读王德奎先生的《评沈致远教授的统一场论版本》

     近日收到王德奎先生的电子邮件：《评沈致远教授的统一场论版本》，很有兴趣地拜读了一遍。王德奎先生对理论物理造诣颇深，对科学的涉猎很广，这是我很敬佩的。由于其文中许多也是我所感兴趣的，他也希望我表示些意见。特写此文。

     美籍华裔著名物理学家沈志远教授（文中介绍其生于1931年，毕业于浙江大学，1980年由中科院派赴美国，在纽约理工大学做访问科学家。应是我等的前辈），2013年我国《前沿科学》杂志第四期推介他的《 随机量子空间理论关于粒子物理及宇宙学:统一场论新版本》，在这以前我没拜读过此文章。

     王文中说，美籍华裔著名物理学家沈志远和王令隽有一个共同点是，都反对现代国际前沿科学的弦论和圈论。我注意到，连曾在《通向量子引力的三条途径》一书中极力推崇超弦理论的美国科学家李斯莫林教授，据说现在也反对超弦理论的了。 但我仍然认为，超弦理论和圈量子理论的探索和努力还是有价值的，也有值得重视的观念。

     我的研究（虽然我把自己归结为黑洞热力学派，但我的研究方法与弦论和圈论及主流的黑洞热力学派都不同）表明：  

1，有静止质量的、有形的--微粒物质，如夸克、轻子和重子、介子都是圈量子或闭弦的纽合物，而无静止质量的、无形的--场物质，如胶子、光子和引力子都是开弦；微粒物质不能离开场物质而单独存在，场物质却能离开微粒物质而单独存在，如自由电磁场 （光子场）、自由引力场和凝聚态胶子场；在一定的条件下，微粒物质和场物质（即闭弦和开弦）能相互转化，这些转化遵循能量、动量及动质量的守恒。 

2，微粒物质都是空心的（圈量子或闭弦当然是空心的）——基本粒子的高能实验也指出了这一点。我还指出，任何天体，包括黑洞及其中心的白洞，其中心也是空心的，这就是存在任何物质（包括场物质）都不能进入的绝对零真空是个客观事实。 

3，时空至少是十维的：九个空间维，一个时间维。不过我的理论说时空至少是三度规的：九个空间维，三个时间维。由于三个度规是正交的，另二个度规在第三度规上的投影为零，且存在二个时间约束方程，故独立的时间为一维，我们也只能看到三维空间，看不到另外六个空间维，并非其它六个空间维卷缩着！

4，闭弦物质（微粒物质）一般是体粒子，只能以低于相光速运动，当其以相光速甚至超相光速运动时，将发生切仑科夫辐射，辐射的光子带走其动能，使其运动速度降到低于相光速；开弦物质（场物质）以相光速运动，但其最高速度不会超过真空光速。由于物质（或物体）之间的相互作用是通过场物质传递的，因而，一切相互作用的传递速度是相光速，最高不会超过真空光速。由于中微子是补色胶子对的纽合物，是形似开弦的线粒子，故它以相光速运动，但它毕竟不是开弦，故它会以光辐射而损失其内能，它会由重的中微子衰变为轻的中微子，最后全衰变为光子。 

5，相对论只是统一场理论的低能近似，即仅在物质密度较低及弱场条件下，爱因斯坦相对论才成立。 

     所以，我同意王文中说的："我们并不需要丢弃弦理论"。我认为超弦理论不是需要再增加空间的维度，而是应引入多时钟的多度规才能走出当前的困境。

     王文中提到2014年3月17日哈佛大学的天文学家科瓦克博士等宣布，设置在南极的BICEP2探测器，研究宇宙微波背景辐射时，直接观测到了引力波，并且取得了第一幅原始宇宙引力波的特殊图像。以前曾有报道，发现南天极方向测得的宇宙辐射远比其它方向强。

