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謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給為科學(xué)事業(yè)奉獻(xiàn)一生的科學(xué)家們，以表緬懷之意！
借以此文獻(xiàn)給奮戰(zhàn)在科學(xué)研究前線(xiàn)的科學(xué)家們，以表慰問(wèn)之意！
并以此文獻(xiàn)給居功自傲指點(diǎn)江山的偽科學(xué)迷們，以表冷眼之意！
再以此文先給中醫(yī)等傳統(tǒng)文化的繼承發(fā)揚(yáng)者們，以表鼓勵(lì)之意！
本文為編譯者從新華社2002年5月2日華盛頓電文，美國(guó)國(guó)家科學(xué)研究委員會(huì)給美國(guó)政府的報(bào)告《建立夸克與宇宙的聯(lián)系：新世紀(jì)11大科學(xué)難題》和美國(guó)著名科學(xué)雜志《科學(xué)美國(guó)人》自2002年2月以來(lái)對(duì)其內(nèi)容所作的介紹編譯而成。
難題之一： “ 暗物質(zhì) ” 是什么？ 宇宙中普遍存在著 “ 暗物質(zhì) ” （目前未能科學(xué)證實(shí)的物質(zhì)存在形式)，有三點(diǎn)確認(rèn)的證據(jù)：一是可觀察宇宙具有確認(rèn)的扁平體結(jié)構(gòu)，這是宇宙背景輻射探測(cè)器和威爾金森各向異性探測(cè)器一致得到的觀察結(jié)論。既然是扁平體的宇宙結(jié)構(gòu)，就必然有相應(yīng)的宇宙總質(zhì)量密度。二是得到天文觀察證明的星系或星系團(tuán)的運(yùn)動(dòng)學(xué)質(zhì)量值，這些我們已知的物質(zhì)量，充其量只能滿(mǎn)足這個(gè)扁平體結(jié)構(gòu)所需要的總質(zhì)量密度的4%。三是螺旋星系內(nèi)部空間的運(yùn)動(dòng)學(xué)效應(yīng)，例如要保持太陽(yáng)目前在銀河系中的運(yùn)動(dòng)速度（每秒220千米)，如果需要太陽(yáng)所在位置的質(zhì)量為1個(gè)單位的話(huà)，太陽(yáng)實(shí)際的質(zhì)量只占2.6%，97.4%的質(zhì)量真還不知道藏在什么地方。問(wèn)題的嚴(yán)重性只需要用一句話(huà)就可以概括了；如果20世紀(jì)的科學(xué)理論只能讓世人面對(duì)4%（或2.6%)可看得見(jiàn)的物理學(xué)天空（現(xiàn)有科學(xué)理論適用的范圍)，問(wèn)題該有多么嚴(yán)重。
難題之二： “ 暗能量 ” 是什么？ 天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在遙遠(yuǎn)的宇宙空間（約50億光年)，1α型超新星的紅移值明顯變大了。就是說(shuō)宇宙在加速膨脹，宇宙膨脹不僅有大爆炸發(fā)生后的余力，還有一種根本不了解的反引力存在。按照20世紀(jì)的科學(xué)理論，就必須存在著一種普通的相互作用力保持著空間結(jié)構(gòu)向外擴(kuò)張，這就是科學(xué)界通常所稱(chēng)的“暗能量”�！鞍的芰俊睍�(huì)是什么呢？我有位朋友持否定態(tài)度，他懷疑這些觀察有失誤或作秀的嫌疑，我向他提了兩個(gè)問(wèn)題：一是地球和月球之間，引力的大小與距離平方嚴(yán)格成反比，也就是說(shuō)紐康系數(shù)為零；而行星之間或地日之間，還需要增加1個(gè)紐康系數(shù)，或者說(shuō)有一部分引力被反引力抵消了，這是一種什么樣的反引力？既然類(lèi)地行星就有，地面實(shí)驗(yàn)室也應(yīng)該有，我給他設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：過(guò)冷中子的反引力表達(dá)在午夜（24：00)時(shí)有1個(gè)極大值，在正午（12：00)時(shí)有1個(gè)極小值，對(duì)超流體的多普勒測(cè)速也能得到相同的結(jié)論。這些實(shí)驗(yàn)，有條件的人都可以重復(fù)，這是實(shí)實(shí)在在的一種反引力，您能解開(kāi)這個(gè)死結(jié)嗎？這是過(guò)去任何一種理論都無(wú)法解析的。
