评陈绍光的量子旋进论基本原理 ----21世纪弦学宇宙的统一规范之路 王德奎(四川省绵阳日报社) 【摘要】如果把陈绍光教授类似两个桶之间能形成螺旋环流上升的量子旋进论,看成泰勒桶类似的图像,能使我们更准确、精细地来全面研究弦论与基本粒子及其超伴子、暗物质、暗能量等的统一规范之路。 【关键词】量子旋进论 泰勒桶 里奇张量 里奇辐射
四川科技出版社2004年出版的陈绍光教授的《引力起源与引力红移》一书,有一个重要的观点,叫做"量子旋进论"。在这之前的2002年,四川科技出版社也曾出版过我们的《三旋理论初探》一书,内容属于圈量子三旋论的数学及其应用。但我们知道陈绍光及其量子旋进论,已是在2011年末的"季灏-陈绍光问题"讨论,因陈绍光教授指责季灏先生是把"相对论与牛顿力学能混合应用"。由于这涉及彭罗斯和佩雷尔曼的里奇张量与里奇流的研究,才引起我们的注意。
一、陈绍光的"非点"及"动与静"思想 网名"qapin"的先生说,量子旋进论是用"非点模型"首先取得了实质性研究成果的论文。原稿完成于1964年6月10日,与夸克模型和弦模型产生于同一年代。该文1978年在清华大学公开报告后,受到了中央领导重视并指示刘达校长支持该项研究。此后,作者被从江西宜春计量所调入江西省科学院,并在清华大学、江西省科委和江西省科学院三方合作支持下,长驻清华大学专心研究了12年。由该论文发展出来的研究成果,发表了几十篇论文和两部专著。 据报道,陈绍光1936年出生于江西宜春,1959年毕业于北京大学物理系,一直致力于理论物理和实验物理的研究工作。1978年他提出两项重大的物理课题,引起了邓小平同志的高度关注,并指示相关单位给予充分的支持。自此,陈绍光调入江西省科学院并派往清华大学物理系从事理论物理与实验物理的研究工作。他在清华大学约12年,除完成国家自然科学基金多项课题之外,潜心从事理论物理的探索,获得许多重大的突破。1997年,陈绍光退休来到深圳,在深圳市民营企业家的帮助下,仍然活跃在科技第一线。 报道说,陈绍光思维活跃而严谨,理论造诣深厚,而且实际的设计和动手能力很强。2003年,陈绍光将多年的研究成果整理成一部科学论著《引力起源与引力红移--谁引爆了宇宙》,此书是陈绍光20年来研究成果的精华,除公开发表过的引力屏蔽效应外,其余都是首次公开面世,许多命题都有突破性的进展,其深远的影响难以评价。 《引力起源与引力红移》有哪些重大突破呢?据介绍陈绍光是从量子场论出发,深入阐明了真空极化机制,得出一个新的引力公式。这是一个新的引力定律,它是牛顿万有引力定律和广义相对论的重大完善和发展。牛顿万有引力定律不能解释的问题,新的引力公式都可以作出解释。用这个公式解决了许多以前的理论和实验不相洽的重大物理问题。例如:引力屏蔽效应,地球重力场的量子效应。有专家认为,这本书无论从广泛性来讲,还是从深刻性、深远性来讲,都是新中国成立以来所罕见。2004年3月12日下午陈绍光在深圳大学举行的"引力理论的研究"学术报告会,是他的新引力定律是在深圳完成并属国内首次公之于世。 1、qapin说,1964年陈绍光领先弦模型和夸克模型的《量子旋进论》,是说以弦论和夸克为坐标,即是以相近的认识发表思想。但量子旋进论,只是与"非点"的思想接近。 如果只是这一点,层子论也是非点论。从夸克到弦论,"非点"的发展是量子圈环和量子球体在竞争。弦论的发展是超弦,即开弦和闭弦兼备。夸克从量子色动编码看,基础也是量子圈环的自旋,而不是量子球体的自旋,才具有多色粒子态。所以最后归结到圈量子引力理论,是"非点"之争的指向。正是在这一研究上,我国的"三旋理论"在1959年创立,也领先弦模型和夸克模型。改革开放后,三旋理论1983年开始在铅印刊物发表论文,到2007年已经出版《三旋理论初探》和《求衡论---庞加莱猜想应用》等5部专著和100多篇论文。量子旋进论和圈量子三旋论是相争?还是相反相成、相辅相成?我们认为,国内还是和谐的好。 1)qapin的回答是:"说的不错。参考的坐标,只能用国际的主流理论‘夸克模型'和‘弦模型';要竞争,也只能跟主流理论竞争。因为三旋理论和陈老师的量子旋进论,目前都是无人问津的东西,要成为国际主流理论至少还需要一百年。这也是陈老师不急于发表《量子旋进论》的原因"。qapin说:"三旋理论和陈老师的量子旋进论当时都未能发表,让‘夸克模型'和‘弦模型'己经風行世界。我国理论物理所李淼和许多高校的理论物理研究者,尤其是年轻一代都成了‘弦模型'的追随者。想要改变,就不仅是学术问题,更涉及到实际利益,决不是一两代人能实现的。