彭立新 ：电磁学四大基本定律的被证伪或将在自然科学领域中揭开“潘多拉盒子”

彭立新博士：湖南大学特聘教授、康明斯原副总裁/中国区首席技术官

The disproving of the four fundamental laws ofelectromagnetism may unveil the "Pandora's box"

in the natural sciences

Lixin Peng, Ph.D.

Distinguished Professor of Hunan University, former Vice President ofCummins/Chief Technology Officer of China

English Abstract

"A current-carrying conductor experiences aforce in a magnetic field" (Ampere's law), "A conductor cuttingthrough magnetic field lines produce an electromotive force" (Faraday'slaw of motional electromotive force), "A current-carrying conductorgenerates an annular magnetic field around itself" (Oersted's law ofelectromagnetism), and "A moving charge experiences a force in a magneticfield " (Lorentz force's law) are the four fundamental laws in the fieldof electromagnetism. These four laws are the well-known laws of physics, are thefoundation of the theoretical edifice of electromagnetism, are one of thecornerstones of the theoretical edifice of physics, and have always occupied anunshakable position in the field of natural science. After more than three years of following Dr. BeibiaoJin's work of analysis, combing, thinking and research, I gradually realizedthat Dr. Beibiao Jin's process of disproving the above four fundamental laws of electromagnetism doesscientifically stand and is sufficient, and the above four fundamental laws of electromagnetismhave indeed been disproven by him. After disproving the above four fundamentallaws of electromagnetism, Dr. Beibiao Jin did not stop his deeper research: whyare the fundamental laws which have been proven true by countless physicalexperiments and physical processes in the past about 200 years to be wrong andfalse? After a lot of research works, Dr. Jin came to a significant conclusion:the process of proving the truth of a physical law must include two half-steps,the physical experiment verification half-step and the philosophical logicverification half-step, and a law must be proved true in both half-steps beforeit can be established. Because this is also an explanation of a law determinedby nature, thus, Dr. Beibiao Jin called it the law ofdouble-half-step verification. The proposition of the law of double-half-stepverification means that human beings has discovered a new tool forunderstanding the world, and this new tool may comprehensively promote theprocess of human understanding of nature. This is because the law of double-half-stepverification will enable human beings to abandon the previous era of inductiveunderstanding conclusions based only on phenomena, and enter a new era of understandingthe world that truly traces the nature of things with philosophical logic. Thelaw of double-half-step verification means that the validity of the laws ofphysics (i.e., the laws of natural science) so far is basically questionable,because the laws of physics so far have basically onlybeen verified by the physical experiment verification half-step, but notbeen verified by the philosophical logic verification half-step which is theequally indispensable as the physical experiment verification half-step is. Asa result, the laws of physics that have been established so far may berewritten on a large scale. It is foreseeable that the law of double-half-step verificationwill unveil a huge "Pandora's box" in the field of natural science,revealing many unknown scientific problems, and in the process of solving thesemajor scientific problems, human beings will continue to deepen theirunderstanding of nature, continuously improve their ability to transformnature, and constantly create disruptive technologies to achieve subversiveimprovement of social productivity, so as to create a better tomorrow for humanbeings.

三年多来，我一直十分关注着靳北彪博士证伪电磁学四大基本定律的工作，因为如果电磁学四大基本定律被证伪，将是人类自然科学领域的一个极为重大的事件，或将引发自然科学领域许许多多的重大变化。我在国内外机械、热力、能源、动力领域学习、工作40多年，我本能地意识到物理基本定律的被证伪、被改写，或将对整个科学技术和工业界产生颠覆性的影响。特借这个机会，和大家分享我的观察、思考和一些观点，供大家参考。

一、靳北彪博士的确证伪了电磁学四大基本定律

1. Dr. Jin Beibiao has indeed disproven the four fundamental laws ofelectromagnetism.

“载流导体在磁场中受力”（安培力定律），“导体切割磁力线产生电动势”（法拉第动生电定律），“载流导体产生环绕自身的环形磁场”（奥斯特电磁定律）和“运动电荷在磁场中受力”（洛伦兹力定律）是电磁学领域的四大基本定律。这四个定律是理工科领域人人皆知的物理定律，是电磁学理论大厦的根基，是物理学理论大厦的基石之一，在自然科学领域一直占据着不可撼动的地位。

靳北彪博士对电磁学四大基本定律提出挑战，我对他严谨的科学态度非常钦佩，但起初对其证伪这四大基本定律并不敢苟同，毕竟这四大基本定律所构建的整个电磁学理论大厦乃至相关的物理学理论大厦经过200来年的应用和验证，被证明是无可非议的，当然不排除靳北彪博士的工作对这些定律进行某种形式的拓宽或者补充的可能性。然而，三年多来跟踪靳博士的分析、梳理、思考、研究，我逐渐认识到靳北彪博士证伪上述电磁学四大基本定律的过程是科学而充分的，上述电磁学四大基本定律的确被其证伪了。