難題三： “ 引力 ” 是什么？ 引力是人類(lèi)最早認(rèn)識(shí)的自然力。樹(shù)上的
蘋(píng)果掉到牛頓的頭上，太陽(yáng)把行星捆在自己的周?chē)彩怯匈|(zhì)量表達(dá)的物質(zhì)都存在著吸引力，引力的大小與質(zhì)量的乘積成正比，與作用距離的平方成反比。這一切都是由實(shí)驗(yàn)和研究證明的，引力統(tǒng)治著整個(gè)宏觀世界。
自從天文學(xué)家證實(shí)有暗能量存在以后，這一切全都改變了。統(tǒng)治宇宙的不再是僅占4%可以看得見(jiàn)的物質(zhì)之間的引力作用，而是一種稱(chēng)之為“暗能量”的反引力作用。于是人們重新審視了太陽(yáng)和其鄰居比鄰星（4.28光年)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)的經(jīng)典引力范圍僅有0.055光年（它包括最近發(fā)現(xiàn)的太陽(yáng)系第10號(hào)行星)，即相當(dāng)于現(xiàn)在的太陽(yáng)系邊緣（柯伊伯峭壁)的70倍，也就是說(shuō)97.4%的范圍變成了反引力的表達(dá)，它和太陽(yáng)在銀河系中的質(zhì)量表達(dá)相一致。同一個(gè)太陽(yáng)，為什么有兩種方向相反的引力和反引力的表達(dá)？問(wèn)題的嚴(yán)重性就在于太陽(yáng)的物理學(xué)天空是透明的，反引力（暗能量)能藏在什么地方呢？
后來(lái)，科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里又發(fā)現(xiàn)了冷中子的反常表現(xiàn)。眾所周知，中子有靜止質(zhì)量，和質(zhì)子一起構(gòu)成原子核，又和核外電子一起構(gòu)成原子，構(gòu)成分子。人們看到，不論何種分子構(gòu)成的物質(zhì)，等效原理總是成立，既然冷中子具有靜止質(zhì)量，理應(yīng)遵循這條規(guī)則，然而實(shí)驗(yàn)卻替冷中子作了 “ 不 ” 的回答。同一個(gè)中子，也有兩種引力的表達(dá)。20世紀(jì)的引力理論顯然對(duì)此無(wú)能為力。
難題之四：太陽(yáng)中微子失蹤案 這是30多年來(lái)（1968年至今)一直找不到答案的老問(wèn)題，加上從1993年及1995年開(kāi)始運(yùn)行的水切連科夫探測(cè)器和鎵探測(cè)器，長(zhǎng)期對(duì)太陽(yáng)中微子的測(cè)量證明，太陽(yáng)中微子到達(dá)地球后確實(shí)有很大一部分失蹤了。后來(lái)科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)，就在大氣圈上空產(chǎn)生的中微子，在運(yùn)行過(guò)程中同樣有很大一部分失蹤了。如同幼兒園的阿姨找不到自己看管的孩子一樣，科學(xué)家能不焦急嗎？總得給一個(gè)說(shuō)法，這就是大多數(shù)科學(xué)家都同意的“味震蕩”假說(shuō)。它是說(shuō)，中微子有少許靜質(zhì)量，且質(zhì)量本征態(tài)與弱作用本征態(tài)不簡(jiǎn)并，不同味道的中微子在運(yùn)行中就允許發(fā)生“味震蕩”，即電子型中微子在運(yùn)行過(guò)程中變成了難以探測(cè)的其他“味道”的中微子，為了證明這一假說(shuō)的可靠性，科學(xué)家又把測(cè)量的對(duì)象對(duì)準(zhǔn)了人工源（反應(yīng)堆)中微子，雖然各有說(shuō)詞，但問(wèn)題的嚴(yán)重性也終于浮出了水面——“震蕩假說(shuō)”如果成立，就會(huì)同時(shí)存在5個(gè)佐證：
（1)找到可重復(fù)檢測(cè)的雙β衰變的觀察依據(jù)；（2)中微子震蕩的運(yùn)行距離（L)具有線(xiàn)性數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)；（3)高能端的觀察事例數(shù)大于低能端；（4)可測(cè)量的μ中微子數(shù)量與太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)方向相統(tǒng)一；（5)不出現(xiàn)中微子質(zhì)量平方值為負(fù)的事例。然而事實(shí)恰好相反，由鈴木厚人領(lǐng)導(dǎo)的“卡姆蘭德”實(shí)驗(yàn)組提供了（2)、（3)二項(xiàng)相反的測(cè)量依據(jù)，其它實(shí)驗(yàn)提供了（4)、（5)二項(xiàng)相反的依據(jù)，第（1)項(xiàng)還沒(méi)有找到。這就是目前的進(jìn)展?fàn)顩r。簡(jiǎn)單的中微子失蹤案向現(xiàn)有的科學(xué)理論提出了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。
