在哲學(xué)史上,唯物主義和唯心主義的斗爭不知道已有多少年了,到目前為止這個(gè)斗爭的雙方依然強(qiáng)有力的存在著。在伽利略開創(chuàng)現(xiàn)代科學(xué)之前,由于人們對(duì)物質(zhì)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)浮淺,思想上也缺乏理性,使得宗教和迷信泛濫。在那個(gè)很長的時(shí)期內(nèi),唯心主義占了上風(fēng)。經(jīng)典物理學(xué)發(fā)展起來后,特別是到了現(xiàn)代物理學(xué)的偉大成功,極大地促進(jìn)了人們思想觀念的更新。因此現(xiàn)代科學(xué)思想在各個(gè)層面上沖破了層層障礙,洗滌了幾千年來唯心思想帶來的愚昧、腐朽的社會(huì)意識(shí)和封建迷信觀念,從而改變?nèi)说木衩婷?,全社?huì)有了前所未有的巨大進(jìn)步。顯然這段時(shí)間內(nèi),唯物主義占了絕對(duì)的上風(fēng)。這樣,唯物主義思想就變成了科學(xué)家們認(rèn)識(shí)和研究科學(xué)的最基本原則,且在科學(xué)界絕大多數(shù)科學(xué)家已經(jīng)達(dá)成了共識(shí)。可是現(xiàn)在,唯心主義的暗流又正在蠢蠢欲動(dòng),愈來愈有發(fā)展的味道。有個(gè)研究物理的著名大學(xué)的著名校長,他認(rèn)為佛教是研究意識(shí)的,而現(xiàn)在量子力學(xué)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)告訴人們,人類的主觀意識(shí)是客觀物質(zhì)世界的基礎(chǔ)。他是按照量子力學(xué),微觀的粒子從不確定的狀態(tài)變成確定的狀態(tài)是一定要有意識(shí)參與的。因此他認(rèn)為量子力學(xué)證明了佛學(xué)。也就是佛學(xué)的知識(shí)超前了人們通過研究科學(xué)而得到知識(shí)的幾千年時(shí)間。這個(gè)類似的觀點(diǎn)國內(nèi)外大有人在,而且都是大名鼎鼎的科學(xué)家們。我們現(xiàn)在已經(jīng)完全不能理解他們了,對(duì)他們的說法有無盡的困惑。為什么呢?因?yàn)槟切┕拇滴ㄐ闹髁x的人,不僅僅是原來相信認(rèn)為世界的本質(zhì)是意識(shí),不是物質(zhì)決定意識(shí)而是意識(shí)決定物質(zhì)的人——也就是唯心主義的遺老遺少們,而更有甚者的是,原來唯物主義反叛的人們——多半是當(dāng)今的科學(xué)家們,并且以現(xiàn)代科學(xué)結(jié)論為幌子??茖W(xué)家們也相信唯心主義,這是我們完全不能理解的。我們的疑問是,為什么在社會(huì)上甚至科學(xué)界會(huì)出現(xiàn)這種不可思議的狀況?追根尋源,我們發(fā)現(xiàn)是現(xiàn)代物理學(xué)的一門重要的學(xué)科量子力學(xué)的主流學(xué)派的解釋有很大的問題——這就是以波爾為首的哥本哈根體系對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)問題。
玻爾認(rèn)為,在粒子世界所謂的定域性是不存在的,而實(shí)在性從物理學(xué)角度也是無法確定的。按照哥本哈根學(xué)派的解釋,客觀物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是由主觀意識(shí)決定的。這種對(duì)微觀世界規(guī)律的解釋已主導(dǎo)了物理界幾十年,到現(xiàn)在還深刻地影響著大多數(shù)科學(xué)家的思想。這就是現(xiàn)代唯心主義的根源。