靳北彪博士从五条路径上分别证伪了上述电磁学四大基本定律（这五个方面的证明细节请参考靳博士的有关论文材料）：其一是考察其提炼逻辑是否成立，即分别梳理判别这四大基本定律各自的提炼过程的逻辑成立性，结果发现这四大基本定律提炼过程的逻辑成立性均有瑕疵；其二是考察能否通过思想实验的挑战，即分别设计不同的思想实验对这四大基本定律进行挑战，结果发现这四大基本定律均可用思想实验列举出不成立的例证；其三是考察其与更高层次的基本定律的悖符，即分别考察这四大基本定律与更高层次的物理定律的悖符关系，结果发现这四大基本定律都与“因果律”和“能量守恒定律”这两大基本定律相悖；其四是考察是否存在物理实验的反例，即分别寻找完全符合这四大基本定律成立的条件，但与相关定律阐释的结果相悖的物理实验的反例，结果发现这四大基本定律均存在物理实验的反例；其五是考察因果对称关系是否有一致性，即分别分析判别这四大基本定律所阐释的因的对称关系与果的对称关系是否一致，因为因的对称关系与果的对称关系必须一致，否则不可互为因果，结果发现这四大基本定律所阐释的因的对称关系与果的对称关系均不一致。

靳北彪博士将这种物理定律证真的五条路径统称之为哲学逻辑证真过程。事实上，任何物理定律只要在这五条路径中的任意一条路径上被证伪，这一定律就必然为伪。比如说，任何物理定律无论被多少海量的物理实验证真，但只要出现一个物理实验的反例，这个物理定律就不再为真，这是科学领域的一条铁律。很显然，靳北彪博士证伪上述电磁学四大基本定律的过程是科学且充分的，电磁学的四大基本定律的确被证伪了。

在证伪上述电磁学四大基本定律的过程中，靳北彪博士发现广义闭合回路整体（导体闭合回路整体和包括位移电流的闭合回路整体）是构成电磁现象的最小物理单元，广义闭合回路整体存在且其内磁通量/磁感应强度变化是成就电磁现象的充分必要条件。这一发现是对传统电磁学的颠覆，是人类对电磁本质认识的深化。因为在传统电磁学中，将开路绕组、导体段、微分导体段dl、电流元Idl和运动电荷束等这些根本不能构成电磁现象的物理存在作为成就电磁现象的基本单元，并据此建构了电磁学理论大厦和由此相关的物理学理论大厦。因此，上述电磁学四大基本定律的被证伪或将导致电磁学理论大厦和物理学理论大厦的一次重建，并由此引发电磁技术的一次飞跃，电磁产业也将因此而大规模升级。因此，上述电磁学四大基本定律的被证伪对推动科学技术的发展和进步具有重大的理论和现实意义。

二、双半程证真是物理定律证真的充分必要条件

2. The double-half verification is the sufficient and necessary conditionfor the authenticity of the laws of physics

靳北彪博士在证伪上述电磁学四大基本定律之后，没有停下他更深层次的探讨：为什么200年来被无数物理实验和物理过程证真的基本定律会是错的、伪的？经过研究，靳博士得出了一个意义重大的结论：一个完整的物理定律证真的过程必须包括两个半程，物理实验证真半程和哲学逻辑证真半程，一个定律必须在这两个证真半程中均被证真才可成立。

靳北彪博士认为，之所以如此，是因为任何物理定律的证真都必须是与客观实际的比对为真，因此物理实验证真不可或缺；然而，任何物理定律的证真也都必须是对所有可能都为真，因此哲学逻辑证真也不可或缺。这是因为物理实验受次数、形式和条件的限制无法穷尽所有可能，无法判别物理定律在所有可能的情况下是否成立，而只有哲学逻辑才能穷尽所有可能，才能判别物理定律在所有可能的情况下是否成立。因此，靳北彪博士认为物理实验证真与哲学逻辑证真的合体才是物理定律证真的充分必要条件，而物理实验证真仅仅是物理定律证真的必要条件，并不是物理定律证真的充分条件，物理实验只具有证真的必要性，但不具有证真的充分性，物理实验具有证伪的充分性，但不具有证伪的必要性，因为物理实验仅仅是判别物理定律真伪的半程，半程为伪物理定律必为伪，半程为真物理定律不一定为真。显然，无论多么海量的物理实验证真都不能构成对物理定律的证真，但只要有一个物理实验证伪某一物理定律，那么这个物理定律必为伪；同理，只要有一个哲学逻辑过程证伪某一物理定律，那么这个物理定律必为伪。哲学逻辑证真这一证真半程包括：考察提炼逻辑存亡，考察思想实验立废，考察基本定律悖符，考察物理实验反例有无和考察对称关系继承与否，共五条路径，这五条路径在本文第一节中有过应用。

