拥有世界上最先进的科学技术文化,特别是具有娴熟的航海技术、经验与设备、技术手段和海洋帝国的大家风度……这是任何国家都无可置疑的历史事实与航海壮举。对此壮举,我们怎么能用李.约翰现象来解释呢?这样的例子很多很多,这里的科学技术含金量完全是无须讨论的!
就科学发现与技术发明的本质而论,“人法自然”在中国已经提出了3000年,它比卡森1953年的《寂静的春天》早2000多年,至今仍符合21世纪人与自然和谐的发展史观,也是对人与自然关系最科学的概括与总结;人法自然是对人类千百年功利主义、控制自然、改造自然狂妄自大的告诫。西方直到1953年才由美国著名生态学家卡森指出:
“在这个星球上所有生命都是相互关联的。每一个物种都以自己的方式和其他物种相互联系……”
“人不是控制着自然。”
所以科学发现与技术发明不是以控制自然和改造自然狂妄自大为目的的实践活动,而是用于造福人类,有利于人类可持续生存为目的的实践活动。事实上,所有有文字记载的科学历史都可以证明,人类科学发现与技术发明只能在“人法自然”的框架内进行;在“人法自然”的实践中为人类造福。卡森在50年前,已经用大量的事实揭示了人类的科学发现与技术发明存在着对人类潜在的危机。最典型的案例是TTC、氯化物对土壤、大气、水环境的污染,对人类未来子孙存在空间的破坏!所以为了达到人与自然的和谐与永恒,必须从今天做起,从我做起!我们今天必须深入理解并在科学与技术实践中坚持“人法自然”的神圣准则!这就是中国建立和谐社会在科学发现与技术发明上历史延伸的新概念、新方法、新精神、新途径、新理论!
和谐才能稳定,和谐才能持久;稳定才能发展,发展才能持久。持久才能永恒……这不仅是科学与技术发展的规律。社会化生存规律,也是大自然的规律!
假如没有了大自然,人类还有科学发现和技术发明吗?】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(33-34页)
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算78、电磁波对微观认识的突破
发现电磁波就注定了人类进入微观认识阶段,决定了对微观认识的突破和“测不准”。
这里电磁波的电先运动,还是磁先运动?爱因斯坦在1905年论文第一个提出这一问题;这是一个神秘又浅显的问题!不经意就产生了相对运动论。最先思考“谁先动?”相对论问题的先驱洛伦兹,随有著名的洛伦兹变换:
洛伦兹变换(百度百科)
洛伦兹变换(Lorentz transformation)是狭义相对论中两个作相对匀速运动的惯性参考系(S和S′)之间的坐标变换, [1] 是观测者在不同惯性参考系之间对物理量进行测量时所进行的转换关系,在数学上表现为一套方程组。洛伦兹变换因其创立者——荷兰物理学家H·洛伦兹而得名。洛伦兹变换最初用来调和19世纪建立起来的经典电动力学同牛顿力学之间的矛盾,后来成为狭义相对论中的基本方程组。
场洛伦茨变换到赫兹电磁波的发现,再到爱因斯坦广义相对论,一直到2016年2月11日,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)科学家竟阴差阳错地探测发现到宇宙普遍存在引力波!并认为“引力波在宇宙空间中传播,永远也不会衰减。”……
科学家对宇宙天体星系的研究从来没有间断。2021年“4月21日,美国国家航天航空局(NASA)官网发布消息称,天文学家发布了新的银河系外围的全天空地图,图上有一处特别明显的亮点,其是由一个即将与银河系相撞的矮星系引起的恒星尾流,这也引起了天文爱好者们的热烈讨论。中国科学院紫金山天文台天体物理学博士常江接受科技日报记者采访时表示,这是在上世纪40年代提出动力学摩擦理论后,人类第一次直接观测到产生动力学摩擦的高密度尾流。它的发现将完善星系动力学的理论框架,对星系宇宙学理论具有重要的推动作用。”
常江诠释:“一般来说,天体的运动只需要考虑引力,不需要考虑由于电磁相互作用引起的摩擦力。比如在地球围绕太阳公转50亿年的过程中几乎没有受到摩擦力的影响。
而当一个大质量物体静止在背景密度场中时,受到各个方向引力的合力为零,运动性质不会发生改变。但如果它相对背景密度场有运动时,就会导致其万有引力吸引周围的物质,并在其身后形成一道高密度尾流。这个尾流会带来一个向后的静引力,拖拽该物体减速,产生和摩擦力类似的结果,因而这个效应被称作‘动力学摩擦’”。
“这说明在那里的恒星数目比周围的高,很可能就是银盘下方右侧两个星系(大小麦哲伦星云)在银河系中运动时产生的恒星高密度尾流。”
“显然,根据动力学摩擦理论,这个高密度尾流不光由高密度恒星组成,同时应该在相同位置有个质量更大的暗物质尾流,两者合力为大麦云减速。”常江大胆设想,虽然暗物质看不到,但通过对恒星结构和大麦云动力学研究,可以推测这个尾迹质量和范围有多大,从而进一步推测恒星和暗物质的比例、恒星晕结构,以及银河系暗物质晕的结构、分布、质量等,并对暗物质的性质进行判断,看看是冷暗物质还是温暗物质,或者是其他某种特殊粒子。
于是,人类揭开了看见星系“暗物质”的序幕……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算79、相对论向广义相对论突破关键点
事实上,正是洛伦兹变换延续了牛顿惯性系力学的思考和讨论,延续到解开时间和空间的密切联系的多维时空本质,这正是相对论的理论核心。也是狭义相对论向广义相对论突破的节、转圜点!
洛伦兹变换揭示:不同惯性系中的物理定律在洛伦兹变换下数学形式不变,它反映了空间和时间的密切联系,是狭义相对论中最基本的关系。
也就是说,1904年荷兰物理学家洛伦兹首先发现了相对论时空原理。后来爱因斯坦的两个公设原理是建立在洛伦兹变换之上的:
1、物理体系的状态据以变化的定律,同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系。
2、任何光线在“静止”的坐标系中都是以确定的速度c运动着, 不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。
历史证明,原理完全是建立在牛顿匀速直线运动系和洛伦兹变换相对性理论核心理论体系之中,无可辩驳地说明牛顿力学永远不能失效!……
也就是说,科学历史就是“原创力”不间断推动科学历史不断向前、“原创力支点”永远延伸进化发展的编年史!……那个国家、那个大学实践了“原创”第一,那个国家、那个大学就名列前茅,成为著名国家、著名大学和财富来源!不是么!?牛顿是英国“日不落”世纪的骄傲、洛伦茨是荷兰的矜傲、爱因斯坦是德国的自豪、巴丁是美国集成电路的佼佼者——为什么一个科学家的名字命名的理论、原理、规律、法则等等……就是一个国家永远的骄傲和千古自豪呢!?就因为命名的科学家是“原创与财富”的起源:【过去一周,又一则大学排行榜引爆舆论——最盛产富豪的大学。据《福布斯》的消息,全球富豪最多的大学是哈佛,宾夕法尼亚大学和斯坦福大学并列第二,清华大学以微弱差距与前十榜单失之交臂。不免让人心生疑惑:难道名校亦要以财富来衡量?绝非如此。打开另一张榜单,看到哈佛、斯坦福等的原创科技数量,方能明白什么才是它们的“江湖地位”。
……
今天,我们又努力在芯片产业自力更生。成就固然可喜,但说到底只是循着他人的脚步在追赶。而原创是指“从0到1”的创新,做个假设,如果抛开传统芯片,我们的手机、电脑还能不能用?原创做的是前无古人的事情,有时,还要些天方夜谭。
同时在上周,中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀-214,并在重核区首次发现强的质子-中子相互作用导致α衰变中α粒子形成几率显著增强的现象。这是一个已经研究了100多年的原子核理论,如今取得一小步的突破。基础研究带来原创,这应是中国科研的“大事”。
最后想说一句,原创科技并非一日之功,不可急功近利。不仅期待未来中国科学家登上诺贝尔物理、化学奖台,更期待50年、100年后,物理、化学教材上的定律、公式,出现中国人的名字。】——《科创风暴眼|科创,原创才是“大事”新民晚报2021-04-28 》
人类揭开了看见星系“暗物质”的序幕:4月21日,美国国家航天航空局(NASA)官网发布消息称,天文学家发布了新的银河系外围的全天空地图,图上有一处特别明显的亮点,其是由一个即将与银河系相撞的矮星系引起的恒星尾流……成为“研究大麦哲伦星云与暗物质的新机遇
新地图还揭示了这个高密度尾流和一个叫作大麦哲伦星云(以下简称大麦云)的矮星系之间的联系——大麦云像一艘穿过水的船一样驶过银晕(科学家们认为,银晕是由被银河系扔出来的高速星、星团、弥散矮星系等组成的一个“大杂烩”,包括没有明显结构的恒星组成的低密度恒星球和各种星流、恒星高密度区),它的引力使银晕中的恒星聚集,并在它的后面产生了尾流。”——引自《银河系外围全天空地图发布星系小尾巴或成寻找暗物质线索》
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算80、洛伦兹是承上牛顿力学启下经典电动力学的伟大科学家
我们说牛顿力F是人类进入微观世界的敲门砖;尽管牛顿没有提出来微观世界概念,牛顿从千万年同样出现过的苹果落地现象,立刻看到并感悟了微观世界F、万有引力定律是维系宇宙行星运动稳定谐协的初衷……
在1820年奥斯特发现“电磁感应”,是突破牛顿力学,产生经典电动力学的伟大历史事件,历史已经进入19世纪;于是,19世纪建立起来的经典电动力学,同牛顿力学之间出现了不同认识的矛盾……如果当时认识并承认牛顿F的微观世界属性,就可以自然而然化解、调和微观世界和宏观世界认识的统一。事实上,洛伦兹变换应运而生就地完成了这一伟大的历史使命,功在千秋!……
“19世纪后期建立了麦克斯韦方程组,标志着经典电动力学取得巨大成功。然而麦克斯韦方程组在经典力学的伽利略变换下并不是协变的。
由麦克斯韦方程组可以得到电磁波的波动方程,由波动方程解出真空中的光速是一个常数。按照经典力学的时空观,这个结论应当只在某个特定的绝对静止的惯性参考系中成立,这个参考系就是以太。其它参考系中测量到的光速是以太中光速与观察者所在参考系相对以太参考系的速度的矢量叠加。然而1887年的迈克耳孙-莫雷实验测量不到地球相对于以太参考系的运动速度。1904年,洛伦兹提出了洛伦兹变换用于解释迈克耳孙-莫雷实验。根据他的设想,观察者相对于以太以一定速度运动时,以太(即空间介质)长度在运动方向上发生收缩,抵消了不同方向上的光速差异,这样就解释了迈克耳孙-莫雷实验的零结果。”
历史证明,洛伦兹变换最初用来调和19世纪建立起来的经典电动力学同牛顿力学之间的矛盾,洛伦兹是承上牛顿力学,启下经典电动力学的伟大科学家;在狭义相对论中,洛伦兹变换是最基本的关系式,狭义相对论的运动学结论和时空性质,如同时性的相对性、长度收缩、时间延缓、速度变换公式、相对论多普勒效应等……其变换成为孵化相定论成为狭义相对论中的基本方程组。
洛伦茨可谓科学原创巨擘天使,发现“洛伦茨力”——荷兰物理学家H·A·洛伦兹于1895年建立经典电子论时,作为基本假定而提出的,后被大量实验结果所证实,因此得名。洛伦茨认为,一切物质分子都含有电子,阴极射线的粒子就是电子。洛伦兹把以太与物质的相互作用归结为以太与电子的相互作用。这一理论成功地解释了塞曼效应,与塞曼一起获1902年诺贝尔物理学奖……
静下心来研究科学基础理论应对未来更划算81、光速不变的L原理
那么,为什么科学历史上,发现相对论的光环只在爱因斯坦身上光芒四射呢?这就是科学历史的不公平吗!?是一个科学家的神话-爱因斯坦是神!……
1904年洛伦兹提出洛伦兹变换;洛伦兹变换本质就是发现了狭义相对论。
在狭义相对论中,洛伦兹变换是最基本的关系式,狭义相对论的运动学结论和时空性质、同时性的相对性、长度收缩、时间延缓、速度变换公式、相对论多普勒效应等……完全都可以从洛伦兹变换中直接得出;本质地说,洛伦兹在爱因斯坦之前,就提出并证明了另一个变换,即洛仑兹变换;作为否定和替代伽利略变换的唯一正确的变换。
科学历史就是这样,仿佛一代又一代的马拉松长跑;每一个时代都有与自己时代相对应的科学大师,成为这一时代的标志;并代表这个时代科学的峰巅——其实牛顿之前有伽利略变换……
牛顿力挺伽利略变换,伽利略变换建基于人们加减物体速度的直觉。这是人类宏观运动、大质量物体运动理论核心之必然,伽利略变换假设时间和空间是绝对的。重力与加速度得到比萨斜塔实验证明,是那个时代必然出现的匀速运动规律,升华成为牛顿经典力学。伽利略变换与牛顿的绝对时间、绝对空间的概念与宏观运动规律有关。这里所谓绝对是指长度的量度与时间的量度均与参考系的运动或参考系的选择无关,这是一种物理学“钢化法”。随着奥斯特“电磁感应”引发物理学革命,进入现代物理学,电、磁、光学现象所符合的相对性原理与伽利略变换发生不能统一的矛盾,因此在狭义相对论中修改了绝对时空的概念,空间和时间遵从洛伦兹变换。这时长度与时间的量度都与参考系的速度有关;其诱因完全进入微观运动使然。这里,存在平行世界概念在运动速度远小于光的速度时,洛伦兹变换近似等于伽利略变换;牛顿经典力学依然统治宏观运动世界!
也就是说,我们不能因为电磁统一,就想跨越宏观运动规律,去用微观运动规律评说牛顿的时间和空间的绝对不变。因为这项假设在洛伦兹变换中被舍弃。舍弃!就是人为之舍弃!大自然并不会舍弃!依然我行我素!……于是,在相对论性速度下,洛伦兹变换同样成立。也可以说,伽利略变换则是宏观认识运动规律。当洛伦兹变换的低速近似值时,就进入了宏观运动范畴;而不能成为爱因斯坦对牛顿力学的指责与否定,今天看来,说牛顿绝对时空,这完全是不公正的!
