物理學(xué)是自然科學(xué)的典范，向來(lái)以其嚴(yán)密的邏輯體系和精細(xì)的實(shí)驗(yàn)手段著稱。自從十七世紀(jì)前后，伽利略、牛頓等打破前人一些錯(cuò)誤的樸素直覺(jué)思維的束縛，開(kāi)創(chuàng)這門學(xué)科以來(lái)，幾百年間取得了豐富的成果，期間還出現(xiàn)了幾次激動(dòng)人心的“顛覆性革命”，將物理學(xué)由“古典”時(shí)期發(fā)展到近現(xiàn)代時(shí)期，并深刻影響和塑造了人類文明的發(fā)展歷程。

近代科學(xué)之父伽利略

但是自二十世紀(jì)中葉以來(lái)，物理學(xué)的發(fā)展略顯“沉悶”，沒(méi)有出現(xiàn)什么“重大突破性進(jìn)展”，以至于在二十一世紀(jì)的今天，不時(shí)有人發(fā)出“物理學(xué)的發(fā)展是否已經(jīng)停滯”的感嘆。因此每當(dāng)有物理學(xué)界聲稱取得“革命性”成果的新聞發(fā)布時(shí)，總是會(huì)引起公眾的廣泛關(guān)注，比如上半年的那波常溫超導(dǎo)體事件，引發(fā)了全球范圍內(nèi)的關(guān)注和參與，但是事后成果被多方實(shí)驗(yàn)證偽，虛驚一場(chǎng)!

另一方面，受上世紀(jì)初“顛覆性革命”成功經(jīng)驗(yàn)的鼓舞，在網(wǎng)絡(luò)空間上，亦可搜尋到一群為數(shù)不多但堅(jiān)定執(zhí)著的非職業(yè)研究人員的“爆炸性”物理學(xué)成果。他們職業(yè)可能是農(nóng)民、建筑工人、卡車司機(jī)、大學(xué)保安、圖書(shū)管理員等等，但是他們的觀點(diǎn)卻相當(dāng)“奔放、超前與驚世駭俗”，而且無(wú)一例外，都是對(duì)當(dāng)今學(xué)界主流理論的批判、顛覆與重構(gòu)。

攻擊的炮火主要集中在由上次“革命”催生的近代物理學(xué)兩大支柱：相對(duì)論與量子力學(xué)相關(guān)的前沿領(lǐng)域——這也是今天職業(yè)物理學(xué)家工作的主陣地。標(biāo)靶上鐫刻著諸如“波粒二象性、量子糾纏、超弦、時(shí)空扭曲、黑洞、大爆炸”等普通吃瓜群眾“不明覺(jué)厲”的字眼，看上去熱鬧非凡，似乎是一場(chǎng)未曾完結(jié)的“革命”!而物理學(xué)“古典時(shí)期”的理論，如若不是有幸與這些前沿主題相關(guān)的話則無(wú)人提及，儼然穩(wěn)固的“大后方”。

鑒于這種來(lái)自少數(shù)非專業(yè)人士的“無(wú)理取鬧”的歷史由來(lái)已久，遠(yuǎn)超互聯(lián)網(wǎng)流行的歷史，主流學(xué)界應(yīng)該已經(jīng)形成了某種集體免疫機(jī)制。盡管不能排除這些非專業(yè)人士的聲音中是否夾雜著振聾發(fā)聵的真知灼見(jiàn)，但是局面早已經(jīng)陷入了深度的混沌狀態(tài)，可以預(yù)見(jiàn)，真理在這片充滿了虛妄與謊言、光榮與幻想的區(qū)域，越辯越明的幾率幾乎為零，甚至可以索性直接歸為零!

然而科學(xué)的發(fā)展并不總是一帆風(fēng)順，盡是諸如電影里面原子彈試爆成功時(shí)那種群情激奮的高能時(shí)刻，甚至有時(shí)會(huì)在意想不到的地方曲折彷徨、柳暗花明!

近日，某乎上的一篇名為《論角動(dòng)量守恒定律及對(duì)稱性理論的崩潰》的博文引發(fā)了一眾網(wǎng)友的關(guān)注，甚至有網(wǎng)友將其與伽利略兩個(gè)鐵球的故事相比，“終于迎來(lái)一個(gè)普通人都能懂并可以參與其中的爆擊時(shí)刻!”難道這一次歷史將重演?

由于相對(duì)論與量子力學(xué)所涉及的速度(光速)和空間尺度(原子尺度或宇宙尺度)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們?nèi)粘Ｉ�活有償�?jīng)驗(yàn)的范圍，且這兩個(gè)理論即便在科學(xué)界內(nèi)部也素以反直覺(jué)、反常識(shí)、深?yuàn)W難懂而聞名，因此對(duì)于我等普通吃瓜群眾來(lái)說(shuō)，除了“不明覺(jué)厲”之外，基本上無(wú)從置喙。但是這篇博文討論的角動(dòng)量守恒，跟伽利略兩個(gè)鐵球的故事一樣，尚在我們宏觀日常生活經(jīng)驗(yàn)的范圍，應(yīng)該人人都能懂，可以做出自己的判斷!