在唯物主義們的頭腦中,客觀世界的定域性和實(shí)在性是根深蒂固在自然界存在的。定域性是指什么呢?一個(gè)物體在每個(gè)時(shí)刻的位置是明確的,比如某個(gè)具體時(shí)間人造衛(wèi)星只可能出現(xiàn)在一個(gè)地方。實(shí)在性是指客觀世界不依賴于人而獨(dú)立存在,也就是唯物主義論。大名鼎鼎的科學(xué)家愛因斯坦堅(jiān)持這種觀點(diǎn),認(rèn)為在微觀領(lǐng)域也應(yīng)該如此。然而量子力學(xué)哥本哈根體系對(duì)微觀世界的認(rèn)知結(jié)論是和他完全相反的,為此愛因斯坦和波爾斗爭了一輩子。遺憾的是現(xiàn)代的實(shí)驗(yàn)好像并不支持愛因斯坦,尤其是惠勒“延遲選擇實(shí)驗(yàn)”的思想和5年后所做的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是:人們當(dāng)下的做法能決定了事物過去的行為,意識(shí)可以決定物質(zhì)和物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。由此他們可以得出因果關(guān)系可以顛倒、甚至人的意識(shí)可以決定月亮是否存在的結(jié)論。這應(yīng)該是極其荒唐的。
那么得出這些錯(cuò)誤的結(jié)論的問題究竟在哪兒呢?想想看吧,這么多最聰明的人都不明白為什么會(huì)這樣,那問題就一定出在現(xiàn)代科學(xué)的本身上,是現(xiàn)代物理學(xué)理論迷惑了他們。目前,相信唯心主義的科學(xué)家們都以為量子力學(xué)的基本原理沒有問題,因?yàn)樗麄兛吹剿坪醅F(xiàn)代社會(huì)的美好進(jìn)程都是量子力學(xué)原理主導(dǎo)的,都證明了量子力學(xué)是正確的。這是真的嗎?我看未必。有些事例是明顯地和量子力學(xué)相違背的。遺憾的是,那些為了維護(hù)哥本哈根體系的學(xué)派是不知道呢,還是有意忽略了它們。請(qǐng)看下面的事實(shí):
1、準(zhǔn)晶態(tài)問題量子力學(xué)是無法解釋的。因?yàn)楦鶕?jù)量子力學(xué),晶體中原子的三維周期排列方式可以概括為14種空間點(diǎn)陣。受這種平移對(duì)稱約束,晶體的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱只能有1、2、3、4、6等5種旋轉(zhuǎn)軸。所以,晶體中原子排列是不允許出現(xiàn)5次或6次以上的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的。而現(xiàn)在的物理實(shí)驗(yàn),已經(jīng)做到有8次、10次、12次對(duì)稱的準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)。
2、前不久,伊利諾伊大學(xué)的物理學(xué)家們對(duì)外宣布了一個(gè)令人興奮的消息:他們找到了一種全新的物質(zhì)形態(tài)——激子態(tài)(excitonium)。這種物質(zhì)形式是由一種玻色子構(gòu)成,這些復(fù)合型的粒子可以使物質(zhì)成為超流體、超導(dǎo)體、甚至是絕緣的電子晶體。這種新出現(xiàn)的量子現(xiàn)象,用現(xiàn)在的量子力學(xué)是無法解釋的,是當(dāng)前的理論難題。也就是說應(yīng)該存在我們還沒有了解的深層次的量子理論。由此我們看到現(xiàn)在的量子力學(xué)有嚴(yán)重的缺陷。
3、今年5月1號(hào),有一篇文章叫《科學(xué)家想要尋找一種新粒子,卻得到了一個(gè)完全相反的結(jié)果》發(fā)表(該文表述的科學(xué)家是研究暗物質(zhì)和對(duì)應(yīng)的暗光子的)。該文部分如下:
