8）   强相互作用理论预言与实验不符。强相互作用理论是一个高度非线性的理论。尤其是在低能量区，微扰理论根本没法用。差不多所有的高次项都得保留，而且各项系数毫不相关。量子色动力学（QCD）预言的mu介子衰变和质子衰变的半衰期，和实验结果相差好多个数量级。强相互作用理论可以说焦头烂额，理论家们居然还煞有介事地谈论大统一理论甚至最终的万能理论，真是无稽之谈。

【【【沈建其回复：王先生多次提到“根据夸克模型发展出的 “量子色动力学”（QCD）所预言的mu介子衰变和质子衰变的半衰期都和实验结果相差好多个数量级”，对于这句话，我有很多两个纳闷：

1）“mu介子衰变”应该与“量子色动力学”（QCD）没有关系。它应该与量子电动力学QED与弱电统一理论有关。mu子质量比起最轻的两个夸克的质量还要小，也无法衰变为夸克，怎么会有王先生所提的““量子色动力学”（QCD）所预言的mu介子衰变”？

2）“质子衰变的半衰期”，这里应该是由SU(5)大统一理论预言的“质子衰变的半衰期”，而不是王先生所说的“量子色动力学”（QCD）预言的“质子衰变的半衰期”。辅助说明：通常“质子衰变”有两个含义：一是“其它粒子衰变为质子”，二是“质子本身衰变掉”，王先生这里提到“和实验结果相差好多个数量级”，大概应是指第二种意思，也即SU(5)大统一理论预言的“质子衰变的半衰期”。关于这个问题，超对称SU(5)大统一理论可以打打提高质子的理论半衰期，改善与实验的冲突。】】】

3）   自发对称破缺机制。规范对称性不允许任何粒子带有质量，这本身就说明规范协变性违背铁的物理事实。理论家们宁可选择不允许粒子带有质量，也要顾全规范协变性，充分说明了主流物理学界的反科学实证主义思潮。【【【沈回复：完全不能这样说。规范协变性是一个优美的体系、实际规范粒子有质量。看似两者矛盾，但不能认为这里“反科学实证主义思潮”。打一个不恰当的比方，就像惯性系、质点这类概念一样，但实际上，惯性系、质点完全不存在。对称破缺的一个可见的例子就是超导体内的光子带上了质量。这样的机制，也是很优美的，必然在粒子物理学中也要体现。现在它在标准模型中体现了，我倒认为是一个美学珍品，而不是坏事。】】为了使粒子获得质量，于是希格斯等人发明了所谓“自发对称破缺”机制和上帝粒子，来使粒子们获得质量。那世界到底本质上是对称的，还是不对称的？这种以对称假定始，以对称破缺终的逻辑矛盾不正说明把对称性和协变性当作建立理论的基本原理是一个系统性的逻辑悖论吗？如果所有基本粒子的质量都需要通过上帝粒子来获得，那上帝粒子自己的质量从何而来呢？这岂不是数学化的创世纪？【【【沈回复：对称破缺的一个可见的例子就是超导体内的光子带上了质量。所以，标准模型中的Higgs机制是非常现实的东西。至于“上帝粒子自己的质量从何而来呢？”这个问题，很好回答。规范粒子由于规范对称性、物质粒子由于具有手征性，故而它们在原初Lagrange禁止带质量项，但是，Higgs场不受这个限制，它可以允许带上质量项。此外，对称破缺，也会进一步修正Higgs粒子的质量。质量问题本身好回答，最终，这个问题变为“物质粒子为什么有手征性”？这是个难题。】】

