二、量子二次革命百年回顾 量子力学二次革命百年回顾,因苏俄比美国、中国棋更高一着,早把庞加莱猜想三定理的核心卡-丘空间尖端翻转,变换为数学的"灵魂定理和灵魂猜想"证明来实干,这就是呵护佩雷尔曼的苏联数学家亚历山德罗夫开创的。特别是"灵魂定理和灵魂猜想"的亚历山德罗夫空间(Alexandrov空间)研究,就来自研究类似卡-丘空间发现的一个非紧非负曲率的黎曼流形的拓扑,这里所有的拓扑信息都包含在一个紧集合上,这个集合被取名为soul(灵魂)。但为什么要结合量子力学二次革命来评论联系第三次工业革命呢? 灵魂猜想是说,上述流形如果在某一点的曲率是严格正的,那么soul就是一个点,此时流形同胚于欧氏空间。佩雷尔曼通过对亚历山德罗夫等苏联数学家成果的掌握,和对同事证明的灵魂定理的学习,让此猜想也被他解决。所以前苏联和俄国的崛起强大,并不仅是以列宁主义和布尔什维克等政治、哲学主旋律的单个卡-丘空间尖端翻转完成的。证明庞加莱猜想,佩雷尔曼靠的是灵魂猜想结合里奇张量扩容涉及的里奇流(Ricci流)。2012年第7期《环球科学》杂志发表陈超先生的文章说:"2006年,借助于俄罗斯数学家佩雷尔曼证明的庞加莱猜想外定理的----空心圆球内外表面翻转熵流,人们把时间和热力学、量子论、相对论、超弦论等联系了起来,点燃了第三次超弦革命"。 庞加莱猜想是七大"千僖难题"中的第三题,它的得证,对其他的六大数学难题的解决也许有联系。但佩雷尔曼成功后,并不看重给他个人颁发世界性大奖的名誉和高额奖金,也许他知道里奇流的研究,还有更大更多的收获在后头。这就是量子力学二次革命联系第三次工业革命,第三次超弦革命也联系第三次工业革命,量子力学二次革命和第三次超弦革命等价,量子力学二次革命与第三次超弦革命就有着同工异曲之妙。它们不但类似世界科学工业生产,而且也联系新型大国关系的两条路线斗争的生死存亡。佩雷尔曼当然是站在苏俄模式的立场。 毛主席、邓小平到习近平等党和国家领导人,把马克思主义的和谐大国关系发展到中国特色的新型大国关系阶段。这经历了中国早期的马克思主义者和共产党人与列宁、斯大林共舞。2012年9月14日国务院总理温家宝在视察清华大学的演讲中说:新中国的建立,使中华民族一洗百年来所蒙受的奇耻大辱而自立于世界民族之林。但是,我们走过"大跃进"、"人民公社"的弯路,犯过"文化大革命"这样的错误。直到党的十一届三中全会,作出了改革开放的历史抉择,开辟了中国特色社会主义的道路。有人说:按过去所谓"世界科学中心转移"标准去分析,世界科学中心这应该转移到中国。但正是在这个意义上,我们不能忘记中国近代"鸦片战争"爆发,所受的百年奇耻大辱的历史经验教训。 因为中国小农经济式工业革命,从宋朝起就异军突起,直到西方工业革命发轫经济开始高速发展,中国仍然保持着上升势头,所占的全世界制造业份额,仍奇迹般地从1750年的32.8%,增加到了1800年的33.3%。但中国式工业革命属于老唯物论的眼见为实的科学实在论。而挟蒸汽动力式纺纱机工业革命之威的英国,之所以其产量相当于200台中国手纺车,是来自第一次科学革命,伽利略测量加速度到牛顿将测量加速度变为测量数学公式的牛顿力学,这是测量唯物论的眼见为实的数学实在论。因此在18世纪50年代至19世纪30年代,英国纺纱业的机械化,使生产力提高了300至400倍。长期统治世界的中国棉布,就被更价廉物美的英国布淘汰了。因此中国早期的马克思主义者、毛主席的岳父杨开慧的父亲杨怀中先生(1879-1922,原名杨昌济,湖南长沙人),看得清楚,他把能公开的伦理学教学,暗中与马克思主义的和谐大国关系结合做研究,希望中国避免陷入"鸦片战争"的老路。