物理學理論如何進一步發展?
在物理學大廈完成之後,物理學家開始對現有理論進行補漏,補著補著,樓塌了。。。
只能等待實驗的積攢。
看看歷史就知道,每次物理革命性的發展,都是實驗技術精確到了一定程度,能夠看到以前看不到的東西。
比如望遠鏡以及觀測技術的發展,精確測量行星軌道成為可能,進而推進了力學定律的發現。
後面的量子理論的一步步進展,也是從簡單到複雜的一系列實驗設計堆積起來的。
而後來的加速器的出現,使得精確測量粒子譜變得可能,量子場論逐漸建立起來。
愛因斯坦開創了理論物理這個分支,我覺得也是有歷史必然性的。當學科複雜到一定程度,每個人究其一生只能掌握科學的一方面,具體到物理上,就是物理實驗和理論研究漸漸分離。做實驗的物理學家,所掌握的技巧,和做理論的物理學家,是不一樣的。當然實驗學家一定要懂得理論,但是不需要做詳細的理論推演;理論學家也一定要充分了解實驗的機制,但不需要親自下場做實驗。
比如具體到暗物質探測。首先理論學家建立起了超對稱/超弦理論,這是基於對於對稱性的拓展以及理論自洽性的信仰。唯象學家根據超對稱理論提出猜想,在某個能區,以某種手段或許可以探測到暗物質,這個猜想是基於信任暗物質的存在(事先已經有了暗物質存在的實驗證據),並假設某個模型成立(比如WIMP,弱作用大質量粒子),並且符合現今的其他實驗結果。然後實驗學家設計並建造了探測器,並且定期收集數據、寫實驗總結。每次階段性實驗報告出來,唯象學家都會根據最新的實驗結果來修正模型,並據此提出進一步的實驗方向。然而十多年二十年過去,數十個探測實驗都完結了,暗物質粒子始終沒被探測到,這時候就把模型(WIMP)的正確的可能性壓到了很低,需要重新找另一個方向去探測暗物質粒子了。只有當某一天有了確鑿的實驗證據,看到了暗物質粒子的蹤跡,據此提出的模型,纔能夠說是包含了暗物質的物理理論。現在存在的模型多如牛毛,都是符合現今存在的實驗結果,即使探測到了暗物質粒子,也會有多如牛毛的模型都符合這個探測結果。只有拿進一步的實驗來檢驗模型,才能慢慢地推進物理理論的發展。或者模型被修復到一定程度,發現現有的理論框架撐不住了,那麼新的理論才會被寫出來。
只要愛因斯坦相對論理論仍然佔據物理學理論指導思想的位置那麼物理學理論將不可能「進一步發展」!原因是愛因斯坦相對論理論存在著「物理概念體系極度混亂」與「完全依賴數學推導過程」及「給物理學帶來了那麼多永遠也搞不清楚的「佯謬」「悖論」「疑惑」什麼的」等等等等麻煩,直到「物理學家開始對現有理論進行補漏,補著補著,樓塌了。。。」的那一天!
按我非常有限的現代物理和數學知識,我認為在未來20年,在日新月異的計算能力支持下,實測數據的處理可能會成為發展的一個方向,或者說是一個障礙。畢竟真正的物理總是美的。
謝邀,
當一個新的理論推倒現有理論時,基礎物理就得到了真正的發展
比如牛頓時空觀的漏洞就在於速度上限,相對論的漏洞就在於密度上限
所以不難得出新的理論需要有非常高智商的人羣以創新思維構建出絕妙的新理論,所以社會必須將真正的精英挑選出來而加以培養,但是這明顯與現在的社會價值觀不符
所以想發展基礎物理,重要的是先構建一個新的社會制度,讓人們理解英才的必要,讓人們理解社會是由精英帶動而不是普通人名羣眾帶動的
舉個例子,如果從原始時期開始,世界上所有人都是愛因斯坦的智商,我相信現在的科技會很發達
而如果都是弱智,現在應該和原始社會沒有太大區別
但是,如果都是平均水平的智商,都是普通人名羣眾的智力的話,現在應該還是和原始社會一樣
所以人們要認識到一點,人類發展不是水桶效應,而是「頂樑柱效應」(真正的潛力是看最高的那項能力而不是看自己的短板)!
綜上所述,真正要發展基礎物理學的話,首先需要的是社會變革!
我們永遠不可能達到真正的真理,我們能做的只有一步一步將現有理論向著大統一理論靠近
當然,物理學也有可能有崩潰的那一天,可能會有某種新的學說來代替它,到那個時候,基礎物理便會被淡忘在歷史裡