小學(xué)課本里面都學(xué)過(guò)的緣故，兩個(gè)鐵球同時(shí)落地的故事幾乎家喻戶曉。伽利略針對(duì)亞里士多德“重的物體比輕的物體落得快”的錯(cuò)誤直覺(jué)，給出來(lái)了一個(gè)推理實(shí)驗(yàn)：如果這一觀點(diǎn)是正確的，那么把輕和重的兩個(gè)鐵球拴在一起，落得慢的就會(huì)拖住落得快的，落下的速度應(yīng)當(dāng)比重的鐵球慢;但是，如果把拴在一起的兩個(gè)鐵球看作一個(gè)整體就更重了，落下的速度應(yīng)當(dāng)比重的鐵球快，由此導(dǎo)出矛盾，假若承認(rèn)兩個(gè)鐵球同時(shí)落地則矛盾消失!

這個(gè)思維實(shí)驗(yàn)邏輯清晰、通俗易懂，閃耀著理性的光輝!如果你能夠理解其中的“矛盾”，則不用真的從比薩斜塔扔兩個(gè)鐵球下去，也可以知道亞里士多德的樸素觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的!

跟著名的能量守恒和動(dòng)量守恒定律并列，角動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)“古典時(shí)期”的基礎(chǔ)理論之一，說(shuō)的是“對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)，如果合外力矩為零，則系統(tǒng)的角動(dòng)量守恒”。針對(duì)角動(dòng)量守恒定律，該博文首先給出了一個(gè)“來(lái)自初等力學(xué)的、直截了當(dāng)?shù)姆蠢?rdquo;，即教科書(shū)上經(jīng)常出現(xiàn)的使用角動(dòng)量守恒求解的子彈與桿撞擊的經(jīng)典例題，如下圖所示，傳統(tǒng)解法默認(rèn)子彈在撞擊前有一個(gè)初始角動(dòng)量，根據(jù)右手法則其方向垂直于紙面!

基于該例題，文中也進(jìn)行了一個(gè)思維實(shí)驗(yàn)，增加了另外一根垂直于紙面的細(xì)桿，位置剛好可以讓子彈同時(shí)撞擊這兩根桿。如果單獨(dú)看子彈和第二根桿的系統(tǒng)，按照傳統(tǒng)解法的思路，則子彈的初始角動(dòng)量應(yīng)該在位于紙面內(nèi)的某個(gè)方向上，那么現(xiàn)在子彈同時(shí)撞擊這兩根桿，其初始的角動(dòng)量應(yīng)該在那個(gè)方向上呢?難道說(shuō)可以同時(shí)在兩個(gè)垂直的方向上嗎?這顯然很荒謬!

至此，導(dǎo)出矛盾，如果承認(rèn)“子彈初始時(shí)只是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該只有動(dòng)量而已”，則矛盾消失。但是這樣一來(lái)，系統(tǒng)的角動(dòng)量守恒就無(wú)從談起了，只剩下文中所宣稱的：“在一定條件下，動(dòng)量和角動(dòng)量可以相互轉(zhuǎn)化和傳遞這一更為基本的事實(shí)”!

對(duì)于角動(dòng)量守恒定律的誤會(huì)——如果存在誤會(huì)的話，該文進(jìn)一步指出，其根源在于經(jīng)典理論想當(dāng)然的認(rèn)為內(nèi)力矩成對(duì)互相抵消，對(duì)系統(tǒng)的角動(dòng)量沒(méi)有影響，但是這些互為作用力與反作用的內(nèi)力是作用在不同的物體上，用作用在桿N上內(nèi)力對(duì)桿M 的轉(zhuǎn)動(dòng)中心取矩是毫無(wú)意義的!對(duì)此有網(wǎng)友評(píng)論稱：“這一論述一針見(jiàn)血，直達(dá)要害的本質(zhì)，簡(jiǎn)直是醍醐灌頂，太炸裂了!”。

真是踏破鐵鞋無(wú)覓處，得來(lái)全不費(fèi)工夫!經(jīng)典的角動(dòng)量守恒定律，居然在子彈與兩根桿的碰撞面前就崩潰了，而且其錯(cuò)誤的根源也如此的“淺層”和明晰!

難道我們將又一次掙脫某種錯(cuò)誤樸素直覺(jué)思維的束縛，然后物理學(xué)進(jìn)入新的時(shí)代?

此外透過(guò)對(duì)稱性理論，該文終于還是將戒尺揮向了物理學(xué)的前沿的陣地：“根據(jù)源于諾特定理的對(duì)稱性理論，空間的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性對(duì)應(yīng)著角動(dòng)量守恒定律，因而美妙的對(duì)稱性理論也是虛幻的!”，“脫離了因果律和具體情境，空談時(shí)空的對(duì)稱性和美學(xué)，恐怕只是一種隱秘的欺騙與迷惑!”。

可是這一切是真的嗎?是真的嗎?那個(gè)對(duì)稱性理論背后到底有何影響?還有更多更深層次的誤會(huì)和漏洞嗎?期待各位網(wǎng)友和有關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)此發(fā)表進(jìn)一步的看法和驗(yàn)證!

角動(dòng)量守恒定律和對(duì)稱性理論的“崩潰”，到底是現(xiàn)代物理學(xué)的至暗時(shí)刻還是新希望的曙光，又或者只是偶然的“虛晃一槍”，讓我們拭目以待吧!

(新媒體責(zé)編：wa12)