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科学求真，岂容伪学!
就"黑洞热力学"项目通过国家自然科学奖初评给中国科学界的公开信
梅 晓 春 (福州原创物理研究所)
2011年度国家科学自然科学奖初评结果日前公布，中科学院理论物理研究所蔡荣根和张元仲研究员，上海交通大学物理系王斌教授的"引力体系动力学和热力学性质及其内在联系的研究"项目通过初评。国家科学技术奖励工作办公室发表公告，自2011年7月7日至7月26日，任何单位或者个人对初评的公布项目持有异议，均可以书面方式实名提出，并承诺为异议者保密。对此初评通过项目，我已向国家科学技术奖励办公室提出异议。鉴于这个问题涉及物理学基础和科学真伪，关系到物理学未来的发展方向，同时关乎学术民主和国家科学决策等重大问题，我认为有必要将我的异议公开。故特发此公开信，希望科学界的同行们能关注这件事。 蔡、张、王三人的项目实际上是爱因斯坦引力理论的"奇异性黑洞热力学"问题研究，至于为何不在标题中体现"黑洞"实质，本人不予妄猜。"奇异性黑洞"在物理学上是争议极大的问题，太多的人认为它是自然界中根本不存在的虚幻之物。同时学术界也有不少人不认可霍金和贝肯斯坦等提出的"黑洞热力学"（见附件3），认为所谓的"黑洞熵"实际上是对"热力学熵"概念的滥用。我本人则证明，"奇异性黑洞"理论建立在错误的数学计算的基础上，没有任何科学价值的（见附件1和2）。事实上"奇异性黑洞"至今没有得到任何实验和天文观察的支持，完全是理论家们匿想出来的东西。说它是假科学、伪科学一点也不为过！目前物理学刊物大量发表的这类文章基本上都是学术垃圾，如果不予制止，将对科学贻害无穷。对这种研究授予国家自然科学奖是对科学的侮辱，鲜花插在牛粪上，中国自然科学最高奖不能承受这种耻辱。我的异议建立在对此问题几十年研究的基础上，有足够的数学和物理学根据。由于这种异议，我长期以来备受所谓的相对论科学共同体学术压制的经历，也应当让科学界了解和深思。 天体物理学中所谓的黑洞指的是引力足够强的天体，其中物质发出的光无法逃离天体表面，以至于远处的观察者无法直接观察到它们的存在。黑洞两种，一种是牛顿黑洞，另一种是爱因斯坦黑洞。牛顿黑洞内物质是正常的，密度没有无穷大。爱因斯坦用弯曲时空描述引力场，在某些特殊的情况下，时空曲率出现无穷大，就产生了所谓的奇异性黑洞。奇异性黑洞有一个被称为视界的空间区域，在视界以内的物质会被引力压缩成一个点，密度无穷大体积无穷小。由此还牵扯出所谓的白洞，虫洞和时间机器等荒唐至极，怪诞无比的东西。一个人可以通过虫洞回到过去杀父娶母，在爱因斯坦理论中，这种时空穿越已经不仅仅是科幻小说的情景剧。宇宙被认为通过大爆炸从一个奇点无中生有，西方教会的上帝创世之说被认为找到科学根据。近代科学赖以成长的唯物论，因果论和物质不灭观念被当成垃圾扫地出门，这就是爱因斯坦时空弯曲引力理论导致的严重后果。 从物理学的角度，理论一旦出现无穷大，就应当引起警惕，这里一定隐藏了什么问题。纵观科学史，无穷大常常导致物理学危机，物理学往往是通过超越无穷大而进步的。比如一百多年前的那场科学革命，紫外辐射无穷大的克服导致量子力学的诞生，否定了相互作用传递速度的无穷大导致然狭义相对论的建立。然而一百年后的今天，在现代天体物理学和宇宙学中再次出现无穷大时，理论家们却将它当成钟爱的宠物，以欣赏的心态把玩，物理学家们难道一点都没有感到不对劲？忽悠纳税人的钱为你们买单，自娱自乐玩了几十年，现在还要全国老百姓为你们喝彩不成？ 