4）   共振态问题。粒子动物园的两个明显特征，一是数量多，一是寿命短。这么多的粒子，怎么可能都是基本粒子？在原子物理和核物理中，人们能够检测到的粒子本来数量不多。除了电子和质子以外，还有几个不太稳定的粒子（中子，介子）。可是现在的“基本粒子”数目已经高达几百个，比原来的粒子数高出几十倍，而且还有继续增加的趋势。原因就是，大多数所谓的粒子都是“共振态”，也就是散射截面能谱曲线上的峰值。有些仅仅是非常小的隆起。这些共振态“粒子”都没法直接观测。将共振态当作粒子的唯一根据是相对论的质能关系式。这是一个既没有经过宏观实验验证，也没有微观实验验证的关系式。关于这点我在《论质能关系》中有详细的分析。质量和能量根本就是完全不同的两个物理量，连量纲都不一样。能量和质量有关，但不能互相转化。将共振态当作粒子，是比黑洞理论还大的漏洞，因为整个粒子物理差不多就是为这些共振态编排现代版的河图洛书的事业。即使经过这样的编排，标准模型里的基本粒子数还是多达62个（包括上帝粒子）。这还不算超对称理论给粒子产量翻番的成果。夸克到底有多少家族，也还没有定数。这些共振态的共同特点是寿命极短。上帝粒子的寿命不过10的负22次方秒。如此短暂的寿命，怎么可能是基本粒子？怎能承担使所有其他粒子获得质量的神圣任务？【【【沈回复：事实上，现在没人认为质能转化，而是认为质能相当（一份质量对应一份能量）。至于共振态是不是可以看作一个粒子，这其实不重要，这只是称呼问题。它具有粒子某些属性，不同于散射态，只是它寿命太短了。它本身已经被冠以“共振态”。至于“上帝粒子的寿命不过10的负22次方秒。如此短暂的寿命……怎能承担使所有其他粒子获得质量的神圣任务”，这个问题很好回答。它原本就是被当作是一种场来看待的（既可以是实在粒子，也可以是虚粒子）。它可以使所有其他粒子获得质量，这与它的实在粒子有多少寿命无关。Higgs粒子，也可以不是基本粒子，如是两个顶夸克的复合体系。其实，超导体内的库伯对电子，就是一种Higgs粒子。它的寿命其实也很短，受到电子－声子作用，两个电子（库伯对电子）不断复合、不断瓦解，再与其它电子复合、瓦解。】】】

上世纪六十年代，理论物理学界提出夸克模型和层子模型的共同目的，就是希望解决基本粒子不基本的问题，就是试图探索核子内部的结构，将核子和超子看成由一些更基本的元素（比如美国人的夸克或者中国人的层子）所组成。不同模型都忽视了一个根本的问题，就是共振态到底是不是粒子的问题。这个问题在我之前还没有人想到过。现在提出来考虑也不迟。如果这些能谱上的峰值根本就不是粒子，高能物理的漏洞就大了。

1）   无穷大发散问题。这是一个困扰量子场论几十年的老问题。在量子电动力学中，算是以重整化的办法勉强“解决”了。但是谁都知道这个办法是存在根本问题的。怎么可以从一个无穷大中减去一个无穷大来得到一个有穷大的结果和实验比较呢？经典的拉格朗日函数在经典力学和经典量子力学里面工作得蛮好的，为什么到了量子场论里面就不干活，就不可测量，就无穷大发散呢？粒子的质量是以非常精确的实验测量的，在经典物理里面和量子力学里面用的都是经典质量【【【沈建其回复：“经典物理里面和量子力学里面用的经典质量”都是指“裸质量”和“量子场论修正质量”合并后的可测质量。】】，量子场论的拉格朗日函数也是用经典质量写出来的，结果得到相对论无穷大发散的结果，这不证明这个理论根本就是错的吗？奇怪的是，理论家们不去查找理论本身的错误（其实很简单，就是把相对论引进量子力学和二次量子化），反而怪罪经典质量。于是将质量“重新定义”，把无穷大“定义”掉。这样的操作有道理吗？【【【沈回复：这样的操作是很自然的，这种重整化我倒认为是非常合理的。没有这样的重整化，我倒认为量子场论缺少特色、缺少吸引人的优点。“量子场论的拉格朗日函数也是用经典质量写出来的”，没有错，但这里的拉格朗日函数还没有考虑过量子化手续，所以，其中包含的质量都是“裸质量”，裸质量不可测（数据也无法预言）。需要加上修正质量（是无穷大），才得到可测质量（有限）。其实生活中到处都是“重整化”。我们看到的体重、身高、商品价格，都是重整化后的结果。其中的裸量和修正量，都是无法计算的，甚至也可能都是正负无穷大。如蔬菜可吃，但是它是粪当家，粪肮脏，丢在路边无人捡，价值可能为很负，最终得到的蔬菜，有一定的可见价格。市场里见到的蔬菜，就是“重整化”的产物。这个比方不一定恰当，但生活中处处是“重整化”。】】这种通过“重新定义”将无穷大定义掉的操作根本就不能称为数学操作，因为数学家根本就不能将无穷大定义为零。所以理论家们为这种莫名其妙的操作取了一个听起来正当的名词“重整化”。当时哥本哈根学界流行着一句话：“仅仅因为它是无穷大并不意味着它等于零。”（Just because something is infinite does not mean it is zero!）如果经典的质量不是真正的质量，您为什么不可以一开始就用“物理上真实的”质量，而一定要拐一个无穷大的弯，从一个 “物理上不真实”的经典的发散的质量开始您的理论，再煞有介事地“重新定义”一下，“重整化”一下，才能得到有穷的质量呢？【【【沈回复：如果一开始就使用““物理上真实的”质量”（实验测到的物理量，包括物理测到的电荷等），那么其它物理量（例如散射截面、粒子半衰期、反常磁矩）就算不出来了。只有伴随着一开始引进的“裸量”、再加“量子化场论的修正”，消去无穷大，最终得到物理上的可测质量、电荷，施行这个过程的同时，我们就可以把其它物理量（例如散射截面、粒子半衰期、反常磁矩等）也算出来。而散射截面、粒子半衰期，是粒子物理实验的重要可测量。打一个不恰当的比方，好比男女结婚，我们当然可以让他们直接进洞房，不施行拜天地。但是没有经历这个过程，男女双方就没有经历某种婚姻家庭教育，是一种缺失。】】 这种蛮不讲理的操作被有的物理学家讽刺为“将垃圾藏到地毯下面”【【沈回复：我经常把这句话看作是对重整化的一种褒义。例如生活中，我们经常采取这种“扫垃圾”的方式。如高考录取，两个人的分数一模一样，但实际上，其考卷答得不一样、出错地方也不一样，但是，他们给我们的表观（分数）却是一样，而高考，关心的就是这个分数高低，不关心他们哪道题对错。我们对质量、电荷的测量也是如此，实验上只关心其数值。】】。仅仅因为对反常磁矩和蓝姆移动的计算结果符合实验数据，根本不足以建立我们对于重整化操作的信心。可是重整化却被确立为量子场论的标准操作程序。即使这样，也不是所有的系统都是可重整化的。电子磁矩计算中的“泡利项”就不能重整化。引力场就没有办法重整化。