難題之五：太陽(yáng)自動(dòng)控制核聚變 反應(yīng)的物理機(jī)制是什么？
人類(lèi)在享受太陽(yáng)的光和熱，也知道太陽(yáng)的能量由氫核聚變反應(yīng)提供，20世紀(jì)的量子理論和太陽(yáng)的標(biāo)準(zhǔn)模型可以非常清楚地告訴這一點(diǎn)，可是它們都不曾回答一個(gè)非常簡(jiǎn)單的問(wèn)題：太陽(yáng)為什么沒(méi)有變成天文學(xué)氫彈（像地球人的氫彈)，而是非常準(zhǔn)確地每秒提供6億噸氫核燃料，并賜于地球人最合適的生息條件。這里，以往的科學(xué)理論都只能提供擬合的數(shù)據(jù)，以示自重力構(gòu)成的壓力（0.75個(gè)太陽(yáng)半徑)，與核聚變構(gòu)成的光壓（0. 25個(gè)太陽(yáng)半徑)，剛好處在動(dòng)力學(xué)平衡態(tài)上。幸好，還沒(méi)有哪一位科學(xué)家做過(guò)精確的計(jì)算，因?yàn)檫@個(gè)外殼實(shí)在大單薄了。太陽(yáng)之所以沒(méi)有變成天文學(xué)氫彈，不僅僅向太陽(yáng)的標(biāo)準(zhǔn)模型提出了挑戰(zhàn)，也向20世紀(jì)的時(shí)空理論和相互作用力理論提出了挑戰(zhàn)，只需用一句話(huà)，這又是20世紀(jì)的任何科學(xué)理論都無(wú)法解答的，這一句話(huà)就是：核聚變反應(yīng)區(qū)如果是以往理論所指的太陽(yáng)中心到0.25半徑處的一個(gè)球體，由于核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的中微子對(duì)太陽(yáng)內(nèi)部空間同樣是全透明的，因此來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的中微子應(yīng)該在太陽(yáng)剛誕生時(shí)就散失了，何來(lái)現(xiàn)在的太陽(yáng)中微子失蹤案和可測(cè)的中微子流量？
誰(shuí)能提供太陽(yáng)自動(dòng)控制核聚變反應(yīng)真正的科學(xué)理論，誰(shuí)就掌握了打開(kāi) “ 和平利用核聚變能 ” 大門(mén)的鑰匙，這是毫無(wú)異義的。
難題之六：地球?yàn)槭裁磿?huì)自轉(zhuǎn)？ “ 地球在自轉(zhuǎn)著 ” ！后人曾為伽利略編織了一個(gè)很美的故事，它成了信仰科學(xué)的座右銘。地球?yàn)槭裁磿?huì)自轉(zhuǎn)？為什么是現(xiàn)在這個(gè)樣子？這等于在問(wèn)，自然界（宇宙)為什么是現(xiàn)在這個(gè)樣子，而不是另外的一種樣子。
牛頓說(shuō)，地球有過(guò)“第一次推動(dòng)”，更通俗些說(shuō)，地球的自轉(zhuǎn)是 “ 造物主安排的 ” ，凡夫俗子不可以問(wèn)這個(gè)問(wèn)題；后來(lái)的全部天體物理學(xué)理論及地學(xué)理論則說(shuō)，這是地球形成后就有的，是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量守恒律支配的自然力。通俗些說(shuō)，它是由 “ 自然神 ” 安排的。