我自大学生时代起就对爱因斯坦"奇异性黑洞"理论产生怀疑。上世纪九十年代初完成了一篇论文，题目是《均匀细圆环和双球体引力场的奇点与爱因斯坦引力场方程的合理性问题》。文中从爱因斯坦引力场方程的轴对称克尔解和克尔-纽曼解出发，通过坐标变换求得质量细圆环和双球体静态分布的引力场方程解。结果表明不论细圆环和双球体的质量和密度为何，哪怕是极小的质量分布和极弱的场，在细圆环中心和双球体球表面接触点的空间曲率都是无穷大，且奇点完全裸露在空间中。也就是说你随便拿一条铁丝，将它弯成一个环，其中心点上都会出现一个黑洞！真是荒谬至极，可笑至极。在环和双球体表面附近空间也是高度弯曲的，结果与实际情况完全不符。这样的结果只能说明，爱因斯引力理论中出现的时空奇性实际上不是由高密度大质量物质引起，而是采用弯曲时空的描述方法引起，与真实物理世界完全无关。 此后我又完成了另外一个奇异性黑洞不存在的证明，题为《密度均匀空心球和实心球体内部引力场方程的精确解与奇点定理》。文中指出，按目前理论计算球对称分布引力场的施瓦西内部解时，为了避免球中心点上出现奇点，必须假定积分常数为零。然而按照微分方程理论，积分常数应当由边界条件确定，而不是由球心的度规确定。由于弯曲空间中三维球的体积与平直空间中三维球的体积不一样，这个积分常数不可能等于零。其结果是，不论空心球和实心球的质量和密度是多少，其中心点上都会出现时空奇点。也就是说即使对足球、篮球、排球、兵乓球、棒球、高尔夫球，以及所有日常生活中见到的空心球和实心球体，其中心点上都会出现黑洞。荒唐的结果再次出现！即使按彭若斯提出了宇宙监督假设，也掩盖不了这种在地球表面普通物质系统中出现的时空奇点。我的结论是非常明确的，即使不考虑爱因斯坦引力理论是否正确的问题，由于没有考虑弯曲空间中三维球的边界条件也必须是弯曲的，现有的"奇异性黑洞"理论的所有计算都是错的。 目前的天体物理学认为大型星系和类星体的中心存在黑洞，然而"奇异性黑洞"从来都没有被证实。按照美国哈佛大学史密森天体物理研究中心Rudolf Schild等人的观测，类星体的中心的所谓黑洞实际上是"磁场急剧收缩体"。由于存在磁场和物质，类星体的中心根本不可能是收缩成一个奇点的黑洞。因此宇宙空间中如果真的存在黑洞，就只能是牛顿黑洞，不可能是爱因斯坦黑洞。 霍金早年证明的奇点定理指出，只要因果性原理成立和存在物质分布，按照爱因斯坦引力理论，时空中一定存在奇点。只不过霍金剑走偏锋，没有看到它对爱因斯坦引力理论的毁灭性作用，反而走向另一个极端，承认时空奇点的合法性，并在此基础上建起各种理论。我的"奇异黑洞"不可能的证明实际上只是霍金奇点定理的具体实现，它对爱因斯坦的弯曲时空引力理论和"奇异黑洞"预言是致命的。这两个证明在数学上是严格的，在物理上是无可挑剔的。二十多年来，已经有不少物理学同行读过这两篇文章，至今无人能指出其中有错。 然而当我试图到学术会议上进行公开交流，或按正常途径向物理刊物投稿时，却遭到引力与相对论天体物理学界所谓科学共同体某些人的强烈阻击。他们利用手中把持话语权，总是试图将不利于他们的学术思想扼杀于萌芽和无形中。近二十年来多次投稿，从来都是给不出学术意见而退稿。有些杂志的编辑甚至直截了当地说，任何物理学杂志都不可能刊登我这种文章。 上世纪九十年代初，在上海华东理工大学召开的引力与相对论天体物理学年会上，组委会不允许我做论文报告。一百多位参会者，唯一只有我获此殊荣。2009年兰州大学的会议和2010年河北大学的会议，我类似内容的报告又两次被引力与相对论天体物理学会拒绝，尽管我1986年就是该学会的会员。