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【科學】科學家發現暗物質引力波或暗物質產生的引力作用!

“尋找’迷失的暗引力波’”一文為純粹的自然哲學表述,不涉及任何文化價值觀的討論,即使從知識的維度也有科學普及的意義。從科學哲學原理出發,作出了“暗物質引力波”或“暗引力波”的預測 ,主要的科學依據包括:第一,國際引力波觀測臺的科學家在2015年首次發現了兩個恆星級黑洞在合併過程中產生的引力波,第二,天文學家在不到一個世紀的時間多次觀測到了不明物質或“暗物質”產生的引力作用。根據“三個前提”:一,普通物質之間產生萬有引力,二,引力波產生於大質量普通物質天體的合併事件,三,天文學家發現了暗物質的引力作用,可以從科學哲學“三缺一”的補缺關係作出一個科學哲學的推論或預言:暗物質天體在堵如合併的事件中可能產生引力波,可以將由暗物質產生的引力波稱之為“暗引力波”。

尋找“迷失的暗引力波”是基於科學哲學的假設,科學家已發現了暗物質的引力作用,卻沒有發現由暗物質產生的引力波,這不表明“暗引力波”不存在,可以從科學和哲學兩個方面預測暗引力波可能性的存在。什麼是科學哲學的等效原理?舉例來說,牛頓發現了物質引力,愛因斯坦預言了物質引力波,在愛氏預言引力波存在的大約100年後,國際引力波搜尋團隊初步檢測到了引力波訊號,既然天文學家發現了暗物質引力,那麼檢測到暗物質引力波訊號就成為一種可能。從物質引力到物質引力波的發現和從暗物質引力到暗物質引力波的發現符合科學哲學邏輯論的等效原理。

往遠的方向、理想的方式來說,構建新科學哲學格局呼應了“中國夢”的目標訴求,往近的方向、實在的方式來說,在新科學哲學格局的構建上尋找突破口,彰顯了個人在經濟振興和文化復興的偉大時代“幹一件大事”的追求。哲學創新如同科學創新一樣有很多樣板,新科學哲學只是哲學創新其中之一的“模板”。春暖花開的時節,在河邊小路的行走中歇一會,坐在石凳上小結一下以“廣義等效論”為藍本所做出的“兩大預言”:暗反物質、反時空彎曲,“三大預言”:暗反物質、反時空彎曲、暗物質和暗反物質引力波。正在醞釀新科學哲學的第四個預言:反物質引力波,三大預言和第四個預言組成了“四大預言”。哲學預言不同於科學預言,但新科學哲學的四大預言無做到了“先行先試”,走在了現有科學預言的前頭。既有科學的實證性,也有實證的哲學,對“四大預言”的科學檢驗能夠證實科學哲學廣義等效論的正確與否。抽象的哲學離不開具體科學和社會事件的證實,科學事實是檢驗哲學理論的關鍵標準。

既可能存在理論假設或預言的“迷失的暗物質引力波”,也可能存在理論假設或預言的“迷失的反物質引力波”,如同普通物質天體在加速運動和相互碰撞中產生了引力波,喑物質天體和反物質天體在加速運動和相互碰撞中也可能產生引力波,物質引力波、暗物質引力波和反物質引力波的產生方式符合科學哲學機制論和邏輯論的等效原理。人們已知的引力波有兩種產生方式,一種是物體、特別是大質量天體的加速運動,另一種是物體、特別是大質量天體的相互碰撞與合併過程,什麼是物理哲學的等效原理?舉例說來,透過物體、特別是透過大質量天體的加速運動和透過物體、特別是透過大質量天體的碰撞與合併過程產生的引力波符合物理哲學方式論的等效原理。如同人們目前沒有探測到暗物質引力波,這不表明暗物質引力波不存在,人們目前沒有探測到反物質引力波,這不表明反物質引力波不存在。物質引力波和反物質引力波、暗物質引力波和暗反物質引力波的對應方式符合科學哲學存在論的反等效原理。

物理學家先是提出了反物質、反物質粒子的設想,後是在實驗和觀測中發現了極其少量的反物質、反物質粒子。物質有正物質和反物質兩種形態,比如:電子分為負電子或電子和正電子,質子分為正質子或質子和負質子,電子和正電子、質子和負質子的質量相等,電荷相反,物質和反物質、物質粒子和反物質粒子符合科學哲學形態論的反等效原理。如同宇宙學家把物質構成的宇宙稱為由反物質構成宇宙的“映象宇宙”,或把反物質構成的宇宙稱為由物質構成宇宙的“映象宇宙”,從科學哲學等效原理的定義性出發,可以物質、物質粒子看成是反物質、反物質粒子的“映象物質”、“映象粒子”,或把反物質、反物質粒子看成是物質、物質粒子的“映象物質”、“映象粒子”。1928年,英國物理學家狄拉克從理論上預言了電子的反粒子——正電子的存在,1932年,美國物理學家安德遜透過實驗證實了狄拉克的預言。

迄今為止,物理學家在加速器實驗室製造了極微量的反物質,天體物理學家在銀河系發現了極少量的反物質。反物質的特性和反物質在地球和宇宙中的極端稀缺性成了物理學和天文學的最大謎題之一。宇宙大爆炸理論存在一個“漏洞”,它不能解釋地球和宇宙“迷失的反物質”現象,在宇宙誕生的極早期似乎產生了等量的物質和反物質,這種理論預期與地球和宇宙由佔絕對多數物質組成的事實不符。如果物質和反物質在宇宙大爆炸的極早期數量相等,那麼正反物質在湮滅反應中將轉化為彌散在宇宙背景中的能量,地球和人類、星系和宇宙將不可能形成。

既然在可觀測的太陽系和以外的宇宙只存在極微量的反物質,那麼由反物質的加速運動而產生的引力波也極其微弱,換句話說,在可觀測範圍的宇宙中幾乎不存在反物質引力波。有一部分宇宙學家設想了與我們可觀測的物質宇宙相反的反物質宇宙或“映象宇宙”的存在,而由絕對數量物質和極微量反物質構成的宇宙與由絕對數量反物質和極微量物質構成的“反宇宙”或“映象宇宙”符合宇宙哲學形態論的反等效原理,同樣,在物質宇宙和在反物質宇宙形成的引力波符合宇宙哲學存在論的等效原理。科學家還找不到在“映象宇宙”探測反物質引力波的方法,但反物質引力波可能從映象宇宙“穿越”到我們的可觀測宇宙,只有期待從映象宇宙發出的反物質天體引力波不會微弱到未來的科學精密儀器無法檢測到的程度。

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