時(shí)間到了上世紀(jì)末，人們終于開(kāi)始議論：為什么年幼態(tài)恒量的氣體環(huán)只有同步自轉(zhuǎn)？它是如何演化的？為什么 “ 第一次推動(dòng) ” 或 “ 固有的自然力 ” 會(huì)把月球遺忘而只給地球安排（這是不公平的，因?yàn)樵虑騼H有潮汐力引起的同步自轉(zhuǎn))？為什么地球在公轉(zhuǎn)軌道上的自轉(zhuǎn)速率增量變化（周年振幅20~25毫秒)，不與經(jīng)典的開(kāi)普勒規(guī)則相一致（引力與作用距離平方成反比)，而是與太陽(yáng)距離的一次方成反比。到了1998年，人們終于發(fā)現(xiàn)了地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)大秘密，地球存在著分層自轉(zhuǎn)，地表有一個(gè)我們知道的自轉(zhuǎn)速度，地核則存在著一個(gè)以往不知道的自轉(zhuǎn)速度，每地球日要比地表快0.59秒。問(wèn)題變得嚴(yán)重了，因?yàn)樗c20世紀(jì)的空間理論唱上了對(duì)臺(tái)戲，也與 “ 第一推動(dòng)力 ” 和 “ 固有的自然力 ” 唱上了對(duì)臺(tái)戲。如果你要尊重客觀，就得承認(rèn)，地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和地球的釋能機(jī)制有關(guān)聯(lián)，這又是20世紀(jì)科學(xué)理論沒(méi)有回答的大問(wèn)題；正是我們不知道的地球釋能機(jī)制，造成了地殼的板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，給人類(lèi)帶來(lái)了一次次慘絕人寰的地質(zhì)災(zāi)難（地震和火山等)，甚至改變了地球的自轉(zhuǎn)速度。能夠找到地球釋能機(jī)制正確的答案嗎？就是說(shuō)，如果有人能解開(kāi)地球自轉(zhuǎn)之謎，解開(kāi)地球釋能之謎這個(gè)死結(jié)，也就得到了一把打開(kāi)另一個(gè)未知世界大門(mén)的鑰匙，這就是地震的預(yù)警機(jī)制，如果人類(lèi)的地震預(yù)警裝置能夠做到準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)地準(zhǔn)級(jí)別的預(yù)報(bào)，即使只有6～12個(gè)小時(shí)。這能辦到嗎？
難題之七：物理空間是對(duì)稱(chēng)的嗎？ 物理學(xué)一些最基本的理論，都是建立在空間對(duì)稱(chēng)性基礎(chǔ)上的，自從在弱相互作用中發(fā)現(xiàn)左和右的絕對(duì)性后，空間對(duì)稱(chēng)性的概念才開(kāi)始動(dòng)搖了。物理空間是對(duì)稱(chēng)的嗎？很多人都提出過(guò)這一疑問(wèn)，但是有更多的人認(rèn)為空間的左右對(duì)稱(chēng)性是一種客觀的存在，是一種自然美。有位數(shù)學(xué)界的著名人士給我舉了兩個(gè)例子（假想實(shí)驗(yàn))；用1張正方形的理想化紙片，沿中線(xiàn)對(duì)折后，隨機(jī)打上生物顏料構(gòu)成的注記，攤開(kāi)后看看左右是否對(duì)稱(chēng)？如果設(shè)想，到遠(yuǎn)離地球引力場(chǎng)的外空間，假設(shè)有一塊正方形的空間面積，沿中線(xiàn)對(duì)折，左和右是否對(duì)稱(chēng)？我回答了他的問(wèn)題，對(duì)第一個(gè)問(wèn)題解釋為，真實(shí)的空間是不對(duì)稱(chēng)的，理由很簡(jiǎn)單：生物大分子的旋光異構(gòu)體，若按原子排列命名某一生物分子為左手系（L)，則它的異構(gòu)物按同一原則的原子排列就必為右手系（R)，它們只在假想的數(shù)學(xué)空間具有左右對(duì)稱(chēng)，但在真實(shí)的物理空間，卻是具有不同物理特征的空間結(jié)構(gòu)，左與右具有不同的能量差�，F(xiàn)代制藥工業(yè)正是利用這一原理，對(duì)常用的200余種手征性藥物，有目標(biāo)的選擇與（L)或（R)相對(duì)應(yīng)的價(jià)電子力，或表達(dá)其能量差的其它方法，使其中沒(méi)有藥效的一種手征性大分子形成中性鹽或絡(luò)合物而被清理出局，如果真實(shí)的空間是不對(duì)稱(chēng)的話(huà)，恐怕連治病的藥物都買(mǎi)不到了。對(duì)第二個(gè)問(wèn)題還是說(shuō)，真實(shí)的空間是不對(duì)稱(chēng)的，這一類(lèi)不對(duì)稱(chēng)，反映到太陽(yáng)系空間的星際航行，例如 “ 先驅(qū)者10號(hào)、11號(hào) ” 宇宙飛船，相對(duì)于地球的坐標(biāo)原點(diǎn)（由它測(cè)量飛船的軌道數(shù)據(jù))，就有一個(gè)因左右不對(duì)稱(chēng)造成的附加速度，是0.78138納米每秒平方。正是這個(gè)因?yàn)樽笥也粚?duì)稱(chēng)構(gòu)成的附加速度，使 “ 先驅(qū)者10號(hào) ” 偏離了預(yù)定飛行軌道約40萬(wàn)千米， “ 先驅(qū)者11號(hào) ” 也重蹈了到處流浪的復(fù)轍。