事实上,牛顿力学没有任何瑕痞 ,怀疑牛顿理论的出发点,仅仅因为伽利略变换推导不出光速不变!光速不变是相对论的立足点。牛顿力学的相对性原理是由伽利略变换所表述的,并不包容光速不变原理,这是两个概念。是“平行世界”的两种运动规律的同时性——事实上,爱因斯坦相对论在宏观世界同样是寸步难行,毫无用处!……
通过洛伦兹变换的实验发现,“真空中光速不变”,这就成为爱因斯坦排斥牛顿力学的核心。却不知:光速不变只是一个L原理假设!
事实上,完全是洛伦兹变换消失掉了与相对性原理的表里矛盾,从运动速度大小区别了“平行世界”的两种运动规律,这样,1905年爱因斯坦才得以完成狭义相对论,可见洛伦兹功不可没!
爱因斯坦怼牛顿是科学历史“人造神”的偏激,是科学历史最大的错案!没有牛顿就没有爱因斯坦……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算82、科学理论永远不会见顶
科学理论是不断向前发展的。永远不会见顶……就光速不变而论,现代科学认为光速不变吗!?光速到底是不是不变呢?!
如果光速不变,在137亿年前的宇宙大爆炸以来,光必须穿行137亿光年。光的穿行如此漫长百亿光年,不能不受到这种漫长时间限制,也不可能没有宇宙摩擦阻力、引力——这就说明宇宙是有边界的……宇宙有边界与暗物质和暗能量并不相互矛盾,却无法解释光速不变……
事实上,科学家对光速可变理论支持者众多。其实,如果这个理论得到证实的话,物理学家们将会重新研究引力的本质。牛顿到爱因斯坦的引力波理论,必将进入量子引力理论科学前沿引爆相对论巨震!……这已经成为事实:
2016年2月11日,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)科学家竟阴差阳错地探测发现到宇宙普遍存在引力波。引力波是宇宙遥远星系一种独立偶然的科学发现:,____.____。____,____,____,____。引力波探测能够检验广义相对论,还将推动引力量子化的研究,最终把引力融入其它三种基本相互作用,不仅仅是为完成爱因斯坦的“大一统”,更重要的是“引力量子化”技术的开发与应用。就仿佛20世纪60年代美国微机8008微处理器,引爆美国“电脑发烧友”创造个人计算机奇迹一样,去创造人类“引力量子科技”奇迹,服务于马斯克提出的未来人类野心勃勃的“火星移民”!
埃隆·马斯克(百度百科)
埃隆·马斯克(Elon Musk),1971年6月28日出生于南非的行政首都比勒陀利亚(现名:茨瓦内),企业家、工程师、慈善家。 [1] 他同时具有南非、加拿大和美国三重国籍。现任太空探索技术公司(SpaceX)CEO兼CTO、特斯拉公司CEO、太阳城公司(SolarCity)董事会主席。 [2-3]
埃隆·马斯克本科毕业于宾夕法尼亚大学,获经济学和物理学双学位。 [4] 1995年至2002年,马斯克与合伙人先后办了三家公司,分别是在线内容出版软件“Zip2”、电子支付“X.com”和“PayPal”。 [5] 2002年6月,马斯克投资1亿美元创办美国太空探索技术公司(SPACE X),出任首席执行官兼首席技术官。 [4] 2004年,马斯克向特斯拉汽车公司投资630万美元,出任该公司董事长。 [6] 2006年,马斯克投资1000万美元与合伙人联合创办光伏发电企业太阳城公司。 [4] 2012年5月31日,马斯克旗下公司SpaceX的“龙”太空舱成功与国际空间站对接后返回地球,开启了太空运载的私人运营时代。 [7-8] 2018年2月7日4点45分,SpaceX公司的“重型猎鹰”运载火箭在美国肯尼迪航天中心首次成功发射,并成功完成两枚一级助推火箭的完整回收。 [9-10] 2020年11月18日,马斯克在到访瑞典后被感染新冠肺炎病毒。 [11]
2021年1月9日,马斯克的个人资产达到1897亿美元成为世界新首富。 [12] 3月2日,胡润研究院发布《2021胡润全球富豪榜》,马斯克以1.28万亿元人民币财富首次成为世界首富。 [63] 4月,马斯克以1510亿美元财富位列《2021福布斯全球富豪榜》第2名。
目前美国为了加速“量子科技”应用技术突破而全民普及STEM(指科学、技术、工程和数学领域)教育,发挥“火星移民”科学前沿……各国纷纷将加强STEM教育作为人才战略的必选!美国、加拿大、澳大利亚等国相继出台STEM教育战略,与之类似的,德国为促进数学、信息、自然科学和技术(简称MINT)领域人才培养,推出了MINT项目,芬兰则实施了LUMA(芬兰语自然学科和数学的缩写)项目等……就仿佛第二次世界大战后罗斯福科学顾问布什——无尽的前沿,20世纪50年代,引导美国“电脑发烧友”创造个人计算机奇迹经济里程碑那样!……还曾记得“8008”(1979年,INTEL公司推出了8088芯片,它仍旧是属于16位微处理器,内含29000个晶体管,时钟频率为4.77MHz,地址总线为20位,可使用1MB内存。8088内部数据总线都是16位,外部数据总线是8位,而它的兄弟8086是16位;当年可是卖US$125一颗。)!?
曾几何时,比尔.盖茨就是这样发家的:
【一、当世界最早的微机8008微处理器在MITS公司自挨德·罗伯茨研发问世之后,在哈佛大学读法律的盖茨在好友艾伦的怂恿下,感悟到一个世界性机遇的降临,便打电话给Aitair研制Basie语言。经过8周日夜奋战,终于为8008配上了Basie语言,自主研发了微机软件的新天地。1975年2月艾伦亲赴MRIS演示,取得巨大成功,从此奠定了PC软件标准化的基础。这是完全独立自主开发的,这是一种综合创新。综合是当代技术创新和技术发展的最新、最简捷的途径。日本在20世纪50年代,就是瞄准综合创造思想,在很短的时间内就在技术上取得巨大优势,实现了经济奇迹与腾飞。我们没有理由责怪比尔·盖茨和艾伦在罗伯茨8008上的综合创新,以及开发Basie语言程序的创新方法。借助Aitair的风行,Basie语言得到全行业的推广,并赢得CE和NC两大客户。这完全是自主创新和强强联手的原始现代版,是专利制胜的微软最初模式,无可非议!
二、1980年微软与IBM合作展示的MS—DOS程序,人们认为是微软从西雅图电脑产品公司蒂姆·帕特森连人带产品(QuickandDiyty)买来后的改装与简化。兼并是企业拥有知识产权无可非议的一种国际惯例,买断专利是惟一合法的经营理念,是企业追逐利润最大化的操作方法。无可否认,用金钱收购一种好的有发展前景的专利产品,并在消化吸收的基础上进行创新,是一种跨行业、跨地区、跨国家的技术转移。科学技术史上很多创新成功的案例,都说明主要是靠技术转移、兼并后的吸收、消化,而不是靠使用专利,为跨国公司当“打工仔”走进专利壁垒。这就是比尔·盖茨的过人之处。
微软的真正突破是1981年,微软开始自主知识产权开发Windows1.0取得巨大成功;相继十年,1995年Windows95推出。这种自主知识产权的产品已经把微软推上了计算机产业的霸主地位。比尔.盖茨用自己自主知识产权创新建立起了跨国计算机产业最具垄断的专利壁垒与王国。
四、随着Windows98、2000的推出,微软在计算机行业用自主知识产权和专利壁垒,在全世界已经建立起了庞大的计算机帝国。用著名电脑作家RobertCringely的描述最为精彩形象。他说:“如果说IBM是PC宇宙中的上帝,那么盖茨就是教皇。”
五、微软从企业一诞生就拥有自己自主开发的知识产权的技术原型。从Basie语言程序——MS—DOS程序到2003……证明只有自主知识产权和自主创新的技术原型的不断革新,才有资格形成世界知名品牌和建立专利壁垒,才能使比尔·盖茨长期保持世界首富。
从上面的论述可以看出,比尔·盖茨在微软诞生之前的新知识产权战略决策绝对是高人一等的。事实上,比尔.盖茨完全是以自己团队的实力和自主创新的知识产权,建立起世界性“专利壁垒”,才登上“教皇”宝座,成为世界首富的。
这就是为什么比尔·盖茨心目中的英雄只有洛克菲勒的原因。
是啊!比尔·盖茨的血管里流淌着洛克菲勒独钟的专利与专利壁垒的血液。不是么!?】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(11页)
最近网络“抖音”有一博主对马斯克和马云进行对比:马斯克20岁卖掉美“支付宝”,开创特斯拉电动车风靡全球,胶囊高铁隧道,火箭“龙飞船”、火星旅游……一直开发到创建Neuralink公司开发脑机芯片接口,引领全球进入魔幻科学技术新思维科学前沿颠覆时代!而马云创建阿里巴巴中国“支付宝”、延伸“淘宝”、蚂蚁金服等等……一直在支付业务扩展,对科学技术并没有创新与建树,一直追求支付领域垄断,到头来被罚款!
两种思维、两种运作、两种创新、两种发展模式高下立见!这是两种科学发展思维格局的差距的啊!
马斯克是不是同样和比尔·盖茨的血管里流淌着洛克菲勒独钟的专利与专利壁垒的血液呢!?
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算83、 量子力学科学前沿突破是早晚的事儿
量子力学科学前沿突破是早晚的事儿;因为了量子力学是在争论中诞生。从麦克斯韦方程式推导光速和赫兹发现光是电磁波;再到普朗克公式。
事实上,得到普朗克公式的前提假设是:这些振子的能量只能取某些基本能量单位的整数倍,这些基本能量单位只与电磁波的频率r有关,并且和频率r成正比。普朗克公式E=hr。
这里,“整数倍”最重要的概念是:普朗克确认的小小“能量包”概念,电磁波能量是一小包一小包不间断又连续的能量包。这就回到了牛顿早年说的波动理论,;也就是说,电磁波能量是不间断波动的,遂有薛定谔“波动力学”……
然而胡克、惠更斯的粒子说依然得到科学家证明;这就是前面说的“平行世界”,波按波的规律运行、粒子按粒子的规律运行……于是,就有玻尔和海森堡“波粒两项性”;海森堡提出“测不准原理”,便爆发了哥本哈根学派与爱因斯坦200年大论战……到了21世纪,量子力学成为全球科学技术热点,催生了“量子科学”以芯片为核心的激烈角逐与竞争……成为现代游戏“专利壁垒”规则,一刹那骤然升华到“卡脖子”……其根本原因就在于康熙基础理论研究的忽视——
【因为只有把科学原理置换成技术原型再到技术发明,才能建立自己国家的专利壁垒。也只有用自己国家的创新理论,置换为技术原型,技术发明形成专利技术产业,才能突破别国的专利壁垒!
一、专利是技术发明占领市场的最有效法宝。
二、专利占领市场是市场经济利润最大化的惟一合法途径。
三、专利的本质是知识劳动占领市场的坐收渔利的一劳永逸。
四、专利是知识经济重新分配(掠夺)财富(知识)的概念转换与实践,是西方创造的没有血腥的战争,不派兵的战争游戏规则。
归根结底,专利壁垒的本质是知识占有对财富的文明“掠夺”。这是任何国家、任何民族、任何企业,任何个人崛起必须面对的难题!
400年前培根的“知识就是力量”发展到美国未来学家托夫勒说:“知识的分配比武器和财富的分配更不平等。因为知识尤其是有关知识的知识的重新分配更加重要……”
于是.技术发明和专利壁垒的突破的关键词,就落在了有关知识的知识的重新分配和获得上。这就需要崛起者要最广泛地占有知识,特别是占有有关知识的知识——原创知识。这里,又遇到了另一个难题:并不是所有的知识都能进入专利。这就产:生了钱伯斯原则。:
什么是钱伯斯原则呢?
这里,让我们简述一下钱伯斯:钱伯斯是美国思科的总裁,他有六年IBM任职的实践经验,有高科技企业对核心技术的智慧……
这里.我们还得简单介绍一下思科。思科是58年前由鲍里克和林纳夫妇创办的夫妻店。他们发明了Vouter(路由器)。由于上世纪90年代企业竞争的焦点是计算机软件与硬件,人们对生产交换路由器并不感兴趣。只是钱伯斯加入思科经营管理后才敏锐地发现了路由器的远景和生命力,并看到了这个技术支点的广阔市场。他进行了成功的市场运作,才使路由器奇迹般腾飞。把产品摆在市场,占有市场,才有可能产生专利壁垒。
于是钱伯斯针对知识——技术——市场,提出了著名的钱伯斯原则。
钱伯斯原则是:在科技产业的战场上,决胜点不在实验室——技术,而在大街上——客户。】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(15页)
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算84、争论从未间断
波动说最早始于惠更斯,后来为牛顿《光学》的粒子说一统,突破于薛定谔;1926年初,奥地利物理学家薛定谔采用解微分方程的方法,从推广经典理论入手,强调连续性,从而创立了量子力学的第二种理论——波动力学。一直到波粒两重说,争论从未间断。
这里,首先必须提到玻尔电子模型。从玻尔假设说起,玻尔假设如下:
①、在所有力学上可能的电子绕核运动之中,只有电子的动量矩P等于量n/2π的整数倍的那些轨道运动才是稳定的,即:
P=n h/2π
②、电子在上述假设所许可的任一轨道上运动时,原子具有一定的能量Wn,而不会发出光来,这称为稳定运动状态。
③、只有原子从一个具有较大能量Wn的稳定运动状态过渡到另一个较低能量Wk的稳定运动状态时,原子发射出单色光,它的频率是:
vkn = Wn/h –Wk/h 。
当年,在哈佛大学校门口,艾伦拿着载有“8088”的期刊,用莎士比亚凝炼的凯撒台词,慷慨激昂的豪言向盖茨振臂高呼“比尔啊!你听我说”:
“在人类的事务中有股潮流,洪水般的潮流奔向财富。如果一个人被这种潮流所抛弃,则他的一生注定黯淡无光,凄惨悲凉。我们就是在这样的海洋中漂浮。我们必须跟随潮流,随潮流而动,否则,我们将失去人生冒险的机遇!”
