能量守恒定律一定不可能被推翻吗?

您脱风云错

我是某双一流大学本科生，真的认为发现了一些能够推翻能量守恒定律的实验，并且经过了公式的严格推倒，由于还没有做实验所以不便透露，但是在我与各个老师讨论过程中，虽然老师都没有能够解释自洽性(我推倒出了某个结果与物理已有基本定律不自洽)，但始终认为不可能有什么新的发现，就因为是一级学科的基本理论。绝非民科，并且有完整严密推倒，希望真的询问懂的人，当物理学不自洽时真的没法认为物理学出了问题吗?
作者：一点资讯

HWCEJgmU

对于能量守恒定律来说，不是可不可能被推翻的问题，而是本来就存在能量守恒定律不成立的情况。
在现代宇宙学中，FLRW度规描述了宇宙的大尺度结构。度规中随时间变化的尺度因子（scale factor）对应着宇宙空间尺寸的变化。对于普通的物质来说，其能量密度正比于尺度因子的负三次方；对于辐射来说，其能量密度正比于尺度因子的负四次方，可以理解为在粒子密度随尺度因子三次方下降的同时，其波长也随尺度因子的一次方增长；而由宇宙学常数（cosmological constant）描述的暗能量的能量密度则不随尺度因子变化。因此不难看出，如果一个宇宙只含有物质的话，那么是可以维持能量守恒的。但现在的宇宙模型中除了物质以外还包含辐射和暗能量，因此确实不符合能量守恒定律。这对应着膨胀的时空没有时间平移不变性这个性质。
但从题目中所说的『发现了一些能够推翻能量守恒定律的实验』这句话，我猜题主心里想的应该不是这个例子。
除了这个例子以外，我暂时还不知道有什么其他能量守恒定律失效的情况。
在物理学历史上，想要放弃能量守恒定律的物理学家也大有人在。比如Bohr就曾经为了解决Beta衰变中的电子连续能量分布问题提出能量守恒定律只在统计意义上有效，但最终更加有效的解决方案是Pauli的中微子假设。
所以题主在坚信自己的『实验』能够推翻能量守恒定律的时候，不妨想想有没有可能漏掉了什么东西。

迟到399

看到楼主就好像回到当年的自己，本科，MIT，觉得自己无敌。看文献感觉负表面能里面藏着一个巨大的bug，问了好几个材料和理论物理的专家，全都模棱两可（现在想来是没人愿意为了一个undergrad的脑补问题花时间）；我仍然觉得这是人生大发现，洗脑一个大PI（半外行）让我在他的实验室做了一堆实验，然后写了一篇论文投了Nature，凭借大PI的面子邮件内推给editor，直接送审，顺利的不敢置信，感觉自己马上就要走上人生巅峰。
结果被reviewer骂成狗！真的是骂成狗！其中一条我曾经剪下来贴在桌前（凭借回忆复述）：...the authors, who are apparently not material physicists, are naive to think physics work like this（你们这些外行居然觉得物理是这样的，真是太天真了）。还有诸如（凭借记忆），“I’m extremely regretful on my harsh comments, as the senior author has published many original and impactful works. Unfortunately, this is just not one of them” （这个太让人伤心，就不翻译了，因为我的天真让reviewer对大PI的印象都不好了）。事实是：在某个我从来没屑于看的小材料杂志，这个问题曾经讨论过。之所以我当时没有看到，是因为1) 我觉得我的发现太重要了，怎么可能出现在小杂志，必须是Nature Science啊。2) 我当时作为本科生，就是民科，纯粹的门外汉，尤其在物理这种领域。
直接人生影响：没好意思留在那个PI的实验室，甚至第一时间转行不再做材料了（现在回想起来真是因祸得福啊！）；做人变得更谨慎，不相信基础科学的一级结论有什么漏洞了。
一时上头写了一堆有的没的，算是给你一个可能的未来的展示吧。能量守恒定律在量子力学范畴里我记得是可以violate的，只要within the limit of uncertainty，（此处省略一万字因为好久没看文献而可能说错的结论），不要太兴奋，不要太相信自己，但是如果对这个问题的结论真的好奇，那就去不报世俗目的地找出答案吧。
————————— 31 ET 19:35 再更 ——————————
发现有的答案嘲讽的好凶啊，大家对题主友善一点呀，毕竟年轻的时候觉得自己是翻天覆地的奇才好像挺常见的啊。不过题主的核心问题，能不能认为物理学出了问题，答案是不能的。大部分已经多次实验重复证明的结论，是很难很难推翻的（在科学家说法里的很难很难就基本上是不能了），可以被修正，可以找到小例外，但是一人智慧完爆之前所有物理学家这种事，很罕见。

宇转好帖鄙

我怎么记得广义相对论下本来就不是守恒的呢？
https://www.zhihu.com/question/30325351/answer/47658695

王枫13898316786

物理定律是可以被推翻的
但是用已有的物理定律和它的结论基本不可能互相推错
就像是
A+A=2A
Ax2=2A
所以A+A=Ax2
这样的基本定律和结论正反基本就不可能证伪。
但是物理是自然学科，必然会有错误的，或者说不叫错误，只是不完善
比如有一个物理现象分别是1
人们的第一个物理结论是：所有此现象都是1
比如“力是维持运动的原因”
后来发现另一个情况下是2
那么第二个物理结论就是，会依照1、2这样等差发展下去
后来人们做出实验，并验证了第三个数字是3，这样就会更加坚定物理结论2的结论。人们也会依次作为“定律”。
再后来人们惊奇的发现，第四个数字是5！
这怎么办？
后来人们提出物理结论3，“从2开始，2、3、5是差在递增的数列”。
可是结论2错了吗？
并没有
它适用于前三个情况，结论3适用于后三个情。
这就是人们发现用了很多年的经典物理在高速或者微观情况不适用而开发出相对论和量子理论的过程。
等到未来的某一天，人们发现并验证，第五个数字是8，那结论3就更没问了。
说到这里我们再整理一下这串数字和结论

1--2--3--5--8
结论2:（只适用前三项情况）这段数字是等差，差为1。
结论3:（只适用第二项之后）这段数字是差为等差数列的数列，差的差为1。

那么，未来，第六个数字是几？
这么预言的话，第六个数字应该是12。
你说有没有可能是13？当然有可能！
那要是13怎么办呢？
相信有心的朋友应该能看出来了
1-2-3-5-8-13是缺了一个首项的斐波那契数列

斐波那契数列：1-1-2-3-5-8-13依次类推，后一项是前两项的和

如果要类比的话，这可能就是所谓的宇宙大统一理论了吧。


那么回到题目
结论会被推翻么？
会，基本上所有结论都是有适用条件的，条件下成立就像我们上面说的，在几项内是正确的，超过这个范围就是错误的。
不会，你在这个条件内是不能证明这个条件是错的，比如人们常说的“光速不变理论”就是在相对论的参考系（惯性参考系）下才成立的，在相对论中他是个前提，不是结论。