     我认为，这就表明：我们所在所见的分宇宙所属的宇宙体系的中心黑洞就在南天极所指方向，也即生成这个宇宙体系的宇宙大爆炸的爆心所在的方向。而南天极与北天极的连线就是我们所在所见的这个分宇宙整体旋转轴，也就是我们所在所见的这个旋转椭球体分宇宙的短极轴。(2006年10月12日MSN网报道了，美国和意大利天体物理学家根据对宇宙背景辐射测到数据的各向异性，发现比较符合四极子模型，因而判定我们的宇宙是个椭球体。而2006年3月由新华书店正式发行我的《大爆炸形成多宇宙时空》一书中的插图6、7中就画出了宇宙的初始和现在的形状。) 短半轴（极半径）R_h现在不小于138.59亿光年，最大不大于150亿光年；长半轴（赤半径）R_z现在不小于184.8亿光年，最大不大于200亿光年。R_z∶R_h = 4∶3 。（见《大爆炸形成多宇宙时空》中P38，.这个结果我是在2002年就获得的。半年后MSN网报道了美国太空署的公告，说根据哈勃太空望远镜所摄的太空照片，经计算机分析计算，我们的宇宙的尺度（半径）是137亿光年，近来又说是138亿光年，不会高于140亿光年。既然，2006年后已发现我们所在所见的宇宙是个旋转椭球体，那么应有短半轴和长半轴的不同尺度，但还没见这种更具体的报道。）如果这个比例小于4∶3，表明形成我们这个宇宙的年龄应大于200亿年；如果这个比例大于4∶3，表明形成我们这个宇宙的年龄应小于200亿年。以此可验证我的理论正确与否。

     王文中提到：沈致远历时八年创立"随机量子空间理论"，简称SQS理论。从高斯几率假设、质数假设、真空子假设等三项基本假设出发，推理推导得出数值结果，利用普朗克长度、普朗克时间、普朗克质量等三个基本物理量，推理推导得出一些物理量结果。王文对沈志远教授的理论提出了七点质疑。

     我一直认为，人造真空腔室（工艺真空）和星际空间都不是真正的物理真空！而物理真空是客观存在的，这就是大爆炸的波阵面之外的空间，那里光子和引力子还来不及进入，我称之为绝对无穷大真空，而其包络面--大爆炸的波阵面，我称之为相对无穷大真空，该处的光速才是真正的真空光速（我由理论推导出，它为80万公里/秒——见我的《大爆炸形成多宇宙时空》一书中P35）；还有每个夸克、轻子、重子、介子的中心及每个天体中心存在的绝对零真空，其包络面即为相对零真空。其处光速为零（见我的《大爆炸形成多宇宙时空》一书中P55、56中包络面半径r₃ 的计算式推演）。另外，天文学家发现的我们所在所见的宇宙内有许多宇宙大空洞（有的达到10亿光年尺度），那里没有任何物质，没有微波背景辐射，也没有有些学者说的暗物质、暗能量，因而这些也应该是真实的物理真空。既然物理真空没有任何物质（任何微粒物质和场物质），再假设有什么真空子，有意义吗？合理吗？符合物理逻辑吗？建立在这种假设上的理论能合理吗？靠得住吗？！我是反对任何"真空不空"、"真空涨落"、"真空激发"之类的不合物理逻辑的说法及思维的。我是不赞同"真空是空间的基态，此乃宇宙万物之基础"的思维和说法的！天文学发现的宇宙大空洞，明明就是物理真空，这些空洞有许多，有大有小，上述说法能与之符合吗？！

     "在小于四分之一普朗克长度时引力变为斥力，排除了引起无穷大的"奇点"，"——说明沈教授的理论也指出存在物质不可能进入的"零真空"，不存在零这个奇点。（不过我是认为凝聚态的胶子的简并压力，是强作用力而不是反引力，反抗了物质的进一步压缩）基本粒子都是空心的，不是什么"面心"、"体心"物，也应该是物理真空！中微子可能是"线粒子"，但其它轻子、重子、介子应该是"体粒子"，既不是"点"，也不是"一维的线粒子"，如果说是"单度规粒子"倒还科学。任何科学的思维、论断应该符合客观事实和物理逻辑，否则是难以令人信服的，是难以立脚的。

     王文中提到：爱因斯坦把虚数的排斥在外，主要是为了把像在点内空间没有实在性的量子信息隐形传输排斥掉。因为即使像发表相对论把时空搞得很抽象的爱因斯坦的天才头脑，也是很（难）理解像虚数的点内空间没有物质实在性的的量子信息隐形传输论。

