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最近，公众舆论再次关注“民间科学发烧友”(以下简称“民间科学”)的话题，由于有争议的论文“指控不存在”。这让我想起了12年前我还是研究生的时候，在一篇写给《民政》的网上文章中给他们的六个常见的大学物理问题。我已经很多年没有收到他们的正确答案了。
古往今来，从牛顿、爱因斯坦等人的研究经验来看，调查研究现有的相关知识应该是自主创新的第一步。写论文的时候，不应该给已经有名字的东西重新命名。新的宇宙理论或相对论的批判应该有数学公式，而且计算结果应该符合现有的实验。
应该说，“民俗学”有探索科学知识的热情，但缺乏有效的科学探索方法。关于“民俗学”的讨论应该回到正常的科学水平。
历史上著名科学家的科研经历
许多“民间科学部门”渴望拥有自己的原创理论或推翻现有理论，成为著名的科学家。那么，历史上著名的科学家是如何研究的呢？人们怎么能接受他们的理论？
在剑桥大学学习期间，牛顿广泛研究了许多自古以来流传的名著，包括开普勒光学、笛卡尔几何和哲学原理等。这为他的研究打下了坚实的基础。可以说，牛顿的科学成就不仅与他的智慧有关，也离不开他对当时最新科学成就的广泛而深入的研究和掌握。任何研究都应该基于以前的工作。著名的牛顿三定律是基于伽利略等人的实验结果。推导万有引力公式需要开普勒的实验定律。自牛顿以来，物理学已经成为一种可以定量计算的精确的科学模型。利用牛顿力学，人们可以精确地计算出行星的轨道和建筑材料的应力。因为他的计算结果与当时的地面实验和天文观测非常吻合，牛顿获得了巨大的声望！
在大学期间，爱因斯坦阅读了德国著名物理学家基尔霍夫和赫兹的著作，研究了麦克斯韦的电磁理论和马赫力学，并经常去一位理论物理教授的家寻求建议。此外，他大部分时间都在实验室做实验，痴迷于直接观察和测量。1902年进入伯尔尼专利局后，爱因斯坦广泛关注物理学领域的前沿发展，对许多问题进行了深入思考，形成了自己的见解。1905年，他发表了6篇论文，在3个领域做出了4项划时代的贡献。他还写了《论运动物体的电动力学》，并完全提出了狭义相对论。根据狭义相对论，他推导出质量和能量之间的等价关系:E=mc2。该公式已被核物理和粒子物理实验广泛证实，是核能利用最重要的理论基础。几年后，爱因斯坦也提出了广义相对论。许多广义相对论的计算结果已经通过实验得到了验证，从而开创了宇宙学研究的新时代。
一个好的科学理论在指导人们的生活实践中是最重要的。判断一个科学理论，我们不仅要知道理论的内容，还要知道在理论的指导下我们得到了什么。1945年原子弹爆炸扫除了许多科学家对相对论的怀疑。每个人都非常尊敬爱因斯坦，因为根据他的理论，人们已经做了许多以前不可能做的事情！如果相对论是完全错误的，我们如何解释原子弹的存在和太空工业的发展？
自主创新首先应该了解现有的相关知识。
不难发现牛顿和其他著名科学家对当时存在的科学成就有着全面而深入的了解。如果大多数“公民科学部门”想要独立创新，他们还必须了解现有的相关知识。如果不知道现有的科学知识，研究就像盲人摸大象，只知道他的理论与某个现象一致，而不是与其他实验相反。偶尔，当我得到一个正确的结论时，我认为我有了一个伟大的发现，但我不知道我在几百年前就得出了同样的结论。因此，调查和学习现有的相关知识是自主创新的第一步。
只有通过理解现有的相关知识，我们才能避免用现有的名称来重命名事物。不使用现有名称重命名事物的第一个原因是尊重他人的研究成果。只有第一次发现一个物体的人才有资格给它命名。第二是为了在科技领域更好地交流。
从牛顿开始，物理学已经成为一门可以定量计算的精确科学。其规律基本上用数学公式表示，计算结果与实验相符。精确计算是现代物理理论的精髓。
如果你想创造一个新的宇宙理论或批判相对论，那么应该有一个数学公式，而且计算结果必须符合现有的实验。新的宇宙理论至少应该能够计算出行星的轨道，如何向月球发射宇宙飞船等等。否则，你的新理论不会像300多年前创立的牛顿力学那样有效。
简单地从逻辑上研究宇宙只能被视为哲学思考，而不是现代科学。单纯从逻辑上批判现代科学理论也是薄弱的，因为现代科学理论不仅有实验基础，而且在应用过程中也取得了良好的效果。在新的实验证明它们在某些条件下是无效的之前，纯粹从哲学的角度来批评它们是无效的。
因此，如果“民用科学”想研究宇宙和相对论，它必须了解现有的相关知识；所提出的新理论应该有数学公式，并且计算结果不应该违背现有的实验，并且应该能够预测新实验的结果。
物质结构与相对论六题
专业科学工作者在学习过程中做了大量的计算问题，并通过考试来检验他们对知识的掌握程度。由于条件有限，“民政厅”很少锻炼，考试也没有通过，所以不知道自己的水平。为了便于每个人评估他们对现有知识的理解，以下六个问题被特别编辑。这些主题所涉及的内容可以在实验中直接确定。如果你不能回答这六个问题，不要气馁，通过寻找信息来学习和掌握它们。
关于材料结构的三个问题:首先，将10克氢气和10克氧气混合并充分燃烧后，你得到多少克水？许多中学生知道如何做实验来验证这个问题。其次，氧-15是一种放射性同位素，半衰期为2分钟。99.9%的氧-15原子核衰变需要多长时间？这是高中物理的内容。第三，电子处于向上的均匀磁场中，强度为1特斯拉。电子向上和向下自旋态之间的能量差是多少？这是现代物理学的基本概念。
关于相对论的三个问题:首先，根据相对论的质能关系，如果核反应中质量缺陷为1千克，会释放多少能量？第二，以3公里/秒的速度绕地球运行的卫星从正上方向地面接收站发射频率为5×1014赫兹的激光信号。由于相对论效应，地面接收站接收到的信号频率与卫星发射的5×1014赫兹的频率有什么不同？这将在航空航天技术和全球卫星定位系统中发挥重要作用。第三，如果一个电子以0.99c的速度在半径为20米的圆周上运动(c为真空光速)，电子的辐射功率是多少？这个问题的结果对电子加速器具有重要意义。
在你能做以上六个问题之前，请不要创造一个新的宇宙构成理论或批评相对论。然而，12年过去了，我收到了“民政部门”关于上述6个问题的许多来信，但我不需要回答自己，“因为他们不知道如何做这些问题。”
(作者李彤臧，美国普渡大学电子工程与计算机系物理与天文系助理教授、博士生导师)
