‘科学’的真伪与检验(1)
佛山李子
摘要
本文以是否真实区分了科学与伪科学。揭示了伪科学的危害。给出了判断数学与物理学某理论真伪的3种方法(实践检验、一致性证明、司法审
案)。证明了黎曼几何不一致,属伪科学。在黎曼几何基础上的广义相对论也 属伪科学。
关键词 元数学 一致性(自洽) 黎曼几何 形式逻辑 逻辑论证规则
数理逻 辑 分离规则 证据 真实 充分 北斗定位系统 大地坐标系
一、科学的定义
所谓科学可简单定义为能指导人们正确实践的系统性学问。
真理可定义为真实的理论。
任何一门科学只有符合客观事实(真实),才能成为真理。
科学的核心是真实。
凡是不真实的"科学",都是与客观事实不符的伪科学。
二、伪科学的危害
(一)伪科学常被有些西方机构,通过获西方大奖、权威期刊发表等手段宣传为真理,其阻碍了真科学的发展。
如亚里士多德的自由落体法则:“重物的自由落体速度快于轻物"。这是当时西方的主流权威科学理论之一,统治了近2千年。
据巜伽利略传》记载,1589年伽利略在比萨斜塔实验证实了其为假。虽然伽利略当众进行了实验,但一直到他去世近400年内都未被公认。
当伪科学占领科学界主流阵地时,真实科学的发展就会严重受阻。主流科学家常以主流科学为标准,将与主流理论不同的观点视为伪科学。
一个国家科学决策机构,如果只相信西方主流理论,自己没有识别信息真假的有效方法或其发展路线错误,对非主流论文、著作长期予以封杀或无视,则其结果就会使该国根本不可能产生伽利略、牛顿、欧几里得、希尔伯特、罗素、高斯式的科学家,也不会有改变世界的科学成果。
在第一次数学危机【1】中,欧几里得证明了毕达哥拉斯派的信条:"宇宙间的一切现象都能归结为整数或整数之比”,导致其数学理论自相矛盾,证明了该主流理论不可能是真理。
他的证明如下:设有一个直角边为1的等腰直角三角形。问斜边c=?
设c=m/n。约去m、n的公因数,则m、n之中至少有一个是奇数。按照毕达哥拉斯勾股定理可得:
(1^2+1^2)=2=(m/n)^2。
因m^2=2n^2是偶数,则m必是偶数,故n是奇数。
设m=2p,则4p^2=2n^2,n^2=2p^2,由此可得n是偶数。导致矛盾。所以,c不可能以整数之比来表示。
在2千年前,他就证明了数学也有伪科学,而不是当代某些权威数学家认为的只要是主流数学理论,就是真理。
欧几里得扬弃了毕达哥拉斯派理论,去伪存真,重新创立了欧几里得(二维)平面几何学和(三维)立体几何学,至今还是现代教科书内容,也是微分几何的基础。
(二)伪科学易误导大众科学理念,培养大批复读机式的伪科学专家、学霸,继续用伪科学毒教材误导人类后代。
(三)以伪科学为依据(基础)的科研项目,能给国家带来投资巨大损失的风险。
现假设黎曼几何是伪科学,会怎样呢?
如果黎曼几何是伪科学,则可得以黎曼几何为基础的广义相对论也是伪科学,并可得以广义相对论为依据推导的宇宙学和黑洞是虚假的。由此可得美国LIGO天文台,由广义相对论计算的2个"黑洞”碰撞产生的引力波是虚假的科学成果,其获得的诺贝尔奖是错误的。并且,以广义相对论为依据的中国天琴计划科研项目的决策是错误的。而且,所有用黎曼几何为依据论证的学术论文(包括获得菲尔兹大奖丘成桐的卡拉比猜想的论文)都不能成立。
由此可见,否定黎曼几何会涉及到很多人的利益,有人会坚决反对否定黎曼几何,以保护自己的科研成果不被否定、拋弃。
当然,上面是假设黎曼几何为假,这仅是为了说明识别科学真伪的重要性。
而判断黎曼几何的真伪,现代已经有了公认的科学方法,但西方科学界搞双标,闭口不谈黎曼几何的一致性问题,不说为什么曾命名“非欧几何学"且是黎曼的老师高斯,至死也不发表他的这方面论文等问题。西方的专家只空喊口号其是真理,至今也不给出证明。
三、怎样鉴定、检验某理论的真伪?