因为杨怀中先生学习马克思1858年在《鸦片贸易史》中的讲话:"一个人口几乎占人类三分之一的幅员广大的帝国,不顾时势,仍然安于现状,由于被强力排斥于世界联系的体系之外而孤立无依,因此竭力以天朝尽善尽美的幻想来欺骗自己,这样一个帝国,终于要在这样一场殊死的决斗中死去"。反复思量,他不赞成类似今天很多中国人简单解读的:这场名为"鸦片",实为"贸易"的战争,是中国乃至亚洲从传统走向现代历史的开始。 因为中国对和谐大国关系的研究,可以追溯到巴蜀盆塞海山寨城邦文明和海洋文明的远古联合国,直到1898年戊戌变法前,谭嗣同、康有为、杨深秀、宋伯鲁等维新派还具体研究过中国与英、美、日、俄等大国的关系,有过组建世界联合国的探讨热情。但1898年9月28日谭嗣同、杨深秀等六人被清朝斩首。而杨怀中先生就是赞同谭嗣同,在1897年就读岳麓书院时就加入南学会的革命派。1898年戊戌变法失败后,他隐居乡间研究和谐大国关系之学,绝意仕途。同年儿子杨开智出生,1901年又生下女儿杨开慧。家庭的变化,杨昌济用自己的薪俸维持一家人,正当他彷徨苦闷时,原先结交的革命党人、好朋友杨毓麟从日本写来信,要他东渡日本,去学习西方先进的科学技术。在为世界大国寻找相处之道的感召下,他把杨昌济改名杨怀中,1903年去日本留学。1906年在弘文学院毕业后,升入东京高等师范学校专修教育学。1909年在杨毓麟、章士钊等好友的推荐下,清政府派往欧洲的留学生总督蒯光典,调杨怀中去英国深造,专攻哲学、伦理学和心理学。1912年杨怀中在苏格兰的勒伯丁大学毕业,获得文学士学位。随后前往德国进行了为期九个月的考察,还去瑞士考察过一趟.。 1912年是玻尔标新立异的量子原子论文,被卢瑟福看重并写上寄语推荐到《哲学杂志》发表之时。1913年杨怀中回到阔别十年的祖国,早在1911年辛亥革命后,作为同盟会秘密元老的陈润霖,受黄兴之命,借助他自己的老关系、立宪派党人谭延闿当湖南都督,让他当上湖南省教育司长的机会,就在长沙创建省立第四师范学校想培养和网罗年青的革命党人。陈润霖还借谭延闿声援四川"保路"运动的口实,建议邀请张澜、吴玉章、蒙公甫、何拔儒等被追查的"保路"运动达人,到湖南任教。谭延闿知道黄兴、杨怀中、张澜、何拔儒是陈润霖留学弘文学院时的同学和朋友。最能来的何拔儒,当时是成都川北中学校长和四川师范大学学监,资历够。不顺的是陈润霖展开第一师范学校新校舍动工修建时,就被挤下了台。1913年谭延闿宣布湖南独立,黄兴通过谭延闿再次奉派陈润霖创建省立第四师范学校。杨怀中推荐陈润霖当湖南省教育司长,并还推荐聘请何拔儒到省立第四师范学校任教,于是陈润霖走马上任,并在省立第一师范学校搬进新校舍后,开始在第一师范学校原旧校舍挂牌省立第四师范学校招收新生。 然而当陈润霖把毛泽东、何叔衡、蔡和森等一批革命青年挑选进第四师范学校,并把杨怀中、何拔儒等教师揽进学校时,谭延闿因公开发表《讨袁檄文》,被袁世凯撤去都督之职,陈润霖随即也下台。新上任的湖南省教育司长,本来就对陈润霖不满,立即宣布第一师范学校旧校舍由长沙市第一中学接管,长沙市第一中学校长符定一先生(1877-1958)是执行人。于是发生了陈润霖指挥一批革命学生,抢占第一师范学校原旧校舍的打斗事件。事情闹大之后,为平息事件,新上任的湖南省教育司长只得宣布,把陈润霖招收的省立第四师范学校的全部新生和教师,并入省立第一师范学校。1913年杨怀中从欧洲留学回长沙,他带回大量自然科学方面的资料,希望何拔儒能到长沙与他继续共同研究,这也是何拔儒乐意接受陈润霖相邀的另一个原因。正是1913-1917年杨怀中与何拔儒共同在一起教书的日子里,结合《黄帝内经》的研究中得出两条科学原理,或对"科学"的"杨-何定义":这类似古中医科学的"藏象论原理"和"标识无关性原理"。 杨怀中这类似说前"有约6000年中国科学等多方面领先欧洲",他是将中国科学看成全球性竞争的科学。