几十年来我在国内参加过许多学术会议，从来没有见过如此霸道的学术团体。顺我者昌，逆我者亡，只允许效忠爱因斯坦，不允许心有旁鹜，否则就要被革出教门。中国物理学会的一个下属的专业分会，竟被弄得像一个江湖帮会。 自上世纪初以来，科学得到巨大的进步。爱因斯坦贡献巨大，功不可没。然而科学在进步，人类视野在扩大。百年后的今天，科学的天空又布满了乌云。物理学和宇宙学中出现的种种重大疑难问题，预示着新一轮的物理学革命又将来临，这已经成为科学界许多人的共识。问题是变革的切入点在哪里呢？科学史的教训已经给了我们启示，物理学哪里出现无穷大，问题就在哪里。因此事情变得没有悬念，问题就出在爱因斯坦广义相对论！请物理学家们仔细想想，爱因斯坦引力理论无法量子化，量子力学与广义相对论无法融合，问题与引力有关。宇宙学预言而又找不到的暗物质和暗能量，也与引力有关。天体物理学中的黑洞、白洞、虫洞等时空鬼洞，更是引力的直接产物。之所以提出高维时空的超弦理论，还不是因为爱因斯坦引力理论无法重整化，如今弦断有谁听呢？所有矛盾的焦点都指向引力，作为现代引力的标准理论，爱因斯坦广义相对论岂能置身事外。 更具体地说，广义相对论采用弯曲时空的几何方式描述引力相互作用。而自然界中其他三种相互作用在平直时空中采用动力学方式描述，它们天生就格格不入，是水火不容的。爱因斯坦引力理论形式看似美妙，实际上毛病太多，其他相互作用理论就没有那么多莫名其妙的东西。因此如果要建立物理学大统一理论，只能是爱因斯坦引力理论向其他理论靠拢。而不是将其他相互作用理论几何化，来向爱因斯坦引力理论靠拢。物理学家的出路只有一条，那就是放弃引力的几何化描述方式，重新回到平直时空的动力学描述的轨道上来。 实际上已经有许多物理学者认识到这一点，几十年来国内外已经很多人在此方向努力，得到不少可喜的成果。国内汕头大学物理系已故教授章均豪和我本人都已提出较为系统的理论，通过修正牛顿引力理论，同样能得到满足洛伦兹变换不变性的引力理论，使之能解释支持爱因斯坦广义相对论的几个实验，却没有爱因斯坦引力理论的种种问题。如果能在平直时空中重建引力理论，物理学就将重新走上正道，现有理论中的所有问题都可能解决。更何况学术研究推崇百花齐放，百家争鸣，多一条路对物理学只有好处，没有坏处。 然而主流学术界某些人对待不同学术意见的行为，却非常令人不齿。他们将爱因斯坦捧为神灵，将他的理论视为圣经，将不同意见视为异端邪说左道旁门。利用手中控制的学术资源和地位优势，无情地扼杀任何对爱因斯坦理论持不同意见的声音，把通往正确的引力理论的其他道路堵死。同时通过媒体不停地传递错误的信息，深深误导了社会大众和科学管理机构。关于引力使时空成变成麻花的达利式扭曲，关于物质崩塌成无底深渊的黑洞恐吓，关于宇宙从奇点中无中生有的洗脑式布道，铺天盖地充斥了人们所有的视听。却从来都没有人对媒体和大众说一声，这些都仅仅是一家之言，真实的世界可能相去甚远！ 2008年10 月17日我在《科学时报》发表了"提出八条基本原则，证明爱因斯坦时空、引力与宇宙学理论基础存在严重缺陷"的长文。2009年11月3日，我在国家天文台科普中心与北京媒体的见面会上提出"打破学术垄断，要求学术公平"的呼吁，希望与主流学术界就爱因斯坦理论体系中存在的问题进行公开讨论。会后我将我的《现代物理学基础问题研究》文集寄给一些相关研究人员，并在我的"新浪博客"和"中国预印本服务系统"中建立了一个讨论平台。