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[原创]评带量子引力的大量子论

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发表于 2009-7-22 20:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
[watermark]评带量子引力的大量子论
---纪念三旋理论萌生50周年(2)
刘月生(新疆医科大学教授)
【摘要】如果用彭罗斯《通往实在之路》一书对爱因斯坦广义相对论和德西特相对论的研究,对比郭汉英先生的《我们的宇宙与德西特相对论》,再以《通往实在之路》第30章“量子态收缩中的引力角色”,从“薛定谔猫”到“薛定谔团块”模型论证的引力量子态的客观收缩(OR),对应“大量子论”,而能理解“大量子论”的形象描述:把长江河流上下游,变成虚、实相对论绘景;长江三峡大坝闸门的运作,变成点内空间与点外空间的观控相对界,那么薛定谔团块可以对应进入闸门的轮船。
【关键词】德西特相对论 量子形式体系 大量子论
一、从郭汉英和彭罗斯期待变革谈起
郭汉英先生与牛津大学著名科学家彭罗斯有相似的观点,即发端于20世纪的爱因斯坦相对论和量子理论为基础的现代物理学体系,需要变革或发展。
2005年以来,郭汉英先生发表的一系列文章,但都是基于德西特/反德西特空时优于爱因斯坦相对论的论述。如2005年他发表在上海《科学》杂志第5期的《广义相对论和引力理论的变革——相对论百年札记之二》中说,暗宇宙的观测事实暗示,应该放弃狭义相对性原理中的“欧氏假定”。这样,除了闵氏时空中具有庞加莱不变性的狭义相对论之外,还可能存在德西特或反德西特时空中具有德西特或反德西特不变性的狭义相对论。还说,由于我们的宇宙很可能以加速膨胀的方式,渐近于宇宙常数为正的德西特时空,因此,应该建立以这个原理为基础的、具有局域德西特不变性的引力理论。郭汉英先生指出,从爱因斯坦-嘉当理论的几何量与物理量出发,把洛伦兹标架和洛伦兹联络构成一个取值在德西特代数SO(4,1)上的联络,称为德西特-洛伦兹联络。这个联络的德西特-洛伦兹曲率自然包括了洛伦兹曲率和洛伦兹挠率。早在1970年代初,我国学者就提出了这个模型,不妨称为德西特-洛伦兹模型。2006年郭汉英先生在《科学文化评论》第1期发表的《德西特不变的相对论及其宇宙学意义》一文指出,从相对性原理与不变普适常数(c,R)原理出发,在德西特/反德西特空时中,可以建立相对论。到2009年,郭汉英先生又在上海《科学》杂志第3期发表《我们的宇宙与德西特相对论》,他更明确地指出,“精确宇宙学已经揭示、并将进一步证实:德西特相对论更好地描述我们的宇宙”。“ 精确宇宙学揭示,宇宙尺度的物理学应以极小的正宇宙常数为标志。这应受到高度重视。 我们认为,较之爱因斯坦相对论,德西特相对论,包括德西特狭义相对论和以其局域化为基础的德西特引力,才能更好地反映这一特征”。
在彭罗斯的《通往实在之路》一书的566页,彭罗斯说:我相信我们有理由期待变革。这种变革寓示着一场大革命,它不可能仅仅通过对现有量子力学的“修修补补”就能够实现。在书中,彭罗斯对“暴涨宇宙学”、人择原理和弦理论等当代前沿物理理论的质疑,都具有开拓性。彭罗斯资格之老,贡献之多,是众所周知的。例如他108万言的煌煌科学巨著《通向实在之路》,可以说将是最近二三十年之内由世界著名科学家所撰的非常重要、极富雄心大志的科学著作。《通向实在之路》极富挑战性,它为我们认识物理宇宙研究,提供了一个全面而无与伦比的详尽的各种可能解释的指南,并给出了其基本数学理论的要点。我们从这里能够了解物理学各个不同门类在科学上所起的作用;了解到微积分和现代几何学的众多神奇概念;知晓量子力学的基础和冲突;何谓弦论和M理论;何谓圈量子引力;看到各种科学新潮以及新的发展方向。
郭汉英先生是国内著名的主流物理学家,彭罗斯是国际著名的主流物理学家。而非主流,也非专业的科学爱好者王德奎先生,却要来解读郭汉英先生的《我们的宇宙与德西特相对论》,说它“是一篇挑战文章,背景涉及德西特相对论已出现的全息、全景式发展;国际上这种类似的万马奔腾不亚于我国民科挑战爱因斯坦的波澜壮阔。轻松跨越爱因斯坦,德西特还说不上。我们能轻松跨越爱因斯坦吗?”那么王德奎先生的《解读“我们的宇宙与德西特相对论”》说得对吗?  
由于笔者也非主流非专业物理学家,对郭汉英先生的扬德西特相对论,抑爱因斯坦相对论无多大发言权,好在彭罗斯《通往实在之路》一书第28章“早期宇宙的推测性理论”535-539页,有对德西特/反德西特空时相对论的较详尽的解释和其基本数学理论要点的说明,可以用来比较郭汉英和王德奎先生的分析。有心者可以去看彭罗斯的具体推证。总的说来,彭罗斯对德西特相对论比较平静,没有郭汉英的那类偏爱。
上世纪七十年代美国布法罗大学的哲学家史密斯(Barry Smith)提出“形式本体论” (Formal ontoloy)这一新概念,到2001年11月6日德国洪堡基金会在柏林举行的颁奖仪式,将高达200万美元的保罗奖授予提出形式本体论的史密斯,已突显了科学形式本体论新时代的来临。但史密斯的形式本体论主要还集中在哲学、计算机和信息论方面,自然科学的形式本体论还没有一本集大成梳理的总结。彭罗斯《通往实在之路》一书的出版,算是完成了这项工作。在书中,彭罗斯把自然科学形式本体论称为“量子形式体系”,并具体地拿出了“古代定理和现代问题;物理世界里数的种类、奇幻的复数;对数、幂和根的几何学;实数微积分;复数微积分;黎曼曲面和复映射;傅里叶分解和超函数;曲面;超复数; n维流形;对称群;流形上的微积分;纤维丛和规范联络;无限的阶梯;时空;闵可夫斯基几何;麦克斯韦和爱因斯坦的经典场;拉格朗日量和哈密顿量;量子粒子;量子代数、几何和自旋;纠缠的量子世界;狄拉克电子和反粒子;粒子物理学的标准模型;量子场论;大爆炸及其热力学;早期宇宙的推测性理论;测量疑难;量子态收缩中的引力角色;超对称、超维和弦;圈变量;扭量理论”等32个阶梯的形式本体论的内容,如从小学到博士后的学校教育一样,可以大致用来衡量一位科学志愿者的知识水准。