靳北彪博士认为，上述电磁学四大基本定律都是仅仅依据物理实验所获现象经上升性提炼而创立，在通过物理实验证真这一半程证真后，并没有经同样不可或缺的哲学逻辑证真半程证真。实际上，在上述四大基本定律物理实验证真的过程中，相关物理实验得到的假象被误以为了本质，明明是闭合回路整体成就的物理现象，被错误地认为是开路绕组、导体段、微分导体段dl、电流元Idl和运动电荷束等这些无法构成电磁现象的物理存在成就的，而这就是为什么200年来被无数物理实验和物理过程证真的基本定律会是错的、伪的这一事件的根本原因。

我相信，在详尽分析并理解靳北彪博士的上述阐释后，人们都会认可靳北彪博士提出并充分地论证了的物理定律证真必须同时包括物理实验证真和哲学逻辑证真这两个证真半程，物理定律才可成立这一物理定律证真的内在逻辑，即认可双半程证真是物理定律证真的充分必要条件。

上述物理定律证真的内在逻辑实质上也是对自然所决定的一种规律的阐释，因此靳北彪博士称之为双半程证真定律。这一双半程证真定律的被提出意味着人类发现了认识世界的新工具，这一新工具或将全面推进人类认识自然的进程。因为，双半程证真定律将使人类摒弃以往仅凭现象归纳认识结论的时代，而进入以哲学逻辑真正地追溯事物本质的认识世界的新时代。

三、迄今为止的物理定律或将被大规模改写

3. The laws of physics that have been establishedso far may be rewritten on a large scale

回首过去两千余年人类科学发展史，从亚里士多德到伽利略，从牛顿到爱因斯坦，等等许多引发科学重大进步的事件都在不断地佐证靳北彪博士提出的双半程证真定律的科学性和必要性。但是，在靳北彪博士之前从来没有人从逻辑上清楚阐释物理定律的证真过程必须包括物理实验证真这一证真半程和哲学逻辑证真这一证真半程，从来没有人揭示这一物理定律证真的内在逻辑，也从来没有人提出且阐释清楚这一双半程证真定律的逻辑根据。大哲学家波普尔也曾指出过归纳法的严重缺陷，但其并没有提出解决归纳法缺陷的真正有效办法，更没有进一步提出物理定律证真的充分必要条件，即没有提出双半程证真定律。靳北彪博士提出的双半程证真定律，具体说来，就是依据物理实验所获现象经归纳法予以上升性提炼，得到物理定律假说，再对这个物理定律假说实施哲学逻辑证真半程证真，如果这个物理定律假说在哲学逻辑证真半程证真中被证真，那么，这个物理定律假说成为物理定律，否则，这个物理定律假说并不成立。这实质上是解决了归纳法的逻辑缺陷问题，使物理定律的创立有章可循。

双半程证真定律的提出不仅解决了物理定律证真的内在逻辑这一重大科学问题，而且解决了哲学与科学的关系问题，使人类回归到哲学与科学一脉相承密不可分这一认识自然改造自然的本真状态。这将系统性地推动科学发展进步的步伐。我认为，双半程证真定律被创立的意义要远高于一两个新物理定律被创立的意义，因为她将在科学全域推动科学的发展与进步。

双半程证真定律意味着任何物理定律（包括全部自然科学定律）都必须经物理实验证真和哲学逻辑证真这两个半程证真才能成立。然而，迄今为止的物理定律基本上都是仅仅依据物理实验所获现象经上升性提炼创立的，并没有经同样不可或缺的哲学逻辑证真半程真正，这意味着迄今为止的物理定律的成立性都值得存疑。换句话说，双半程证真定律的被提出和被认可或将导致迄今为止的物理定律被大规模改写。

感谢靳北彪博士通过多年的不懈努力证伪了在电磁学领域“统治”人类约200年的电磁学四大基本定律，并由此提出了物理定律成立必须满足的充分必要条件，即必须符合双半程证真定律的要求。而双半程证真定律意味着迄今为止的物理定律的成立性都值得存疑，因此，迄今为止的物理定律或将被大规模改写。可以预见，双半程证真定律将在自然科学领域揭开一个巨大的“潘多拉盒子”，揭示众多的不为人知的科学问题，人类在解决这些重大科学问题的过程中，不断深化对自然的认识，不断提升改造自然的能力，不断创造颠覆性技术，实现社会生产力的颠覆性提升，进而为人类创造更加美好的明天。

彭立新写于长沙

2024年5月26日