我指名道姓地邀请中国引力与相对论天体物理学会的五位专家与我华山论剑，其中包括中科学院理论物理研究所蔡荣根和张元仲两位研究员。然而至今为止始终未见他们露面发表只言片语，是自感理亏胆怯了，还是自认高贵，对我等草根学者不屑一顾呢？ 然而错误的就是错误的，哪怕写入教科书，被引用千万遍也没有用。即便爱因斯坦这样的科学巨匠，也必须接受事实和逻辑的拷问，更何况霍金和贝肯斯坦的谬误之作。科学乃天下公器，不可以被人假以科学的名义欺世盗名。既然蔡、张、王三位申请国家自然科学奖，就意味着你们希望成为公众人物。因此你们的学术研究必须经受得了公众的拷问，作为中华人民共和国的公民，我就有权利要求你们公开答复我的质疑。作为中国理论物理学最高研究机构的研究员，你们也有必要向全国的老百姓说清楚，每年耗费国家大量资金，研究这种根本不存在的"奇异性黑洞"的理由所在。既然我已经公开叫板，出于职业的尊严，三位先生也有必要为自己进行公开辩护。作为国内知名的相对论专家，三位也应当有勇气为爱因斯坦理论体系的尊严而进行公开辩护。 如果到国家自然科学奖正式公布之日，三位先生继续保持沉默，高挂免战牌，就只能认为他们默认爱因斯坦理论存在基本性的错误，默认他们研究是无果之花，无根之木。我就将要求中国引力与相对论天体物理学会对我的论文进行评审，对我质疑予以答复。作为中国科协所属的科学机构，有责任和义务对我的质疑予以答复。如果不能有效证明我的论文是错的，国内物理学刊物就没有理由拒绝发表我的文章。公众就应当质疑利用公共资源继续进行"奇异性黑洞"相关研究的合法性。我将建议国家自然科学基金会和各级科学资金管理机构，立即停止对"奇异性黑洞"类似研究项目的支持，并逐渐减少对爱因斯坦弯曲时空引力理论研究的支持力度，转而支持平直时空引力理论的研究。同时希望国内媒体停止错误理论的宣传，告诉公众科学真相。 中国基础科学需要真正具有原创意义的东西，这大家都很清楚。党和国家对基础科学研究高度关心，财政支持力度巨大，这是国人有目共睹的。然而这么多年过去了，国内却一直未能出现对世界科学具有影响力的东西。问题的症结何在？是否基本思维方式存在问题？从事科学的人对"钱学森之问"都应当深思，我们不能总是跟在西方人的背后，拾人牙慧，永做跟班。应当鼓励国内学者提出原创性理论，到世界科学舞台上去亮剑。在物理学面临的新一轮变革中，支持国内学者与西方人一争高低，这才是正道。 因此我想借此机会，再次真诚地希望国内相对论专家们能清醒过来，看清爱因斯坦理论体系存在严重的问题，迷途知返，不要继续在时空扭曲的黑洞中沉沦。而应当率先抢占先机，尽快投入到新一代的时空、引力和宇宙学理论的研究中去。在人类探索自然的历史长河中，这种机会千载难逢，可遇不可求。在世界科学竞争如此激烈的时代，这种机会转瞬即逝，时不再来。中国人已经错过第一次和第二次机会，不能再错过第三次。如果我的这个公开信能对此有所帮助，实乃科学大幸，国家甚幸，本人甚幸。 更多的详情可访问"梅晓春新浪博客"（http://blog.sina.com.cn/mxc001>）了解，我的相关论文可在《中国预印本服务系统》查询，也可通过电子邮箱：mxc001@163.com 附件： 1. 梅晓春，密度均匀空心球和实心球体内部引力场方程的精确解与奇点定理--爱因斯坦奇异性黑洞不可能存在的证明（1）。 2. 梅晓春，均匀细圆环和双球体引力场的奇点与爱因斯坦引力场方程的合理性问题--爱因斯坦奇异性黑洞不可能存在的证明（2）。 3. 邓昭镜，J D Bekenstein黑洞热力学理论的内在桎梏，西南师范大学学报(自然科学)，2005年1期。 |