现在回首50年前的情景来思考:不是吗?!凯撒潮流要霸占的是整个世界财富。盖茨当年的心地就是要用自己的BASIC争夺世界计算机语言程序的标准,从而成为霸主和世界首富,他有着凯撒的胸怀……
今天的马斯克太疯狂,技术财富通吃!“对马斯克及其过往30年职业生涯稍加留意的人,都会敏锐地意识到,这位49岁的企业家、汽车制造商和火箭科学家可以说是地球上最有能力的首席执行官(CEO)之一,他不仅在改变世界,也在改变宇宙结构。他创办了史上最成功的私营火箭公司、世界上最成功的汽车公司,以及一家备受争议的太阳能公司。”——美媒《名利场》文章:“疯狂”马斯克
马斯克的电动车同样疯狂:从全球的新能源汽车销售情况来看,一季度全球新能源汽车销量达到了112.8万辆,销量排名第一的就是特斯拉的Model 3这款车型,销量为12.6万辆;排名第二的是五菱宏光的Mini EV这款车型,销量达到了9.6万辆;紧跟这两款车型其后的还是特斯拉的产品,特斯拉Model Y凭借着5.6万辆的销量稳居第三名。
一年过去了 ,2021年1月8日马斯克身价1.2万亿成世界首富!疯狂得嗨皮-在一次访谈中,再次语出惊人,他表示人类的第一次火星之旅,要做好牺牲的准备,丧命是必然的,而这将会是一场光荣的冒险,虽然牺牲了,但是名字却可以永远被载入史册……呵呵!
呵呵!我们会想起1986 年 1 月 28 日“挑战者”号航天飞机爆炸噩耗!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算85、克里斯蒂安·惠更斯最早提出光的波动理论
对于马斯克与马云差异,最近,“抖音”有俞敏洪对“高科技”的评价。如是说——
“俞敏洪把真相给说出来了:
1、国内的“企业家”都是想赚快钱能捞一笔是一笔。
2、阿里、腾讯、拼多多等国内互联网巨头只不过是利用了消费者的低级趣味心理来赚钱。
3、国内高科技企业对不起“高科技”三个字,中兴的科研投入一年才10个亿,只有华为每年几百亿的在科研方面砸钱。
4、国内企业宁愿花几十个亿、几百亿去开发款游戏,也不愿意去开发工业软件,制造软件等。
5、中国没有真正的企业家,遍地都是投机商人。”……
入骨三分的深刻啊!
科学发现与科学理论存在一种梦幻的轮回!是不是牛顿《光学》埋线“波粒两相性”1927年的大论战呢?
光学理论最早是由克里斯蒂安·惠更斯提出,光的波动理论,说明光波如何形成波前、谷、峰、直线传播、并很好地解释折射现象。
艾萨克·牛顿的《牛顿光学》提出光的粒子理论后来居上。牛顿认为光是由微小粒子所组成,就很自然地解释反射现象和透镜的折射现象;牛顿应用三棱镜分解阳光为七色彩虹,证明了光的电磁波本质……就这样历史性的出现波粒两性的长期争论!……
科学争论是自然本身多元化,必然出现的不同认识观点的释放,科学界出现不同理论解释自然现象,屡见不鲜,只有争论才能避免科学理论“失效与见顶”说泛滥而中断科学进一步发展,有利于科学理论二创突破。自惠更斯到牛顿波粒两性的长期争论,最终导致哥本哈根学派波粒两重性历史大争论!啊!“火星移民”是不是全人类又一场“蒸汽机”大革命呢!可以说,绝对是!且有过而无不及:
【英国自纽康门一瓦特蒸汽机开创了大烟囱革命。成为了世界科技大帝国,经历了300年日不落的帝国辉煌;英国也产生了无数著名的科学家。像牛顿、惠更斯、达尔文、克里克、霍金。英国获得诺贝尔奖的科学家不下50人,但在知识产权与专利的应用上与美国的洛克菲勒一比尔,盖茨相比.就相形见绌了。英国自纽康门一瓦特蒸汽机形成产业后,进入市场的绝大部分没有形成专利系列——1789年美国画家富尔顿向瓦特学习蒸汽机几乎没有交纳学费,就取得了瓦特蒸汽机搬上木帆船的许可。美国横贯东西部的两条铁路大动脉,几乎同时贯通,并没有遇到今天这样严重的专利壁垒。 所以,一条横贯洛杉矶的铁路大动脉,斯坦福在美国仅仅用了3年零6个月10天的时间,于1869年5月10日神奇地完成了。这条铁路把美国中西部紧密连接在一起,为美国的崛起功不可没!第二次世界大战虽然给美国创造了机会,但在专利应用的技巧上,英国人远不如美国人聪明;特别是美国的移民政策无须任何阻碍,就得到了英国和欧洲大量携带资金和技术的淘金移民,其中更多的是世界一流的人才。像推动英国工业革命的精英,早期贵格会成员随着宗教分类大批移民美国——如威廉·佩恩和科尔布鲁克代尔、老亚伯拉罕……这是最早的技术移植创新(包括人才移植)。这种技术人才移植,极大地提高了生产效率和市场竞争力.节省了大量的人力、物力、财力;以最小的投入(美国初期移民潮基本没有投入),获得了最大的产出,使美国社会经济整体水平一步到位地取得了超速大发展、大突破、大崛起!<p> 这就是美国在短短的建国100年就超过英国,取得科学技术霸主地位,在技术发明方面的历史沿革的简述。在现代拥有技术原型,用于企业建立世界专利壁垒的操作上,美国企业几乎都效法了洛克菲勒,并以美孚石油的托拉斯为榜样。同时崛起的有福特的T型车流水线、卡内基钢铁业吹氧炼钢——特别是从美国发明大王爱迪生的发明生涯起,几乎每天都在建立自己专利的金字塔——爱迪生的一生.总共有1000多项发明,当爱迪生进入成年之后,平均每两周就申报一项发明专利。爱迪生1847年诞生,1931年去逝。享年84岁。去掉青少年时期20年,在剩下的64年中每年就有27项专利发明。然而爱迪生还有多少项发明没有进入专利,尚无记载。从这里我们可以看出,爱迪生的专利意识,代表了当时美国国民的专利理念和一种专利潮流……1900年,正是八国联军进北京的岁月(这就形成了历史的差距),美国已经在拼命抢注专利,100年后出现比尔·盖茨这就不足为奇了。从这里我们能够看出美国和欧洲企业家的专利意识有多么超前、多么深邃啊!
然而,中国古代的四大发明:指南针、造纸、火药、印刷术却没有一项进入世界专利系列,就连明代的火炮也无偿地让西方占有,并用来轰开中国闭关自守的大门……这就是东西方人对专利认识的时代反差。这种反差就形成了截然不同的知识经济的历史进程! 此外,在基础理论研究并转化为技术发明的主要途径和方法的诸多方面,英国和美国也存在不同的认识和差距。应用创新的科学理论,进行技术原理的转换,在最短时间内完成相关技术发明,并进一步实现科学技术转化为生产力的社会化行为,是“知识就是力量”最突出的表达。人才与智力要成为一种优势,进入产业与市场,整合为资源优势,形成科技资源优势配置,从充分发挥科技优势中,转换为专利优势.避免科技与经济“两张皮”的弊端,这对我国的科技发展有着可资借鉴的重要现实意义。其中最典型的案例是1953年沃森和克里克共同发现的DNA双螺旋结构模型。运用这一科学原理,在其后的向技术原型的转化上,美国的沃森远远超过英国的克里克;人们不会忘记DNA双螺旋结构模型的原创创新成果,是在:英国的卡文迪许实验室产生的。可美国却成为世界分子生物学的中心和领袖,特别是沃森一度成为人类基因组图谱的首席CEO,领导世界(六国)生物学家在2003年4月14日,完成了人类基因组图谱测序的巨大工程.而克里克的英国其后在分子生物学应用上相对贡献较小。这种反差就反映了不同国家在科学理论转化为技术原理,再置换为技术原型,发明成果形成产业平台的差距。】——《原创技术发明方法 自主创新源泉》(11页)
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算86、争论大概有三个世纪
我们反反复复确定,科学理论研究最重要的是看得见物相变化的研究。即达.芬奇视觉形象主体……海森堡的理论基础就是可以观察的事物或可以测量到的量;与不可以观察到的实物、不可以同时观察到的物理学现象……这种“同时性”就发现了“测不准原理”。
海森堡认为,我们不是总能准确地确定某一时间电子在空间上的位置,也不可能在它的轨道上跟踪它……提出了“测不准原理”,怀疑玻尔假定的行星轨道是不是真的存在还不能确定?开始了哥本哈根学派争论,争论时间自惠更斯-牛顿一直延续至今,大概有三个世纪……
“实践是检验真理的标准”!可是,对于“平行世界”微观和宏观认为的不同法则就出现康熙理论与认识之间的难点,自然而然出现爱因斯坦和玻尔哥本哈根学派大论战。
然而,技术来源于科学基础理论却与理论不尽相同;所以才诞生了钱伯斯原则:
“在科技产业的战场上,决胜点不在实验室——技术,而在大街上——客户。
以5G为例,5G对于国家社会发展方面,在国防,医疗,无人驾驶,万物互联等非常重要,未来将会产生几十万亿的经济效益……然而,目前5G覆盖的范围还不够广,普及困难重重、“大街上——客户”只是捂紧钱袋子……从技术看,5G是好东西。不过,技术是一种重复性伸延技术,完全靠增加基站来达到提速、减时延!这样网络经营商就必须投入巨量资金建立基站;必然提高5G费用;另外客户必须换5G手机,而对普通人来说就是网速快了点,网络时延低了点。比4G并没有太大优势!虽说,谁掌握了5G的话语权,对于本国乃至世界的影响是巨大的。技术是好技术,就是难普及,对大部分人意义不大!……也就是说,5G面对钱伯斯原则只能败下阵来……资费限制了消费,大部分说的应用,并不需要很高的数据传输量,比如自动驾驶,在4G速度下绰绰有余,3G或许也能一战。科技是好科技,大部分人暂时是用不上,客户大部分人更关心资费什么时候下调!
科学历史有过奇谈怪论,全球通信历史规律已经证明,单G失败双G成功!也就是说,1、3、5G困难重重;2、4、6G顺风顺水,所向披靡!……这不是迷信、不是消极、不是陷阱、不是倒退、不是性宿命……而是技术的坍塌-单靠增加基站耗资金、人力、物力(钢铁)三大运营商难以承受,只能转嫁客户。老百姓却不买账!毕竟,十年来电信宽带资费并没有真实便宜过,手机网络费应当迎合客户心理和消费生态,不能因为增加1个G就和客户心理背道而驰,违背市场规律。展开说,就是要达到5G必须投资2倍4G的基站;在手机内增加两倍的短天线……这是由频率与波长的自然规律决定的(波长=光速/频率,也就是频率的变高直接导致波长的变短,这就是5G中所说的毫米波。这里,爱因斯坦说光速是不变的、于是,频率与波长就是互为反比,各行其志!)人类啊!伟大的人类根本无法改变自然!只能大幅度加基站、加短天线(手机里长天线加不进去)……凡此种种,投资巨大,收获甚微(仅仅提一个速2倍于4G的速度)实在勉为其难。自然不符合利润最大化的商业法则,特别是“钱伯斯原则”!一旦6G“黑天鹅”突然降临,5月7日IBM夜间发布2nm芯片,用不了多久巨大投资就会完全打水漂……风险极大,防不胜防!
强燕平说过:“4G、5G、6G并行不悖三、五年6G将超越5G、6G时代很快来到”!……
强燕平不幸言中:“前不久,日本NTT集团旗下实验室研发了一款6G通信芯片。据悉,这款6G芯片的网速是现在5G芯片的40多倍,多载波加上各种处理网速可达400Gbps。5G刚开始商用,日本就研发出6G芯片,这研发速度真是不得了。6G芯片已经研发出来,那是不是就就意味着我们不久以后就可以使用6G了呢?”
眼光啊啊啊啊啊啊!眼光!……
规划比如变化快!最新信息:
1nm芯片已经诞生,台积电联合麻省理工学院宣布,在1nm以下的芯片方面取得重大突破,研究成果已经发表在Nature……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算87、隐藏三个世纪的波粒两重性可谓罕见
创意是世界性的科学实践活动,往往在同一时间许多国家的科学家同时,或者前后突破了同样的科学瓶颈;由于人手差异自然产生争论。历史一直延续三个世纪的波粒两重性可谓罕见!
