龚学理论始终是国际主流的一个重要部分

龚学理论始终是国际主流的一个重要部分

我们先看看主流参考使用的文献系统:

1.启发库(INSPIRE)是世界上唯一一个高能物理方面的文件档案系统。如果一个人的作品没有被启发库收录,他的工作就不被高能物理主流社会接受。请参阅照片。

INSPIRE

2. 高校图书馆的书架空间是非常宝贵的。他们不会把任何无聊的书放在图书馆里。龚学理论 (Super Unified Theory, the G-theory) 被世界上许多的大学图书馆收集了《世界大学图书馆目录》(世界大学图书馆目录,世界上唯一的目录)(超过100所知名大学收录)。

worldCAT

3.几年前,谷歌捐赠了十亿美元,从40个最著名的大学图书馆(如哈佛、麻省理工学院、耶鲁、康奈尔、牛津等)数字化这些纸质图书,使这些伟大的书籍为人类提供电子版图书。当然,如果你的书不在那40个图书馆里,它就可能不会被数字化。《超级统一理论》现在被谷歌数字化,作为电子书可在线阅读,见照片。

ebook
4.网络上可以下载:

quicklook

5.学术界(Academia )是一个监测来自9000所大学和全世界所有科学期刊的学术刊物的组织。有多少出版的书籍或期刊文章被引用,你的工作被人引用后将被监控报告。如果在全世界的任何学术刊物没有人会引用你的工作,也就是说没有人关心你的工作,。
2017年底我们出版的《自然宣言》,最近发现有超过50篇学术文章或书籍引用了它(不断有人引用,甚至来自中国)。

academia
6.多年来,龚学理论被主流著名学者关注,龚学理论被众多主流期刊所接受。

7. 38年来的主流物理的实验探测数据,更加趋向龚学理论计算预测的数据,并将更精准地得到检验。

8. 因此,现在可以看到主流物理的走向,也逐步趋向回到龚学理论的基础。

龚学理论越来越体现了它的巨大价值。现在,哈佛、加州理工学院、麻省理工学院和其他大学都在认真研究龚学理论。

龚学理论与主流一起成长发展,见证了主流的成功与失败。龚学理论严厉批判主流中的一些错误,那些谬误逐步被主流淘汰。因此,龚学理论从来不是反国际主流 ,而是不断地确立为国际主流的一部分。

我们将详细梳理,这四十年来,龚学理论与主流发展的渊源和相互互动关系。

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The new book {Nature’s Manifesto – Nature vs Bullcraps} is talking about G-theory (Nature) vs Bullcraps (M-string, SUSY, WIMP, sterile neutrino, Higgs mechanism, Darwinism, Popperianism).

Of course, there is a big chance that this book itself is Bullcrap.

However, a crap book will not be collected by many of the most prestigious university libraries.

Nature1

Nature2

As a true TOE, G-theory (in the area of Evolution) is now also a dominant area, quoting by many biologists.

Nature3

 

Nature4

Nature5

 

 

究竟什么是物质?

究竟什么是物质,哲学上又指什么?

原道童子 作答:

物质的定义是极其困难的,目前尚无精准的物质定义。定义是科学研究的灵魂,有了精准的定义,其它一切问题皆迎刃而解。

以下是我对物质的探讨。我的思路是:物质的语义学定义→物质的唯物论定义→物质的物理学定义。显然,物质的物理学定义是关键。

一,物质的语义学定义。

汉语的物质是联合词组。物,即物像,是感觉的外在形象,是形式或外延。质,是直觉的内在结构,是内容或内涵。因此,物质的意思可引申为:①形式与内容的统一体,②外延与内涵的统一体,③结构与功能的统一体,④存在与意识的统一体。

英语的物质有两个词。一是matter,本意是麻烦,说不清道不明。二是substance,源于拉丁语汇。sub是under,意思是低下而潜在的。stance是站立的姿态,引申为形式。由此可见,物质是一种非意识的存在形式。

二,物质的马哲学定义。

马哲物质论这样陈述:物质是不依赖人们意志但可被人的意识所反映的客观实在。世界是物质的,物质是运动的。运动是物质的存在方式,物质世界是可以被认知的。

我理解,马哲物质论:①物质是无处不在的,进而真空也是物质的;②物质是有形的,进而是有质量的;③物质是运动的,进而是有能量的;④物质是可知的,进而是可测量的。

我认为,马哲物质论:具有高度的逻辑性与科学性,可以指导自然科学研究,可以作为识别伪科学的判断依据,也可知道物理学对物质做出精准的科学定义。

我请问:狭义相对论分出静质量与动质量,意味着物质有静止态,这个命题可信么?广义相对论的引力场方程,否定宇宙真空场,意味着真空的物质性不存在,这个方程可信么?