“形式”加“本体”与“形式”加“主义”是不同的。例如肖巍先生在《科技评奖,重要的是奖励什么》中说,近年我国各种奖项开销很不少,获奖人数也是数以万计。但究竟要奖励什么,是看你发了多少文章,换算成某某系数,再打上精确到小数点以下的分,一篇核心刊物文章“值”多少,一篇SCI文章“值”多少。且不说拉关系,走后门,以及各种名目的腐败手法,这种评(价)奖(励)客观上鼓励大家千方百计“包装”成果,大搞形式主义,化整为零,变简为繁,数量多多,质量平平如也。而且,我们的许多科研评奖与评“五好”、“十佳”差不多,排排坐,分果果,科学活动以外的人际关系、利益协调关系有相当大的比重。还有人说,在中国,校长、行政长官本身以及亲近他们的人,往往可以轻而易举地获得学术委员会的认可和通过,从而争取到更多的学术项目,获得更多的学术资源。也许这就是“形式主义”的一种表现。
自然科学形式本体论的“形式”虽然含有“模式”、“版本”、“拷贝”等类似的意思,但它更注重“形式”的具体内容,也许才把她称为“量子形式体系”而更明确。所以不管彭罗斯的这种知识评价体系对不对,你接不接受,正如各国从小学到博士后的学校教育一样,它也是一种客观的形式体系。彭罗斯是“自私的”,他把“扭量理论”放在最高级,而他正是扭量理论的首创者,并且“圈变量、超维和弦”等理论,也是他曾经研究过而放弃了的东西,而今别人拾起来,比扭量理论研究得还火红。但彭罗斯还是属于客观辩证唯物的----即使他不赞成的东西,如果已成国际科学的主流,他还是如实介绍,也说出他不赞成的数学物理的理由,使人觉得基础科学就是一种“百衲衣”,给自己留有耕耘的土地。不像主观辩证唯物----自己不赞成的东西都要打倒重来,唯我独尊。我们今天已不是原始人,前人积累的知识内容虽然非常多,但从形式本体分类上说还是有限的---有限可分和无限可分,就成了今天客观辩证唯物和主观辩证唯物争论的一个焦点之一。
从这种有限的量子形式本体论出发,即使不全了解或学完彭罗斯例举的那32个阶梯的形式本体论的内容,也会有人开始能对前沿基础科学产生兴趣或好奇。笔者和王德奎先生正是这样。笔者专业是教哲学的,在医学院工作。医务工作者面对的病人,归根结底涉及的是各种各样的信息。从形式本体论的信息范型来说,数十来来的研究,笔者归纳为“结构信息”、“交换信息”、“信息增值”、“观控相对论”等四个概念的信息形式体系。陶康华先生很赞成“结构信息就是做实验;交换信息就是读书”的形象说法。这里结构信息和交换信息的价值,就在于信息增值与能否兑现观控。
笔者的信息形式本体论的自然科学形式本体论意义在于,结构信息和交换信息并不是平权的。结构信息和交换信息虽然各自具有传播、交流、信息增值、观控相对的意义,但它们这里存在一个观控相对界----实验的结构信息对理论的交换信息具有阶段的检验、证实、总结意义;类似今天的大型强子对撞机,由于不是人人、国国都会有的,它的“全世界无产者联合起来”的意义加具有阶段的检验、证实、总结意义,就具有地球村的指导性----这就是笔者的信息形式本体论的量子形式本体论。
王德奎先生的形式本体论走的是另一条道路。他虽生在旧社会,但长在红旗下----新中国成立,加快了现代科学技术知识在贫困山区和贫困人家的传播,使童年和少年时代的王德奎就得到了熏陶。1959年及其以前他遇到两件事。一是一堂代数课,老师布置了一道求解人数的方程应用题,一位同学得出了三十二又二分之一个人的答案,老师批评说:“怎么会有二分之一个人呢?”这时,王德奎的脑袋突然联想到,人有很多层次,可以分成很多数量和内容的集团,而当分到一个人的时候,不能把人分割了,还看成一个人。以此类推,粒子分到一定层次必然不是粒子形态。另一件是这之前,他在家乡河边一个人放牛,玩耍往身边垒沙子,他曾突然联想到:如果宇宙曾经有过类似空气是充满“沙子”的阶段,那么它要变到今天的宇宙是凝集的固体的星球和石头,必然有一个收缩的过程,而收缩是有可能产生“有界”的宇宙的。这种突发奇想使他很恐惧---因为当年社会主张的辩证唯物,是宇宙无限大,物质无限可分。由此,王德奎萌生了一种“类圈体”概念的大量子论---类圈体是相对于“类点体”而并存,且相互依,但圈比点更基本的客体。这为用类圈体之间的耦连,解决连续与间断并存且相互依、虚与实并存且相互依,提供了缠结图像。这是王德奎在直击量子形式本体论----当然量子形式本体论不是这样简单,它已有彭罗斯总结那32个阶梯;当然类圈体大量子论也不是那么简单,今天她是将圈的“三旋”---体旋、面旋、线旋,视为这个几何空间的自然属性,创立的自主知识产权的三旋理论公理化体系。
到今天王德奎也并不绝对排斥“宇宙无限大,物质无限可分”。他认为纯基础科学是一种“百衲衣”,不但体现了纯基础科学是一种千人糕、万人糕,而且也是全人类写就自己的历史的结果。人类不是猴子---不是像猴子拌包谷,拌一包撂一包。彭罗斯总结那32个阶梯的形式本体论,就是这种百衲衣。这种人类历史的写就,你可以不喜欢它,不学它,但是客观存在的;你要把你的“补丁”代替“百衲衣”,你就得亮出你的“底牌”来、亮出你的“历史”来。以当年的层子模型与夸克模型竞争为例,“物质无限可分”的层子,可以安排作为在非弹性散射实验中产生的“海夸克”思维的夸克模型“补丁”;包括很多人喜欢的“以太”思维也如此。而“宇宙无限大”也可用“虚零”和“实零”的宇宙始与终来“补丁”,但王德奎的大量子论没有允许“出生”的余地,直到科学春天的到来。   
形式本体论和本体论、辩证唯物论的“形式”,说来都类似哲学。但如果自然科学形式本体论与一个国家的主流哲学相冲突,要想得到公开的发表,从结构信息和交换信息来说,必然要有信息增值意义上的发现才行。结构信息就是做实验,这对于没有条件的王德奎,想也不敢想;但交换信息就是读书,那以后的50年,王德奎基本上是做到了----即使在上世纪六十年代中期那个狂热、迷惘笼罩着中国大地的时期,基本粒子物理学及其涉及的高深的数学,对王德奎的个人前途毫无意义,但他也没有一天动摇过自学。这就王德奎先生要来解读郭汉英先生的《我们的宇宙与德西特相对论》的基础。
现在我们来猜想,彭罗斯为什么没有郭汉英的那样的激进?