海森堡的理论基础是可以观察的事物或可以测量到的量。他认为,我们不是总能准确地确定某一时间电子在空间上的位置,也不可能在它的轨道上跟踪它,因而玻尔假定的行星轨道是不是真的存在还不能确定……
就这样拉开了哥本哈根学派争论。
其实,争论自牛顿从三一学院毕业就开始了,牛顿提出光的“微粒说”;但是受当时的胡克反对力挺惠更斯,就没有进一步研究下去,等到胡克离开后,牛顿重新发表了《光学》。彰显了17世纪以来,光的“微粒说”和“波动说”的势不两立。
《光学》是牛顿最重要的著作,虽然这部巨著是在1704年出版的,但实际上它的主要思想和基本理论都是在1666至1676年这一段时期形成的。牛顿之所以推迟发表,主要原因是不愿胡克在世的时候因他发表任何东西而引起无谓的争论。他与胡克之间有着很深的成见,(据说牛顿完成《光学》深感惬意,便方在案头去后花园漫步……是)既聪明乖巧又充满嫉妒心的胡克对牛顿提出的论文,尤其是光学方面的,总要加以非难,甚至说牛顿剽窃了他的思想……
1703年胡克世长辞。第二年,牛顿发表这部巨著。《光学》的全名是《光学或光的反射、折射、弯曲与颜色的论述》。
牛顿在序言写道:
“为了避免对这些论点的无谓争论,我推迟了这部书的公开发行,如果没有朋友们的敦促,可能还要推迟一段时间。”
全书共分为三编。
第一编首先列举“定义”和“公理”,然后讨论一般的折射与反射,太阳光谱与反光望远镜。从八个定义和八个公理开始,按顺序对他关于光和色的主要发现和理论进行了阐述。
第二编研讨薄膜的颜色,中心论题是讨论被称为“牛顿圈”的现象,实际上是讨论光的干涉效应。同时还对自然物体的永久颜色以及它们和薄透明板的颜色之间的类似性作了讨论,作出了物质的最小的不可能再细分的组成部分一定是透明的,它们的大小可以用光学方法推断出来。
第三编讨论光的衍射、晶体内部折射和一般哲学问题,最后列举了31个“疑问”。
用牛顿的话说,《光学》探讨了“迄今为止光学中谈论过的一切”;牛顿把光学归于“实验哲学”与《自然哲学的数学原理》区分,牛顿指出,对于困难的研究课题,“总是应当先用分析法,然后才用综合法”——《牛顿光学》牛顿著 周岳明等译(北京大学出版社 2007年1月)
317年后的今天看《光学》,牛顿在天之灵怎么样也想不到“波粒两重性”诱发海森堡发布“测不准原理”引爆爱因斯坦和玻尔大论战至今不能平息,也让爱因斯坦“统一理论”毕生精力白白付诸东流,可谓遗憾之至!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算88、“支点切入”
我们前面讲过玻尔理论、玻尔电子模型、玻尔假设。玻尔是第一个接过普朗克“能量子”理论的科学大师。屋面把这叫“支点切入”法。
尼尔斯·玻尔是丹麦著名物理学家(1885年10月7日-1962年11月18日)哥本哈根大学博士丹麦皇家科学院院士;1922年获诺贝尔物理学奖。
互补原理是尼尔斯·玻尔于1927年提出的一个基础原理。玻尔切入普朗克量子力学19世纪科学前沿,玻尔通过量子模型,提出互补原理,影响了一个多世纪物理学量子力学发展;是哥本哈根学派创始人,玻尔主张,因为不确定性原理,位置与动量互补,能量与测量时间互补,这是哥本哈根诠释的坚不可摧的牢固基石。
互补原理确认,经典理论是量子理论的极限近似,互补原理承上启下的方向,可以由旧理论推导出新理论。这样最深刻地揭示了科学理论一步步向前延伸的历史规律、法则,充分得到后来量子力学建立发展全过程的科学历史验证。事实上,是“波粒两重性”的客观事实决定了互补原理!玻尔根据光所具有的相互矛盾的波动性和粒子性是互补的,两者同时存在,互为补充,无法在验证一种特性的同时保证另一个特性不受到干扰或破坏。鉴此,在量子力学里,假若选择做粒子实验,则会观测到粒子,假若选择做波动实验,则会观测到波动,但是,绝不能同时观测到粒子与波动——这就是“测不准原理”!
这种互补现象是大自然亘古进化形成的,在多方面得到表现面试一种延伸性规律;因为人类认识是从宏观开始的,所以往往忽略了微观物体具有波动性或粒子性,有时会表现出波动性,有时会表现出粒子性。波动性指的是波动所具有的波长与频率,意味着它在空间方面具有延伸性;光的粒子性是一定时间与一定空间的位置与动量的属性,可观察到哪一刹那间的性质。
玻尔还认为生命物体所具有的生命活力与生物结构和物化性质之间也是互补的。当人类的实验能力达到一定深度时,无法在验证细胞的生物结构或理化构造就变得可能了;这有薛定谔的《生命是什么?》和“波动力学”就是最好的证明……
可是啊!“波粒两重性”疑难仍然始终纠结着量子力学:
1905年爱因斯坦应用量子的概念,把光束描述为一群离散的量子,称为光子(光量子),而不是连续性波动,这论述解释了光电效应,使得光微粒说重新获得活力;但是光在衍射、干涉实验中表现出的却是一种波动……光的本质是波动还是粒子(经历了爱因斯坦和玻尔哥本哈根学派长达百年大论战)至今仍然困扰着人类!于是,便有了诡异的量子“薛定谔猫”……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算89、“矩阵力学”
科学创意从来都是长江后浪推前浪,步步从低谷推向波峰……
玻尔的学生海森堡,在玻尔在直接领导下,切入和运用互补原理,找到了经典力学对应的量子力学各种对应量与对应关系,发现和建立了“矩阵力学”……并依赖互补原理,最终提出测不准原理;成为哥本哈根学派科学巨擘诠释……
直到1925年,维尔纳·海森堡从粒子的不连续性量子跃迁性质来表述矩阵力学,1926年,埃尔温·薛定谔以波动的连续性演化性质来启发性推导出波动力学,这两种理论虽然出发点大不相同,但在解释量子现象上却得到异曲同工的结果……但是,光的本质问题你没有得到“大一统”,1927年索尔维会议遂爆发了爱因斯坦和玻尔哥本哈根学派长达百年大论战……后因第二次世界大战爱因斯坦未能出席,无果而终;却诞生了“薛定谔猫”;于是,薛定谔运用量子力学思维实验,反向把人类引进宏观生命现象生与死的未知哲学“生死叠加”状态拷问:
“薛定谔的猫(英文名称:Schrödinger’s Cat)是奥地利著名物理学家薛定谔(Erwin Schrödinger, 1887年8月12日~1961年1月4日)提出的一个思想实验,是指将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率,如果镭发生衰变,会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,猫就会死;如果镭不发生衰变,猫就存活。根据量子力学理论,由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加,猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。但是,不可能存在既死又活的猫,则必须在打开容器后才知道结果 。该实验试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题,巧妙地把微观物质在观测后是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来,以此求证观测介入时量子的存在形式。随着量子物理学的发展,薛定谔的猫还延伸出了平行宇宙等物理问题和哲学争议。”-百度百科
“薛定谔猫”实验宗旨:论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解,奇怪的是使微观不确定原理变成了宏观不确定原理。看猫既活又死,哲学思维违背了逻辑思维与客观规律;然而,足够长的时间逻辑就是生命历史逻辑!……
从生命历史逻辑看:生命本身就是生死生死、生生死死……生与死并没有本质区别;只是“生命以负熵为生”的终结和反反复复的物质“以负熵为生”更迭再生“活”物质罢了!生与死是宏观与微观的统一,宏观是生!亦是微观的“死”转圜微生物和土壤的终极表达,是两个“平行生物世界”生态平衡。符合玻尔认为生命物体所具有的生命活力与生物结构和物化性质之间也是互补的理论,土壤和微生物还原生命物的新生命是“两个生命世界”亿万年进化的平行运行的逻辑!——这就是“薛定谔猫”要告诉我们的真理!
科学创意是无止境的!从玻尔到海森堡;从互补原理到矩阵力学,再到测不准原理,并没有走到尽头……物理学家狄拉克又接力玻尔互补原理分析发现了波动力学。
英国物理学家保罗·狄拉克(1902年8月8日-1984年10月20日),是量子力学最伟大的奠基人。主持过剑桥大学全球著名的卢卡斯数学教授席位;研究量子电动力学颇有成效,贡献巨大,是波动力学创始人,成功预测反物质的存在。至今,科学家仍然运用狄拉克方程描述费米子的物理行为……
在此,玻尔互补原理的科学支点延伸远远还没有结束,1933年孵化诞生了薛定谔量子力学“波动力学”,薛定谔方程是量子力学的基本方程。是1926年奥地利理论物理学家薛定谔提出的。它描述微观粒子的状态随时间变化的规律。微观系统的状态由波函数来描写,薛定谔方程即是波函数的微分方程。若给定了初始条件和边界的条件,就可由此方程解出波函数:
薛定谔方程式是将物质波的概念和波动方程相结合建立的二阶偏微分方程,可描述微观粒子的运动,每个微观系统都有一个相应的薛定谔方程式,通过解方程可得到波函数的具体形式以及对应的能量,从而了解微观系统的性质。
薛定谔方程(Schrodinger equation)在量子力学中,体系的状态不能用力学量(例如x)的值来确定,而是要用力学量的函数Ψ(x,t),即波函数(又称概率幅,态函数)来确定,因此波函数成为量子力学研究的主要对象。力学量取值的概率分布如何,这个分布随时间如何变化,这些问题都可以通过求解波函数的薛定谔方程得到解答。这个方程在量子力学中的地位与牛顿方程在经典力学中的地位相当,超弦理论试图统一两种理论。薛定谔方程表明量子力学中,粒子以概率的方式出现,具有不确定性,宏观尺度下失效可忽略不计,这就成为爱因斯坦“确定性”的克星;并进一步成为海森堡“测不准原理”的诠释!……
然而,令人不解的是,在薛定谔有生的最后一年,曾写一封信给玻恩清楚地表示他不接受哥本哈根诠释!
起因是不是1926年玻恩提出概率幅的概念,成功地诠释了波函数的物理意义呢!?还是“测不准原理”的提出?显然薛定谔与爱因斯坦观点相同,都不赞同这种统计或概率方法,以及它所伴随的非连续性波函数坍缩……
爱因斯坦一贯奉行“确定性”,自然而然认为,量子力学是个决定性理论的统计近似(确定值)。
可是啊!让爱因斯坦没有想到的是:“上帝不扔骰子”的“确定性”一直到今天,仍然被“波粒两重性”人类无法改变的自然现象始终纠结着,成为量子力学千古疑难!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算91、《生命是什么?》
薛定谔多才多艺、爱好极广,物理生物学造诣深远;受玻尔互补原理影响1933年发现了量子力学基本方程:薛定谔方程。这是互补原理支点延伸的又一杰作,被誉“发现了在原子理论里很有用的新形式”,并进一步延伸到生物学,开创了分子生物学……
埃尔温·薛定谔(Erwin Schrödinger,1887年8月12日—1961年1月4日)奥地利物理学家,量子力学奠基人。柏林大学教授,长期在柏林大学高级研究所理论物理学研究组中工作,发现波动力学,是波动力学之父!
1933年和狄拉克共获诺贝尔物理学奖。
1944年《生命是什么?》问世,《生命是什么?》是物理学向生物学理论的延伸,应用量子力学深刻思考宇宙生命,DNA影响沃森和克里克一代分子生物学理论学家,孵化经典分子生物学、基因论催生“双螺旋”模型!……
物理学家罗杰·彭罗斯为《生命是什么》所作 :前 言
“20世纪50年代初,我还是一个学数学的年轻学生。那时我读的书并不很多,但我的确读了埃尔温·薛定谔(Erwin Schrödinger)的一些著作,至少是读完了这本书。我一直觉得他的著作很能激发兴趣,其发现令人振奋,使我们对生活于其中的这个神秘世界有了某种全新的认识。在他的著作中,短篇经典《生命是什么?》无疑最具有这种品质。如今我意识到,这本书必定属于20世纪最有影响的科学著作之列。它是一位物理学家的有力尝试,试图理解真正的生命奥秘,他的深刻洞见已经在很大程度上改变了我们对世界组成的理解。这本书的交叉科学范围之广在当时是罕见的,但它的写作亲切、轻松而又谦逊,使得非专业人士和有志于成为科学家的年轻人也可以读懂。事实上,在生物学领域做出过重要贡献的许多科学家,比如霍尔丹(J.B.S.Haldane)和克里克(Francis Crick),都承认受到过这位极为原创和思想深刻的物理学家在书中提出的诸多观念的影响,尽管他们并不总是完全同意这些观念。
就像对人类思维产生过重大影响的许多著作一样,本书也提出了一些一旦理解、其真理性就几乎不言自明的观点;但这些观点仍然被许多本应有更深认识的人所忽视。我们不是经常听到“量子效应与生物学研究没有多大关系”,或者“我们吃东西是为了获取能量”这样的说法吗?这表明,薛定谔的《生命是什么?》今天仍然与我们有关。它的确值得一读再读!
罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)
1991年8月9日”
薛定谔从物理的角度解释了,有生命的物体会避免变成无序和混乱的状态。所以薛定谔认为生命是一个非平衡热力学系统,生命是一个负熵的过程。熵值本身是热力学中表征物质状态的参量之一,其物理意义是体系混乱程度的度量“生命以负熵为生!”
与此同时薛定谔猫思想实验至今是量子力学思想奇迹,并从量子力学固矛盾的“波粒两重性”演绎出平行宇宙世界而影响百代不衰……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算92、量子力学的多学科反复轮回
深刻思考人类进入微观世界的历史进程是多元化、几乎是同时在一段时间,多学科、反复轮回。
1632年虎克发明放大镜、显微镜发现细胞微生物,人们并没有想到260多年后,轮回到物理学的微观现象-光量子。
1900年普朗克方程,物理学微观“量子化”认识延续、很快玻尔发现互补原理;之后,哥本哈根学派诞生了一个又一个科学家巨人;海森堡、狄拉克……科学巨擘,相继登上科学历史神圣宫殿。互补讨论、矩阵力学、波动力学、量子力学、《生命是什么》应运而生,这是一个多学科反复轮回演绎的科学前沿,呈现20世纪最波澜壮阔科学发现伟大潮流,半个世纪惊魂迭起,深刻影响到21世纪人工智能科学历史发展趋势!……
为什么是这样呢!?
就因为这是一个多学科反复轮回演绎的科学前沿!……比如,1947年布拉顿发明了半导体三极管,一个月后,肖克利发明了PN结晶体管。接下来巴丁“表面能级理论”创造了“集成电路”,英特尔横空出世和微软引爆了美国“电脑发烧友”,运用个人计算机创造了美国奇迹经济!经过漫长的互联网岁月“芯片”成为手机专利,长时间不为人知……在21世纪20年代突然峰回路转基础理论研究让“量子科学”登顶,一瞬间引爆人工智能IT、AI、无人驾驶汽车、无人机让人类着魔!!芯片轮回再一次成为全球所有国家制造行业芯脏——自然引爆全球“芯脏大战”:
2021年4月28媒体报道“美国正在加快对中国进行打压。根据最新消息,由两位美国国会议员写信给美国商务部,建议美国商务部加码对中国制裁,禁令必须要继续加码。这两名议员建议对所有对所有14nm及以下的芯片,对中国所有芯片进出口企业进行管制。原本美国出台芯片禁令只是针对华为,但是如今美国议员已经要求美国芯片禁令必须要扩大到所有中国半导体企业。
……
一旦该议员意见被采纳之后,中国将会有更多企业无法从美国进口14nm及以下的先进芯片,也没有办法购买生产相关芯片的软件以及硬件等等,这将会影响我国发展。”
此前4月12日据央视财经报道,美国政府计划于当地时间12日与芯片和汽车企业举行会谈,商讨全球芯片短缺问题——
“据悉,参与本次芯片峰会的企业除了美国三大汽车制造商通用、福特和克莱斯勒以外,还有格芯、恩智浦、台积电、美国电话电报公司、三星、谷歌母公司Alphabet、戴尔科技、英特尔、医疗器材公司美敦力、军用品与雷达制造商诺斯罗普格鲁曼、惠普、柴油引擎开发商康明斯以及存储器制造商美光科技等企业。”……
看来,这种量子力学的多学科反复轮回爆发的产能必然会超过19世纪60年代美国奇迹经济的体量,因为中国后起之秀必有飞矢之凯歌震惊世界!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算93、薛定谔的伟大科学功绩
薛定谔自小爱好广泛、博览群书。在父亲影响颇多,自幼喜欢生物学,然而对《物种起源》进化论有很多疑问;早就认为进化论的基础是因果关系而不是目的论,没有任何诸如活力,深入思考认为进化力等作用于生命体的特殊自然法则孟德尔定律、摩尔根定律和德莱弗斯的突变论,和进化论对比,从中找到林奈“种性”之间密不可分的联系,以及马尔萨斯二原理……遂研究发现“生命以负熵为生”法则!