三,物质的物理学定义。

迄今为止,我们从未见识物理学对物质有一个明明白白的精准定义,导致恣意数学的非物质学说,这不能不说是物理学的一个瑕疵。

我们批判与反思现有物理学的乱象,目的是要建立一套足以逻辑自洽的深度解读物质的物理新思维。

相对论与量子论各执一词,各有弊端。相对论的致命瑕疵是否定漩涡真空场,而仅凭卡什米尔效应(Casimir Effect),就足以证否相对论。

量子论的纠缠超距说,用臆断的波函数塌陷搪塞,仅凭其以否定因果律为代价,就足以证伪量子纠缠理论,薛定谔的猫论可以休矣。

我认为,物质的物理学定义,可以这么定义:物质是①在绝对时空参照系下②基于真空漩涡场的③既有自旋又有绕旋之谐振子的④或独立自由或叠加约束的⑤既有质量又有能量的⑥或直接测量或间接测量的⑦客观存在形式。

我以为,这个定义复杂而严谨,可称物质的七要素定义,以下分别说明七要素的理由。

①物质的认知必须以绝对时空作为参照系。

旨在奠基一个最为简洁的测量基准与零点坐标。经典动力学体系的物理公理集,创造了人类有史以来极其辉煌的物质技术装备成就,这得归功于笛卡尔直角坐标系,即三维空间参照系。

可以理解:空间的无限延伸性与绝对静止性,参照系的任意可选择性,最符合人择原理。

狭义相对论搞了一个移动空间参照系,广义相对论搞了一个弯曲时空参照系,纯属多此一举。宇宙大爆炸广受诟病,就是把无限延伸的宇宙,看成一个弯曲膨胀的球。

②物质是基于真空漩涡场的(色空亦空)。

无数事实,尤其是真空吸尘器与Casimir效应证明,真空是一个最为普遍的客观实在。因为气流旋转龙卷风有了真空漩涡场。因为凸面绕旋,机翼上方有了真空漩涡场。因为涵洞漩涡,有了垂直下凹的真空场。因为离心泵旋转,泵腔有了真空漩涡场。

③物质来自既有自旋又有绕旋的基本粒子。

电子以光速自旋,同时有了电子的真空漩涡场,有了电偶极子、电子磁矩、电子电荷、电子质量、电子自旋角动量、电子势能、电子引力场、电子半径(2.82e-15m)、电子椭球体、电子进动、电子绕旋、电子的自我存在形式。

质子以光速自旋,同时有了质子的真空漩涡场,有了电偶极子、质子电荷、质子质量、质子自旋角动量、质子势能、质子引力场、质子半径(2.21e-16m),质子进动、质子椭球体、质子震荡、质子的自我存在形式。

④物质是或独立自由或叠加约束的。

费米子,诸如中微子、电子、质子、中子,都是一种自旋与绕旋的统一体,因自旋产生转动惯量不均衡的椭球体。同时因惯量不均衡产生进动或绕旋的椭圆轨道。

玻色子,诸如引力子、光子、胶子,都是能密不同的真空漩涡场的场量子。引力子是是一个真空涟漪,是质密与能密最小的物质单元。

光子是数亿引力子环环相扣的簇合体,光子的自旋半径:R=λ/2π。原子核内空间的胶子或介子,是高能密的玻色子,也是环环相扣的数亿引力子的簇合体。

⑤物质是既有质量又有能量的。

质量与能量是物质不可分割的内在属性。所有费米子与玻色子的质密参数与能密参数,皆以绝对时空为参照系。核子的光速自旋,对应自旋势能。例如,质子的内秉质量m=1.73e-27kg,对应质子自旋势能Ep=mc²=938MeV。

如果不是粉碎了电子或质子的存在形式,即如果不是粉碎了电子或质子的自旋势能,那么能量守恒的本质就是动能守恒,质量守恒的本质是电子与质子永远保持内秉的自旋势能。

通常情况下,即便粉碎了中子,中子也只是主要衰变为质子与电子。正负电子湮灭变成正负光子,但光子依然有物理新思维下质量与能量,只是电子的自旋势能变成了光子的自旋势能。为简便起见,不妨说一个基态光子的质量,等同于一个基态电子的质量。