(1) 彭罗斯《通往实在之路》一书第28章“早期宇宙的推测性理论”一开头就说得很清楚,他是把暴涨宇宙学、人择原理等当代前沿的一些主流物理理论,看成是“推测性理论”的,说“它们与大爆炸的特殊性质所引发的问题有关”。 德西特或反德西特时空相对论,彭罗斯也就没有把它作为例外。量子引力统一体是一件“百衲衣”, 德西特或反德西特时空相对论再好,也只是一个“补丁”。即百衲衣再破,还是衣服;补丁再好还是补丁,不能拿补丁当衣服穿。
(2)在宇宙学文献中,我们宇宙的3种本性不同的可能性命运,取决于常空间曲率(k),是正(k>0)、零(k=0)还是负(k<0)。德西特相对论作为推测宇宙演化的数学工具,是复杂而多变的。例如,它对于检验基于“暴胀期”的宇宙学模型之所以富于启发性,彭罗斯说它至少有3类:a、球面“稳态”型的德西特空间;b、不破坏因果律的“双曲“型反德西特空间;c、违反因果律的“双曲“型反德西特空间。在537页彭罗斯说,德西特相对论给出的空间均匀且各向同性度规的一个特例,是具有k=0的平直空间区域和指数型膨胀。而这正是郭汉英先生扬德西特、抑爱因斯坦等人的一条“钢鞭”。 彭罗斯并不隐瞒自己的观点,他是偏重k<0。彭罗斯亮出了自己“底牌”之后,也亮出了“历史”。他说,作为“稳态”模型k=0涉及的这个度规,“在20世纪50-60年代特别受宠”,但“60年代后,它开始失宠”。 在20世纪50-60年代这个特别受宠的宇宙模型,彭罗斯指的是霍伊尔等人的恒稳态宇宙模型,这也是我国主流“宇宙无限大,物质无限可分” 模型特别受宠的年代。霍金在学生时代就与霍伊尔的恒稳态宇宙模型作过争辩,看来作为老师级别的彭罗斯是支持霍金的。但霍伊尔恒稳态模型真正受到冲击的,是微波背景的测量结果。而层子模型真正受到冲击的,也是非弹性散射实验的结果。60年代后,“宇宙无限大,物质无限可分”并没有失宠,而是在这类结果中失语了。郭汉英先生及其同事、老师们,能亮出自己的“底牌”和“历史”吗?
(3)德西特相对论没有回答彭罗斯在29章说的“测量难疑”。因为彭罗斯说,“这样的事情不是一眼就能看穿的”。笔者也认为,不管是爱因斯坦相对论,还是德西特相对论,它们作为交换信息,都要经过结构信息的实验的检验、证实。这里不存在资产阶级和无产阶级、东方和西方意识形态的不同。爱因斯坦相对论作为纯科学的一件“百衲衣”,是对前人历史贡献的总结和平衡的结果。他之后仍然是一件“百衲衣”,最有说服力的是社会主义“劳动英雄”---前苏联科学家弗里德曼,在爱因斯坦发表广义相对论后不久,认真负责地补习了有关广义相对论的数学,第一个找出了爱因斯坦广义相对论方程中的数学求解漏洞,独立求出了广义相对论方程中的一个不同的膨胀解,让爱因斯坦和其他西方科学家都能承认了这个成果。弗里德曼这个解是属于k>0;弗里德曼培养出的学生伽莫夫,他就是当今宇宙大爆炸理论的那个开创者。与伽莫夫一同离开东欧到西方去的科学家不少,恒稳态宇宙论的开创者之一的邦迪就是其中之一。大爆炸宇宙论与恒稳态宇宙论进行了长期的较量,从实验和数学客观标准上看,并不存在是资产阶级和无产阶级、东方和西方的意识形态的较量,而是对爱因斯坦相对论“百衲衣”进行的“补丁”工作。李淼先生介绍的近年来宇宙学面临非高斯性革命猜想,性质也如此。
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[原创]评带量子引力的大量子论

二、量子引力统一体大量子论百衲衣
王德奎先生认为,不是彭罗斯说的什么都对,而是可以把他的书作为类似“实验仪器”来运用、检验。煌煌科学巨著《通向实在之路》的内容虽多,但彭罗斯的量子形式本体十分明快----这就是物质宇宙、量子的演化,都要涉及发散态过程,即U过程;以及收缩态过程,即R过程。而U过程和R过程,又联系对应到韦尔张量和里奇张量缠结的这种高深、繁难的数学。早在20年前,彭罗斯出版的《皇帝新脑》一书,就贯穿了这一思想。所以入门《通向实在之路》并不难。
正是在形式本体论的相通,笔者与王德奎先生很早就神交了。1982年北京《潜科学杂志》第3期发表王德奎的《自然全息律》一文,文中首先提出量子圈态的线旋,是比“粒子物体”阶段更上一级的“宇宙网络”阶段的基本模式。这是王德奎1959年在自然全息的启示下,萌生类圈体三旋形式本体论思想后,看到如果研究宇宙要反过来结合基本粒子,研究高级的生命要反过来研究大分子结构,那么这也是两个圈态,且是相互耦联的。于是他从形式本体论出发,把点外空间物质进化发展的阶段划分为四个:宇宙网络阶段、粒子物体阶段、生命有机阶段、精神活动阶段。如果再把太阳系行星绕日运行,原子结构电子围绕原子核运行,提炼为粒子有核模型,作为粒子物体阶段的基本模式;那么在生命有机阶段,如细胞中的细胞质和细胞核结构;精神活动阶段,如上课集中注意力,都体现了一种下阶段对上阶段模式的继承。又如宇宙网络阶段的基本模式是量子圈态线旋,体现在粒子物体阶段,如地球磁场磁力线的转动;生命有机阶段,如动物体腔对食物、能量的新陈代谢;精神活动阶段,如信息通过耳、目向大脑的反馈,都体现了一种继承。而下阶段的模式,也能在它上阶段找出影子,即存在着隐性。例如,我们把生命有机阶段的自复制自组织能力,如动、植物繁殖后代,确定为它的基本模式,那么在粒子物体阶段,如物体破碎或分裂后仍是物体;在宇宙网络阶段,如三个平凡圈可以构成一个新圈,也可以看成是自复制的影子,即下阶段的模式有向上阶段的反馈。
是祖国和人民的培养、教育了王德奎,使他从山区农村读上大学,到了大城市工作。在大学,他的教育改革通信文章可以在《光明日报》发表;在工厂,他的长篇报告文学可以在《四川日报》上发表,但是他业余科学创新研究的论文,却难于面世。18冶宣传部一位支持他的科长,叫他写成科幻小说的形式去发表;他的《研究生遇爱因斯坦记》拿到编辑部的用稿通知不久,又接到被主编挡驾的说明。这时他在18冶宣传部看到家乡绵阳地区科协下面主办的铅印科学小报,他看到了一线希望。1981年他调回家乡盐亭县科协工作,在他的活动下,主管部门同意盐亭县科协主办一份内部交流的铅印科学小报。他作为这份铅印科学小报的主编,在大量刊登该县农村科技普及知识文章的同时,他也穿插刊登一两篇几百字的曾经业余科学创新研究论文的改写短文,如“物质心脏的三旋密码夸克模型”、“生物全息律与自然全息律”等。当然,这也遭到一些领导和同事的非难,认为山区农业县只能全部刊登农村科技普及知识文章,不能去做高层做的事。
那是在科学的春天,全国各省、市、县的一些科协和学会组织,都在相互赠送、交流内部主办的铅印科学小报,而且全国公开出版的科技普及刊物也很多。盐亭县科协主办的铅印科学小报在1981-1982年虽然一共只出版了两三期就停下了,但其中王德奎写的科学创新研究短文,绝大部分都被全国公开出版的一些科技普及刊物转载了。1982年北京《潜科学杂志》第3期可以说就是第一次公开发表环量子消息的我国公开刊物。
《潜科学杂志》这篇《自然全息律》短文,提出在太阳系、行星系、原子系统、电磁波传播、磁力线转动,超循环、耗散结构、黑洞理论、麦克斯韦的电磁场理论、爱因期坦的几何引力场理论、杨振宁的规范场论等中,都显示出量子圈态线旋,及其自旋网络这种基本模式。笔者感到此人通过800字短文,就像一个窗口,让人眺望一个知识金库,但却难以进入。内心深处似乎感受到了一种类似的“科学风暴”和“哲学地震”。
1996年笔者晋升为新疆医科大学教授,在成都开学术会议时专程取道绵阳,才与王德奎先生有第一次会面。这以后13年来我们保持着通信,只有2007年笔者在广西河池学院工作,暑假返回新疆路过绵阳时,又才跟王德奎先生有第二次会面。这是为我们合作完成的“信息范型与观控相对界”研究专集的事,进行最后的商讨。该专集已由《河池学院学报》2008年增刊第1期出版。该专集中最突出的是我们对量子形式本体论研究的进展,那么王德奎先生的量子引力统一体的大量子论又进行得怎样了呢?