薛定谔奠定了分子生物学基础,功绩显著;在物理学方面,薛定谔在德布罗意物质波理论基础上,完成了波动力学;进一步建立了薛定谔方程成为量子力学描述微观粒子运动状态的基本定律!史称量子力学中的牛顿经典力学的历史地位……
薛定谔猫思想实验进一步说明,量子力学在宏观世界认识力不从心。必须研究生物学、研究热学统计学理论问题;1944年薛定谔发表了《生命是什么?——活细胞的物理面貌》是生命科学的转折点——也就是说,经牛顿典物理学260年后,量子力学又奇迹般,再一次进入生物学微观认识世界,诞生了分子遗传学! DNA与细胞重新交汇诞生分子生物学……
薛定谔是知明物理学家,后来还研究过生理光学问题,再从物理学转向生物学、量子力学的科学历史证明科学门类并没有不可逾越的专业鸿沟和心理障碍,更不存在到顶。科学发现永远不可能达到顶点——因为科学发现永无止境,永远没有最高的顶峰点!……
请看《生命是什么?》第一章(文摘):“第一章 经典物理学家对这一主题的探讨
1.研究的一般性质和目的
这本小书源于一位理论物理学家为大约400名听众所做的一次公众讲演。虽然我们从一开始就提醒说这个主题很难懂,而且即使几乎没有使用物理学家最让人畏惧的数学演绎这个武器,讲演也不可能很通俗,但听众基本上没有减少。之所以如此,并不是因为这个主题简单得不用数学就可以解释清楚,而是因为问题过于复杂,以致不能完全用数学来处理。讲演至少听起来还比较通俗,这是因为讲演者试图把盘桓于生物学和物理学之间的基本观念向生物学家讲清楚。
实际上,尽管涉及的论题多种多样,但整本书只是要表达一种想法——对一个重大问题的一点评论。为了不迷失方向,我们不妨先把计划很简要地概述一下。
这个讨论得很多的重大问题是:
在一个生命有机体的空间界限内发生的时空中的事件,如何用物理学和化学来解释?
这本小书力图阐述和确立的初步回答可以概括如下:
当前的物理学和化学显然无法解释这些事件,但我们并不能因此而怀疑这些事件可以用物理学和化学来解释。
2.统计物理学。结构上的根本差别
如果它只是为了激起未来获得成功的希望,那么这样说也未免太平凡了。它有着更为积极的意义,那就是,迄今为止物理学和化学的这种无能为力已经得到了充分说明。
今天,由于生物学家、主要是遗传学家在最近三四十年里所做的创造性工作,我们对有机体的实际物质结构及其机能已经了解很多,这些知识足以说明并且是精确地说明,当前的物理学和化学为什么还不能解释生命有机体内部在时空中发生的事件。
一个有机体最具活性部分的原子的排列以及这些排列的相互作用,与迄今为止被物理学家和化学家当作实验和理论研究对象的所有那些原子排列都有根本的差别。然而,除了深信物理学和化学定律完全是统计学定律的那些物理学家之外,别人也许会认为我方才所说的那种根本差别是无足轻重的。注2这是因为,认为生命有机体活性部分的结构迥异于物理学家和化学家在实验室或书桌旁用体力或脑力处理的任何一块物质的结构,这与统计学的观点有关。注3要把如此发现的定律和规则直接应用于系统的行为,而该系统又不表现出那些定律和规则所基于的结构,这几乎是难以想象的。
我们甚至不能指望非物理学家能够理解我方才用非常抽象的术语所表述的“统计结构”上的差别,更不要说去理解这种差别的重大意义了。为使陈述更为生动有趣,我先把后面要详细说明的内容提前讲一下,即活细胞最重要的部分——染色体纤丝——可以被恰当地称为非周期性晶体。迄今为止,我们在物理学中只处理过周期性晶体。在一位谦卑的物理学家看来,周期性晶体已经非常有趣和复杂了;它们构成了最有吸引力和最复杂的物质结构之一,由于这些结构,无生命的自然已经使物理学家费尽心思了。然而与非周期性晶体相比,它是相当简单和乏味的。两者在结构上的差别就如同一张是反复出现同一种图案的普通壁纸,另一幅则是技艺精湛的刺绣,比如一条拉斐尔挂毯,它显示的绝非单调的重复,而是那位大师绘制的一幅精致的、有条理的、富含意义的图案。
在把周期性晶体称为他所研究的最复杂的对象之一时,我想到的是严格意义上的物理学家。事实上,有机化学在研究越来越复杂的分子时,已经十分接近那种“非周期性晶体”了,在我看来,那正是生命的物质载体。因此,有机化学家对生命问题已经做出了重大贡献,而物理学家则几乎无所作为,这不足为奇。”——《生命是什么》薛定谔著 罗莱鸥 罗辽复译(湖南科学技术出版社 2018年1月)
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算94、科学同样进化不断出现奇迹
“我们从先辈那里继承了对于统一的,无所不知的和知识的强烈渴望。最高学府的(大学“大学”一词在英文中和普遍性同学跟)这个名称使我们想起了从古到今多少世纪以来,只有普遍性才是唯一可以打满分的。可是近100多年来,知识的各种分支在广度和深度上的扩展使我们陷入了一种奇异的两难境地。我们清楚地感到,一方面我们现在还只是刚刚在开始获得某些可靠的资料,试图把所有已知的知识综合成为一个统一的整体;可是,另一方面,一个人想要驾御比一个狭小的专门领域再多一点的知识,也已经是几乎不可能的了。除非我们中间有些人敢于着手总结那些事实和理论,即使其中有的是属于第二手的和不完备的知识,而且还敢于冒把自己看成蠢人的风险,除此之外,我看不到再有摆脱这种两难境地的危险的其他办法了。否则,我们的真正目的永远不可能达到。”
历史重来不和人类开玩笑,科学创意只能这样整合“原创力”,坚定不移的突破“这种两难境地”甚至隔代地亦步亦趋,千方百计地寻求发展、进化、不断地整合已知知识去创造发现奇迹!……
看薛定谔“原创力整合”的理论根据:
“5.有机体的运作需要精确的物理定律
如果情况不是这样,如果我们的有机体非常敏感,以至于单个原子或者哪怕是几个原子也能给我们的感官造成一种可知觉的印象——天哪,那生命将是什么样子?有一点需要强调:几乎可以肯定,那种有机体不可能发展出一种有秩序的思想,使这种思想在经历一连串早期阶段之后,能够最终形成原子的观念和其他许多观念。尽管我们选择了这一点来谈,但下面一些考虑本质上也适用于大脑和感觉系统以外各个器官的运作。然而最让我们对自身感兴趣的是,我们在感觉、思维和知觉。对于负责思想和感觉的生理过程来说,大脑和感觉系统以外的所有其他器官只能起辅助作用,至少从人的观点看是如此,即使不是从纯客观的生物学观点来看。此外,这将大大方便我们去挑选那些密切伴随主观事件的过程来研究,尽管我们对这种密切伴随的真正本性一无所知。事实上在我看来,它超出了自然科学的范围,而且很可能完全超出了人的理解。”——《生命是什么》薛定谔著 罗莱鸥 罗辽复译(湖南科学技术出版社 2018年1月)
薛定谔是伟大的!在科学发现过程创造了“原创力整合”方法论;同样,普朗克是伟大的!普朗克也是“原创力整合”大师,用方程式不仅仅催化诞生了玻尔领导的哥本哈根学派,还孵化洛伦兹变换,直接帮助爱因斯坦完成相对论。我们说过,洛伦兹变换的里程碑贡献,是不同与伽利略变换,在爱因斯坦之前,系统地完成推出了相对论。于是,爱因斯坦相对论一开始就存在争论的萌芽,光速不变至今,在宇宙认识暗物质年暗能量过程争论不断!……
是啊!这就存在一个思维变换的方法论问题!科学研究必须时时刻刻善于选择和变换自己的角色。薛定谔正是这样做的,像彭加勒、迪昂、奥斯特瓦尔德等……科学家都是这样做的!奥斯特瓦尔德深愔此方法论说:“当人们研究任何一种专业而到达其顶峰时,只有两个选择摆在他的面前:或者,他呆在顶峰,这就要冒跌落的危险和被较年轻的、有活力的后继者的急速脚步踩坏的危险;或者,当他还在顶峰时,他主动迅速地离开这样一个危险的地方,如果有人因为放弃他在一生最好的时光所获得的东西而感到悲哀的话,那么他完全可以在其他领域利用他的思想、精力和时间另起炉灶。在这里不需要担心找不到新观念,只要他的智力源泉有足够的贮备,他的思想便永远不会停顿和枯竭。”
这种方法论就让我们必须重新搜索和审视哥本哈根学派“测不准原理”,与爱因斯坦“确定论”的科学历史大论战,用新世纪眼光去深刻认识,“量子科学”重新引爆全球芯脏大战!……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算95、全球性科学大争论
这样,就首先搞明白玻尔理论,这是一种关于原子结构的理论。1913年由玻尔提出。玻尔电子模型:
1、核外电子只能在某些特定的(有确定的半径和能量)圆形轨道上绕核运动,电子在 这些符合量子化条件的轨道上运动时,处于稳定状态,这些轨道的能量状态不随时间而改 变 ,因而被称为定态轨道。在定态轨道上运动的电子既不吸收能量,也不放出能量。
2、电子在不同轨道上运动时,其能量是不同的。轨道离核愈远,能量愈高。当原子中 的电子处于离核最近的轨道时,它们处于最低的能量状态,称为基态。当原子从外界获得 能量时,电子可以跃迁到离核较远、能量较髙的轨道上,这种状态称为激发态。电子的能 S量是量子化的,它不可能处于两个允许的相邻轨道的能量之间。
3、电子在能量不同的轨道之间跃迁时,原子才会吸收或放出能量。处于激发态的电 子不稳定,可以跃迁到离核较近的轨道上,同时释放出光能。释放出光能(光的频率)的 大小决定于两轨道之间的能量差,其关系式为:
式 中
为 髙 能 级 的 能 量 ;
为 低 能 级 的 能 量 。
玻尔理论就是在卢瑟福原子模型基础上加上普朗克的量子概念后建立的,就是薛定谔说的“把所有已知的知识综合成为一个统一的整体”。普朗克量子概念和卢瑟福原子模型是玻尔理论理论基础。
同样应用这样的方法论,1900年普朗克在研究黑体辐射问题时,提出了著名的量子化理论。普朗克指出:物质吸收和发射能量是不连续的-物质吸收和发射能量,就像物质微粒一样,只能以单个的、一定 分量的能量,一份一份地或按照这一基本分量的倍数吸收或发射能量 , 即能量是量子化的。这种能晕的最小单位叫能量子,简称量子。
事实上,玻尔理论的基础正是普朗克(M. Planck) 的量子论和爱因斯坦的光子学说-本是同根生。那么,为什么会爆发大论战呢?
20世纪初,在对量子力学的解释上,玻尔海森堡、狄拉克……等科学家、大师,提出全面性哥本哈根诠释。理论经典地阐述了量子力学、不确定性理论举足轻重的科学历史地位与不可磨灭的科学作用!
然而,遭到爱因斯坦、薛定谔等科学家“决定论”思想理论家的坚决反对……
于是,1827年开始了以玻尔为统领的哥本哈根学派治玻尔与爱因斯坦,长达120多年量子力学大论战。
这是历史上不可多得的,几乎所有科学家都卷入这一次全球性科学争论,历史意义特别重大,影响特别深远……
科学大争论,令人类从宏观认识自觉不自觉地,彻底进入了用微观世界方法论认识世界的伟大历史进程,对此哥本哈根学派功不可没!
哥本哈根学派是由玻尔与海森堡于1927年在哥本哈根所创立的学派。创始人玻尔, 主要成员玻恩、海森堡、泡利以及狄拉克等……
哥本哈根学派对量子力学的创立和发展作出了杰出贡献,成为量子力学的“正统解释”。玻尔电子模型对早期量子论发展作用重大,特别是认识论和方法论对量子力学的创建的领先于指导作用举足轻重,并提出著名的“互补原理”是哥本哈根学派的重要支柱!哥本哈根理论物理研究所成了量子理论研究中心,学派成为20世纪世界研究量子力学与影响力最广泛、最雄厚的物理学派。
然而,大论战出自自然界“波粒两重性”的客观存在;人类发现了却无法改变自然现象的客观存在!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算96、索尔维会议
索尔维会议是在20世纪初期,比利时实业家内斯特. 索尔维创立的,专门供科学家讨论物理、化学领域前沿的会议。
索尔维会议就相当于诺贝尔奖助力世界科学发展性质……
1911年,第一届索尔维会议在布鲁塞尔召开,以后每3年举行一届;
1927年举行第五届索尔维会议,在玻尔等科学家的讨论中,哥本哈根学派取得了压倒性的胜利.会议期间,爱因斯坦只是静坐一言不发;在闭幕式突然按捺不住说:
“很抱歉,我没有深入研究过量子力学,不过我还是愿意谈一些一般性的看法”……
就这样引爆了爱因斯坦与哥本哈根学派大论战。论战主要围绕量子力学理论展开,涉及知识范围极广,深入到哲学、方法论,生物学、光学、达.芬奇视觉形象主体等等……不一而足!
会议对支持量子力学的科学家、学者倍受鼓舞,大会取得圆满成功……
可是,让人意外的是,第五届索尔维会议,唯独成为爱因斯坦和玻尔论战的第一次交锋而记载,成为历史最著名的伟大会议!
什么是哥本哈根诠释?