“科研人員首先制造了一個(gè)“銫原子噴泉”。他們用銫原子制造了一條單一的原子流。原子流在激光的作用下,會(huì)進(jìn)入一種特殊的狀態(tài)——疊加態(tài)。處于疊加態(tài)的原子流,能夠同時(shí)身處兩個(gè)空間位置。所以這時(shí)候的銫原子流實(shí)際上變成了互相平行的兩條,且由完全相同的原子構(gòu)成。科研人員隨后將兩條原子流合并,合并發(fā)生時(shí),原子流中的原子會(huì)和它們自身發(fā)生干涉,科學(xué)家利用這一過程,對(duì)原子的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行計(jì)算。原子的運(yùn)動(dòng)速度,能夠反映它們被激光光子擊中時(shí)的受力程度,進(jìn)而能夠反映耦合強(qiáng)度。通過這個(gè)方法,科研人員可以以空前的精度,來測算精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)的值。
那么這個(gè)實(shí)驗(yàn)和暗光子有什么關(guān)系呢?暗光子和光子一樣,是一種電磁力的載體。但是暗光子不會(huì)和普通帶電粒子相互作用,而是只和暗物質(zhì)粒子發(fā)生相互作用。
暗光子并不是標(biāo)準(zhǔn)模型內(nèi)的粒子,因此假如它們存在,那么實(shí)際測量結(jié)果,一定會(huì)和標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)測不一樣。也就是說,通過直接測量法獲得的精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù),一定會(huì)和通過間接測量法以及標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測獲得的值有區(qū)別。
有意思的是,這次測量實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)值,還真的和標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測值不一樣。但卻不能證明暗光子存在。因?yàn)閷?shí)際情況非常古怪。”
這個(gè)所謂的古怪是指,測量所獲的數(shù)值出現(xiàn)了異常,但這種異常和設(shè)想的是完全相反的方向上發(fā)生。什么意思呢?難道古怪的含義是不是現(xiàn)在的理論有問題呢?我認(rèn)為是。我對(duì)此有兩個(gè)分析結(jié)論。一、如果確有暗光子的話,它會(huì)影響精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)的測量值。因?yàn)榘凑宅F(xiàn)有的理論,認(rèn)為暗物質(zhì)在銀河系是以“湯”形式普遍分布的,暗物質(zhì)有運(yùn)動(dòng)或變化就會(huì)產(chǎn)生暗光子。暗光子和光子一樣都會(huì)引起精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)的測量值,不過暗光子和光子是相反的影響。實(shí)驗(yàn)和設(shè)想存在暗光子的計(jì)算真好相反,證明暗光子不存在。暗光子不存在,那么暗物質(zhì)也應(yīng)該不存在。二、如果沒有暗光子,實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是不偏的,但實(shí)際結(jié)果是“完全相反的方向上”,也就是偏了很多。科學(xué)家們分析實(shí)驗(yàn)的有效性是,誤差率雖達(dá)到了200分之1,應(yīng)該還是有效的。這說明什么呢?實(shí)驗(yàn)科學(xué)家根據(jù)量子力學(xué)認(rèn)為,“原子流在激光的作用下,會(huì)進(jìn)入一種特殊的狀態(tài)——疊加態(tài)”。但是實(shí)驗(yàn)的結(jié)論好像并不支持,否則不會(huì)出現(xiàn)精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)有偏的情況。這個(gè)實(shí)驗(yàn)告訴我們,要么沒有微觀粒子疊加態(tài)的問題,即哥本哈根的體系不對(duì)了,要么沒有精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)的概念,即量子理論都不對(duì)了。
