当代弦圈的发明权应属于中国人
---答韩锋教授初问
王德奎
一、关于答辩的前提
韩锋教授对拙著《三旋理论初探》提出了尖锐批评,我非常欢迎。是学问,就必须争辩。但必须是公平、公正、公开的。考虑到我不是在科学殿堂工作,因此,希望答辩对方最好不利用科学殿堂(如大专院校、科研院所)的便利条件。除此,我愿与韩教授答辩。
事情的起因,是看了刘月生教授的来信说明,我有两点猜测:(1)韩锋教授没有看完过我的书,其中之一的原因,是我的书虽然公开出版,但在市面上大都买不到。(2)韩锋教授还有一些数学书没有读过,如张量数学。原因是他指出拙著第140页公式3.28—3.37有标量错误。这里我要说,3.28—3.37的公式,不是我的创造,这部分内容是为中国的读者准备的。因为我至今没有读到过中国人写的张量数学专著长篇。在中国学者证论广义相对论的错误中,很少有人从张量数学方面正面进攻的,鉴于此,我以我的水平,理解性地取用了前苏联数学家H.A.基利契夫斯基《张量计算初步及其在力学上的应用》一书的研究材料。这些公式中的符号,表达的是矢量的逆变分量、协变分量等的群或矩阵的记号,不同于一般式子的运算规律。韩锋教授提此问题后,我再次查对两书,这里的公式,我还没有抄错。倒是拙著在该部分里预言,中国学者对张量运算熟悉的人不多,也许韩教授正是我预言的那一类中国学者。
又如韩教授对墨比乌斯带、墨比乌斯体、克莱因瓶、挠率等数学也知之不多,并且分辨不清。例如墨比乌斯体,不是我的创造。在《一条永恒的金带》一书中,有指长方形木块扭转后的对接,这种墨比乌斯体的例子非常多。因此把墨比乌斯带看成是压扁后的水管扭转一个面的对接,再充气吹胀,可以近似再现墨比乌斯体——这是我的解读。所以墨比乌斯体和克莱因瓶是两码事。墨比乌斯带是相对于平凡带圈的做法来说的,说扭转翻了一个面何错之有?其次,只有一个面和是平面或曲面也是不同概念。有挠必然在曲面上,墨比乌斯带是圈子,难道有既是平面又是圈面的东西。
以上我不想和韩教授这样的物理学家多谈,因为从历史原因上看,必须承认中国大学教出的物理学学生,数学基础知识课上得不多。正如林家翘教授所说:在中国应用数学领域的研究还相当欠缺。中国建国初期向苏联学习,大学有义务帮助国家、社会完成急需的工作,但不一定是学术问题,因此逐渐远离了大学的主要职责,实用数学被误认为是应用数学。实际,应用数学是不同于纯数学的一门独立的基础学科。无论是在讨论心脏中血液流动的情况,还是研究星系旋转的规律,应用数学都力图找出各种模型来描述它们,把它们联系起来。并从中做出各种推断。纯数学则是从数学本身的抽象问题中寻找定量及原理,并论证结果。实用数学则是满足社会上的需要,如计算导弹的发射以及登月等。而数学的发展告诉人们,数学思维比数学运算更重要,原因是,近代应用数学发端于英国,牛顿是应用数学的鼻祖。力学定律的内涵超越了那个时代传统数学的范围,牛顿不得不开拓新的领域、发明了微积分,然后再用微积分研究力学定律和万有引力,求得了行星运行的规律。