哥本哈根诠释(Copenhagen interpretation)是量子力学的一种诠释。根据哥本哈根诠释,在量子力学里,量子系统的量子态,可以用波函数来描述,这是量子力学的一个关键特色,波函数是个数学函数,专门用来计算粒子在某位置或处于某种运动状态的概率,测量的动作造成了波函数坍缩,原本的量子态概率地坍缩成一个测量所允许的量子态。
哥本哈根学派物理学家发现了很多新颖的量子现象。对于这些实验结果,宏观经典物理完全无法解释。内嵌于这些经验理论的,是一种微观关于小尺度真实世界的新模型。它们所给予的预测,常使物理学家觉得非常反直觉。甚至它们的发现者都感受到极其惊讶。哥本哈根诠释尝试在实验证据的范围内,给予实验结果和相关理论表述一个合理的解释,这样就出现了与“确定性”反常“测不准原理”——诠释延伸了由德国数学家、物理学家马克斯·玻恩所提出的波函数的概率表述,进一步发展为著名的“不确定性原理”,波粒二象性以及测量问题的复杂问题得到概率性回答。从此,量子理论中的概率特性便不再是猜想,而是作为一条定律永远存在。
量子论以及这条诠释在整个自然科学以及哲学的发展和研究中都起着非常显著的重要作用。
可是啊!论战双方科学家们谁也没有想到94年后的今天,全世界大国却因为“量子科技”引爆残酷竞争,甚至“冷战”!
请看3年前的报告:2018年“9月24日,美国白宫科技政策办公室国家科学技术委员会发布《量子信息科学国家战略概述》,同时,在推动美国量子信息科学领导力白宫峰会上,能源部宣布投入2.18亿美元以资助85个量子信息科学项目,国家科学基金会拨款3100万美元支持多学科量子研究。这些举措可能是对标中国近年来在量子领域取得的巨大进展,力图确保美国在下一场技术革命中的领先地位。量子科技将在未来至少半个世纪内成为中美竞争的又一焦点。”
……
“虽然中国近年来在量子通信方面的成果打破多项世界纪录,已然有遥遥领先之势,但由于中国在量子技术上的研究比西方国家晚起步20年,整体上与处于领先地位的美国还是存在一定差距,尤其在量子计算领域。
美国在量子计算领域的优势在于其多年积累的研究基础,以及科技巨头对量子科技从未停歇的关注与投入。目前在超导量子计算方面,谷歌处于最领先地位,今年3月份,谷歌宣布推出一款72个量子比特的通用量子计算机BRISTLECONE,实现了1%的低错误率,谷歌认为使用BRISTLECONE可以率先实现‘量子霸权’。”——《【中美关系】量子之争——中国能后来居上吗?》(风闻社区 2018年12月16日)
2020年4月,“谷歌称呼其在加州Goleta的研究团队使用了实验性量子计算机,其处理器被称为“ Sycamore”,可以在200秒执行一个随机数生成工作。据其称,即使是如今最快的传统超级计算机也需要1万年才能完成上述工作。”……
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算97、相对论又如何“怼”牛顿力学
论战存在的隐忧完全暴露,相对论严格的因果性和决定论,仍然和牛顿的绝对时空观同出一辙……这样爱因斯坦相对论又如何“怼”牛顿力学并全方位取代之?
这就是说,牛顿力学宏观认识规律物理学法则,是爱因斯坦相对论无法替代的。牛顿力学永远不会“失效见顶”,只不过在微观需要一个新的理论,这就是量子力学!这样,就进入多世界诠释,就诞生了“薛定谔的猫”,形成了诠释与“薛定谔的猫”的“平行世界”理论成为21世界最俱竞争力的理论,为世界绝大多数的物理学家都愿意接受哥本哈根第二诠释……
爱因斯坦想推翻牛顿的绝对时空观,用相对论的因果性和决定论取而代之,却遇到了比相对论更激进的量子力学,阻止了爱因斯坦“大一统”!哥本哈根学派宣称:人类并不能获得实在世界的确定的结果,量子力学的不确定原理说,确认实验只能观测这次测量、推测下一次测量的各种结果的分布几率,两次测量之间的行为结果是不确定的……
科学历史需要时间来对爱因斯坦和玻尔历史性大论战,做出符合宇宙地球自然规律“不确定性原理”的评估!据国外媒体报道,宇宙理论学家发现我们的宇宙需要“不确定性原理”存在,量子力学的框架似乎不像过去所认为的是完全凭借直觉或者感觉来感知,并将切实体现在宇宙理论之中,像爱因斯坦“上帝不扔色子”这样的“确定性”将“不确定性原理”剔除出我们的宇宙、行星、地球……那么,“我们可能会得到一台‘永动机’,这意味着我们的宇宙就是一台名副其实的超级永动机。这些发现已经使得许多物理学家感到不安,因为他们无法打破常规思维去理解这些怪异的量子理论,其中就包括阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)……
量子力学在20世纪初由一群顶尖的物理学家创建,将人们带入了另一个神奇的世界,我们通过这个理论可以解释和预测出各种无法用经典物理学解释的现象,并且在当今世界科技中也处处体现出量子力学的存在,但是量子力学的世界确实一个违法经典直觉的大集合。其中之一就是“不确定性原理”,该原理由德国物理学家海森堡提出,说明了在量子力学体系中,我们不可能同时获得一个粒子的位置和动量信息。也就是说,我们如果对其中一个粒子位置参数测量得越精确,那么对另外一个动量参数就测得越不准确,我们不可能同时得到两者的精确信息。
爱因斯坦认为:“不确定性原理”不可能成为宇宙物理的基本法则之一,并与另外两名科学家提出了著名的EPR悖论,认为依据“不确定性原理”对相隔遥远的两个粒子系统进行测量将导致超光速现象出现——显然,爱因斯坦是在强力维护“L原理”这个假设!“新加坡国立大学量子技术科学研究中心的研究人员斯蒂芬妮·韦纳(Stephanie Wehner)和易斯特·翰吉(Esther H?nggi)提出了一种新的解决方法,通过信息理论的语言来重塑‘不确定性原理’。”——《爱因斯坦错了 宇宙需要“不确定性原理”存在》
然而,恰恰是爱因斯坦悄悄逃离德国,来到美国,1939年8月2日 爱因斯坦应其他几位科学家的请求,写信建议美国务必抢在德国之前制造出原子弹,致函罗斯福,建议美国务必抢在德国之前制造出原子弹。才有了美国的“曼哈顿计划”:
“第二次世界大战是一场规模空前的全面战争,战争从陆地、海上、天空延展到各个领域,对科学技术的需求十分广泛且紧迫。时任总统的罗斯福对科技发展特别是军事科技的发展极为重视,经常亲自过问和督促。特别是他亲自决策和领导的核武器研究计划“曼哈顿计划”,为世界各国组织实施国家重大科技工程创立了典范。
原子弹的理论基础由著名科学家阿尔伯特·爱因斯坦于1906年提出。1938年德国科学家奥托·哈恩和弗朗茨·施特拉斯曼首先实现了原子裂变反应。当这一消息传到美国后,美国科学家大为震惊。他们非常担心德国会抢先造出原子弹,于是推举爱因斯坦上书罗斯福,敦促政府注意德国可能制造“极有威力的新型炸弹的动向”,并建议美国加速原子弹的研制工作。1938年8月2日爱因斯坦签署了信件,并于1940年再次致函罗斯福,敦促美国政府加快核武器研制进程。罗斯福对爱因斯坦的建议高度重视,召集有关专家和官员进行研究,指示对此事要立即采取行动,随后又亲自出任研制原子弹的最高领导小组负责人。
1941年,日本偷袭珍珠港后,美国正式参战。1942年,希特勒统治下的德国氘和氚产量出现令人担忧的增长,情报部门也获悉德国已经在进行原子弹研制。罗斯福决定采取特殊措施加快核武器开发,指示美国陆军负责组织实施“曼哈顿计划”,并为此拨专款25亿美元。
著名物理学家罗伯特·奥本海默认为,要尽快研制出原子弹,必须集中一流科学家和最好的设备在一个社区内,并由统一指挥部统筹协调。美军采纳了奥本海默的意见,于1942年在新墨西哥州沙漠的秘密研究基地配备了当时最先进的实验设备,设立了洛斯阿莫斯国家实验室(Los Alamos Laboratory),由奥本海默担任实验室主任;1943年4000名科学家和工程技术人员到位,物理学界的大师级人物恩利克·费米、尼尔斯·玻尔、理查德·费曼、约翰·冯·诺伊曼、吴健雄等都在其中,参与人员在高峰时曾达10万余人,参与国家包括美国、英国和加拿大等同盟国。该计划由美国陆军负责统一指挥,莱斯利·格雷维斯少将担任总指挥。
1945年7月16日,第一颗原子弹试验成功。同年8月6日和9日,美国先后向日本广岛和长崎投放了原子弹。8月15日,日本宣布无条件投降,第二次世界大战宣告结束。
原子弹集中展示了科学技术在战争中的决定性力量,以及能够改变世界格局的强大威力。“曼哈顿计划”因其围绕国家战略目标、集成优势科技资源、统一指挥、集中实施等成功经验,被载入了人类科技发展史册。”
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算98、波粒二象性
其实,波粒二重性已经天注定了玻尔测不准原理的合理内核。波粒二重性又称波粒二象性(英语:Wave-particle duality)是微观粒子的这基本、最重要的属性,没有之一。
1900年普朗克方程确定能量子是一小份一小份的能量包,确立波动力学根基。这样,微观粒子有时显示出波动性(这时粒子性不显著);有时又显示出粒子性(这时波动性不显著),在不同条件下分别表现为波动和粒子的性质。
波粒二象性是一切微观粒子的物理学属性。它是人眼睛生理构造“视觉形象主体”存在非同时性观察物体决定的,无法改变的客观规律。
人(眼睛)不可能同时观察(看)到粒子显示的粒子性,又同时观察(看)到粒子显示的波动性。在观察到粒子性质后,通过眼睛位移才能观察到后续可能出现的粒子波动性……这就是爱因斯坦“决定性”的克星! 这种人体眼睛生理构造思维属性,必须反映到玻尔、海森堡量子力学中,反应到“量子科技”的方方面面,反应到“微制造”、“光刻机”复杂的诸多方面。
最近中国科学院院士吴汉明院士谈光刻机,讲得很客观。大意曰:
一台顶级EUV光刻机里有十万多零部件,是全球顶尖技术的集大成者,全球供应商超过5000家,其中美国光源占27%,荷兰腔体和英国真空占32%,日本的材料占27%,德国光学系统占14%。
这么多的顶尖技术,来让中国一项一项的攻关、追赶,确实勉为其难。在西方的严密封锁下,不知猴年马月才能搞得出来。
即使99%都攻克了,其中一项有短板,也拿不出最终的成品来……
以芯片为例:从1G的28nm、2G的14nm、 3G的7nm、 4G的5nm……困扰高端芯片的就是1nm的“微制造”;从理论上说,就波粒二重性又称波粒二象性(英语:Wave-particle duality)而言,完全是微观粒子(中微子)的基本属性使然,但是这种微观属性并不影响“量子科技”的“微制造”发展——
据2021年5月6日消息,IBM宣布造出了全球第一颗2nm工艺的半导体芯片。
核心指标方面,“IBM称该2nm芯片的晶体管密度(MTr/mm2,每平方毫米多少百万颗晶体管)为333.33,几乎是台积电5nm的两倍,也比外界预估台积电3nm工艺的292.21 MTr/mm2要高。
换言之,在150平方毫米也就是指甲盖大小面积内,就能容纳500亿颗晶体管。2mm芯片可在每平方毫米芯片上安装3.3亿个晶体管(目前台积电5mm芯片每平方毫米安装1.7亿的晶体管、三星5mm芯片每平方毫米只有1.27亿个晶体管)对比可见IBM2mm芯片功效。
同时,IBM表示,在同样的电力消耗下,其性能比当前7nm高出45%,输出同样性能则减少75%的功耗。”……
“实际上,IBM此前也是率先造出7nm(2015年)和5nm(2017年)芯片的厂商,在电压等指标的定义上很早就拿下主导权。
回到此次的2nm上,采用的是GAA(环绕栅极晶体管)技术,三层。IBM介绍,这是第一次使用底介电隔离通道,它可以实现12 nm的栅长,其内部间隔是第二代干法设计,有助于纳米片的开发。这也是第一次使用EUV曝光FEOL部分过程。”——引自《里程碑!IBM宣布造出全球首颗2nm EUV芯片》——这是一个非常伟大的诠释!是驳斥中国有先知先觉的专家学者所谈:香农定理基本失效了,海森堡量子力学失效了……也有人添油加醋地说:香农定理和海森堡量子力学的技术应用全部都见顶;爱因斯坦的相对论和摩尔定理也全部见顶端!是不是因为我们目前还在28mm芯片徘徊呢!?……这种思维、创新意识,在2019年出现并不是偶然的,它是在“2018年“9月24日,美国白宫科技政策办公室国家科学技术委员会发布《量子信息科学国家战略概述》,同时,在推动美国量子信息科学领导力白宫峰会上,能源部宣布投入2.18亿美元以资助85个量子信息科学项目,国家科学基金会拨款3100万美元支持多学科量子研究。”
在核心技术“卡脖子”背景下,出现急躁症与思维混乱是一个方面,另外是对人类科学历史的无知,特别是无法“静下心来”十年磨一剑建立长效机制的战略机制!……鉴此,我们用这个标题“怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算”来为中国3000年科学历史文明古国正名!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算99、“爱因斯坦光盒”
在大论战过程,尽管爱因斯坦用设计精妙的“爱因斯坦光盒”应战,仍然无法取胜!玻尔、海森堡等科学家用量子力学,反对爱因斯坦相对论彰显物理学规律是关于存在(因果性和决定论)的规律;大自然确实存在“波粒二重性”而不是独一无二的一种可能性!玻尔用“不确定性原理”和“互补原理”步步紧逼,构成了论战的焦点和主战场理论核心,剑直“爱因斯坦光盒”……
于是,激烈的论战发生在第六届索尔维会议上,爱因斯坦提出了“爱因斯坦光盒”问题,力求驳倒不确定性原理……
面对突然出现的光盒,玻尔猝不及防、曾一时无言以对。
爱因斯坦暂时领先而散会;玻尔岂能服输,苦思冥想一夜茅塞顿开;在第二天,针对要义巧妙反驳,迫使爱因斯坦承认了不确定性原理是自洽的!……
从第六届索尔维会议爱因斯坦与玻尔的不确定性原理争论,一直持续了20年,知名的“爱因斯坦光盒”就这样从历史流传下来——
“爱因斯坦提出一个攻击测不准关系的理想实验,一个密封的盒子里面有辐射源,由里面的时钟控制盒子快门的开启,同时用弹簧秤测量盒子重量,实验时,先测量盒子质量一次,当时钟在短时间T内控制开启快门,有一个光子溢出,其减少的质量是E/c^2,这时快门关闭,再测量一次质量,这样测量质量(能量)和测量时间是独立进行的,互不干涉,都可准确测量,所以ΔE*ΔT》h,不成立,量子力学不自洽。
玻尔经过一夜冥思苦想,第二天在黑板上画图,用爱因斯坦的相对论和引力红移公式有证明了ΔE*ΔT>=h成立:
当在时间T内发射一个光子,盒子在竖直方向上获得动量
P>=TgE/C^2
则ΔP>=ΔETg/c^2
而两次用指针位置测重力指针移动的距离ΔX是与ΔP有关的
ΔP*ΔX>=h,ΔP>=h/ΔX
再由地球上引力红移的公式,ΔX的变化引起的时间膨胀的不确定度为
ΔT/T=ΔXg/c^2
代入上式得到
ΔE*ΔT>=h
1)测不准关系是量子力学的核心,而广义相对论与量子力学的不相容是当今理论界最头疼的问题之一,因此,测不准关系不可能从广义相对论导出,否则,量子力学岂不成了广义相对论的一个推论?还何谈两者的不相容?