     爱因斯坦广义相对论方程是个非线性偏微分方程，非线性就意味着变量之间存在交互（耦合）作用，这在量子力学中就是交换力，而我将其称为度作用力--不同自由度或不同度规之间的交互作用力。这种作用导致的是统计因果律--也即统计率，而非决定因果律--既我们通常所说的因果律。此外，爱因斯坦广义相对论方程是个复数矩阵方程，度规空间就是四维的复数空间。故方程虚部就是随机波动运动方程。本来爱因斯坦广义相对论可以与量子场论实现统一，成为统一场理论。因为二者都是场理论，都含有交换力导致的统计因果律。（虽然，爱因斯坦没有重视自己已揭示的引力和加速运动破坏了同时性，这必然导致多时钟的多度规系综问题，但现有的量子力学也只是单一时钟的理论，故原本相对论与量子论是可以统一的。）可惜爱因斯坦陷于决定因果律的思维定式，无视复杂事物还遵循统计因果律的客观事实，不仅拒绝量子力学，还草率地将广义相对论方程的虚部丢弃，再去搞他的统一场理论，因而无法成功，这是很可惜的。

     我在七十年代研究自动控制理论时，曾将闭环系统的特征方程中的特征参数--增益K=F(σ，ω)+JΦ(σ, ω)的虚部Φ(σ, ω)=0，而获得此闭环系统的根轨迹方程。这无论是在连续时域还是离散时域的线性定常闭环系统中都获得了切实的成功。从而建立了一种解析的根轨迹分析方法，将经典控制论与现代电子计算技术初步结合起来，也是向经典控制论与现代控制论的统一迈出了第一步。更深入地讲，即使是非线性非定常的闭环系统中，只有在根轨迹（Φ=0给出其方程）上增益才是实数，系统才是稳定可控的，即决定因果律起着决定性的作用。因而，爱因斯坦的做法是在量子波动影响为零，即统计率不发生影响时的系统解。这只是相对论的一些特殊解，而非其完整的、全部的解！

     对于虚部的随机波动运动，即量子信息隐形传输，所谓超光速的传输速度，我认为是超相光速，而不可能是超真空光速。我认为相对论的实部运动方程描述的物质运动，其相互作用的传布速度是相光速，量子信息隐形传输速度是真空光速，不会存在不定大小或无限大的传输速度，也即度作用的传布速度是真空光速。我在《物理学与宇宙学研究》一书中提出了用曼德尔的单光子干涉实验测定真空光速{P42~46}，以此也可检验我的理论正确与否。

     我在九十年代研究股票价格波动规律时，确信这种波动属多因数的大数运动，必遵循统计规律，其内因是股票的内在质地，我称之为绩优度，它是每股净资产与净利润之积。其外因是市场对其追捧的程度，我称之为人气系数。经对所有股票股价的相当长时间段的统计分析，发现绩优度A按2^N幂分区，其理论价格波动由一系列三个幻数B_i组成的区间（B_L，B_O，B_H）确定，B_i都是素数（质数），B_L是比B_O小一半多的质数，B_H是比B_O大一倍多的质数。B_O是中值幻数，AB_O确定其价格中值，A B_L确定其最低价格极限，A B_H确定其最高价格极限。实际价格运行区间高于理论区间，人气系数（B_O^'/ B_O，A B_O^'是实际的价格中值）大于1；表明它或是朝阳行业或短缺资源的高成长股，故受到市场的热烈追捧；人气系数小于1，表明它或是夕阳行业或过剩产业的不景气企业的股票，所以市场冷淡它。这一规律经连续三年的检验，90%以上符合得很好，不能符合的，或者是亏损股，或业绩发生根本性变化（包括资产重组，包装上市，业绩造假的股票）或恶庄操纵的股票。我曾以此方法，成功地预测了一些股票上市后的极限股价。至于质数规律是否是统计现象的普遍规律，我就不清楚了。

     高斯分布是正态分布，也还有非正态分布，如麦克斯韦分布。沈志远教授注意到爱因斯坦草率地将广义相对论方程的虚部丢弃是个错误，而且导致无法实现与量子力学的统一，这是很正确的的认识。他虽然没直接从完整的广义相对论方程出发来搞统一场理论，但引入高斯分布和质数规律还是有其合理性的。至于是高斯分布合理，还是麦克斯韦分布更合理，要看一些具体的计算，到底哪个与客观事实更符合。就是"真空子"的假设，不科学，使其理论工作难具科学和合理性。科学史中曾有燃素说，以太说，超距作用说，永动机说，但終为科学界所抛弃（虽然还有些人在搞死灰复燃）；现在也有些人搞质能转换说，真空涨落、真空激发说，真空不空说（真空子假设就属于此），暗能量说，我坚信这些終要为科学界所否定、所抛弃的。