林家翘教授做博士的导师是冯.卡门。他们都坚信自然界具有数学的本质,并用毕生的经历从那光凭经验无法澄清的混沌领域中寻找数学解答。三旋理论也坚信上帝造物都很简单,所有的问题都可以用数学公式来表达。在这项工作中,中国人在1959年就发明了“圈比点更基本”的应用数学。虽然近代弦圈思想的发明者是卡路扎和克林,但他们是把弦圈重叠成圆柱面,再看成是一条线的。现代的弦理论也是如此。三旋理论的创立者在1966年文革中,把这种图像戏称为“重高帽子法”,因为当时批斗人,造反派惯用戴高帽子。这是一种死圈论。虽然在1968年至1984年间,西方复活了卡路扎——克林理论,用弦的振动模式构造了万事万物。但三旋理论跟它们相比有自己的独特性,因为它们是以弦振动为主的三维形象,而“三旋”恰恰是它们的二维的全息图片。因为三旋从1959年至1966年间,虽然也尝试过用“重高帽子法”研究过弦圈,但发现它增加的维数会很高;其次,一根弦线的振动,没有单纯一个弦圈的自旋好分析,所以从1959年到1974年我都坚持把弦圈耦合成链条,再看成一条线的。到1974年,此理论第一次公开了三旋规范动力符号表及其与夸克的对应。再到2002年《三旋理论初探》一书出版,实际解决了弦理论、宇宙弦理论的三大难题:A、弦理论解决了物质族分3代与卡一丘空间3孔族的对应,但仍有多孔选择的难题。B、弦理论解决了多基本粒子与多卡一丘空间形状变换的对应,但仍有多种形状选择的难题。C、弦理论解决具体的基本粒子的卡一丘空间图形虽有多种数学手段,但仍遇到数学物理原理的选择难题。我今天根据中国人对三大难题的解决,向韩锋教授提出公开辩论的题目是:
Ⅰ、当代弦圈的发明权应属于中国人,而不是弦理论!
Ⅱ、美国的威藤、英国的霍金同中国的弦圈发明成三足鼎立之势,在发展超弦理论或超旋理论上有协同互补作用。
我的以上正题的论文,题目是《从卡一丘空间到轨形拓扑》,已发表在公开刊物《凉山大学学报(自然科学版)》2003年第1期。如果韩教授愿意响应争辩,可以发表在你们的《河池师专学报》上。
二、《三旋理论初探》一书并不完善
我欢迎批评,并希望韩教授看完全书逐节逐字地提出意见。三旋理论本身是一种初探,缺点错误一定很多,我不忌言,但像韩教授那样一棒打死,未免小看了从1959年到现在,三旋理论经历的政治、学术和生活风暴及雷击。我想韩教授不会有意采用文革中的内斗手法,抓住《初探》之短,而小题大做:如印刷、校对、编辑等方面都有不少疏忽。例如第53页表1.7中,“引力子”一栏印刷有错,应与“胶子1”交换位置,才与前面第46页表1.6一致。虽然存在上述种种,但并不存在韩教授说的1、“物质存在向自己内部作运动的空间属性”是自说自话;2、“能相”和“形相”不可能谈统一;3、泡利不相容原理无须重新提出;4、波粒二象性既不是能量环,也不是几率波等大问题。并且我不想以这四大问题再跟韩教授公开辩论。因为从韩教授研究方向看,不是现代物理学型教授,从年龄上看,他不属丘成桐教授的研究生那一辈。
三、简要回韩教授的问题
鉴于韩教授是新手,我还是简要说明一下,其中刘月生教授已回答的,恕我不再回答;并且我认可刘月生教授的回答。我的回答是:(1)为了避免出现韩教授反击的自说自话、各说各的;以及没有正面回答为什么有这种属性。我在拙著一开篇,就把它作为“公理”来处理,因为我在成都已与学者辩论过类似攻击。公理者无须证明。当然这会产生多种公理,但不要怕;多公理之争,正是选择少数的前提,大公理愈辩愈明。因为公理的前提是事实的真实。且不说水、风、沙有这种空间属性,就是整个量子力学都是基于这种空间属性——真空破裂,才产生量子涨落;只有广义相对论才是,空间是光滑无破裂的,这是黎曼张量的要求,但黎曼是近代科学的诸葛亮,留下死后一手——黎曼切口,这正是属空间破裂。空间破裂不是向内作运动,又是什么?如果韩教授硬说这条公理不能让人接受,至少A、您要证明整个量子力学是错误的;B、您要证明黎曼是笨蛋,否则不能说服我;且不说三旋一开初就与量子力学有关而起。