2)爱因斯坦提出他的光子盒实验的初衷是这样的:dpdx≥h与dEdt≥h都是测不准关系的核心公式,暂时没找出可以反驳dpdx≥h的理想实验,但光子盒实验却可以用来反驳dEdt≥h,因为dE由弹簧秤的精度决定,dt由时钟的精度决定,两种测量仪器之间没有关系,是互相独立的,而且理论上都没有对这两种仪器的精度的限制,因此dEdt≥h是错误的。
3)玻尔的反驳思路是这样的:那两种仪器的测量值并非互相独立的——光子盒放出光子,弹簧秤称出盒子质量的变化是E/cc,相应的误差是dE/cc;与此同时,盒子轻了,弹簧的弹力与盒子的重力将不再相等,两力的合力将给盒子一个动量p,相应于dE的误差是dp;根据dpdx≥h,dp与dx相关;根据广义相对论,dx与dt相关。因此,最终dE是与dt相关的。 ”——引自“巫妖爱国足”2009-12-02怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算100、测不准关系失效了吗?
从“爱因斯坦光盒”看科学家创意随机性和伟大科研精神的审慎性;与追求真理的当仁不让,恰恰是科学永远不会“失效见顶”的法宝,而建树第六届索尔维会议理论物理学千古丰碑!
第六届索尔维会议大论战,确立了大自然确实存在“波粒二重性”而不是爱因斯坦“上帝不扔色子”的独一无二的一种可能性!玻尔和海森堡“不确定性原理”和“互补原理”奠定了20世纪量子力学不可动摇的现代科学历史地位,1925海森堡、玻恩和约尔丹(P. Jordan)年完成“巨阵力学”,其后发展诞生了薛定谔的“波动力学”、并以《生命是什么》吹响物理学向生命科学转圜的集结号,孵化出沃森和克里克“双螺旋模型”,使DNA生命科学得到奇迹般跨世纪发展,为21世纪的科学家秉承诡秘量子力学进入“量子科技”芯脏,突飞猛进打下坚实基础!
不过,仍然留下了“薛定谔猫”诡秘量子力学的诡诞……比如任何时候都只有一个光子穿过仪器,就好像每个光子同时穿过了两条狭缝并与自身干涉一样,这是不合常理的。
光子很有可能在两个波函数波峰干涉的地方被发现,而且不太可能在波谷干涉的区域被发现。而记录粒子屏幕的测量——在这种情况下则是波函数与照相底板的相互作用——被认为会使波函数“坍缩”,它在测量前被传播开来,在测量时会在光子出现的某个地方达到峰值。波函数的这种明显由测量引起的坍缩是量子力学许多概念难题的根源。在坍塌之前,没有办法确定光子会落在哪里;因为它可以出现在任何非零概率的地方。无法绘制光子从源头到探测器的轨迹。也就是说,只有被人类观察到,现实才存在。“约翰·惠勒(John Wheeler)也用了双缝实验的一个变体来论证:“没有一个基本量子现象是一种现象,直到它成为一种被记录下来(被观察到、不可磨灭地记录)的现象。”
于是,诞生了坍缩理论,这种理论认为波函数是随机坍缩的:量子系统中粒子的数量越多,坍塌的可能性就越大。据彭罗斯说,在光子飞行时,移位的狭缝要么保持叠加状态,要么坍塌,两种结果都会导致不同类型的干涉模式。坍塌将取决于裂缝的质量。Bouwmeester从事这项实验已有十年之久,也许很快就能证实或驳斥彭罗斯的说法……
波函数的这种明显由测量引起的坍缩是量子力学许多概念难题的根源。在坍塌之前,没有办法确定光子会落在哪里;因为它可以出现在任何非零概率的地方。无法绘制光子从源头到探测器的轨迹。光子并不是真实的,不像从旧金山飞往纽约的飞机那样真实。Werner Heisenberg等人将数学解释为:只有被人类观察到,现实才存在。“客观真实世界的最小部分就像石头或树一样是客观存在的,不管我们是否观察到它们……这是不可能,”他写道。约翰·惠勒(John Wheeler)也用了双缝实验的一个变体来论证:“没有一个基本量子现象是一种现象,直到它成为一种被记录下来(被观察到、不可磨灭地记录)的现象。”然而,至今,还没有哪一个科学家能够既否定牛顿光的粒子说,也否定惠更斯的光“波动说”——更无法改变玻尔和海森堡“不确定性原理”和“互补原理”!这就仿佛拔自己的头发拎起自己一样根本不可能的啊!
最近,有一个“抖音”发出非常奇怪的的“人才理论”,说什么中国科学技术出现“卡脖子”落伍和科技部无关、和教育部无关,是因为中国没有“纳斯达克”!……
试问:“卡脖子”是因为中国没有纳斯达克吗!?
那么,从美国科学历史看是先有纳斯达克?还是先有比尔.盖茨、乔布斯、格罗夫、钱伯斯的pc人才创业的群雄逐鹿呢?
20世纪70年代美国在罗斯福“无尽的前沿”的战略布局深刻影响,引爆了“电脑发烧友”全民个人电脑运动,诞生了乔布斯苹果电脑研发引领世界伟大潮流、并有IBM“西洋棋方案”孵化了“微软”、格罗夫的CPU、钱伯斯的路由器、以及后来的谷歌、甲骨文——这些半导体研发企业如雨后春笋般领先世界而崛起!……
1971年才诞生了美国“纳斯达克”(纳斯达克证券交易所。纳斯达克证券市场(NASDAQ),英文全称是“National Association of Securities Dealers Automated Quotation”,由全美证券交易商协会(NASD)创立并负责管理。它是1971年在华盛顿建立的全球第一个电子交易市场。)“抖音”发出非常奇怪的的“人才理论”,说什么中国科学技术出现“卡脖子”落伍和科技部无关、和教育部无关!完全是本末倒置……真可谓“墙上芦苇,头重脚轻根底浅;山间竹笋,嘴尖皮厚腹中空。”——毛泽东《改造我们的学习》。
曾几何时,罗斯福、科学顾问布什“科学——无尽的前沿”对美国科学技术的历史性重大贡献是开创了实施国家重大科技工程的先河,奠定了国家科技政策的基石,发展了政府投资科学技术的机制,从而成为美国国家创新体系的奠基人。
在罗斯福执政时期(美国第32任总统,1933——1945年),联邦政府研究开发经费每四年翻一番,从1939年的1亿多美元增长到第二次世界大战结束时的15亿美元;科学技术体系逐步建制化,建立了国家发展科学技术的专门机构,形成了研究型大学、联邦科研机构和企业三大科研主体;大批人才聚集美国,仅从欧洲就移民来上千位一流科学家和工程技术人才。这一系列举措促使美国的科技创新能力迅速提升并超越欧洲成为新的世界科技中心……这时候,美国还没有“纳斯达克”的啊!啊!
怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算101、爱因斯坦彻底输了
今天,我们可以对哥本哈根学派的历史性大论战盖棺定论:曾几何时,玻尔面对突如其来的“爱因斯坦光盒”,一时蒙住了。一夜没睡,却豁然开朗……第二天, 玻尔指出:
“一个光子跑了,箱子轻了Δm
用弹簧秤称,设置零点,设位移Δq
根据广义相对论的红移效应,箱子在引力场移动Δq,Δt也相应改变ΔT
可以计算:ΔT>h/Δmc^2
代入E=mc^2得ΔEΔT > h/2π
Δq……”
这次爱因斯坦彻底输了!
爱因斯坦的广义相对论推翻了他自己。
哥本哈根学派大获全胜。
……
那么,如何整合百年来玻尔和海森堡“不确定性原理”、“互补原理”、海森堡、玻恩和约尔丹(P. Jordan)的“巨阵力学”、薛定谔的“波动力学”、《生命是什么》、沃森和克里克“双螺旋模型”、分子遗传学等等量子力学科学经典……历史性多学科、多领域量子科学奠定的20世纪量子科学不可动摇的现代科学历史地位,去创造奇迹般跨越21世纪“量子科技”,去秉承上个世纪的伟大科学家们发现诡秘量子力学并开拓进入“量子科技”登峰造极境新天地、新时代,来造福全人类呢?这里,最最关键的是布什《科学:无尽的前沿》而不是纳斯达克:
第二次世界大战结束之后,罗斯福总统对世界以及美国的未来进行了深刻的思考。1944年,他亲笔致函时任国家科学研究与发展局(OSRD)局长的麻省理工学院教授万尼瓦尔·布什,希望美科技界能够为和平时期的国家发展服务,以确保经济的活力、健康与安全。
罗斯福还要求布什回答四个问题:
如何将军事知识公之于世,也就是军事科研成果转为民用。
如何组织医学研究。
政府如何资助公共和私有机构的科学研究。
如何建立一个有效的方式来发现和培养美国的科研人才。这是美国历史上第一次由总统正式向科学家提出对国家科技政策的咨询要求——这和“抖音”发出非常奇怪的的“人才理论”差之十万八千里,说什么中国科学技术出现“卡脖子”落伍和科技部无关、和教育部无关吗!?
请看布什1945年是如何回答:
布什教授根据罗斯福的要求,提交了题为“科学:无尽的前沿”的报告(Science,The Endless Frontier,1945),这份报告是美国科技发展史上的一个里程碑,是美国科学家为政府提供的首份国家政策咨询报告,是美国现代科技政策的基石,并在随后的近半个世纪中影响着美国的国家科技政策与战略。
布什报告的核心思想是:科学研究是国家强盛、人类进步的必需,政府有责任来支持、资助人类在这个领域的活动。他提出了四个方面的建议:大学应该成为国家最基本的基础研究组织;联邦政府应该投入以获取研究成果并培养下一代科学人才;基于竞争机制拨款奖励研究活动;联邦政府出资成立一个完全由科学家管理的国家科学基金。布什还首次从经济意义上提出了科技发展的线性模式,即从基础研究、应用研究、产品开发演进到进入市场的产品和服务。布什强调应该鼓励大学从事基础研究,把研究成果商品化并转移到市场应用。布什在报告中建议:“政府应该接受新的责任,那就是促进科学知识的流动以及发展年轻一代科技人才。”
在布什报告的影响下,经1947年美国国会批准、1950年杜鲁门总统签署法案,美国国家科学基金会(NSF)正式成立,并发展成为今天世界规模最大的科学研究基金。该基金会实行的政府出资、科学家管理、通过同行评议分配科研经费的模式,为世界各国建立科学基金制所采用。于是全球科学技术就阴差阳错就落后于美国!
现在全球在“芯脏”与芯、光刻机“微制造”与“量子科技”的错综复杂与诡秘课题之跨越与开拓之本原,就是建立在《科学:无尽的前沿》奠定的根基沃土之上,才有了美国纳斯达克的辉煌!……
那么,我们如何领先全球“量子科技”迅速更上一层楼领先世界呢?
光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板,国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。可是啊!存在一个《瓦森纳协定》!又称瓦森纳安排机制,目前共有包括美国、日本、英国、俄罗斯等40个成员国。“瓦森纳安排”规定成员国自行决定是否发放敏感产品和技术的出口许可证,并在自愿基础上向“安排”其他成员国通报有关信息。但“安排”实际上完全受美国控制——1996年7月,以西方国家为主的33个国家在奥地利维也纳签署了《瓦森纳协定》(简称“瓦协”Wassenaar Arrangement),决定从1996年11月1日起实施新的控制清单和信息交换规则。与“巴统”一样,“瓦协”同样包含两份控制清单:一份是军民两用商品和技术清单,涵盖了先进材料、材料处理、电子器件、计算机、电信与信息安全、传感与激光、导航与航空电子仪器、船舶与海事设备、推进系统等9大类;另一份是军品清单,涵盖了各类武器弹药、设备及作战平台等共22类……中国同样在被禁运国家之列,限制的技术范围是用于军用以及军民两用的。事实上,几乎没有什么技术不是军民两用的,完全是为了“卡脖子”阻碍中国的科技进步!
