麦克斯韦提出了150多年的方程式被“推翻”了吗?
这个物理学理论的话题最近被成功地讨论过。
事情是这样的:
最近,中国科学院北京纳米能源与系统研究所举行了新闻发布会。会上,外国院士王中林表示,经过多年的研究和实验验证,他成功地扩展了麦克斯韦的方程。
新闻稿称这一成果是“中国科研机构对经典物理学基础理论创新的重要贡献”。
这篇论文的结果也发表在今天的国际学术期刊《材料》上。
在一些网友看到后,他们说“我不知道它有多厉害”。
然而,随着事件的不断发展,这一消息逐渐被各大高校的学术团体所知晓,风声评价也开始发生变化。
物理学界对这项研究提出了许多问题。甚至物理系的学生也指出了他们的错误。更重要的是,他们直接指出这项研究是一门“民事学科”。
王中林院士也成为了一个热门人物。从新闻发布会结束到回答问题,这个话题两次登上了智湖热门搜索榜。
这位外国院士是谁?
从西店到佐治亚理工学院
王中林1961年出生于陕西省蒲城县高阳镇。1978,她考入西北电信工程学院(西安电子科技大学前身)学习物理。
大学毕业后,王中林于1982年通过CUSPEA渠道赴美留学。
CUSPEA是由著名物理学家李政道领导的中美联合物理研究生项目。可以说,CUSPEA基本上选择了当时中国顶尖的物理人才。
从1979年到1989年,CUSPEA只招收了915名学生,培养了一大批物理人才。比如,麻省理工学院的物理学家文小刚就是这样进入普林斯顿大学的。
王中林在美国的留学生涯也相当顺利:
1987年7月,他获得亚利桑那州立大学物理学博士学位;
毕业后,他在纽约州立大学石溪分校、剑桥大学卡文迪什实验室、橡树岭国家实验室和国家标准局和技术局工作;
1995年,他申请佐治亚理工学院担任副教授。
在佐治亚理工学院,王中林转向纳米材料的研究方向,主要研究纳米发电机。
2009年,王中林当选为中国科学院外籍院士,成为当时最年轻的候选人。自2010年以来,他参与了中国科学院北京纳米能源与系统研究所的成立。
迄今为止,王中林已经引用了31万多篇h索引270,发表了2000多篇论文。
根据中国科学院官方网站的数据,王中林目前在全球材料科学的引用总数和h指数中排名世界第一,在世界各领域前10万名科学家的终身科学影响力中排名第五,2019年排名第一。
此外王中林也是《纳米能源》(影响因子17)的创始编辑和现任主编。
在纳米科学领域,他被称为“纳米发电机之父”。
近年来,王中林获得了许多国际奖项,如爱因斯坦世界科学奖和埃尼奖。
然而,从爱因斯坦的世界科学奖官方网站上看,该奖与爱因斯坦及其母校无关。
该奖项由世界文化理事会颁发,总部设在墨西哥城。
埃尼奖是由意大利石油天然气公司埃尼颁发的奖项,在能源领域被称为诺贝尔奖。现在网上有一段介绍王中林获奖作品的视频。
麦克斯韦方程式的修改始于几年前
在转向纳米发电机的研究之后,王中林也开始了自己的“修正”麦克斯韦方程之路。她最初的动机是研究和发展纳米发电机的理论框架。
尽管最近才在互联网上热播,王中林在纠正麦克斯韦演讲和论文中的方程式方面有着悠久的历史。
早在2017年,王中林就开始为今天的材料撰稿,试图用“刀”来解释麦克斯韦的方程式。
然而,当时,本文只是调整了极化矢量与电介质中电流的关系,并没有直接修改麦克斯韦的方程。
2019年,王中林在一所大学的演讲海报上与法拉第和麦克斯韦并列。
△;这张照片来自志虎
最新论文的树形图以前曾在论文和演讲中使用过。
2021最新论文中的数字如下:
王中林于2020年在《纳米能源杂志》上发表的论文图片如下:
虽然王中林没有直接修改麦克斯韦的方程式,但我们可以看到他后来添加到方程式中的PS项。
在上周的新闻发布会之后,王中林多年来的研究成果终于被各大媒体报道。
△;图片来自中国科学院北京纳米能源研究所。结果受到质疑
然而,出乎意料的是,这一被称为“重大原创成就”的麦克斯韦方程式的延伸,很快就引起了学术界的一致质疑。
在大学物理学者提出质疑之前,许多物理专业的学生都提出了自己的观点。
他们的主要问题是:
1.有必要在等式中增加更多的项吗?
2.增加一个新项后,等式正确吗?
从麦克斯韦方程的第一个方程开始,许多物理系的朋友指出,右边的PS项实际上可以算作D,因此方程的形式与原始方程没有什么不同。
如果我们将PS项从右向左移动,则可以将括号中的项视为一个项。
事实上,PS是一个极化电荷,在麦克斯韦的理论中,这应该在D中考虑。没有必要单独列出。
为什么这个项目要单独列出?王中林回应《知识分子》这主要与它的研究方向有关:
我们最初的想法是通过研究位移电流来定量计算Teng(摩擦纳米发电机)的输出功率。
对于方程3,王中林在论文中明确指出,只考虑低速情况,不使用相对论,使用经典力学的伽利略变换。
麦克斯韦方程本身符合相对论。
王中林改变后,该方程既不符合伽利略变换,也不符合相对论的洛伦兹变换。
面对这些问题,王中林做出了回应《知识分子》表达时:
经过处理的方程可能没有协方差,但它不影响我们要研究的特定对象及其在工程中的应用,因为我们没有严格讨论场论。
至于更详细的理论,普林斯顿大学的一位医生给出了自己的答案。他的回答也得到了香港科学技术大学物理系教授戴希的认可。
王院士发表这一成果的《今日材料》杂志实际上是一本材料杂志。
总编辑是LouJun,他现在是莱斯大学材料科学与纳米工程系副主任。他在清华大学和俄亥俄州立大学获得学士和硕士学位,并在普林斯顿大学机械和航空航天工程系和普林斯顿材料研究所获得博士学位。值得注意的是,2021年度材料的影响因素已达31.041。然而,对于每个人来说,直接选择材料期刊并通过媒体进行宣传,而不是去物理期刊和严格的同行评议,仍然是一件令人费解的事情。虽然《物理学》杂志(PRL)在2021中仅为9.161篇,但跨学科的影响因素的比较通常被认为是没有意义的。此外,诺贝尔物理奖在过去10年中取得的成就已在PRL上公布。王中林院士发表论文后,许多学者也提出,在当今高度分化的学科中,专业问题应该交给专业人士,重大学科突破应该交给相关领域的学术期刊。你怎么认为?