(一)数学的检验方法
希尔伯特计划【1】,创立了元数学(证明论),数学家们已公认把一致性(自洽)作为判断数学某理论是否正确的唯一标准,并且需要给出一致性证明。
2千年前的欧几里得,就已用了此方法证明当时的主流理论昰错误的。
数学的三次危机【1】都与数学理论的自相矛盾有关。
第二次数学危机是牛顿的微积分无穷小自相矛盾的危机。
第三次数学危机是罗素证明了康托尔的集合论存在悖论,自相矛盾。因集合论是数学的基础理论,导致了数学整体理论面临被全盘否定的危机,引起全世界数学界震惊【1】。
通过数学家们多次修改集合论,消除了已知的悖论,第三次数学危机才暂时被化解。
那黎曼几何到底是不是数学真理呢?这需要当代的数学家给出黎曼几何的一致性证明,而不昰光喊口号说"黎曼几何是真理"。
至今为止,并没有黎曼几何的绝对一致性证明,只有黎曼几何相对欧几里得几何是一致的证明【1】。
(二)物理学的检验方法
伽利略用了实验和逻辑证明两个方法。
伽利略用比萨斜塔实验,直接否定了亚里士多德的自由落体法则。因比萨斜塔实验检验了其为假。
他还从理论上证明该法则自相矛盾(不自洽),给予了理论上的证伪。其证明如下:
假设A物比B物重。将AB粘在一起,问(A+B)的速度(v)与A的速度(u),谁快?
答案一:根据亚里士多德自由落体法则可得:v>u,所以(A+B)速度快。
答案二:根据亚里士多德自由落体法则,因A物比B物重,则A自由落体速度(u)比B物速度(r)快,而(A+B)的速度v取决于A物和B物的速度,A的u受B的r拖曵,速度变慢,则(A+B)速度v小于u。这就象在平坦公路上行驶的两辆车A、B,A以u速运动,B以r速运动,但A拖上B后整体(A+B)的速度v小于u。
答案一与答案二自相矛盾,因此,亚里士多德自由落体法则不可能成立。
这是物理科学家用不自洽来证伪的典型事例。
而牛顿在1665年至1685年花20年研究开普勒实践观测天文现象(事实)总结的三个定律,推出万有引力定律时,没有引力常数G的具体值,是1789年由卡文迪什的扭秤试验,用实践证明了G值,并用试验(实践)检验了万有引力定律是正确的【2】。
(三)司法审判学术诈骗案的方法
司法判案的正确率是很高的。
在司法审判学术诈骗案中,审核判断信息内容真伪的方法是:
收集信息(证据)的实践+真实、确定、充分的证据+严格有效的逻辑论证。
1.对数学理论的实践检验
观测是实践活动之一。
很多数学公理、定理的真假是可以通过实践检验的。
如数学命题"1+1=2",可以通过用尺测量1米+1米是否等于2米,来检验其真假。
算术的四则运算定理(规律),在一维数轴上,都可以通过测量长度的实践,得到检验和证实。
希尔伯特用解析几何证明了欧几里得几何相对于实数论是一致的(不矛盾的)【1】。这证明几何的真伪问题也可对应在数论问题上。
直角三角形的"勾三股四玄五"(勾股定理),也在数千年的建筑实践中被证实正确(符合实践事实)。
著名数学家高斯曾在地球上找三点,具体实践测量三角形内角之和是否为180度。这是数学家期望用实验检验究竟是欧几里得几何还是非欧几何正确【1】。
因黎曼几何有定理:“三角形内角之和大于180度"【3】,与欧几里得几何定理矛盾,故欧几里得几何与黎曼几何,二者必有一假。而且,若欧几里得几何不正确,则黎曼几何相对欧几里得几何是一致的毫无意义,黎曼几何的一致性则未被证明成立。
现在问黎曼几何:一个直角边为1的等腰直角三角形的内角和究竟是多少?