看一个典型案例: 2017年11月武汉弘芯成立,它位于武汉市东西湖区即武汉临空港经济技术开发区,锁定14纳米以及7纳米以下先进逻辑工艺晶圆制造服务,主攻逻辑芯片、系统集成。据天眼查APP显示,千亿级芯片项目武汉弘芯大股东没有任何半导体背景,也根本没有实际缴付注册资金。所以当蒋尚义宣布在2019年——73岁已退休的身份就任武汉弘芯CEO,一大批半导体专家迅速汇聚武汉弘芯。
据《日经亚洲评论》报道,自去年以来,武汉弘芯从台积电聘请了50多位经验丰富的工程师和管理人员,其价码相当于在台积电年薪及红利的2至2.5倍。在《武汉市2020年市级重大在建项目计划》中,武汉弘芯半导体制造项目也位列第一,总投资额显示为1280亿元。
然而,武汉弘芯半导体工程曾是武汉市的明星工程,仅仅3年就在烂尾的路上狂奔,成为一场骗局:
“传媒分析武汉弘芯的产权结构,发现其背后有两大股东——“北京光量蓝图科技有限公司”和“武汉临空港开发区工业开发投资集团”,而北京光量蓝图科技有限公司的大股东是李雪艳,在过去没有半导体相关产业经验的情况下,光量蓝图甚至在武汉弘芯成立前一个月才成立,而且武汉弘芯至今仍在烧 Z府赞助的资金,光量蓝图也没出半毛钱。武汉弘芯也因此成为晶片史上最大的骗局”——《拖“中国芯”后腿?2年烧光153亿!武汉弘芯成“最大骗局》,这就是“抖音”“人才理论”说什么中国科学技术出现“卡脖子”落伍和科技部无关、和教育部无关必然差之十万八千里的铁证!……
在这样的怪“理论”指导芯企业,投机资金像雨后春笋蜂拥而入,根据不完全统计,仅今年上半年,江苏、安徽、浙江、山东等24个非一线城市,就有20多个半导体项目签约,签约金额达1600亿元!
然而,光刻机短板仍在,是芯片创业失败关键!
光刻机领域的龙头老大是荷兰ASML,并已经占据了高达80%的市场份额,最先进的ASML300mm双体扫描式光刻机,一台的售价是5000-6000万欧元,欧元阿欧元!利润至少50%!
像三星、台积电这样的超级工厂一个厂就得有60-70台,大家算算,多少钱。荷兰只有两个企业,一个是飞利浦,一个是ASML,就这两个企业,就让荷兰人过上了富裕的生活。日本的尼康便宜一些,但是有英特尔的支持,生意也是很好的。
失败关键还有,资金逐利和商业诚信、不属实投资等等……疏于监管多方面铸成武汉弘芯破产,应该引以为戒!
如今,中国在大数据、云计算、移动互联网等新一代信息技术同机器人技术相互融合步伐加快,3D打印、人工智能迅猛发展,军用无人机等领域已经成功超越世界。航空航天、量子通信、超算、核能、高铁、港口龙门吊,中国正在创造一个又一个弯道超车的神奇"元宇宙"故事!(这个词最初是由科幻小说作家尼尔·斯蒂芬森在1992年的小说《雪崩》中创造出来的,它指的是一个沉浸在其中的、栩栩如生的虚拟世界,如此复杂、有用、令人信服,以至于很难将它严格地从属于"现实世界")……
创新!创新!原创力是创新成果领先世界的关键!特斯拉梦幻科技现象已经成为21世界大趋势:“斯拉现在成为了大型公用事业电池储能设备安装的世界领导者,刚刚,该公司又宣布了其在家庭电池方向上的一个重要里程碑:该公司已经完成20万个Powerwall的安装,仅仅一年这种电池储能设备安装数量就翻了一番。特斯拉Powerwall是一个革命性的产品,因为它将对电网能源的依赖转移到个人家庭的自力更生。众所周知。能源是当今最重要的资源,而结合Powerwall和太阳能电池板或太阳能屋顶可以让家庭独立获得能源。”——《特斯拉达到新的里程碑:Powerwall全球安装量20万台》
是啊!“特斯拉现象”使国际竞争愈演愈烈;特别是2021年5月,美国参议院通过了《无尽前沿法案》,如果法案最终通过,美国会在未来5年投入1000亿美元,以此提升美国的科技竞争力;这是21世纪罗斯福《科学:无尽前沿》现代版。“从这一逻辑可以看到美国提出的对华竞争方案,从美国战略传统来说,是一脉相承的,意味着美国对华战略竞争进入了一个新的阶段,或者说中美关系进入了一个新的战略周期。对于这一点,我们需要警惕,以更大的开放,更有成效的科学研究进行应对。美国将中国视为在新的边疆竞争的首要的竞争者和对手,从另外一个层面,也承认了中国的发展潜力和现实的地位。”——引自《媒体:中美关系进入新的战略周期 美对华政策发生趋势性变化》。
2021年5月27日11:03新华社客再发布:“文|丁宜 新华社国际部北美问题调研员
美国参议院近日公布了最新版本的制华法案——《2021美国创新与竞争法案》。这一法案整合了之前若干制华法案,被视为一揽子制华法案的“集合体”。
这是美国历史上罕见的针对某一特定国家的一揽子法案,体现了零和博弈的地缘政治思维,预示着美国正通过立法形式开启系统性制华时代。法案一旦通过,将使中国企业涉美法律风险陡增,扭曲全球市场,导致技术领域的国际合作受阻,甚至可能产生扼杀创新的连锁反应
一揽子制华法案“集合体”
《2021美国创新与竞争法案》作为本月参院商业、科学和交通委员会表决通过的《无尽前沿法案》的替代修正案,将包括《2021战略竞争法案》在内的若干制华法案统统“收编”,被视为一揽子“制华法案集合体”……”——《环球深壹度|美制华法案“集合体”意在绑架美国政府对华政策》。
“大江东去,浪淘尽,千古风流人物……乱石穿空,惊涛拍岸,卷起千堆雪。
江山如画……”有如此气吞山河的中华民族5000年文明辉煌小小“芯脏”怎奈何?
“俱往矣,数英雄人物,还看今朝!”——毛泽东
……
“有98%的高校学生认为他们需要创新创业教育,对创新创业教育的渴望并不代表他们一定需要去创业,而是希望了解什么是创新、什么是创业。并希望有专业领域的专家、有亲身经历的创业者能够为他们教授创业的课程,帮助他们了解有关“双创”的基础理论知识。”——《中国高校学生创新创业调查报告(2017)》
本文作为“原创力”“创新创业教育”经典《原创技术发明方法 自主创新源泉》(清华大学科研思维方法课教材)后续课程参考文本的“标题”,一些人很不喜欢特别是“标题党”对本文标题“怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算”大惑不解!?只好把后记变成“解题”:
既然是“研究科学基础理论”。为何加一个前缀“怼不如静下心来”和一个后缀“应对未来更划算”……为什么!
这到底是为什么呢?
这是我们亲身经历的15年科学技术编年史与其后15年的创新创业教育数据、实践、认知的前沿性深刻反馈结果:2006年我们和导师赵大庆出版了《原创技术发明方法 自主创新源泉》(赵大庆 强燕平著 华夏出版社),完全遵循“科技部徐冠华部长用血的教训为旨意:“长期以来,跨国公司通过抢注专利,特别是高科技领域的专利,设置了重重的专利壁垒。如果我们仅仅跟踪国外的技术,很难在这种基础上形成自己的专利;如果一味地在这种技术基础上发展产业,就会在专利问题上和跨国公司产生诸多法律纠纷。在这种情况下,即便有再多再好的成果,再接近国际水平,也很难形成新的产业。
我们要从观念上有一个改变,就是横下一条心,要创新、要跨越、要走在他人前面。”……教材全面论述了西方“专利壁垒”无穷危害和突破方法!当年我们给科技部寄一本书、一封、一个“头脑风暴策划”……如果当年坚决执行徐部长“就是横下一条心,要创新、要跨越、要走在他人前面。”的伟大战略布局,运用“清华大学科研思维方法课教材”方法论反制西方“专利壁垒”(第一章 专利壁垒 二、比尔.盖茨何能首富?如何反制“专利壁垒”讲解得一清二楚!)这样运作15年的话,今天还会有什么“卡脖子”技术呢!?
这是我们亲历的15年遗憾啊!——
很快徐冠华部长就离任了!
其后,“专利壁垒”15年愈演愈烈,新能源企业车补贴(20-30万)积重难返,终于演绎成骗补不造车!……到2018年7月招商特拉斯(全独资)上海落户,今年特斯拉在国内第一季度销售18.48万辆新车,成就了其世界销售第一,“专利壁垒”依旧;不料2021年4月28日,在上海车展突发张女士特拉斯“刹车失灵”维权——后续发酵:特斯拉停止上海投资购、并还清上海6亿贷款(...维权女车主谎称怀孕3个月,丈夫称有团队协助,只接受刹车...
2021年4月28日 4月28日早上,特拉斯将上海车展张女士 “维权”事件的最新沟通进展及事情经过一并公布。说明称,张女士自称怀孕三个月,后经警方证实并未怀孕,此外其丈夫也曾表示,背后有团队协助,只有...
百度快照)经第三方检测错误出在误踩踏板(通过数据印证,车主在发生碰撞前,脚没有踩制动踏板,而是踩在加速踏板上。车子是处于持续加速的状态,而且速度还比较快。温州陈先生事故发生时,特斯拉撞击时速高达120公里。)!……如何评价“张女士特拉斯“刹车失灵”维权”不是本文主题;《怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算》才是本文主题的真理标准的啊!!
鉴此,我们深刻地久久在想:如果当年科技部这些年天量“车补”的百分之一,投入到国内科学基础理论研究上去,15年后的今天,还需要请特拉斯来上海吗!?也就不会有“张女士维权”……还会有今天让我们困惑的“卡脖子”技术“专利壁垒”吗!?
这就是“标题”必须有一个前缀“怼不如静下心来”和一个后缀“应对未来更划算”的科学历史渊源!……
15年时间怠误的历史已经无法改变!2018年“9月24日,美国白宫科技政策办公室国家科学技术委员会发布《量子信息科学国家战略概述》,同时,在推动美国量子信息科学领导力白宫峰会上,能源部宣布投入2.18亿美元以资助85个量子信息科学项目,国家科学基金会拨款3100万美元支持多学科量子研究。
2019年媒体对《概述》的震惊之反馈,媒体就出现了权威人士之说:【香农定理基本失效了,海森堡量子力学失效了……也有人添油加醋地说:香农定理和海森堡量子力学的技术应用全部都见顶;爱因斯坦的相对论和摩尔定理也全部见顶端!】这种不符合3000年人类科学历史的说词与判断,就诞生了《怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算》文章。
前缀“怼不如静下心来”是说不要“怼”失效和和见顶,这是对科学历史和科学“金字塔”天高地厚塔底广袤无边的无知,我们必须“静下心来”十年磨一剑,冲刺塔尖!
后缀“应对未来更划算”是说“应对”眼前“卡脖子”必须有一个长期战略布局、有前瞻性、原创力、基础性、领先世界性;“就是横下一条心,要创新、要跨越、要走在他人前面。”……
千呼万唤始出来:2021年2月26日,国新办就加快建设创新型国家,全面支撑新发展格局有关情况举行发布会强调:
“基础研究是整个科学技术的源头,是所有技术问题的总机关。近年来,我国一直高度重视基础研究。“十三五”期间我国基础研究经费投入基本增长了1倍,2019年达到了1336亿元,占全社会研发支出的比例首次突破了6%,预计2020年超过1500亿元。
尽管基础研究投入已明显提高,基础研究也取得长足进步,但仍存在提升空间。科技部部长王志刚在发布会上坦言,我国当前关键核心技术还不能自主,基础研究、原创性研究还有比较薄弱的短板。
党的十九届五中全会提出要制定基础研究十年行动方案,《每日经济新闻》记者在发布会上提问:我国在加强基础研究、提升原始创新能力方面已取得哪些重要进展?下一步科技部在相关工作方面有何具体举措?……”
从“十四五”高度看,前缀“怼不如静下心来”+后缀“应对未来更划算”是强燕平论文的核心——“静下心来”才能十年磨一剑,才能成功、出领先世界之圣果,完全符合“十四五”伟大战略部署!——这里,就需要一个伟大!“庄稼不收年年种、一种伟大,叫做坚持!_寻金者_新浪博客
2018年1月29日 庄稼不收年年种、一种伟大,叫做坚持!强燕平“支点神侃”10年记(支点神侃3031)创建:2009-01-29 文章:3145篇 评论:4537篇 人生记忆最深刻的永远是妈妈的摇篮曲:...”
“庄稼不收年年种、一种伟大,叫做坚持!”在五七干校我拜了一位农民老师,他整天乐呵呵,小青年都叫他老乐……老乐有句口头禅,嘴上总是说:“听耗子叫就不种黄豆啦?!庄稼不收年年种。”当时我只想着妈妈的摇篮曲显然不太理解这句口头禅,却很是亲切得热血沸腾……不知为什么?至今不忘老乐的“庄稼不收年年种”……科学发现确实很难,需要广袤的知识、不断创造颠覆的精神;这就需要静下心来,有中国5000年农民那种“庄稼不收年年种”的伟大——
这种伟大叫作“坚持”!百折不回的坚持,才能出“领先世界之圣果”,才能轻松跨越撒切尔夫人“魔咒”——曾几何时撒切尔夫人大言不惭地说:“因为中国没有那种可以用来推进自己的权力,进而削弱我们西方国家的具有‘传染性’的学说。今天中国出口的是电视机,而不是思想观念。”
观念!观念!观念!最重要的是观念!没有做不到的、只有想不到的:最近“美国一家名叫NDB的公司声称他们已经研制出了一款新型的纳米金刚石电池,不用充电可以用两万多年,这个电池不仅自己可以用,还能传给子孙后代用,再用两万年……”
不是么!中国有5000年农民那种“庄稼不收年年种”的伟大;百折不回的坚持,出领先世界之圣果,就能“应对未来”!……这才是《怼不如静下心来研究科学基础理论应对未来更划算》唯一核心主题、中心思想与战略的统一——这也是我们15年最欠缺的基础理论研究的品行与格局!正如中科院院士吴明汉语重心长地话语:2021数博会上中国工程院院士吴汉明在说,一台最高端的EUV光刻机价格大概是1亿多美元,里面大概有十万多零部件,超过全球5000家供应商,以及通过全世界的技术集成做起来。
在整个光刻机里面,荷兰腔体和英国真空占了32%,美国光源占了27%,德国光学系统占了14%,日本的材料占了27%。它是一个全球化的结晶,如果让一个国家或者一个地区做一个光刻机是不现实的。
……
我们在论文的101节的每一节,强燕平都严格遵循“静下心来研究基础理论应对未来”这一主题、中心思想已经涉及人类自然科学基础理论集大成编年史,去追求尽可能完美的论述!错误与不当之处敬请批评……
谨作此后记“解题”!
最后,我们对本文引用的所有书籍、文章、期刊、理论、原理、规律、法则、网络媒体文章、大师作品、评论、百度知道、百度百科、自然科学教科书等等……的著作科学家、专家、学者、作者、编辑们深鞠一躬,表示由衷的感谢!谢谢!谢谢!谢谢!
强燕平敬启
2021年5月22日