5）   同位旋假定。质子和中子是完全不同的粒子，一个稳定，一个衰变。一个带电，一个不带电。仅仅因为核子的半径大致和电荷无关，就把质子和中子看成是同位旋空间的两个状态是极不合道理的。【【【沈回复：把“质子和中子看成是同位旋空间的两个状态”在核力的介子理论中有很多实验与理论之间的印证，并非仅仅“因为核子的半径大致和电荷无关”。】】可是同位旋概念却被标准模型当作一条当然的原理推广。“标准模型”假定存在一个“弱同位旋”等于 1 的“规范玻色子”，其本征态为W0，W+,和W-，并假定光子和 Z 粒子是由 B 粒子和中性的W0粒子的线性组合。把一个质量等于零的光子说成是两个有质量的玻色子的组合，完全违背部分小于整体的科学逻辑。【【【沈回复：这里“部分小于整体的科学逻辑”都是抽象、无助的东西。要看其Lagrange里面有无质量项这一数学特点。】】】

6）   太多的自由参数。粒子物理标准模型中的自由参数多达19个：a) 3个规范耦合参数。b) 希格斯机制里的两个参数—质量和汤川耦合系数； c) 6个夸克质量；这里其实还有各种夸克质量为什么会有如此巨大差异的问题。如果夸克的家族（味道）不止三个，参数还要增加。d) 3个轻子质量；如果夸克家族的数目增加，轻子数也得增加。e) 3个混合角和一个CP-不守恒相位因子； f) QCD 的场耦合参数。且不说标准模型的其他基本假定是否成立，单就如此之多的自由参数来衡量，标准模型的可信度也大成问题。费米曾说：“如果给我四个自由参数，我可以把任何实验数据拟合成一头大象。如果给我第五个自由参数，我可以让大象的鼻子来回摆动。”这么多的自由参数使得所谓的“实验证实”毫无意义。这还不足以表达标准模型的自由度。比这更大的自由是随便提出假定的自由，和增加内部维度（量子数）的自由。标准模型中的许多重要假定和各种各样的量子数选择定则都是一些ad hoc measures。【【【沈回复：近代物理任何一个理论，都有几个自由参数。标准模型只是一个低能量下的理论，共有七块板（七巧板）拼凑起来，牵涉三种力。基于这三个原因。自由参数自然多，很正常。另外，费米的话“如果给我四个自由参数……我可以让大象的鼻子来回摆动”不适合于标准模型，因为标准模型的框架是基本确定的，因此它的参数个数也确定了。费米所说的情形是针对模型本身还不确定的东西，通过适当扩展参数个数，来迎合实验。标准模型有大量的实验验证，可以说30年来一直是近代粒子物理实验的检验对象，这无法用“迎合”来解释。用“迎合”，只能解释少数实验，无法解释大量实验。】】

