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我的物理学生涯

一只虫子小木虫认证明星 VIP会员认证 发表于 2017-4-22 14:38  
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  1981年,我与Tangherlini教授在美国Brookhaven 国家实验室
  作为一个75岁的老人,我忽然想起,需要梳理一下我的物理学学习生涯,这也算是自娱自乐吧。
  我在中学时代起,就喜欢物理学。我要感谢我的父亲,他鼓励我玩“无线电收音机”。我自己买零件,安装当时流行的电子管“三管收音机”。在1960年,我有幸考入了复旦大学核物理专业。现在回想起来,我在大学期间有三件事影响了我的毕生。1. 我组装过当时很“前卫”的黑白电视机;2. 我看了一本关于爱因斯坦的科普读物,使我对于相对论充满了好奇心。后来发展到学习超光速物理,挑战相对论。3. 有缘与理想中女同学董蓓蕾恋爱并定情。
  在当时,大学生不能谈恋爱是一条不成文的潜规则,触犯这条规则是要受到惩罚的。因为我们的恋爱是发自内心的,真诚的,就坚持了下来。在大学毕业分配时,我俩受到了实实在在的惩罚:我被分配到安徽,她被分配到北京。我们经受了七年分居两地的考验。后来,很多人同情我们,也感动了董蓓蕾工作单位的军管会主任,是他(军人也有情!)帮助我从安徽农村调到了北京。
  当时正是文革期间,我在安徽的单位下放到了农村。在这个特殊时期,我开始了对于相对论的学习。到了北京,条件更加有利,单位里每周有去北京图书馆的班车,利用这个机会,我阅读了大量外文科学文献。天文学界多数人认为:河外星系的普遍性红移是多普勒速度效应,即红移值越高,它们逃离地球的速度就越大。对此我提出了质疑,写了宇宙学红移的可能解释一文,并于1974年发表在当时国内唯一的一家物理学杂志物理上,曾引起了广泛的讨论。
  那个年代,世界上还没有个人电脑,更没有英特网。可是美国的物理学界有一个收集前沿科研信息的很好的做法,他们办了一个期刊物理学文摘(Physics Abstract),它不仅收集欧美的物理学论文,也关注苏联和中国的物理学论文,有专人负责翻译。我注意到,我的论文摘要竟出现在物理学文摘上。估计翻译者是台湾人,他把我的名字翻译成:“Tsao Chang”。为了保持科学论文上作者名字的一致性,后来我就一直采用这个英文名字。
  1980年,乘中国大地上的改革开放的春风,我有幸得到了胡耀邦总书记的关心,作为访问学者前往美国进修了近二年。我在办理护照时填写了Tsao Chang这个名字,外交部批准了。大陆人办理出国护照时采用台湾人的英文拼法,或许很少。到美国以后,很多台湾人以为我是从台湾去美国的,我回答说:大陆的中国人,与台湾人是一家人。在1985年,我得到美国二个大学的邀请,作为客座教授去美国讲学,后来主要学习空间物理。
  我的第一篇英文论文发表在1979年的欧洲物理快报(Physics Letters)上,论文标题的中译是:“各向异性空间中的麦克斯韦方程”。其学术观点是,根据宇宙微波背景辐射的各向异性,可定义一个特殊的惯性系,从而麦克斯韦方程组可以改写成为另外一种形式。当时在中国打字机也很少,我用手写稿向物理快报投稿后,对是否能够正式发表把握不大。想不到,我很快收到了该期刊主编的回复,表示接受论文发表。该编辑部还帮助我校正英文,帮助英文打字,论文很快在3个月时间内发表了。回想起来,我很感谢那位主编,因为那篇论文的发表过程几乎是一个奇迹。不仅如此,那篇论文发表以后,就有美国教授邀请我去美国访问,这使我走出了一条原来没有设想过的人生道路。同在1979年,我的另外一篇英文论文“超光速学习的一个新途径”发表在英国物理期刊上,这是我对超光速学习的第一篇论文。
  在我的几篇英文论文中,我学习了Tangherlini教授在1959年提出的“推广的伽利略变换”。在这种变换的框架中,可以描述超光速运动的粒子。在美国期间,我与Tangherlini教授有3次互访。大约在1981年,Tangherlini教授还带我去哈佛大学听了英国物理学家霍金教授的一场讲座。