因为他们把远古顶层设计的中医药学,和20世纪初欧洲出现的量子论与相对论,看成是属于在"藏象论原理"和"标识无关性原理"同一个平台的科学。何拔儒还在跟他讨论《黄帝内经》中经络理论一类涉及的"标识无关性原理";因为受杨怀中关心量子论和相对论的影响,何拔儒也注重这方面的信息。量子理论允许调和"虚-无-反"两类看似矛盾的概念,例如一方面,质子内部是动态的,里面的事情在不断变化、运动着。另一方面,所有质子随时随地都表现出完全相同的行为,也就是说,每一个质子均给出相同概率。如果质子在不同的时间里表现不一,所有的质子怎么可能表现完全相同的行为?一个简单而直观的解释是,虽然每一个体概率在演化,但整体概率分布却保持不变。这就像一条平缓但在流动的大河,即使每一个滴水都在向前流淌,但整个河流看上去却并无变化。同理,在微观尺度上大量的粒子都很难被捕捉到,如果把它们标示为粒子和反粒子,或者把反粒子叫做虚粒子,这些虚粒子出现和消失都很快,但也跑不了多远,且只能在极短时超高分辨率的抓拍中和它们偶遇。 杨怀中联系现代人类的婚姻,专攻伦理学和心理学的结合,他把"标识无关性"讲得让何拔儒着迷。远古盆塞海文明的失落,是来自自然灾变,这是一种恐惧。人类早期婚姻是处于一种相同血缘的自交,但这样下去出生的人,健康会越来越多灾多难,这给人们心理也是一种恐惧。然而人们发现婚姻如果是不相同血缘的杂交,却健康得多。不同血缘婚姻结合,在姓氏上中国人的"标识无关性"体现最明白。因此没有恐惧,就没有伦理学,也没有心理学。文化的交流、经济的交流也是如此。但杨怀中先生等中国早期的马克思主义者的马克思主义和谐大国关系研究,遇到了十月革命和苏俄模式的新问题,只是杨怀中先生坚信"科学革命"是万变不离其宗的解答之道,因为他对玻尔的量子力学革命和爱因斯坦的相对论革命有亲身的体会。正是杨怀中、张澜等这批中国早期的马克思主义者,在1921年前就引导了毛主席、邓小平寻求中国特色的社会主义新兴大国模式。 中国的事情总有阴差阳错。类似丘成桐和田刚这对既有师生之谊,又都想破解庞加莱猜想的中国人,又走上杨振宁与李政道类似分道扬镳之路。这里有数学大师不等于就有解开所有数学难题的智慧;而任何一个国家、一个组织、一个科学院,也不能独自把智力垄断得了。丘成桐和田刚有自知之明:自己的智力无法突破终点,在世界科学工厂、世界科学工业这一类特殊企业的运动员,进行的项目只能接力赛。由此,田刚主张在世界范围内寻找高手,他看重了佩雷尔曼。1995年29岁的佩雷尔曼在结束美国三年的学习前,掌握了里奇流;坚持到2002年,他的《里奇流作为梯度流》的论文已找出了哈密顿漏掉的一个重要细节:一个随流总是递增的量,给出了这个流的方向;佩雷尔曼将其与统计力学、热动力学规则下的数学作了类比,并将这个量称为"熵"。"佩雷尔曼熵"虽然排除了难住哈密顿的几种特定奇点,但仍然需要确定剩下的奇点中可能有问题的种类,且必须说明一次只会有一种情况,而不是多种无限的叠加累积。然后,对每一种奇点,还必须说明如何在它可能使里奇流破坏之前修剪和使其光滑。 但这些证明庞加莱猜想的步驟已经足够。因丘成桐主张在中国人中培养新秀,他选中了曹怀东和朱熹平,参加解读佩雷尔曼证明里那些没写下完成的庞加莱猜想和瑟斯顿几何化猜想证明的论文细节。里奇流是哈密顿联系意大利微分几何学家里奇的发现,命名的一个方程。里奇张量是圆周运动的数学进化和物理射影,联系球面自然是正曲率。哈密顿的聪明,是把里奇张量联系正曲率,换为里奇流与正曲率联系的设想。因为庞加莱猜想要求任何维度的球面,都具有一个不变的正曲率,这是庞加莱猜想物体的基本属性。丘成桐教授是在证明卡拉比猜想创立卡-丘空间中,逐渐认识到庞加莱猜想空间的基本性,萌动了证明庞加莱猜想的计划。哈密顿是美国康奈尔大学的教授,被称为里奇流之父,和丘成桐是朋友。