物理學(xué)空間是否左右對(duì)稱(chēng)，更理想的測(cè)試還有三個(gè)：其一是沿左右空間人造衛(wèi)星自轉(zhuǎn)速度變化率的測(cè)定；其二是沿赤道面光纜進(jìn)行電磁脈沖的雙向傳遞，測(cè)定向左和向右時(shí)間差的實(shí)驗(yàn)；不過(guò)，最好的實(shí)驗(yàn)還是 “ 引力探測(cè)器B ” 衛(wèi)星，因?yàn)樗倪\(yùn)行軌道，其中半個(gè)周期是左手征空間，另半個(gè)是右手征空間，在離地球640千米的極地軌道上運(yùn)行，左和右的光速差引起陀螺儀自轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)，1.5年后將有10.824 ″ 附加角偏轉(zhuǎn)，它比其它物理效應(yīng)都要大（3項(xiàng)物理效應(yīng)都是向量值)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后自見(jiàn)分曉。
在自由空間，在分子世界，在原子和亞原子世界都存在著確定的手征性空間，問(wèn)題只在于，這一類(lèi)左右手征性是如何形成的？20世紀(jì)的空間理論是無(wú)法相容的。
難題之八：空間是什么？ 大家知道，古人有上下四方謂之宇，就是空間有三維的意思，后來(lái)的牛頓理論，愛(ài)因斯坦的相對(duì)論都說(shuō)空間是三維的，所有的天文觀測(cè)（包括哈勃望遠(yuǎn)鏡)也是這么說(shuō)的。換句話(huà)說(shuō)，我們只要選擇一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)，理論上就可以用1支杠桿通過(guò)3條坐標(biāo)軸丈量到宇宙邊緣。如果宇宙空間是數(shù)學(xué)空間，只要用1支數(shù)學(xué)語(yǔ)言的杠桿就可以了，例如牛頓理論和愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論。如果是廣義相對(duì)論的物理學(xué)空間，也僅要求有二個(gè)限制性詞句，即：決定宏觀世界中物質(zhì)的分布狀態(tài)僅與引力作用有關(guān)，其他形式的相互作用力只存在于“量子理論”描述的微觀世界中。廣義相對(duì)論說(shuō)的就是如何將引力作用幾何化，盡管空間有點(diǎn)彎曲，它仍然是廣義相對(duì)論的杠桿可以丈量的，并得到宇宙空間是三維的結(jié)論。21世紀(jì)前的全部空間理論就是由上面的2支杠桿決定的（并用它丈量數(shù)學(xué)空間和引力空間)。如同空間是三維的概念一樣，上面的兩個(gè)限制性詞句，也是作為補(bǔ)充性公理一并被人們接受的�，F(xiàn)在的問(wèn)題是，這2支杠桿是否管用？如果不管用，除去先驗(yàn)以外，你是如何得知宇宙空間是三維的？這兩支杠桿真的管用嗎？
例如我們居住的地球，從衛(wèi)星上看，它是1個(gè)三維的橢球體，它與外部的天體僅有惟一的引力作用，符合上面的補(bǔ)充性“公理”，因此至少可以使用廣義相對(duì)論的杠桿。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，連續(xù)的地球半徑在離地心3480千米處，被分成了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)空間，內(nèi)核的自轉(zhuǎn)速度比地殼表面要更快些，地球如此，行星體如此，太陽(yáng)如此，唯獨(dú)衛(wèi)星體和其它小星體沒(méi)有；人們又檢查了紐康系數(shù)，衛(wèi)星體，紐康系數(shù)為零，行星之間、行星和太陽(yáng)之間紐康系數(shù)不為零。這意味著，除了衛(wèi)星和其它小星體可以繼續(xù)使用廣義相對(duì)論的杠桿外。超出這一范圍后，如果不對(duì)紐康系數(shù)進(jìn)行修正，繼續(xù)使用這樣的杠桿就會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)論（它無(wú)法丈量反引力空間)。
