物理學(xué)是自然科學(xué)的典范，向來以其嚴(yán)密的邏輯體系和精細的實驗手段著稱。自從十七世紀(jì)前后，伽利略、牛頓等打破前人一些錯誤的樸素直覺思維的束縛，開創(chuàng)這門學(xué)科以來，幾百年間取得了豐富的成果，期間還出現(xiàn)了幾次激動人心的“顛覆性革命”，將物理學(xué)由“古典”時期發(fā)展到近現(xiàn)代時期，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，物理學(xué)的發(fā)展略顯“沉悶”，沒有出現(xiàn)什么“重大突破性進展”，以至于在二十一世紀(jì)的今天，不時有人發(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，總是會引起公眾的廣泛關(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驗證偽，虛驚一場!

另一方面，受上世紀(jì)初“顛覆性革命”成功經(jīng)驗的鼓舞，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、大學(xué)保安、圖書管理員等等，但是他們的觀點卻相當(dāng)“奔放、超前與驚世駭俗”，而且無一例外，都是對當(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、時空扭曲、黑洞、大爆炸”等普通吃瓜群眾“不明覺厲”的字眼，看上去熱鬧非凡，似乎是一場未曾完結(jié)的“革命”!而物理學(xué)“古典時期”的理論，如若不是有幸與這些前沿主題相關(guān)的話則無人提及，儼然穩(wěn)固的“大后方”。

鑒于這種來自少數(shù)非專業(yè)人士的“無理取鬧”的歷史由來已久，遠超互聯(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，但是局面早已經(jīng)陷入了深度的混沌狀態(tài)，可以預(yù)見，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那種群情激奮的高能時刻，甚至有時會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《論角動量守恒定律及對稱性理論的崩潰》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鐵球的故事相比，“終于迎來一個普通人都能懂并可以參與其中的爆擊時刻!”難道這一次歷史將重演?

由于相對論與量子力學(xué)所涉及的速度(光速)和空間尺度(原子尺度或宇宙尺度)遠遠超出我們?nèi)粘Ｉ�活有償�?jīng)驗的范圍，且這兩個理論即便在科學(xué)界內(nèi)部也素以反直覺、反常識、深奧難懂而聞名，因此對于我等普通吃瓜群眾來說，除了“不明覺厲”之外，基本上無從置喙。但是這篇博文討論的角動量守恒，跟伽利略兩個鐵球的故事一樣，尚在我們宏觀日常生活經(jīng)驗的范圍，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)過的緣故，兩個鐵球同時落地的故事幾乎家喻戶曉。伽利略針對亞里士多德“重的物體比輕的物體落得快”的錯誤直覺，給出來了一個推理實驗：如果這一觀點是正確的，那么把輕和重的兩個鐵球拴在一起，落得慢的就會拖住落得快的，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鐵球看作一個整體就更重了，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)兩個鐵球同時落地則矛盾消失!

這個思維實驗邏輯清晰、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鐵球下去，也可以知道亞里士多德的樸素觀點是錯誤的!

跟著名的能量守恒和動量守恒定律并列，角動量守恒定律是物理學(xué)“古典時期”的基礎(chǔ)理論之一，說的是“對于一個系統(tǒng)，如果合外力矩為零，則系統(tǒng)的角動量守恒”。針對角動量守恒定律，該博文首先給出了一個“來自初等力學(xué)的、直截了當(dāng)?shù)姆蠢?rdquo;，即教科書上經(jīng)常出現(xiàn)的使用角動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初始角動量，根據(jù)右手法則其方向垂直于紙面!

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

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

對于角動量守恒定律的誤會——如果存在誤會的話，該文進一步指出，其根源在于經(jīng)典理論想當(dāng)然的認(rèn)為內(nèi)力矩成對互相抵消，對系統(tǒng)的角動量沒有影響，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)力對桿M 的轉(zhuǎn)動中心取矩是毫無意義的!對此有網(wǎng)友評論稱：“這一論述一針見血，直達要害的本質(zhì)，簡直是醍醐灌頂，太炸裂了!”。

真是踏破鐵鞋無覓處，得來全不費工夫!經(jīng)典的角動量守恒定律，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誤樸素直覺思維的束縛，然后物理學(xué)進入新的時代?

此外透過對稱性理論，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)源于諾特定理的對稱性理論，空間的旋轉(zhuǎn)對稱性對應(yīng)著角動量守恒定律，因而美妙的對稱性理論也是虛幻的!”，“脫離了因果律和具體情境，空談時空的對稱性和美學(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?那個對稱性理論背后到底有何影響?還有更多更深層次的誤會和漏洞嗎?期待各位網(wǎng)友和有關(guān)機構(gòu)對此發(fā)表進一步的看法和驗證!

角動量守恒定律和對稱性理論的“崩潰”，到底是現(xiàn)代物理學(xué)的至暗時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)