在曹、朱被指责"剽窃"之后,哈密顿来到北京说,是丘成桐教授最早提示他:三维流形上的里奇流将会产生瓶颈现象,并把流形分解为一些连通的片,所以可以用来证明庞加莱猜想。在这以后的20年中,许多学者都在研究里奇流证明庞加莱猜想的整个纲领的可行性,形成的"里奇流研究团体"就是以哈密顿为首。 但当哈密顿设计带有手术的里奇流并展示了在某些情况下有效时,他不能证明不管出现什么种类的奇点它都有效。佩雷尔曼的高明是将手术后的里奇流,和亚历山德罗夫空间以及他与格罗莫夫、布拉戈所做的工作融合在一起。佩雷尔曼1993-1994年就开始触及与亚历山德罗夫空间相近的领域,包括运用亚历山德罗夫空间解决庞加莱猜想和几何化猜想,在美国期间就曾与田刚等人讨论里奇流在亚历山德罗夫空间中是否能得到有效应用?这下哈密顿的专长受到限制,因为相对哈密顿做出了进步但最终没有成功。悲剧和怪事发生在中国,是由于陈省身先生直到去世之前还对庞加莱猜想很感兴趣,《亚洲数学期刊》为纪念他,2006年5月在《亚洲数学杂志》第10卷第2期上发表了朱熹平和曹怀东的论文《庞加莱与几何化猜想的完整证明-里奇流的汉密尔顿-佩雷尔曼理论之应用》。但立马有2006年8月21日美国《纽约客》杂志刊发的长篇报道,在配发的漫画中,丘成桐正试图从佩雷尔曼胸前摘走菲尔兹奖章。外国人质疑朱和曹剽窃佩雷尔曼的成果不奇怪,但国内也不少人认为他们是"抄袭"。这是不公正的。 我们不同意《纽约客》杂志发表的《流形的命运》文章指责丘成桐,用曹、朱的论文企图将证明功劳揽给中国科学家,以及指责丘成桐希望成为几何学界的王者,说他不喜欢其他人侵占他的领地等邪说。因为他想这样做,也是不可能的。庞加莱猜想证明是世界科学工厂、工业生产竞争量子力学二次革命与第三次超弦革命中重要一环,国际上很多团队都在做这个事情,即使朱熹平和曹怀东没有任何新的贡献,对我们中国来说都是很有意义的,但国内不少人无知到跟着起哄。 丘成桐指导鼓励中国学生去开发量子力学二次革命与第三次超弦革命这些金矿,何罪之有?况且1995年丘成桐邀请汉密尔顿到中国讲学时,就提出"全国(数学界)向汉密尔顿学习,一定会有成就"的口号,因为丘成桐和汉密尔顿看到了解决庞加莱猜想的曙光。浙江大学数学中心执行主任刘克峰教授说:佩雷尔曼的工作是神来之笔,好比打开了金矿的大门。丘成桐说:曹怀东与朱熹平对庞加莱猜想的证明,用上了他和很多朋友在30多年前发展的几何分析方法,汉密尔顿是庞加莱猜想证明过程中,他能看到的少数具有原创性的数学家之一;佩雷尔曼增加了很重要的部分,朱熹平和曹怀东为这个问题封了顶。 朱熹平说:庞加莱猜想的完成,是国际数学界同行你一步我一步共同做出来的,俄罗斯数学家佩雷尔曼作出了很大贡献,他和曹怀东只是比较幸运完成了临门一脚。就算不是曹怀东和他,也会有别人完成这项工作。也许丘成桐和朱熹平的话,被国内媒体解读宣布为:"中国科学家朱熹平与曹怀东破解百年数学难题庞加莱猜想"。但曹怀东说:据他所知,丘成桐教授从来没有,也不赞成用百分比来分配贡献;他的看法,是佩雷尔曼完全应当获得菲尔兹奖,他和朱熹平只是跟着佩雷尔曼和汉密尔顿的脚步,解释了证明的细节。 现在从丘成桐和田刚的分道扬镳,映射郭光灿院士和潘建伟院士的量子力学二次革命理念上来,相似的是,两人都在中科大,都在搞量子信息隐形传输。但作为老一代科学家的郭光灿院士,是从反虚数超光速的传统哲学认知,搞量子信息隐形传输工程。而作为留学意大利的年青科学家潘建伟院士,虽然从没有讲过量子信息隐形传输哲学,但他的意大利导师,是持从虚数超光速传输解读贝尔不等式实验和量子纠缠现象的。差异结合到国内科学家身上,虽然在爱国上同心,从工程进展上也还看不出区别,然而郭光灿院士期待的量子力学第二次革命诞生"爱因斯坦二世",他和潘建伟的差异不会精准为又是"第二个佩雷尔曼"? |