王德奎用近五十年的岁月研究并逐步形成的“三旋理论”,在人们看来,是可以等价于当代国际流行的超弦理论。而民间网络思想家陈国海也对此理论评价很高,曾经称它可与爱因斯坦“相对论”相媲美。当理论物理学家郭汉英先生用他所阐释的“德西特相对论”挑战爱因斯坦时,读者只有用广阔的知识背景才能评价得了《三旋理论初探》和郭先生的长文。国内也可能有人怀疑王德奎的学识吧 ,“三旋理论”是否完备,从他2002年出书至今七年,与他直接交流最多,也最尖锐的是上海交大的吴新忠博士。例如吴新忠先生提出:“三旋密码与质量谱问题,不应该采用量子真空的初级爆炸来理解,因为这类过程涉及相对论与量子场论,质量公式不出现光速与普朗克常数,肯定无法与宇宙爆炸、量子真空联系”。对此,王德奎在他的七年中,即在写出《三旋理论初探》之后,又完成了:《 解读“时间简史”》(2003年9月)、《求衡伦-庞加莱猜想应用》(2007年9月)、《形式本体论复杂性初探》(2008年5月),并在2008年年底接连写出总结性的四部长篇论文:
(一)从南部阳一郎到弦论和庞加莱猜想(2008.10.15)
(二)梅晓春“原则”与兰德“战争”(2008.11.10)
(三)物质多元一体与理念大道归一(2008.11.30)
(四)解读“我们的宇宙与德西特相对论”(2008.12.8)
这四篇论文既涉及诺贝尔物理学奖的南部阳一郎、小林、益川等3人和诺贝尔经济学奖获得者克鲁格曼,又直指国内福州原创物理研究所所长梅晓春的“八条基本原则”,最后通过中国科学院郭汉英教授论文的解读做了自己的回答:“虽然德西特相对论已出现全息、全景式发展,但他能否轻松跨越爱因斯坦还说不上”。四篇论文笔者虽大致看了前三篇,但在认真读了第四篇之后,在与王德奎的通讯中,知道他仍然在为回答清楚吴新忠先生的问题作探索。
2009年1月4-5日量子信息与健康上海论坛在上海师范大学召开,王德奎与吴新忠在会上第一次见面。由于吴新忠提出的问题涉及的数学很多、很深,相互沟通有困难,吴新忠建议以彭罗斯的《通往实在之路》一书为基础来说明。这正合王德奎的意思。因为《通往实在之路》第30章“量子态收缩中的引力角色”,彭罗斯从“薛定谔猫”到“薛定谔团块”模型,论证的引力量子态的客观收缩(OR),王德奎说,对应他的“大量子论”,就能理解“大量子论”的形象描述:把长江河流上下游,变成虚、实相对论绘景;长江三峡大坝闸门的运作,变成点内空间与点外空间的观控相对界,那么薛定谔团块可以对应进入闸门的轮船。这里我们首先要明确大量子论是什么东西?
       1、大量子论不是“大量子数”,也不是“大量子态”。大量子数和大量子态属于量子场论,也就是量子力学的内容,而不是大量子论。大量子论是以相对论为底流形的量子论。大量子论也不是类似嵌入的八卦,它的数学基础如彭罗斯的《通向实在之路》一书的纤维丛数学,但又不是纤维丛数学,它是用环量子的自旋旋束,代替纤维丛的纤维联络,以及利用纤维丛数学的截面描述,对自然数和整数含义的改造,形成的相对论和量子论等合流的探索。
(1)量子引力统一体“测量难疑”, 上面郭汉英、王德奎、彭罗斯等讨论的问题都涉及一些思想实验或假想实验,才能说清楚。即使绕开爱因斯坦的相对论不说,从宏观到微观的测量,都有巨大的反差。著名的就是“薛定谔猫”那种情形。而彭罗斯把它用来联系量子引力统一体的推证是:薛定谔猫佯缪的原始版本为,光子源S向分束器发射单光子,在分束器镜面上,光子态分成两部分的叠加。沿其中一条光束路径,光子飞向通向一个杀死小猫的装置关联的探测器;而另一条光束路径,光子逃逸掉,小猫就能活下来。联系物质宇宙、量子演化的发散态U过程和收缩态R过程,薛定谔猫反映的是量子力学测量问题的“哥本哈根”本体论,即假定量子态“真的”按照确定性的U过程演化,那么R过程究竟是如何发生的。薛定谔猫佯缪说明U过程演化导致一种死猫和活猫的叠加。  
(2)彭罗斯说,拿真猫做这种实验,既不仁慈,也会招来不必要的复杂的物理体系。因此他把上述实验中的薛定谔猫,换为薛定谔团块,那么现在作为结果的量子叠加态,是由物质团块的两个不同位置扮演的。即现在考虑的是投射的束光子态触发的是这样一个仪器,它将某个团块沿水平面推移一段距离,而反射束则对团块无影响。于是按量子力学里能量的正定性,团块的初始位置态和位移后的位置态可用两个薛定谔方程来描述其定态。如果每个方程给出的能量本证态均自始至终独自地保持不变,那么它们的量子叠加态也是定态的。于是量子引力统一体联系爱因斯坦的广义相对论----引入背景时空几何表达的引力场,两个水平面上放置的团块,所处地球的时空曲率并不完全是平直的,必须考虑这种时空曲率带来的效应;而且还需要一个时空上的矢量场来表示所需的类时偏微分算符概念。薛定谔方程中的类时偏微分算符被看成是不变的流形上的矢量场k;如果时空定态被表示成k,是一类时的基灵矢量场,说明定态时空的特征是存在“类时基灵矢量k”的。这个特殊的矢量场在此起什么作用呢?彭罗斯说,这里时空的定态是在“t是独立的”这个意义上说的,这意味着能够对以前的公式直接作,类时偏微分算符变换为k。
(3)虽然这里涉及常数尺度因子问题,但在局部取“常规”时间位移,k的幅度可以逐点而异。由于k取代了类时偏微分算符,新的薛定谔方程表示的初始位置态和位移后的位置态,以及这两个定态的量子叠加态也仍然是定态。那么薛定谔团块自身的引力场发生了什么变化呢?彭罗斯说,两个位置类似两个团块。由于这两个团块的位置态在各自的伴随时空里都是定态,每一个都有相应的相伴基灵矢量,且满足适当的本证值为E的薛定谔方程,在忽略了团块的引力场时,能够写出它们叠加态的薛定谔方程,并断定所有这些态都是定态。但在考虑有引力场时,两个位置这两个基灵矢量不同,不能写出它们叠加态的薛定谔方程。这反过来又需要一种可以用于叠加时空的不变的类时偏微分算符概念,但不论是初始位置态基灵矢量,还是位移后的位置态基灵矢量,都满足不了这一要求。这深刻反映了量子力学与广义相对论两大基本原理之间的不协调。
