第一章 基础
11. 物理成立性的判据
任何基础性理论构想,都必须允许自身被反驳的可能性。
因此,仅仅宣称空间是主动的、具有密度,或者能够产生某种返回响应,是不够的。
必须明确:如果假设成立,应当出现什么样的观测结果;同时也必须明确:什么样的观测结果将表明该假设是错误的,或者至少是不完整的。
正是在这一点上,哲学构想才开始转化为物理理论。
今后,空间基础物理学中的每一个重要命题,都应当力求获得以下四个要素:
概念 → 物理参数 → 数学关系 → 实验判据。
例如,如果引入“空间密度”这一概念,就必须确定:究竟什么被称为密度;它用什么单位表示;它与哪些其他物理量相关;以及通过什么可观测效应能够发现这种密度的变化。
没有这些内容,该术语就仍然只是一种形象。具备这些内容之后,它才成为物理量。
12. 理论构想的工作层级
在当前阶段,空间基础物理学采用如下总体因果序列:
空间 → 状态 → 状态差异 → 变化 → 相位 → 稳定结构 → 物质 → 相互作用。
而可观测与可计算的物理量,则作为这些过程的特征而产生:
过程 → {时间,能量,动量,频率,…}
这里并不主张所有已知物理量已经从该模型中推导出来。恰恰相反,对这些物理量进行这样的推导,是该理论今后最重要的任务之一。
13. 主要研究假设
用最简洁的形式,可以将该构想的基础表述如下:
可观测的物理现实,可能是统一连续空间介质中稳定状态与变化状态所构成的系统。
如果这一假设成立,那么:物质应当能够由该介质的稳定状态推导出来;场应当来自它的空间非均匀性及其动力学;波应当来自状态变化的传播;能量应当来自这些状态的转化潜能;时间应当来自这些状态变化的顺序与度量;而相互作用则应当来自空间构型之间的相互改变。
目前,这仍然是一项研究纲领。
它的任务是把上述每一个命题首先转化为数学模型,随后再转化为可以检验的物理预测。
14. 第一章的边界
第一章所建立的仅仅是逻辑基础。
它尚未回答空间究竟具有何种具体物理性质的问题。
下一步任务,是从“空间是一种主动介质”这一一般性命题,转向空间可能具有的物理模型:连续性究竟意味着什么;什么是空间的局部状态;空间是否能够具有密度;应如何理解强度;平衡条件是什么;变化如何传播;以及哪些可观测现象能够证明这种介质的存在。
从这里开始,才真正进入理论的物理构建。
下一章:《空间》