以上三個(gè)實(shí)驗(yàn),都指明量子力學(xué)有嚴(yán)重問題。特別是在惠勒的“延遲選擇實(shí)驗(yàn)”中,如果我們確認(rèn)唯物論是正確的話,那么哥本哈根體系的思想就是錯(cuò)誤的。這里我們想通過對(duì)惠勒的“延遲選擇實(shí)驗(yàn)”的分析來說明我們的觀點(diǎn)。下面是惠勒的“延遲選擇實(shí)驗(yàn)”:
上圖是實(shí)驗(yàn)的示意圖?;堇沼冒脲冦y的反射鏡P把光分為兩路,一路反射,一路透射。然后再用兩面鏡子A和B把兩路光匯聚到C。開始紅圈里的半透鏡先不放,光子一個(gè)一個(gè)從激光器射出,一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)一半光子進(jìn)入探測器X,另一半進(jìn)入探測器Y。說明光子一半走了A路,另一半走了B路。放上紅圈里的半透鏡P’后,交叉的兩路光又合并了,探測器X和Y處都看到干涉條紋。即使光子一個(gè)一個(gè)發(fā)射,干涉條紋依然存在,說每個(gè)光子是同時(shí)走A和B兩條路,到達(dá)C后再和自己發(fā)生干涉。
簡單說就個(gè)實(shí)驗(yàn)可以有兩種情況可做:(1)如果我們不在終點(diǎn)P’插入半透鏡。按照哥本哈根體系的觀點(diǎn),那么一個(gè)光子作為不可分的粒子,要么從A過來,要么從B過來,“光子只走了其中某一條路線”。(2)如果我們在終點(diǎn)P’插入半透鏡。相位適當(dāng)時(shí),光子在此處發(fā)生了干涉。也就是說“光子同時(shí)走過兩條路線”。這樣為什么說會(huì)有延遲選擇呢?因?yàn)榍闆r(1)和情況(2)是完全矛盾的,我們現(xiàn)在設(shè)想,在沒有插入這個(gè)半透鏡P前,是情況(1)正在發(fā)生,但就在情況(1)這個(gè)“事件”即將結(jié)束時(shí),我們突然插入了半透鏡P’,于是情況(2)發(fā)生了。那么(1)的情況改變成(2)的情況,從結(jié)果上看好像(1)的情況從來沒有發(fā)生過。事實(shí)上(1)的情況已經(jīng)發(fā)生了一半。這樣說來,好像“過去”既定發(fā)生了一半的客觀事實(shí),在人為的操作下坍塌了!或者說現(xiàn)在“插入半透鏡”的這個(gè)行為改寫了過去已經(jīng)客觀發(fā)生了一半的既定事實(shí)!這個(gè)說法得出的結(jié)論就是現(xiàn)在可以改變過去。這就是所謂的延遲選擇的含義。
顯然,延遲實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)重問題就是對(duì)光的錯(cuò)誤理解,是哥本哈根體系思想性的問題。他們以為光既是粒子又是波。在(1)實(shí)驗(yàn),光作為“粒子”在通過第一個(gè)半透鏡P后,各按概率50%出現(xiàn)在兩條路徑上,路徑上的光子不是同時(shí)的。在(2)的實(shí)驗(yàn),光作為波可以分為兩個(gè)相干光子,所以在P’處可以看到干涉條紋。顯然是(1)的情況的說法錯(cuò)。哥本哈根體系把光在空間出現(xiàn)的狀態(tài),理解為一種有光子和沒有光子的疊加態(tài),當(dāng)測量光時(shí),有一種情況塌縮了——即要么測的有光要么沒有,但是概率上各占50%。這就是惠勒“延遲選擇實(shí)驗(yàn)”的思想性錯(cuò)誤的原因。其實(shí)根本就沒有這種情況,是量子力學(xué)理論上的臆想。因?yàn)楣獠皇橇W?,它就是電磁波。電磁波在界面是可以一分為二的,也就是說路徑上的光是同時(shí)的。因此兩相干光在第二個(gè)半透鏡相遇產(chǎn)生干涉是正常的,哪有延遲選擇之說。
其實(shí)從原子論的發(fā)光機(jī)制來看,光是以片段波運(yùn)行的,高能“光子”之所以有粒子性,就是因?yàn)槟芰看蟮墓庾与姶耪穹螅瑑H一個(gè)片段(一個(gè)光子)就可以加速電子以達(dá)到改變電子的運(yùn)動(dòng)。我們估計(jì)(未成熟的設(shè)想)光子的生成是這樣的:激發(fā)態(tài)電子試振-然后躍遷-在次級(jí)態(tài)余振,這樣就形成了光。下面給出光子被產(chǎn)生的過程圖示:
這就是光的比較正確的概念,它并不像是有真正的粒子的含義。正因?yàn)榛堇諏?duì)光的理解的錯(cuò)誤和粒子有量子疊加態(tài)的錯(cuò)誤,以致于大多數(shù)科學(xué)家們認(rèn)為是人們的測量決定了光的先前的運(yùn)動(dòng),這就有了延遲的說法。這樣唯心論被發(fā)揚(yáng)光大了,什么人的意志可以決定物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)的謬論都出現(xiàn)了。
那么,為什么說光不是粒子?我們先看看光子說的概念:愛因斯坦的光子說認(rèn)為,光以能量E=hγ(γ為頻率,h為普朗克常量、)動(dòng)量P=h/λ=hγ/c在空間傳播,光是不連續(xù)的而是一份一份的,每一份叫做一個(gè)光子。顯然這沒有說光就是粒子。過去的人們之所以把光在某些特定的場合看成是粒子,原因是有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。一個(gè)是愛因斯坦能“解釋”的光電效應(yīng),另一個(gè)是康普頓散射實(shí)驗(yàn)。
這個(gè)光電效應(yīng)過去用經(jīng)典理論無法解釋。經(jīng)典理論認(rèn)為,按照波動(dòng)理論,光的能量應(yīng)該與光波振動(dòng)的振幅(宏觀表現(xiàn)就是發(fā)光強(qiáng)度)成正相關(guān),則不管用什么頻率的光,只要發(fā)光強(qiáng)度足夠大,絕對(duì)可以產(chǎn)生光電效應(yīng)的。過去的實(shí)驗(yàn)頻率低的強(qiáng)光沒有產(chǎn)生光電效應(yīng),因此電磁波理論就無法解釋了。由此就有了一個(gè)截止頻率的問題。因?yàn)閻垡蛩固菇忉屃诉^去的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn),才有了光的粒子性的說法。但是,現(xiàn)在用激光做實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),其實(shí)并沒有截止頻率的問題。用幾個(gè)頻率小的激光就可以把截止頻率較大于光頻的金屬表面的電子打出來。所以,沒有截止頻率問題了就應(yīng)該拋棄光具有粒子性的說法。
問題是,為什么低頻激光也能能產(chǎn)生光電效應(yīng)而一般光就不行?對(duì)一般光而言,因?yàn)橐粋€(gè)原子的放光是極其短暫的。各個(gè)原子發(fā)的光看起來是連續(xù)的,其實(shí)是完全不連續(xù)(有上圖看到)。各個(gè)片段光且引起的電子震蕩是可以相消的(注,現(xiàn)在光的照射還可以降溫),所以沒有效應(yīng)??杉す饩筒灰粯恿耍窍喔傻?,各個(gè)光步調(diào)一致,電子能獲得足夠的能量產(chǎn)生光電效應(yīng)。可見經(jīng)典理論的電磁說完全可以解釋光電效應(yīng),而無須用光具有粒子性來說明。
而康普頓散射實(shí)驗(yàn),是因?yàn)橛昧肆W拥膭?dòng)量能量守恒而加強(qiáng)了光的粒子性說法。其實(shí)這個(gè)說法是最欠缺的。因?yàn)殡姶挪ū緛砭陀袆?dòng)量能量,電磁波和別的粒子相互作用當(dāng)然滿足能量動(dòng)量守恒。實(shí)驗(yàn)室把光看成是一個(gè)粒子,僅僅是計(jì)算方便而已,并不能證明光的粒子性。事實(shí)上康普頓散射有新的光的出現(xiàn),這只能用電磁波理論才能解釋,這恰恰證明光的波動(dòng)性而非粒子性。