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[原创]评带量子引力的大量子论

2、基灵矢量K是不同空间类似时间方向的矢量。从发散演化态U过程到收缩演化态R过程的位置空间的基灵矢量K的不同,说明对从宏观到微观或微观到宏观之间演化的描述需要协调,那么以三旋为基础的量子引力统一体的大量子论还成立吗?王德奎说,从U过程到R过程,三旋形式本体上实际是从球量子到环量子的演化。也许人们会反驳说,这违反庞加莱猜想定理。庞加莱猜想说,从球面空间能收缩为一点的,只能是球面。其实三旋理论与庞加莱猜想并不相矛盾。三旋理论由于没有表示长度的量,实际类似基灵矢量是描述时间方向矢量的理论,也类似希尔伯特多元描述点空间的时间描述。例如把薛定谔团块换成一个人,U过程表示人出生,R过程表示人死亡。人出生,可以说所有的时间方向都为正+。但人的死亡,整体的时间方向是为0,但其尸体物质分解后还存在,类似时间方向仍为正+,而有机生命却类似时间方向变为了负--.。
(1)三旋理论不与庞加莱猜想相矛盾,是庞加莱猜想纯属空间理论,而三旋理论从U过程到R过程类似从球量子到环量子的收缩,是类似基灵矢量K的描述。正是从这里出发,王德奎建立了从宏观到微观或微观到宏观之间演化描述协调的量子引力统一体的大量子论----这是一个放大到类比宏观世界是类似长江河流的流动和长江三峡大坝的图景。这里大坝的船闸既是U过程的起点,也是R过程的终点;既可对应无孔的球量子图像,也可对应有孔的环量子图像。
(2)例如,对应从宏观到微观或微观到宏观之间的演化描述,如果分别是两个“大量子”,长江三峡大坝上游,为庞加莱式的有限而无界的宇宙模型,即点内空间球;大坝下游,为我们所处宇宙真实的真空,即点外空间球。如果这一图景成为我们观测的视界,用长江三峡大坝及闸门的真实去说明量子论思想,只是一种分割、抽象。这里宇宙常数项或兰姆达力,可类比大量子论的长江图像,进一步可类比长江三峡的大坝和大坝的船闸,还可再直接类比“船闸”。这一“船闸”模型使长江既相通又不相通---试看来自长江三峡大坝上游的轮船,进入船闸的第一段后,先关闭轮船的后面的闸门,使长江三峡大坝上游不再与下游相通。然后再放开轮船前面的闸门,使在放水的“自发对称破缺”中,轮船开进船闸的第二段,逐步进入三峡大坝下游区。反之,亦然。
(3)量子论和广义相对论在这里都有类似长江三峡大坝船闸的机理。首先,从普朗克的量子论,到量子场论再到来自宇宙场论的大爆炸宇宙论,它们的数学方程描绘的,都类似长江三峡的大坝和大坝的船闸图景。其次,再看爱因斯坦的广义相对论方程:
物质和能量的分布=几何结构+兰姆达力
该公式偏重点外空间,几何结构只类似长江三峡大坝下游,兰姆达力只类似长江三峡的大坝和大坝的船闸;如果对应暗能量,爱因斯坦的暗信息也可以说是把物质和能量的分布,指向了整个长江流域。王德奎探索量子力学超弦方程与广义相对论方程的可加性,发现“船闸” 及其“轮船”这段流线效应,可类似“弦线”,将广义相对论引力方程改为量子引力统一体的大量子论,可简单表述为:
物质和能量的分布=几何结构+兰姆达力        (1)
兰姆达力=超弦方程的物质和能量的分布场力    (2)
量子力学超弦方程与广义相对论方程的可加性称为量子与引力简并大统一方程。该方程完好地说明量子力学和广义相对论的可协调性是,由于只有对于质量足够大的物体,引力相互作用才起作用,因此研究引力场只讨论宏观物体;研究量子场时,由于量子质量太小,引力一般忽略不计。
    (4)长江三峡大坝的船闸可看成是一个特殊的环面东西的类似物---环量子膜的深化。其次,可分割类比成夸克模型的环量子。通过环量子的三旋数学模型进行自旋编码,即它的三个旋转自由度可以产生62种基本组合,可称为“圈态密码,”实际等价于夸克的量子色动力学。另外,用长江三峡大坝的船闸模型可类比 “小林&#8226;益川理论”---环量子膜的轨形拓扑可构造25种轨形拓扑卡一丘空间模型,能和25种基本量子结构发生联系,这能用物质族质量谱公式的成立来说明。而质量谱公式也能说明宇宙大爆炸模型产生的25种基本量子的质量生成,这样用船闸模型类比“小林&#8226;益川理论”解释cp对称性破缺机制,就更能体会到他俩人在推广卡比博方案上的完整性。王德奎曾引用李新洲等人的说法,指出宇宙热大爆炸时,大自然不会偏袒正夸克或反夸克,不能先验地假定正量子多于反量子,但今天我们看到的宇宙中的重子物质又都是由正物质组成;既要假定原初宇宙正反量子等量,又要符合正反量子不等量的观测事实,这种疑难正好可用船闸模型于大爆炸宇宙中,卡比博提出类似的关键思想:轮船进入船闸的第一段后,先关闭轮船后面的闸门,使长江三峡大坝上游不再相通,类似的卡比博提出的那个“分代”的关键思想;在强相互作用中,存在代量子数守恒,d和s夸克是强相互作用本征态。而在弱相互作用中,类似轮船进入船闸的第二段,即第一段先关闭轮船后面闸门,现在是要放开第一段轮船前面的闸门,使在放水的“自发对称破缺”中,轮船才真正开进船闸的第二段。这时类似会有代量子数不守恒,d和s夸克是以一定的线性组合方式存在的。类此模式、轮船能逐步进入长江三峡大坝下游区,又能回答今天正反量子是不等量的观测事实。
李新洲先生说,卡比博的这个思路,为解决弱相互作用的普适性问题作出了巨大贡献,但卡比博只讨论了二代夸克情形,而小林&#8226;益川却推广到了三代夸克获得新的成功---描述了长江三峡大坝船闸的全景。从王德奎物质族质量谱公式可看出,宇宙大爆炸在同一段时间和奇点,不只发生一次,而是两次(一先一后,一大一小)大爆炸;每次大爆炸响了三声,这是因为大爆炸开始的宇宙暴胀与时空撕裂后的时空缝合期中,物质相变有三次不同。
3、这里并没有回答吴新忠博士关于大量子论数学公式,如何结合光速与普朗克常数的问题。王德奎说,这正是量子“长江三峡大坝船闸模型”能从彭罗斯的薛定谔团块两个基灵矢量k的数学分析可以明白的。