(2)分形中的很多混沌图都是能相,它们像丝卷圈,不知韩教授看过分形方面的书没有;其次,突变论谈狗的行为,如燕尾分岔,这也是一种行为形象,虽然不是圈,但如像狗一类有行为的东西,多有新陈代谢,这是一种生理与生态循环,这不是一个圈态,又如何能循行环。如此等等,请韩教授还是买一本“三旋”书来读。
(3)泡利不相容原理是自觉滚到弦圈自旋面前的,本来无须揭示,它却硬叫人顺便揭示,只能让人不得已而为之。一些事情顺便提提,也无不可。
(4)超弦当然不是超旋。我也不会像中国学术界、中国科学家中的精英,把层子说成就是夸克那样不讲道德。当然有一件事情必须提及,1987年,我发现《科技日报》上有报道,说方励之的研究生李淼,用超旋的概念在国外发表多篇论文,使一个23、24岁中国学生被国外著名物理刊物聘为编审。这一消息,激起我向方励之写信询问,因为我向方励之寄过多篇论文,请他指正,都没有回信。我在1986年在《华东工学院学报》第二期发表的论文,已将三旋理论称为“超旋”,现在李淼在国外发表多篇论文用“超旋”概念,是否与我论文有关。方励之回信矢口否认,说超旋就是超弦,超弦是20世纪60年代初的产物等等。后我查,60年代初根本没有什么超弦理论,最早也是1968年才产生靴袢理论,可见方励之不是一个很讲道理的人。
A、霍金、威藤等人研究,闭弦粒子是能量环;早有玻恩研究波粒二象是几率波,不知是韩教授的水平高,还是霍金、威藤、玻恩的水平高。
B、电子不分裂,但如果它是自旋极限环,总会有自旋分岔;本体分裂和自旋分岔是两回事,分裂被毛主席说成是物质无限可分;极限环分岔却不是无限可分。朱棣文和崔琦的工作属于类似极限环分岔,与三旋是否有关,懂非线性数学的人自然明白。韩教授恐怕是因毛主席讲过无限可分就立场坚定,坚持物质无限可分,只是说不出口,反说别人主张电子分裂。
C、奇点本身是个球面问题,环面不存在奇点;而平面与球面在约当定理中同构,在环面整体中属局域问题。弦理论克服广义相对论奇点疑难,道理还在这里。有了环面就有时间箭头,所以霍金说时间有形状,大爆炸前、大爆炸后也可解。这中间的向内部作运动,正如一根管子沿管内中心线运动,这为何不是向内部作运动的另一例属性。
D、三旋是不是一个好理论?三旋站不站得住脚?三旋是不是中国特色的超弦理论?三旋推不推得出新结论?有没有检验?这真要看运气了!并且不凭某个人的判断。
原因请看《陈景润传》,请看徐迟的《哥德巴赫猜想》,在1973年前,除了极少数的人,具有科学良知,令人遗憾的是打击陈景润的人,使陈景润差点无生存权、发展权的人,不是普通的工人、农民,不是无科学文化的人,而是最有科学文化的人,并且在最高科研机构,而且还不是少数,这些人有领导、有前辈、后辈、同辈。
既然三旋理论解决了弦理论的三大难题,这就说明它早有预言,而已被实验证实,如夸克三代对三种自旋及组合三代。然而不幸正是在中国科学精英袭断了的刊物上,从1966年到现在不能发表“三旋”一丝一毫的文字,这就是中国的万变不离其宗。这对一个业余爱好者来说,其实也无所谓。因为对这类人而言,他们在科学上本来就没有生存权、发展权。这也许是韩教授比较清楚的。然而中国科学在国际上的真实地位,正如中国诸多教授一样蒸蒸日上,但仅此而已。试向拿出原创性的理论又有几个?
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