問(wèn)題變得越來(lái)越多了。曾在比薩斜塔一顯身手的自由落體實(shí)驗(yàn)，它曾為愛(ài)因斯坦的“等效原理”立過(guò)功勛，細(xì)心的科學(xué)家從同時(shí)落地的物體中取出分子，再?gòu)闹腥〕鲈雍撕椭凶�，把中子冷卻后放進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的中子干涉儀里。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，冷中子存在著反引力作用。就是說(shuō)，如果繼續(xù)使用這2支杠桿，就會(huì)出現(xiàn)，同1個(gè)中子，同在地球表面，既可表現(xiàn)為引力又可表現(xiàn)為反引力，通俗地說(shuō)，它是一只既死又活的薛定鍔
貓。由于中子在與地球相互作用，地球同樣成了一只既死又活的薛定鍔大貓。
人們又把目光轉(zhuǎn)向太陽(yáng)和太陽(yáng)系，太陽(yáng)是1個(gè)三維空間的大火球，它和被捆著的太陽(yáng)系成員，在經(jīng)過(guò)微小的紐康系數(shù)修正后，太陽(yáng)系的運(yùn)動(dòng)服從開(kāi)普勒規(guī)則（引力與作用距離平方成反比)，它符合上面的補(bǔ)充性“公理”。然而太陽(yáng)又在繞銀心轉(zhuǎn)動(dòng)，人們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)也好，作為鄰居的比鄰星也罷，它們的運(yùn)動(dòng)不再服從開(kāi)普勒規(guī)則了，引力僅與作用距離一次方成反比，即銀河系中的ν（r)值保持不變。并且還發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)和比鄰星之間，97.4 %的距離不是相互吸引，而是相互排斥的，它成了小星體的自由市場(chǎng)。換句話(huà)說(shuō)，同一個(gè)太陽(yáng)，如果上述兩個(gè)限制性詞句構(gòu)成的補(bǔ)充性 “ 公理 ” 成立，廣義相對(duì)論的剛桿繼續(xù)可以使用的話(huà)，太陽(yáng)同樣成了一只既死又活的薛定鍔貓。
也就是說(shuō)，要么兩個(gè)補(bǔ)充性 “ 公理 ” 和廣義相對(duì)論杠桿僅適用于衛(wèi)星一類(lèi)小星體，而不適用于大部分天體和宇宙的大部分空間，要么冷中子和地球及太陽(yáng)可以在三維空間變成一只既死又活的薛定鍔貓。
這樣的空間結(jié)構(gòu)顯然不是數(shù)學(xué)語(yǔ)言的杠桿可以單獨(dú)丈量的，廣義相對(duì)論的杠桿，也僅在對(duì)紐康系數(shù)修正后，能勉強(qiáng)使用到0.055155光年的范圍。20世紀(jì)并沒(méi)有為我們留下第3支杠桿。使用什么樣的杠桿才能丈量到宇宙的邊緣呢，這應(yīng)該是21世紀(jì)科學(xué)家犯愁的事了。找不到丈量宇宙的杠桿，就談不上什么是空間，更談不上空間有幾維了�？磥�(lái)，如果僅僅是使用20世紀(jì)空間理論的2支杠桿，科學(xué)的難題真會(huì)像雪崩一樣，把整個(gè)物理學(xué)給壓扁了。
難題之九：最大的科學(xué)難題是什么？ 賬單里還有長(zhǎng)長(zhǎng)的20余項(xiàng)，例如與空間相聯(lián)系的就有 “ 時(shí)間什么？ ” “ 質(zhì)量數(shù)和荷量數(shù)是什么？ ” 會(huì)有人問(wèn)，在眾多的科學(xué)未解之謎中，最大的難題是什么？
國(guó)外有位諾貝爾物理獎(jiǎng)得主曾說(shuō)，21世紀(jì)最大的科學(xué)難題就是 “ 空間是什么 ” ，也就是本文提到的，需要尋找可以測(cè)量到宇宙邊緣的物理學(xué)杠桿。能找到這樣的杠桿嗎？在準(zhǔn)備你的行裝前，還真需要 “ 三思而后行 ” 。沒(méi)有 “ 三思 ” ，還真找不到，否則早就讓其他人找去了。這就是本文要介紹的最大的難題，它竟會(huì)是三思而后行中的“三思”：
