《科学是什么》第八章：当今物理学界的危机

本章指出物理学正面临第二场危机，能量守恒之外的多条基本法则均受到怀疑。

本章指出物理学正面临第二场危机，能量守恒之外的多条基本法则均受到怀疑。

首先是卡诺原则。该原则认为物理过程不可逆转，但马克斯·韦伯、波尔兹曼和吉布斯指出，这种不可逆性源于我们感知的粗糙；理论上只要条件具备，过程完全可以倒转。古伊对布朗运动的研究表明，微小粒子在不消耗外界能量的情况下持续运动，这为在显微镜下观察到时间倒流提供了可能，从而动摇了卡诺原则的绝对性。

其次是相对原则。罗兰的设想表明，测量带电物体间的相互作用力即可测出地球的绝对速度，但迈克尔逊的精密实验始终未能找到这种绝对速度。洛伦兹为调和矛盾提出物体运动时时间变慢、长度收缩的假说，并认为各种力都随介质按相同比例变化，但该理论依赖不断增补的假设，且无法解释超光速信号（如万有引力）带来的问题。

第三是牛顿作用力与反作用力定律。洛伦兹的电子理论认为电子间通过以太介质发生作用，但干扰的传播速度有限，作用与反作用不可能同时发生。赫兹振动器等例子显示，辐射会产生类似火炮后坐力的反作用，而这种力与质量无关，难以用牛顿定律解释。

第四是拉瓦锡质量法则。考夫曼的实验证明，电子质量随速度增加而改变，且主要源于电动力学惯性而非固有质量，质量因此不再是常量。若质量不恒定，牛顿定律所依赖的中心力也就失去基础。

最后是能量守恒定律。贝克勒尔和居里发现放射性物质持续释放巨大热量，拉姆齐测算其能量可供释放上百万年。这些现象对能量守恒构成新的制约，使人们对其产生怀疑。