陈老师与三旋理论没有任何要相争的东西,他也没有与‘夸克模型'和‘弦模型'竞争的兴趣。他现在发表,是留待22世纪或23世纪的人查阅的。他相信到那时,《量子旋进论》肯定会流行的。让后几代人客观地评价去吧!" 2)有网名"不对不对又错了"的先生指出,2004年4月29日,陈绍光在北京大学作学术报告公布他的第三预言说:"今年4月20日发射升空的美国引力探测器B,将探测不到广义相对论预言的时空扭曲。即探测器B中的四个镀铌的石英超导陀螺的转轴,不会因地球的自转而改变相对方位"。当年6月10日,陈绍光应深圳市科协和深圳大学邀请,在深圳大学再次作学术报告时,重申了上述预言。这是他论证大爆炸论与广义相对论直接相矛盾,揭露引力红移实验结果造假。但到2011年底,陈绍光不再提他在2004年的大胆预言了。因为实验结果支持了广义相对论。陈绍光的第三预言失败,原因非常简单,陈绍光历来反对相对论,他越想推翻相对论,而相对论却一再被实验证实。 3)对此,我们认为,应该对陈绍光老师的预言持宽容态度。我们对陈绍光教授是尊敬的。我们认同,三旋理论和陈老师的理论目前都是无人问津的东西,要成为国际主流理论至少还需要一百年;要竞争只能跟主流理论竞争。但我们也许与陈绍光教授及其学生的理解不同,即不是一定要打垮夸克论、弦论、相对论、大爆炸宇宙论,才是竞争,才是跟国际主流竞争。因为虽然夸克论、弦论、相对论、大爆炸宇宙论已经成为主流,但是在它们开辟的航道的前头,仍有大片的光明,如量子色动能源、色动化学、色动几何等应用,这就是三旋理论在夸克论、弦论后来居上后,仍在前行的动力。但以上有人说,我国科学家陈绍光的第三预言:引力探测器B是负结果,被证实失败。原因是陈绍光历来反对相对论,想作爱因斯坦第二。 我们问道:如果现在出版的陈绍光教授1964年的老论文《量子旋进论》,是一篇与夸克模型和弦理论模型同年代提出的,却首先取得了实质性的研究成果,得出了众多与实验相符合的预言,是他因为反对相对论、大爆炸宇宙论、夸克论、弦论(1964年前后,当时的弦论称靴袢理论),是否与当时国内潮流需要合拍,才受到上层重视,得以给予研究条件的吗? 4)qapin先生很生气地说,他说的是陈绍光1978年在清华大学公开报告后,而不是1964年就开始受到上层重视。他要求:还是将弦论和三旋理论的一个可以实验检验的成果拿出来!他说,因为学术之争应该是争解释更多实验事实,这才是正途!其他的歪门邪道,他们见多了! 说什么"第三预言失败了",为何不拿出证据来反驳他们的《GP-B 任务失败的原因经陈绍光分析是超导磁屏蔽的漏洞》? 2、大连的"理论思维"张志强先生说,他赞同陈绍光教授的这类观点:"自洽的理论体系不一定完全经得起实验检验,在被实验证实、尤其是证伪的过程中,理论体系不断地改进和发展,从牛顿力学发展到相对论力学和量子力学。理论体系的重大发展总是伴随着物理学时空定义的改进,我们拭目以待新的时空定义出现在中国。"那么陈绍光的量子旋进论的基本思想与运动方程到底是些什么呢?张志强为什么赞同陈绍光的观点呢? 1)张志强说:"时空者,工具也"。陈绍光、汪斌、陈其良的文章《物理学的时空是描述物质运动的工具》,意在平息"绝对时空"与"相对时空"长期无聊的争论,希望人们不要把等效于动量能量变化的"时空收缩"、"时空弯曲"等虚幻的人为概念,当作真实的物理事件来讨论。 2)陈绍光、汪斌、陈其良的文章内容是什么呢?《物理学的时空是描述物质运动的工具》指出:古代流传下来的朴素的观点,空间是指盛装万物的容器,时间是指物质运动变化的顺序。数学空间正是这种朴素的、抽象的、不需要操作定义和计量单位的定性时空。物理学的时空,是定义了时间单位和长度单位的可用于计量的各种的坐标系,是用来测量物理量並通过研究各种物理量之间的关系来发现物质运动规律的,其显著的特征是可操作性和定义性。从定义的人为性和多样性可见:光速无限大的伽利略绝对时空t|r|m和光速有限恒定的闵可夫斯基平直时空(t r)|m以及爱因斯坦的弯曲时空(t r m )等都只是一种工具。 但是,人们在运用具体的物理学时空研究物质的运动规律时,头脑中同时还保留着抽象的数学的时空,并往往把物理学时空与数学和哲学时空混同起来。人类过去很长时间一直以为在不连续的可见物体之间,是什么也没有的空间。当发现空间中有空气后,又认为抽掉空气后的真空是什么也没有的空间。当发现宇宙背景辐射,知道真空並不是空无一物之后,又认为微观粒子的电子与原子核之间总应该是空的。