一 “ 思 ” 是，任何一種科學(xué)新理論的出現(xiàn)，必有應(yīng)該出現(xiàn)的原因和條件�？茖W(xué)理論同樣需要遵循 “ 新陳代謝 ” 的規(guī)律，終極理論是不存在的。史書(shū)中沒(méi)有人可向秦始皇提供導(dǎo)彈理論，反之，即使沒(méi)有普朗克，也會(huì)有德布羅意或哥本哈根派的群雄去建造量子理論�，F(xiàn)在的形勢(shì)也一樣，這些難題我們不但在理論上需要解決它，國(guó)計(jì)民生也極需要解決它， “ 和平利用核聚變能 ” 的實(shí)驗(yàn)， “ 準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)地準(zhǔn)級(jí)別的地震預(yù)警 ” 的研究， “ 癌病、愛(ài)滋病病理學(xué) ” 的研究，都需要有一種新的理論。如果能把這些浩如煙海的研究資料統(tǒng)一起來(lái)，如同數(shù)字化信息傳遞系統(tǒng)被分解成 “ 0和1 ” 二個(gè)數(shù)字一樣地簡(jiǎn)單，您就能獲得廣泛的支持，也就可以準(zhǔn)備行裝了。
二 “ 思 ” 是，支配20世紀(jì)科學(xué)理論的實(shí)驗(yàn)的觀察，已到了修正時(shí)空理論的關(guān)鍵時(shí)刻；宏觀世界的重力場(chǎng)量子化實(shí)驗(yàn)，中微子的物理學(xué)實(shí)驗(yàn)， “ 重力日食異常弧 ” 的多次測(cè)量， “ 引力探測(cè)器B ” 衛(wèi)星的升空， “ 卡姆蘭德實(shí)驗(yàn) ” 中的對(duì)中微子“零失蹤”和“非零失蹤”的拐點(diǎn)測(cè)量，1998年的對(duì)地球內(nèi)核自轉(zhuǎn)加速度的測(cè)定，以及暗能量的發(fā)現(xiàn)等等，已經(jīng)明白無(wú)誤地告訴人們，這些著名的實(shí)驗(yàn)和觀察是與20世紀(jì)科學(xué)理論的二大支柱相矛盾的，并且與這些理論體系的“公理化陳述”直接相沖突。就是說(shuō)描述20世紀(jì)科學(xué)理論的整套“公理”，再也不可能被當(dāng)作 “ 絕對(duì)真理 ” 來(lái)使用了，它需要被證明或者被證偽。二 “ 思 ” 就是，在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻，能否把這些“絕對(duì)真理”全部轉(zhuǎn)入 “ 相對(duì) ” 的范疇。
三 “ 思 ” 是，20世紀(jì)的這些無(wú)須證明或證偽而一致贊同的 “ 公理 ” ，在轉(zhuǎn)入 “ 相對(duì) ” 的范疇后，靠什么去檢驗(yàn)。在20世紀(jì)自然科學(xué)的基本描述中，有4個(gè)定義性的名詞表達(dá)了這種性質(zhì)的 “ 公理 ” ，這就是 “ 空間、時(shí)間、質(zhì)量數(shù)和荷量數(shù) ” ，例如，古人對(duì)空間和時(shí)間就有 “ 上下四方謂之宇 ” 、 “ 古往今來(lái)謂之宙 ” ，今人就有三維空間一維時(shí)間的概念，這些都是作為無(wú)須證明的 “ 公理 ” 接受下來(lái)的。
隨著唯物論認(rèn)識(shí)機(jī)制的逐步成熟，人們已開(kāi)始認(rèn)識(shí)到，人類(lèi)對(duì)自然的認(rèn)識(shí)過(guò)程，都是由信息的確定部分和信息的不確定部分共同構(gòu)筑的。就是說(shuō)，對(duì)這些 “ 公理 ” 的證明或證偽，必須由自然序和自然界向我們提供的信息的確定部分說(shuō)了算，也就是符合自然序和自然界表達(dá)的可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)和觀察說(shuō)了算，或者說(shuō)， “ 實(shí)踐 ” 是檢驗(yàn)真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)。要認(rèn)識(shí)這個(gè)三 “ 思 ” ，卻是最難最難的，這就是我想說(shuō)的最大的難題。因?yàn)?0世紀(jì)全部科學(xué)理論都沒(méi)有告訴我們，對(duì)上述的4個(gè) “ 公理 ” ，自然序和自然界究竟向我們提供了多少確定部分的信息量，我們所知道的猶如歐幾里得幾何一樣，正是這些“公理化陳述”告訴我們，世界應(yīng)該怎么樣�？