发生弱相互作用的过程，一般总是要伴随着电相互作用，因为夸克与轻子（电子等）都带电。

这似乎意味着，“弱力”属于 “电、磁作用的一种衍生效应”，就好比 球对称且呈电中性的分子如液氦中的氦分子之间的结合力“色散力”的本质依然属于“电磁力”；或曰属于电磁作用的一种衍生效应。

电子与电子之间除了库仑力 在近距离时应该依然存在着一种极短程的相互吸引力，这应该类似于 球对称的同号离子如 钠离子之间不仅仅存在着库伦斥力在近距离时依然存在着短程相吸力 这依然属于 电磁力的范畴 即 “色散力”。

此乃属于鄙人的胡乱类比而已，仅供参考。

刑天人致中国物理学界书

[美]王令隽，  2014年4月22 日

• 编者按：刑天是中国古代神话传说炎帝手下的一位大臣，原名形天。据《山海经海外西经》言："形天与天帝争神，帝断其首，葬之常羊之山。乃形天以乳为目，以脐为口，操干戚以舞。"即是因他和黄帝争神座，被黄帝砍掉了脑袋，这才叫"刑天"的。

后人陶渊明诗颂"形天舞干戚，猛志固常在。"赞扬刑天象征一种永不妥协，虽败仍战的精神。我们把"刑天"引进科学，是反其陶诗意，取"无头"而不与时俱进的一种人类现象。中国科学本来是"有头"的，这个"头"就是藏象论，它是中医取得的最早最大的成就，也是中国科学和世界科学取得的最早最大的成就，类似后来西方发明的微积分多阶求导方法。也许西医和中医把这种大脑"藏象一阶导数"论称为"转化医学模式"，或类似当今数学中的"建模"分析。其实，藏象论一阶导数指向五脏六腑构造及功能的内容，实际是一种模型模具分析方法。如果这种模型模具分析的"藏象"成立，进一步求导，即类似"二阶导数"就是中医采用的"气-阴阳-五行"模型等。它们作为中医的理论基础，也仍然是上升为的藏象模型模具论的。这就和当代最年轻、最前沿归纳粒子及宇宙学统一场的万物理论，如弦论和圈论等也是模型模具论类似。由此可见中医藏象论是一种既古老又年轻的科学理论，作为中国科学学派传统的最大遗产，就是这种"统一场论"。继承和学习至今仍不失其意义的这一遗产，在当时局限的情况下，如何贴近为最广大的群众的应用，对指导今天的"统一场论"很有帮助，也能为世界带来共同创造科学和平崛起的黄金时代。王令隽教授提到的上世纪六十年代美国人的夸克或者中国人的层子之争，实际是一场刑天人之间的"战争"。它的意义是唤醒了中国的"有头"人，通过50多年的藏象论研究，在21世纪以来已经逐步公开了它所解答的王令隽教授所说的疑难。它的事实说明前沿科学国际主流发展是健康的，所以反过来看刑天，黄帝作为人民的选择和大战胜利结果，应该得到认可；刑天遗产实际也还隐含类似今天的"恐怖主义"来源。《刑天人致中国物理学界书》是把中国引向进步还是灾难？自有公论。

国际理论物理学在微观理论和宏观理论两个方面都已陷入不可克服的困难而不能自拔。这种困境不可能短时间改变，而这正是中国跳出泥潭大踏步前进超越西方实现科学强国的千载难逢的历史机遇。本建议分几部分陈述这一论断：一）根据考绩对粒子物理标准模型的评估；二）根据理论假设和结论的合理性对粒子物理标准模型的评估；三）宏观理论物理的现状与未来；四）20世纪理论物理走入死胡同的理论根源；五）20世纪理论物理走入死胡同的认识论和方法论根源；六）策略选择；七）树立民族自信，独立自主地决定国家科学发展战略。六，七两部分是具体建议。