  在中国与美国,我曾教授过电动力学,近代物理等课程,并兼搞相对论和引力理论的学习,发表学习论文三十多篇。我的学习重点主要是超光速问题。在1985年初的一次国际学术会议上,我预言了中微子是超光速粒子。在2000年,我与复旦大学资深教授倪光炯合作学习了中微子超光速的量子方程。(注:2011年CERN实验,他们测量的是超高能量的中微子,速度非常接近真空光速,时间差应该小于1 纳秒。2011年CERN实验宣称测量到的60纳秒,的确是属于实验差错)。
  美国的空气好,水好,但我更喜欢中国的文化和生活习惯。在2003年,我们二人从美国亚拉巴马州大学退休,回上海定居。我继续(自费)从事物理学学习,这是我的爱好,也是我的老有所乐。我有时参加一些与科学有关的社会活动,例如,上海市老科协创新委以及上海科技老年大学的活动。作为上海市科普校园行专家讲师团成员,我在许多学校作过科普讲座,很受学生的欢迎。今年3月下旬,华东师范大学何积丰院士曾邀请我作了一个科普讲座:电可以跑得比光快?——由实验说话
  在2011年10月,我的专著物理时空理论探讨—超越相对论的尝试由上海科学技术文献出版社出版。2012年6月,我的科普书穿越时间可能吗?——PK 时间简史由复旦大学出版社出版,并曾经在上海书展上得到推荐。2012年12月,上海科教电影制片厂为我拍了科教影视:探秘时间旅行。2013年春季,我曾在上海复旦大学核科学与技术系任外聘教授。
  自古以来,人们对于时间的单向性是公认的。可是,自从1905年以来,相对论的时间定义成为了物理学时间的唯一定义,从此,时间的单向性被歪曲了,超光速运动也成为了学习禁区。近几年,宣传时间始于宇宙大爆炸,时间是虚幻的,时间可以被“虫洞”穿越等等的大量“科普”和影视作品充斥了市场,误导着青少年。为了坚持时间单向性的自然属性,发扬中华文化的优秀传统,2015年4月,我与朋友们在山西临汾市的一所双语学校的校园内建立了“时间公理”教育石碑,上面大书:时间永远是单向流逝的。时间机器不存在,人类利用“虫洞”进行星际旅行是不可能的。
  近年来,我与复旦大学学习生廖康佳合作,学习了交流电可能超光速的实验。樊京博士在南阳理工学院的实验室重复并肯定了我们在复旦大学的实验。我们在2015年在现代物理等学术期刊上发表了“导线中交流电场时间延迟的测定”等4篇论文。在2017年前沿科学期刊第1期发表了我们4人的论文:交流电超光速的实验学习
  后来,科技日报采用标题:“电可以跑得比光快?”,介绍了我们的论文。这个实验指出:在特定的电路参数情况下,交变电的速度可以大大超过真空光速。这个实验结果表明,狭义相对论是有局限性的,真空光速不是一切物质运动的极限;相对论在电路理论中不适用。这个实验结果将打破延续了110年的相对论的超光速禁区,限定了相对论的适用范围。
  300年前的意大利科学家伽利略是我的偶像。时间将见证:超光速现象是客观存在的。在特定的电路参数情况下,交变电的速度可以大大超过真空光速。
  (本文作者:复旦大学教授张操)
soonew 发表于 2017-4-23 02:08   显示全部楼层
在小木虫论坛混了这么久了,见到这么给力的帖子,楼主加油~
lingwang 发表于 2017-4-23 03:35   显示全部楼层
不错不错
wc1987wc 发表于 2017-4-24 01:38   显示全部楼层
说的非常好
liujing2588 发表于 2017-4-24 02:45   显示全部楼层
对不起,课间休息了,下堂课再聊吧
tt8bj 发表于 2017-4-24 06:32   显示全部楼层
在小木虫论坛混了这么久了,见到这么给力的帖子,楼主加油~
doudouma 发表于 2017-4-24 06:36   显示全部楼层
很不错的帖子,学习了~谢谢分享
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