经典场论和量子场论的发展,特别是真空涨落效应也被观测到了之后,才知道粒子之间填有並充满着各种连续的场。但习惯上还是认为连续的场,也是在空间中运动的。一个令人深思的问题是,既然分离的实物之间充满着各种连续的场,实物与场的存在和运动是物质的本性,它並不需要物质之外的腔体(作为容器的客观时空)来装载它,或者说,没有客观时空这个容器,物质照样在运动着。无客观的时空隔在时空定义与动力学方程之间,时空定义与方程直接地融合成一体后,才能与客观世界建立联系而被实验检验。 例如光行差观测法只有结合牛顿动力学求出的地球运动轨道,才能间接地证伪单程光速无限大的假定。物质的运动是实物与场的混合运动以及力学与电磁学的综合运动,而且光速内含在时空定义中,使得可被实验检验的力学与电磁学的动力学方程必需用同一个时空定义的坐标系。对理论体系的起码要求是内部自洽。在被实验证实、尤其是证伪的过程中,理论体系不断地改进和发展,从牛顿力学发展到相对论力学和量子力学。 3)我们说,陈绍光等人的文章有一个问题,就是实物与场的存在和运动不需要物质之外的腔体来装载,但并不是它们之间不存在、不需要界面。时空的定义,有一个叫"点外空间"与"点内空间"的界面认知。从数学到进化数学,称为"实数"与"复数";从物理到射影物理,称为"光速"与"超光速";从生命体到无机物,称为"生"与"死"。我们称为"大量子论"。这也是我们与张志强先生的"理论思维"的分野。张志强先生说三旋理论没有数学描述。其实,约70万字的《三旋理论初探》一书,前面一开始约30万字都是现代数学的描述。 当然张志强也不全赞同陈绍光等人的文章。张志强说:"陈绍光等人对时空的物理学认识是不全面的"。因为时空不仅是描述物质运动的物理学工具,而且也是客观存在或物理实在。即张志强的理论思维比陈绍光等人更保守地坚守"实数"。他正是从"实数"的数据作为物理概念的深化入手,以物理实在的"实数"时空结构为基础概念,考察时空的基本物理属性,尤其对时空的物理"实数"实在性,时空"实数"物理实在与其它诸物理实在的"实数"量化物理关系,完备时空宇宙起源和演化之"实数"物理实在,进行全面的物理学和宇宙学考察并认识时空和宇宙的。当然这是张先生的认知自由,我们尊重他的选择;但他以此作文字"暴力",是不能赞成的。 3、我们认为,陈绍光教授的量子旋进论的基本思想与运动方程有很大的发展空间。 1)陈绍光认为,物理学研究的物质最基本的运动形态及其规律,可以把物质分为具有静止质量的实物和不具有静止质量的场两大类。这与复活两千多年前年近65岁的古希腊杰出思想家巴门尼德与年轻的苏格拉底发生的最为惊人的智力冲突争论的焦点相似:思维与存在、物质与真空存不存在界面?巴门尼德认为:如果不存在界面,即物质世界是整体式的,现实是一个没有变化的统一体,那么运动尤其是不可能的。言下之意,巴门尼德赞成常识内的事物是有界面的。但反对的人很多。芝诺为支持他的老师巴门尼德,设计了几个强有力的混淆常识领域里的运动与界面的悖论参加辩论,希腊神话中的飞毛腿阿基里斯追不上龟的悖论就是其中之一。 2)芝诺是这样论证的:在赛跑的时候,跑得最快的永远追不上跑得最慢的,因为追者首先必须达到被追者的出发点,这样,那个跑得慢的必定总是领先一段路。这里芝诺故意留下陷阱:不提无穷小的差距能否合成一段有限的距离,让人往里跳;而把真实的意图即思维与存在、物质与真空存在界面隐藏起来。 两千多年以来,芝诺悖论诱发了无数场直接的论战,众多试图驳斥芝诺的数学家和哲学家无一不掉进他的陷阱:即认为是解决运动从本质上说是不可能发生的问题,而停留在对无穷小的距离或时间作求和极限的数学分析上。但意犹未尽的人却认为,这种数学分析还不完备。因为芝诺悖论的关键是思维与存在、物质与真空存在界面,而不是运动的本质是不可能发生或不能结束。因为在宏观世界上任何一个有理智的正常人,即使连算术也不懂,也熟悉运动的发生与停止,跑得最快的人一定能追上跑得最慢的龟,难道有高深智慧的巴门尼德和芝诺不明白? 3)但陈绍光认为,不管是实物的运动还是场的运动,都是最为直接地与时间-空间相联系,它们不可能脱离时-空。另一方面,时-空是物质存在的一种形式,时-空不可能脱离物质运动而抽象地存在。根据物质与时-空的不可分割性原理,引进五维的时-空-旋来描述物质的基本运动形态的规律。用时间这一维反映过程的前后连续性,用三维空间反映物质运动的伸张性,用第五维旋间反映物质的基本存在形态的特性,得出:反映物质存在特性的旋间,与反映物质运动特性的时间-空间是不可分割的,组成统一的五维的时间-空间-旋间。这就是量子旋进论的基本原理。 |