     王文说："但爱因斯坦为什么会错？他是坚持"物质第一性原则"，才舍掉相对论数学方程中虚数描述的像量子信息隐形传输的超光速的。"  ——这种说法和认识是错误的。爱因斯坦只是不了解量子力学遵循统计率的根源，不理解事物除了遵循因果律外，还遵循统计律而已。量子力学家以客观存在必有其内在的合理性的思维，承认客观事物除了遵循因果律外，还遵循统计律，因而，量子力学家也是唯物论者，还是辩证唯物论者，虽然也有些学者提出了一些错误的假设。近代科学技术的迅猛的，惊人的发展是与量子力学家的工作分不开的。所以，那些反对量子力学的人不仅是科盲，还是顽固的唯心论者和形而上学者！

     王文说：2014年3月31日王令隽教授在《评所谓宇宙暴涨的证据》一文中说："宇宙膨胀速度超过光速几百倍，因而完全违背相对论的基本假定。宇宙大爆炸理论是建立在相对论基础之上的，大爆炸理论违背相对论，就是自相矛盾"。

     我不知道王令隽教授所说："宇宙膨胀速度超过光速几百倍" 的根据是什么？ 我的研究表明，大爆炸的起爆条件是宇宙大黑洞蒸发到其熵S=0，此时其临界尺度R_C≦1.6×10^-13 m，这是比纳米还要小千倍以上的尺度（见我的书《大爆炸形成多宇宙时空》中P54），证明了宇宙大爆炸确实在几乎"一点"的尺度爆炸的，但它并非是时空奇点！我还没见到其他学者提供出了具体的数据，他们只是说宇宙大爆炸发生于时空奇点！大爆炸初期宇宙的确有个暴涨期，但最外围的光子速度始终是真空光速！而内部的光速与真空光速是成指数关系：C=C_∞exp(-w/w₀) （见我的书《大爆炸形成多宇宙时空》中P41）。宇宙大爆炸发生在2×10^-22秒内发生的。 t =1秒时，其尺度已达到8×10⁸米，已是R_C的0.5×10²²倍；t =2×10¹⁰秒时（约634年零2个月），其尺度达到了16×10¹⁸米，比t =1秒时的尺度又增大了2×10¹⁰倍。此时宇宙除尺度不足总尺度的二十分之一的核心部分外，中微子全部脱耦，在这范围内正反物质由于CPT对称而分离成为正物质与反物质二个物质世界，而核心部分形成宇宙的中心黑洞，光球则包裹着它们。《大爆炸形成多宇宙时空》一书中的示图6就表示了这一四宇宙图景。至此，宇宙结束了早期的暴涨期，而进入了新的快涨（也是快转）期。 t =7.154×10¹⁶秒（二十多亿年）中心黑洞以外的整个宇宙内光辐射全部脱耦，光辐射更多地转化为微粒物质，一方面引力成为宇宙演化的主因，另一方面宇宙物质不断地为中心黑洞所吞噬，中心黑洞的膨胀（特别是质量方面）速度将超过正反物质宇宙的膨胀速度。 t =22.5723×10¹⁶秒（七十多亿年），宇宙较t =2×10¹⁰秒时膨胀了10⁷多倍。此时正物质宇宙与反物质宇宙间的质量全部参加反引力的作用到了最后的时刻，由于越来越膨大的中心黑洞的阻隔，正物质宇宙与反物质宇宙间参加反引力作用的质量将越来越少，宇宙膨胀的加速度将越来越小，宇宙结束快涨期，将进入缓慢加速膨胀期（也是缓慢转动期）。如今我们宇宙的年龄是t≈200亿年，正处于宇宙的缓慢加速膨胀期。当t≈2.35×10⁸亿年（如果我们把200亿年当作宇宙的"一岁"的话，那就是宇宙的"万万岁"后）时，宇宙中心黑洞已经集中了这个宇宙体系总质量的89%，变成了史瓦西黑洞（球形黑洞），正反物质宇宙也成了球形，宇宙结束了膨胀期，将进入收缩期。那时星空将不再是黑的，而将是亮的，而且是闪烁的！我的理论中没有人为假设的"宇宙早期的暴涨"及"人择原理"，一切都是自然演化的结果！（见《大爆炸形成多宇宙时空》一书中P39,43、44中的演算）

     大爆炸与黑洞的理念都来自爱因斯坦相对论，这是学术界的一致见解，我的理论是建立于相对论和量子论之上的。不知王令隽教授所说的大爆炸后宇宙的暴涨与相对论矛盾的论断是如何得出的。

                                    2014-4-27