解:根据三角函数定理可得:因tgA=1,则A=45度,同理可得B=45度。因C=90度,则三角之和A+B+C
=180度。
由此可得黎曼几何的三角形内角之和定理不成立。
黎曼几何又称黎曼流形上的几何学。因三角函数的定理在黎曼几何中的矩阵极坐标与直角坐标的换算中,并且在黎曼流形上度量张量g,用来计算切向量的长度、夹角中,都有三角函数定理的大量应用,由此证明了黎曼几何自相矛盾,不自洽。属于伪科学。
为什么在当代西方科学界都认可黎曼几何呢?那是因为至今没有出现象欧几里得、伽利略、罗素这样的科学家,用不自洽的证明方法证明黎曼几何不一致并得到公认。
2.实践检验真理中要注意的事项
实践检验某理论的真伪,首先要检验该理论全部内容(包括其论据、逻辑论证是否正确、结论)的真实性,而不是只偏面看结论的真假。
而那种弄虚作假的违规实践活动,并不是在正确实践来鉴定事实真相,而是在搞学术欺诈,涉嫌犯罪。
3.检验理论真伪,除要求用实践检验理论全部内容必须真实这个要求外,对实践中发现的证据,还有必须满足确定性和充分性的严格要求。其中的充分性是指用证据A证明的内容B,应是充分足够的。A是B的充分条件。
在逻辑学【4】,词语"如果A,则B",符号表达为:A→B。
如果有证据可证A真且可证(A→B)真,则必然可得结论:B真。
这是数理逻辑的分离规则,是有效的逻辑论证。
在形式逻辑论证规则【4】中要求,论据A,(A→B)应是已确定为真的判断。即要求A真且(A→B)真。
凡违反形式逻辑论证规则的理论,是反逻辑学的,应不属于科学。
如:爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论的基本假设(论据1),至今都未有实验证据证实其为真。且狭义相对论的洛伦兹坐标变换和广义相对论用的黎曼几何都是数学理论(论据2),它们的一致性至今都未有数学给予证明(不是已确定为真的理论)。其理论违反了形式逻辑学的论证规则【4】:论据(理论的依据)应是已确知为真的判断。
而爱因斯坦的基本假设和所用数学理论都不是已确定真实的,违反了逻辑学论证规则,犯了论据虚假的逻辑错误,是无效论证的理论,不合逻辑。
西方物理学家只大谈爱因斯坦的5个预言(相对论的5个结论)被实践证实了,却闭口不谈相对论的基本假设没有实验证实为真。更不讲相对论的自洽至今无人给出证明。也不敢说相对论违反形式逻辑论证规则,是无效的理论。
4.逻辑证明空间弯曲(5个预言之一)是假的。
英国科学家爱丁顿用观测星光在太阳旁发生偏转的照片证据A,证明广义相对论空间在太阳引力场作用下弯曲了(B)。(请注意:爱丁顿拍的光线弯曲轨迹是与太阳表面弯曲方向相同,都是凸弯曲,该轨迹曲率大于0)。
证据 A真能否得到B真呢?
现在我们在地球同一水平面上,竖立两根等长电线杆,在它们顶端作同样的实验观测,测量某A光轨迹。按照广义相对论,同理A光轨迹也应该是凸弯曲,A光轨迹(空间弯曲)曲率应大于0。然而,事实观测电线杆上的每根电线,无论怎样拉直电线(测地线),它们都是凹弯曲且曲率都小于0,与地球的水平面和爱丁顿用光的轨迹证明的空间弯曲方向完全相反。
对于两个电线杆顶端(两点引力场值因地球半径R十电线杆长都相等)之间的直线(光、电线),只可能有一个共同的空间弯曲平面,为何光直线(测地线)曲率大于0,而将电线拉直的测地线曲率小于0呢?
因在同一黎曼几何平面上直线的曲率自相矛盾,因此,用爱丁顿的观测照片证据A来证明广义相对论空间弯曲观点B,在(A→B)上,并不充分,即A真推不出B真。
而电线(测地线)弯曲曲率相反的事实证据恰恰证明,事实上并不存在曲率大于0的凸弯曲黎曼空间,即广义相对论的空间弯曲结论是假的。
在美国的GPS中的1984年世界大地坐标系和中国的北斗定位系统中的2000年国家大地坐标系,都是典型的欧几里得三维直角坐标系(x,y,z),每根数轴直线,如X数轴(y=0)直线,可无限伸长。设单位长为1米,向两侧伸长,则直线总长度L为:当n→∝时,lim L=n×1米×2=∝。
而在黎曼几何有公理:直线L可无限伸长,但总长昰有限的。即黎曼几何与定位科技的事实完全不符。
因在所有定位科技中三维数轴X、Y、Z直线的总长都为无限长,并无任何方向上的空间弯曲导致某数轴直线总长为有限长情况。除非代数计算的L总长=nx1米x2,当n→∝时,limL≠∝。即数论计算是错误的。
既使这样,因数论是数学的基础,若数论不正确,则一切数学理论都无法保证正确,包括黎曼几何。
因定位科技事实上不存在黎曼几何三维直角坐标。也不存在黎曼立体几何定位,所以事实上根本就不存在广义相对论的弯曲四维时空。由此可证:广义相对论属于伪科学。
请反对此观点的专家实践检验一下,即请画出黎曼几何的三维坐标系来,问Z轴与X轴、Y轴的夹角是多少?Z轴往哪个方向弯曲,是怎样弯的?
参考文献
【1】第三次数学危机,胡作玄著,四川人民出版社,1985年。
【2】万有引力,百度百科
【3】高等几何,朱德祥编,高等教育出版社,1983年
【4】形式逻辑,金岳霖主编,人民出版社,1979年。
【5】黎曼几何的不一致定理,李子,新浪李子博客。
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