茖W(xué)和一切非科學(xué)的區(qū)別就在于：“科學(xué)”需要回答，世界“為什么”是這個(gè)樣子的，在科學(xué)理論邊界條件內(nèi)，還將告訴人類(lèi)什么。 “ 神學(xué)和一切非科學(xué)， ” 包括離開(kāi)邊界條件的科學(xué)理論，只能回答，世界 “ 應(yīng)該 ” 是這個(gè)樣子的，而 “ 實(shí)際 ” （即實(shí)驗(yàn)和觀察結(jié)果)卻不是這個(gè)樣子的。這就是整個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵，破解這一長(zhǎng)串科學(xué)難題，打開(kāi)未知世界大門(mén)的鑰匙就掛在這里。您相信嗎？
最近，研究出版社出版了一本名為《探討新世紀(jì)11大科學(xué)難題》的書(shū)，它用物理學(xué)杠桿，也就是把丈量數(shù)學(xué)空間、引力空間和反引力空間的杠桿，去丈量已知的宇宙空間，正面回答了“空間”是什么？“時(shí)間”是什么？也指出了“暗物質(zhì)”是什么？ “ 暗能量 ” 是什么？中微子是什么？地面引力波的波長(zhǎng)值是多少，有哪些實(shí)驗(yàn)可以測(cè)定或證明�！短接憽芬粫�(shū)還提出了 “ 冷核聚變 ” 的新理論，地震預(yù)警的新理論等等（因?yàn)樗鼈冎皇峭涣孔佑钪鎸W(xué)方程中由相互作用力表達(dá)的不同的側(cè)面而已)。《探討》一書(shū)的封面還掛著一把鑰匙，此鑰匙能開(kāi)什么的鎖？有興趣的話(huà)，不妨取下鑰匙，就算姑妄試之吧，也許，你就會(huì)得到不同形式表達(dá)的量子宇宙學(xué)方程，并由它統(tǒng)一解析20世紀(jì)中晚期遇上的近30項(xiàng)世界科學(xué)難題。
摘自http://www。LQKX。org。cn 網(wǎng)站
科學(xué)也需要唯物辨證，也就是說(shuō)科學(xué)本身不是絕對(duì)正確的。這一點(diǎn)不知科學(xué)觀點(diǎn)是否承認(rèn)？
科學(xué)研究是經(jīng)過(guò)探索（取題)、求證、論證、結(jié)論的過(guò)程，這是一個(gè)求解的過(guò)程，不知這一點(diǎn)科學(xué)觀點(diǎn)是否也承認(rèn)？
諸如：華盛頓卡內(nèi)基協(xié)會(huì)的天體物理學(xué)家維拉·魯賓的問(wèn)題就是 “ 宇宙到底是由什么構(gòu)成的？” 的問(wèn)題解決了嗎？沒(méi)有！既然科學(xué)解釋不了，為什么不說(shuō)宇宙說(shuō)是偽科學(xué)？
再如：“ 地球上的生命何時(shí)、何地開(kāi)始興起 ” ？ “ 人類(lèi)的起源是什么 ” ？這有 “ 明晰而可靠的原理關(guān)系或因果關(guān)系 ” （引自一螻蟻之言，下同) 的答案嗎？沒(méi)有！那能說(shuō)人類(lèi)發(fā)展史是偽科學(xué)嗎？
還有：《21世紀(jì)的100個(gè)科學(xué)難題》第68個(gè)是 “ 智力的起源 ” ，科學(xué)能用 “ 明晰而可靠的原理關(guān)系或因果關(guān)系 ” 解釋嗎？科學(xué)現(xiàn)在無(wú)從合理解釋?zhuān)悄苷f(shuō)智力問(wèn)題是偽科學(xué)嗎？
我也有個(gè)要問(wèn)的問(wèn)題：科學(xué)能夠解釋一切宇宙現(xiàn)象嗎？如果能解釋?zhuān)?dāng)然包括中醫(yī)學(xué)科，那么中醫(yī)就是科學(xué)的；如果不能解釋中醫(yī)學(xué)科，那么科學(xué)就不是能解釋一切宇宙現(xiàn)象的；既然不能解釋一切宇宙現(xiàn)象，那么科學(xué)憑什么來(lái)衡量一切宇宙現(xiàn)象的對(duì)錯(cuò)、亦即憑什么判定中醫(yī)學(xué)科的對(duì)錯(cuò)？如此 “ 科學(xué) ” ，不顯得唯心和武斷嗎？我看，這不是科學(xué)研究的本意，這是部分無(wú)知者愚昧起哄帶來(lái)的騷動(dòng)。
這讓我想起另一個(gè)古老的問(wèn)題：為什么千里大堤可以長(zhǎng)期抵御洪峰暴雨，卻會(huì)倒塌在螞蟻的侵蝕下？如果中醫(yī)是那救苦救難的大堤，要想人民安居樂(lè)業(yè)、健康生活，就要鞏固自身；為了防止可惡的螞蟻侵蝕大堤，必須殺死螞蟻，如若濫發(fā)慈悲、放縱隱兇，必將遺禍無(wú)窮！ .