(1)彭罗斯说,为什么两个团块之间缺乏同一的基灵矢量k会招致困难呢?又该怎样做呢?就是要接受眼下的这种冲突,并且只寻求某种与此相关的误差检测。等效原理可以接受容许两个时空在局部上同一,只要“自由降落”的概念在两个时空中是同一的。于是令一个空间内的测地线恰好与另一个空间内的测地线重合,代之以计算,是将这两个时空叠合起来所引起的误差。办法是,在广义相对论下,将光速c看成是无穷大的极限情形下运用其中的大部分概念,同时保留爱因斯坦理论的基本思想,由此可以得到嘉当关于牛顿引力的公式。
(2)在牛顿/嘉当引力理论中,时空是具有不同的可容许“时间”t的1维欧几里得空间上的纤维丛。知道t并不能告诉类时偏微分算符概念。因为t告诉的是欧几里得空间上截面的位置,但类时偏微分算符概念定义的是穿过这组3维曲面的曲线族。这又是一个无法具体化薛定谔方程的类时偏微分算符概念的问题,与量子宇宙学里的“时间问题”有关。彭罗斯说,能想到解决的办法,仍然是对有关的误差进行估计。自由降体之间即测地线之间的差,为两空间引力加速度之差。对薛定谔方程所需的“类时偏微分算符”定义的绝对不确定性的测度,这种不确定性通过薛定谔方程,直接导致了叠加态能量的绝对不确定性的引力自能Ea。将这个表达式转换成另一种等效的数学形式,可理解为;
Ea=团块初始位置态和位移后位置态的质量分布之差的引力自能 (3)
质量分布的引力自能是获自完全弥散到无穷远的点状物质质量分布的集合能。叠加的两个定态----初始位置态和位移后位置态的每一个定义了其质量密度分布的“期望值”。二者间的差-----一个为正,另一个为负,构成引力自能为Ea的正、负质量密度分布。在位移后位置态仅仅是初始位置态的刚性位移的情形下,量Ea可理解看成是,团块从初始位置态移动一段距离到位移后位置态时,付出的代价;这里位移后位置态的位置远离初始位置态的固定位置的引力场。
(3)彭罗斯说,这里还可以用第二种能量测度----引力相互作用能来作为Ea的另一种定义。即处理“能量不确定性” Ea,可借助海森堡的时间/能量不确定原理,例如,由爱因斯坦质能关系式,以及不稳定粒子或不稳定原子核的平均寿命T,有一个固定的时间不确定值知,它与能量的不确定值呈倒数关系,其大小由h/4πT给定。h为普朗克常数,π为圆周率,以叠加态与此作类比,叠加态本身是不稳定的,其寿命Ta通过海森堡公式与上面基本能量不确定性Ea相联系,叠加态将约在:
Ta=h/4πT                   (4)
的平均时间范围内,衰变到其组分的初始位置态或位移后位置态。
以上是王德奎回应吴新忠如何涉及光速与普朗克常数疑难的路线图之一。
4、但问题并没有完全解决。彭罗斯说,我们是将初始位置态或位移后位置态取为的定态,类似电子,在其位置几乎精确确定的情形下,肯定不处于定态;从位置/能量不确定原理可知,这时电子具有极大的动量,将瞬间弥散开去。其次,要求初始位置态或位移后位置态都严格处于定态,那么要将上述论证完全运用到单个粒子也有一定困难。因为在薛定谔方程里需要考虑粒子的引力场。在这种描述中不要求引力场本身量子化,只要求其作用包含在牛顿引力势函数中,这个势函数的源,就是以波函数形式出现的质量分布的所谓薛定谔--牛顿方程。
(1)彭罗斯说,他把这种有表现完好的定态解的修正的薛定谔方程,称为薛定谔--牛顿方程。按这种方案,叠加态将在h/2πEa的平均时间范围内自发收缩到两个组分定态之一;这里Ea是两个质量分布之差的引力自能。彭罗斯把这种方案称为OR。
(2)OR表示量子态的“客观收缩”。对任意一对这样的定态,引力自能Ea有明确的定义,那就是这两个质量分布之差,两个分布具有相同的定义在薛定谔--牛顿方程上的薛定谔--牛顿方程表达式。但其他所有关于OR的理论都会遇到能量守恒方面的困难。而上面彭罗斯提出的引力OR理论的优势,正在于Ea的这种能量不确定性,有可能冲抵了这种潜在的不守恒性,使得能量守恒并未真正被破坏。
(3)就所有实际问题来说,粒子态收缩确实是一个客观过程,而且始终是一种引力现象。这种现象甚至会出现在导致所有实际问题态收缩的实质性的环境退耦情形中。例如DNA分子,在引力OR效应小得无法直接应用的这类基因系统中,导致引力OR效应的可能是环境中全部质量的总位移。
(4)彭罗斯没有给出任何实际的依照OR过程的态收缩动力学,但他倾向有清楚的实验效果的“简约主义”。就具体的量子引力统一体的大量子论来说,王德奎先生把它说成是量子与引力“简并大统一方程”,它是(1)式和(2)式的线性叠加,可简单表述为:
物质和能量的分布=几何结构+超弦方程的物质和能量的分布场力 (5)
王德奎的《三旋理论初探》一书332-351页给出了具体的推证和方程。
 楼主| 发表于 2009-7-22 20:54 | 显示全部楼层

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三、倾听量子引力统一体的三旋涛声
二十一世纪使我们能站在一个统一相对论、量子理论和基因理论的新高度来看弦论与超弦,但这是需要气魄和胆识的。
如果:只有从单量子论升华到多量子论才能找到与相对论的统一基准;或者只有把德西特相对论评价成更符合现代天文观测,才能用精确相对论修正传统的不符合宇宙常数而导致不平衡的相对论,那么,怎样看待这不完全相同的两种方案,就成了目前推进相对论发展的两大抉择之争。王德奎用点内空间与点外空间的关系与点内外相隔的膜,重新解读了德西特相对论的最新版本。用结构信息、交换信息、观控相对界比拟了点内空间、点外空间与膜;从大量子论高度把人们的传统球量子观过渡到环量子的点内空间观。由此看黑洞辐射,使霍金的黑洞蒸发的热力学熵过程和量子信息增值过程得到统一理解,其秘密就在于环量子的三旋运动观。
