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如何判断一个物理理论是否正确?

已有 2390 次阅读 2026-1-14 07:56 |个人分类:科学感想|系统分类:观点评述

《读书》杂志2011年第2期有汤双的一篇文章《反物质之谜》(网上有全文:反物质之谜),文章中说到:“当狄拉克将他的著名方程应用到电子上时,他很快就发现了一个令人惊讶的事实:在方程的解里面,不但有准确描述电子特性的解,同时还存在对应于负能量状态的解!我们都知道,在现实世界里能量只可能是正的。面对类似情况,一般的物理学家可能会怀疑方程本身有误或认为这些负能解只是一种纯数学的非物理解而不去管它。但狄拉克不是一般的物理学家。在判断一个物理理论是否正确的标准上,他和爱因斯坦是一党,他们都以理论优雅(elegance)与否为最高准则。二十八岁就成为苏联科学院院士的伽莫夫(Geoge Gamov1904—1968)半开玩笑地总结了他们这一派人所信奉的四大信条:一、如果一个优雅的理论与实验相符,其正确性毋庸置疑;二、如果一个优雅的理论与实验不符,实验肯定是错的(海森堡公理);三、如果一个不优雅的理论与实验不符,事情则还有可为——通过改进理论有可能使它与实验相符(玻尔修正案);四、如果一个不优雅的理论与实验相符,事情就没指望了(伽莫夫观念)。什么样的理论是优雅的呢?按爱因斯坦的说法,这理论应该尽可能地简单,但却不能再行简化。”

按:“elegance”有“优雅、高雅、典雅、精致、雅致、优美(refined grace or dignified proprietytasteful richness of design or ornamentationdignified gracefulness or restrained beauty of style)”,也有“精确、简洁、简练、巧妙(scientific precision, neatness, and simplicity)”之意。



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