以上糾正了歷史上認(rèn)為光具有粒子性的兩個(gè)典型實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,因此光的波粒二像性應(yīng)該被否決。那么基本粒子有沒有波粒二像性呢?應(yīng)該有,這不是因?yàn)橛辛穗娮拥难苌浜透缮娴膶?shí)驗(yàn)結(jié)論,而是理論上的結(jié)論。這里我們先簡單地談?wù)剼v史上愛因斯坦有關(guān)電子的衍射和干涉問題和波爾的爭論。
在電子的衍射事例中,波爾認(rèn)為電子的運(yùn)動(dòng)只不過是有按概率分布的概率波決定的。而愛因斯坦認(rèn)為概率論暗示了一種超距作用,違背相對(duì)論,是不正確的說法。在對(duì)基本粒子及測量的理解上,波爾強(qiáng)調(diào),基本粒子的位置是不確定的、在測量粒子時(shí)波函數(shù)塌縮,量子疊加態(tài)消失。愛因斯坦認(rèn)為波爾的觀點(diǎn)違背了物質(zhì)存在的定域性和實(shí)在性。這個(gè)爭論好像科學(xué)家們都相信波爾,因?yàn)殡娮拥母缮婧脱苌鋵?shí)驗(yàn)似乎證明了波爾的正確,而愛因斯坦又說不出自己的道理,只能說一定存在一個(gè)隱含的道理,只是我們現(xiàn)在不知道而已——這就是愛因斯坦的隱變量理論。這個(gè)爭論到現(xiàn)在被被唯心主義科學(xué)家們確認(rèn)的結(jié)果是:(1)粒子肯定有波動(dòng)性,因?yàn)檫@是實(shí)驗(yàn)事實(shí);(2)粒子的不確定性和量子塌縮理論是微觀世界最本質(zhì)的東西。因?yàn)橛辛说诙€(gè)結(jié)論,所以才有了現(xiàn)在還在爭論的量子糾纏的概念,才有了惠勒“延遲選擇實(shí)驗(yàn)”的思想。顯然愛因斯坦和波爾爭論的失敗,也是被自己確立的光的粒子性誤導(dǎo)了。
我們不反對(duì)基本事實(shí),即粒子一定有波動(dòng)性;我們也相信客觀世界的定域性和實(shí)在性,堅(jiān)定確信愛因斯坦的隱變量理論。為此我對(duì)現(xiàn)代物理默默研究了35年,我的研究表明愛因斯坦的隱變量理論存在,就出現(xiàn)在我的《質(zhì)電統(tǒng)一理論》。這個(gè)理論告訴我們:(1)微觀粒子一定是量子化的,基本粒子確實(shí)服從泡利原理或色量子原理。(2)量子力學(xué)波函數(shù)所描述的基本粒子在空間出現(xiàn)的幾率,本質(zhì)是電磁波的運(yùn)動(dòng)和快子在宇宙中豐度的一個(gè)概率值的綜合結(jié)果。(3)物質(zhì)世界的本原是光子和快子。這里注意,我的快子不是先前理論的快子,而是荷電的一種表現(xiàn)。而基本粒子就是電磁波的運(yùn)動(dòng)和快子組成的,它具有波粒二像性是一定的。這大概就是愛因斯坦所說的或要找到的隱變量理論。
有必要說明的是,我們反對(duì)量子力學(xué)主要是反對(duì)哥本哈根體系對(duì)量子現(xiàn)象的臆想解釋,反對(duì)用虛數(shù)表達(dá)的量子力學(xué)方程,不反對(duì)量子理論。當(dāng)然這個(gè)理論要改變不少,要按照我的理論來嚴(yán)格規(guī)劃。因?yàn)榱孔蝇F(xiàn)象在我的理論中是嚴(yán)格的數(shù)學(xué)解,也就是說,可以從基本理論——質(zhì)電統(tǒng)一理論可導(dǎo)出量子現(xiàn)象。并且它還有付產(chǎn)品,能導(dǎo)出反物質(zhì)。正反物質(zhì)的差異就是基本粒子旋轉(zhuǎn)方向相反而已,這和量子力學(xué)反物質(zhì)的概念內(nèi)涵是不一樣的。
以上我們的分析看到,唯物論和唯心論在現(xiàn)時(shí)刻的爭論,主要還是知識(shí)層面上的。因?yàn)榭茖W(xué)家們?nèi)狈ι顚哟蔚牧孔永碚摰恼J(rèn)知,被唯心主義學(xué)派鉆了空子。我們相信,隨著隱變量理論的深入研究,會(huì)給唯物主義的科學(xué)以朗朗的天空。到那時(shí),科學(xué)研究有雨潤、有彩虹,鮮花滿地,沁人心脾,一個(gè)偉大的時(shí)代。
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