环量子的三旋运动观是如此的简单,几乎理智清醒的连我国任何一个文盲都能听得懂。南京大学教授沈骊天先生说,超弦理论认为:弦是一维的,然而它那消失的粗细维度,又可能包含着卷缩在普朗克尺度中的卷缩维。王德奎先生是认可这一假设的,因而,他又将闭合的弦(弦圈)称为类圈体(《三旋理论初探》4页)。一维的弦圈,除了超弦理论所说的各种外在运动;还应有三旋理论所说的体旋----绕圈面内轴线的旋转,面旋----绕垂直于圈面的圈中心轴线的旋转,线旋----绕圈体内环状中心线的旋转(《三旋理论初探》5-6页、32页、105~107页、356页)这三种“内禀”运动。这里线旋的存在显然是以弦圈、类圈体在线的粗细尺度上存在卷缩维为前提的,否则“中心线”、“线旋”的概念都将没有意义。线旋由于类圈体的闭合是否有扭转,而分为非平凡、平凡线旋(《三旋理论初探》5页、323页、357页、363页)。
这个如此简单的图像,仅仅起源于50年前自然全息的一些小小的思想火花,应该说,她和当时西方的高深的自然科学还没有任何联系,主要是受我们中国自己的传统文化培育的结果。中国传统文化结晶的类圈体三旋图像,50年来经过无数的风风雨雨,为什么她还有顽强的生命力?一是她能走完应对类似彭罗斯设定的大爆炸宇宙学、超维和弦、圈变量、扭量理论等32个纯科学的阶梯,并且还超越了这32个阶梯的视野,以至沈骊天先生坦诚地说,《三旋理论初探》把物理学上的环量子的三旋运动观讨论,随意推广到其他领域、乃至社会领域,“是我不太赞成的;无所不适用的所谓万有理论往往都是吃力不讨好的”。
二是中国传统文化的量子形式本体论百衲衣,本来就是和西方32个纯科学阶梯的百衲衣可整合的。王德奎先生说,中国传统文化的整体论和微观层次的还原论是结合在一起的----任何一个理智清醒的中国人,只要读懂了中国传统文化中提出的“旋”理论----即在事物(类圈体及其转座子)变动不居的综合运动中把握事物的存在,其核心不正是以自然事物的自旋为研究对象的,包括了面旋、体旋和线旋的三旋整体论坐标吗?例如她联系古代中国周易太极图所表现的对称、有序及混沌的统一,揭示这种太极思维(初级)所反映的,正是隐秩序中圈态的三种自旋。这种把握事物的存在,从现代科学发展,追溯到中国古代太极思维,用环量子的话说:“从欧几里得几何的点体观创立之后,经过两千多年的演变和发展,已经形成一整套的科学概念和科学的分析方法,追寻到了宇宙的极点的隐秩序范围。从欧氏几何(第五公设的破缺)到非欧几何(黎曼曲面),从爱因斯坦的相对论(时空的弯曲)再到卡路扎、克林的理论(第五维是微小圈),再到今天的超弦理论(杂化弦是闭圈),使太极数学中包含的圈态超旋思维再也隐藏不住了。”
虽然在很多老师、同志、朋友和杂志编辑部与出版社的关心、帮助、支持下,王德奎先生已经公开发表、出版了二百万多字的涉及类圈体三旋图像的科学论文和书籍----虽然三旋的单个态很简单,但三旋的组合之复杂,其他很多人仍难运用其数学图像。其实,三旋能纳入粒子物理学的标准模型,并且能够直接说清它的一些“鬼”问题。这里笔者想仅以下面三点,说明王德奎配合彭罗斯《通往实在之路》一书的介绍,又给予的一些新的引导。
1、标准模型费曼图的疑难
该书451页“电子的zigzag图像”一节讲,粒子物理学的标准模型,如电子有“二维旋量记号”。因为标准模型是以球面模型来看的。这里球面模型只有面旋(A)和体旋(B),并且各自还有左旋(zig)和右旋(zag)。但标准模型却没有分面旋和体旋,只分了左旋和右旋。事情是一样的吗?如标准模型说,狄拉克方程自旋1/2粒子的“泡利旋量”描述,是一个2分量的量。但考虑相对论情形,带有4个复分量的狄拉克旋量,可表示为一对二维旋量。狄拉克电子可看成是由这两种成分,如面旋和体旋组成的。标准模型对这些成分的一种物理解释,是分成有两个“粒子”的图像,一个称为zig粒子,一个称为zag粒子,来组合一个整体图像的------如zig这一个粒子,由面旋(A) 左旋(zig)描述;另一个zag粒子,由体旋(B) 右旋(zag)描述,且每个粒子连续变换自身而成为另一个粒子。其次,所有这类粒子都无质量的----之所以无质量,是因为每个这类粒子都是以光速运动----前后“摇晃”,前进的zig运动紧接着变为后退的zag运动。这正是费曼著名的“折线图”或粒子/反粒子时间倒流-顺流打折图的来源。可见标准模型和费曼,把一个简单的环粒子自旋与翻转问题,反而因固守球面而弄复杂了。
2、体旋联系粒子质量疑难。
早在1986年王德奎在《华东工学院学报》第2期发表的《前夸克类圈体模型能改变前夸克粒子模型的手征性和对称破缺》的论文,就尝试用类圈体的体旋的“翻转”,解决以色列科学院院长哈热瑞提出的夸克和轻子内质量的“奇迹般”相消的部分疑难。在彭罗斯《通往实在之路》一书的462页,也把类似的办法拿出来。例如彭罗斯说,极早期宇宙的自发对称破缺作用效果之一,就是希格斯场开始变得处处取某个常数值。狄拉克电子的“zigzag”描述就能够很好地描述希格斯场的作用。因为在狄拉克粒子的zigzag图像中,顶角可看成是与希格斯场相互作用。这就是类似把电子看成是由面旋(A) 左旋(zig)描述和由体旋(B) 右旋(zag)描述之间的振荡;支配狄拉克旋量这两部分面旋和体旋之间“翻转”频率的是“耦合常数”。实际上“希格斯”观点就是把“耦合常数”当作场----本质上就是希格斯场。这与王德奎的类圈体自旋与体旋“翻转”是有联系的。
3、自旋“纯态”与“混合态”百衲衣的相互借鉴
在569页,彭罗斯没有隐讳量子力学对粒子自旋“纯态”与“混合态”研究的混乱。考虑自旋1/2粒子,如电子、质子、中子、夸克的单个自旋态的非常精确的几何性质,这种性质也一般地理解为二态量子系统的性质。以黎曼球面或布洛赫球体描述,对自旋1/2的有静质量的粒子,如果用北极来表示自旋态,箭头向“上”;南极表示自旋态,箭头向“下”;自球心沿半径指向外的轴表示一般的自旋态,箭头向“倾斜”;这也可看成箭头向“上”和箭头向“下”的一种线性复合。彭罗斯说,假定有自旋1/2的的粒子,其自旋态我们知道不是箭头向“上”,就是箭头向“上”,每个概率各占1/2。如果选择在上/下方向上测量这种自旋态,则如果态是箭头向“上”,我们就得到“上”; 如果态是箭头向“下”,我们就得到“下”, 每种情形的概率都是1/2。这些都是经典概率值,没有什么量子神秘性可言。现在我们以黎曼球面或布洛赫球体的赤道面作为复平面,以投影在赤道面上的水平左向或右向,作为粒子收缩演化态R过程的法则,假定是在左/右方向上测量自旋,那么如果态是箭头向“上”,则量子R法则告诉我们,有1/2概率自旋是“左”的,1/2概率自旋是“右”的。同样的结果对态是箭头向“下”也成立。对箭头向“上”和箭头向“下”的等概率混合,得到的仍是对每个“左”和“右”的1/2概率。这对箭头“倾斜”上向和箭头“倾斜”下向的等概率混合,也是一样。一般说来,这个概率是经典概率和量子概率的混合。彭罗斯对每一种情形都取态是正交且归一化,给出了密度矩阵D公式, 现简单表述为:
D=1/2正交且归一化箭头向上+1/2正交且归一化箭头向下  (6)
D=1/2正交且归一化箭头向左+1/2正交且归一化箭头向右  (7)
D=1/2正交且归一化倾斜上向+1/2正交且归一化倾斜向下  (9)
彭罗斯说,自旋“纯态”,是指他通常所称的“态”;而不能表达为这种形式的更一般的密度矩阵,则称为“混合态”。由于这类数学运算变得复杂,他的看法是,不把密度矩阵看成是“实在”,而只是一种有用的工具。反过来看环量子三旋,从结构信息上来说,即使在宏观领域,人工克隆三旋类圈体结构,也是不容易的,所以,一般都是在交换信息上谈论“三旋”。 一个球量子自旋是比复杂的环量子三旋组合还简单的粒子,都要靠分解为多粒子的单项自旋来描述,所以王德奎先生说,球量子自旋“纯态”与“混合态”的百衲衣,环量子三旋也是需要相互借鉴的。如果把箭头向“上”和箭头向“下”的球量子自旋态对应环量子三旋的面旋态;箭头向“左”和箭头向“右”的球量子自旋态对应环量子三旋的体旋态;倾斜箭头向“上”和倾斜箭头向“下”的球量子自旋态对应环量子三旋的平凡线旋态,那么环量子三旋每一种情形都取态是正交且归一化,参照彭罗斯给出的密度矩阵D公式,,也可简单表述为:
D=1/2正交且归一化面旋正向+1/2正交且归一化面旋负向  (10)
D=1/2正交且归一化体旋正向+1/2正交且归一化体旋负向  (11)
D=1/2正交且归一化线旋正向+1/2正交且归一化线旋负向  (12)
尾声
2001年2月26日,笔者在乌鲁木齐市三道湾为《三旋理论初探》一书作的“序”中说:“这是一部旷世奇书,作为21世纪理论创新是当之无愧的”。该书出版发行后,一些同志,朋友和网友对此句提出批评,认为评价太高。在方舟子办的《新语丝》网站上,pengxh先生甚至放言:新疆医科大学教授刘粤生在其序言的开头说,“这是一部旷世奇书,作为21世纪理论创新是当之无愧的,我为之作序感到无比欣慰。”。我对教授的用词之大胆感到震惊,试问从古到今,从中国到国外,有多少著作能称得上“旷世奇书”? 作者现在仍然任《绵阳日报》编辑,实在不合情理。水平如此之高,很多高校和科研院所都求贤若渴,恐怕抢都抢疯了。本人不才,但好歹受过10多年的高等教育,虽然对专著中高深的内容一窍不通,但这么多年的知识告诉我,作者有欺名盗世之嫌。更为可恶的是,作为新疆医科大学教授的刘粤生,居然对专著中从物理学和哲学角度进行评价,实在好笑。希望真正的专家来客观评价评价这本专著,以免作者真的做出如此成就而被埋没。
pengxh先生自称是受中国10多年的高等教育的人,不愿花一分钱找他诬蔑的作者的书来看一眼,却愿跑到美国的网站去发表自己多年知识的言论----用自己想当然的社会思维,去指责看过该作者书的同志的评论的只言片语,难道这种研究学问的方法,是中国高等教育传授的?还是有些历史传统的神授?
在今天,pengxh先生还有这种大胆用词,笔者感到震惊,可恶。雷锋同志说,每个人都在写自己的历史,他希望人们写好自己的历史。50年前那个“宇宙无限大,物质无限可分” 模型特别受宠的年代,试问从中国到国外,有多少高校和科研院所真正的专家能客观评价?pengxh先生诬蔑的作者欺名盗世了什么?欺名盗世了“宇宙无限大,物质无限可分”了么?实在好笑。2009年7月17日,中国科学院金属研究所徐坚研究员在其科学网博客发表博文《哪些人不适合去做科研?》中说:“如果一个社会里什么人都可以做科研,那一定是什么地方出了问题“。徐坚研究员说得不错。但徐坚研究员没有说明,如果一个社会真的出了这类问题,很多高校和科研院所会求贤若渴什么?一些高校和科研院所的专家不是还在组织批相对论、量子论、康托集合论吗? 如果他们有真思想火花,也没错。但大家能也等上50年,耕耘50年,再看国际主流发展吗?所以笔者为《三旋理论初探》一书作的“序”,无怨无悔。
王德奎先生认为,纯科学基础研究不像有的工程技术需要保密。既然没有一点报酬,几十年如一日的业余坚持纯科学创新研究,公开发表、出版科学论文和书籍,就是为了要纠正错误,追求真理。他确实希望从中国到国外所有高校和科研院所真正的专家能来客观评价评价。他说,如果把13亿中国人民看成13亿科学家,那么这13亿科学家都是同事、朋友和老师;然而即使纯科学创新的“百衲衣”有 13亿种,但类似大型强子对撞机这种全球性的长时期的大量的科学实验,结论不会是对同一类的纯科学基础研究,自然界也给出13亿种理论。这种“小道理服从大道理”的逻辑,是新中国成立以来,13亿科学家从小就受到的教育,所以“百衲衣”之间的综合、互补,就是所难免。
  参考文献
[1] [英]罗杰&#8226;彭罗斯,通往实在之路,湖南科学技术出版社,王文浩译,2008年6月;
[2] 刘月生、王德奎等,“信息范型与观控相对界”研究专集,河池学院学报2008年增刊第一期,2008年5月。
[3] 王德奎,三旋理论初探, 四川科学技术出版社, 2002年5月;
[4] 孔少峰、王德奎,求衡论---庞加莱猜想应用, 四川科学技术出版社, 2007年9月;
[5] 王德奎,解读《时间简史》,天津古籍出版社 ,2003年9月;
[6] [英]安德鲁&#8226;华生,量子夸克,湖南科学技术出版社,刘健等译,2008年4月;
[7] 李新洲、孙珏岷,时空的密码,上海科学出版社,2008年8月;
[8] 叶眺新,中国气功思维学,延边大学出版社,1900年5月。
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