⑥或直接测量或间接测量。

毫无疑问,任何物理学说的物理参量,必须以获得测量数值为依据,否则就是胡说八道。例如,宇宙大爆炸达到的普朗克温度,没有测量依据,纯属臆断。黑洞的质密能密参数,没有测量依据,纯属胡扯。

然而,本文特别重视的真空漩涡场,是可以通过测量与逻辑类比,间接测量与直接推理的。

⑦物质是客观存在形式,而非数学臆断。

有一种流行的谬论说:宇宙那么大有无限的变数,只要有数学推演的结果,就一定在宇宙中存在,尤其毕达哥拉斯断言,宇宙的本质就是数。这些脱离物理测量与客观实际,纯凭数学臆造,是极为有害的数学唯心主义。

最典型的莫过狄拉克基于数学轴对称的反物质猜想。事实上,自然界不存在绝对对称的玩意。一切都是不均衡的:没有相同的两个基因,没有相同的地球绕日轨道,没有相同的电子绕核轨道。量子论中的全同粒子,只是忽略了次要因素的近似手段,而已。

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龚学理论评注:

龚学可以用一个方程表示空间、物质、时间:

DS =(i^n1,i^n2,i^n3)* C * DT =N * C * DT……(方程0)

i是虚数,i^n1是i 的n1幂次,同样i^ n2和i^n3;

{n1, n2, n3}自然数取值范围(0,1,2,3)或(1,2,3,4);

DS是一个空间单元,DT一个时间单元;C是光速。

N是一个虚-实数域,而N方有四个可能的值。

N^ 2 = { + / – 1 ,+ / – 3 } ………….(方程0’)

方程0以精确的方式连接时间、空间和物质。虚-实数域的N产生64个子空间。“方程0’  ”是一个选择规则。当一个子空间有N ^2 = + / – 3,那么这个子空间是一个真正的实空间,相当于广义相对论的3维纯真空实空间(X,Y,Z),与3维虚空间(iX, i Y, i Z)。当N ^2= + / – 1,这是一个子空间,事实上,是一个基本粒子。方程0包含48个这样的子空间,因此,给出48个基本粒子(费米子物质)。

物质就是由时间驱动光子在真实三维和虚三维空间光速旋转的子空间,包括可见物质和暗物质。

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INNOVATIONS IN

doi: 10.1038/d41586-018-05096-y

This article is part of Innovations In The Biggest Questions In Science, an editorially independent supplement produced with the financial support of third parties. About this content.

What Is Dark Matter?

An elusive substance that permeates the universe exerts many detectable gravitational influences yet eludes direct detection.

Illustration by Chris Gash

Physicists and astronomers have determined that most of the material in the universe is “dark matter”—whose existence we infer from its gravitational effects but not through electromagnetic influences such as we find with ordinary, familiar matter. One of the simplest concepts in physics, dark matter can nonetheless be mystifying because of our human perspective. Each of us has five senses, all of which originate in electromagnetic interactions. Vision, for example, is based on our sensitivity to light: electromagnetic waves that lie within a specific range of frequencies. We can see the matter with which we are familiar because the atoms that make it up emit or absorb light. The electric charges carried by the electrons and protons in atoms are the reason we can see.

Matter is not necessarily composed of atoms, however. Most of it can be made of something entirely distinct. Matter is any material that interacts with gravity as normal matter does—becoming clumped into galaxies and galaxy clusters, for example.

There is no reason that matter must always consist of charged particles. But matter that has no electromagnetic interactions will be invisible to our eyes. So-called dark matter carries no (or as yet undetectably little) electromagnetic charge. No one has seen it directly with his or her eyes or even with sensitive optical instruments. Yet we believe it is out there because of its manifold gravitational influences. These include dark matter’s impact on the stars in our galaxy (which revolve at speeds too great for ordinary matter’s gravitational force to rein in) and the motions of galaxies in galaxy clusters (again, too fast to be accounted for only by matter that we see); its imprint on the cosmic microwave background radiation left over from the time of the big bang; its influence on the trajectories of visible matter from supernova expansions; the bending of light known as gravitational lensing; and the observation that the visible and invisible matter gets separated in merged galaxy clusters.

Perhaps the most significant sign of the existence of dark matter, however, is our very existence. Despite its invisibility, dark matter has been critical to the evolution of our universe and to the emergence of stars, planets and even life. That is because dark matter carries five times the mass of ordinary matter and, furthermore, does not directly interact with light. Both these properties were critical to the creation of structures such as galaxies—within the (relatively short) time span we know to be a typical galaxy lifetime—and, in particular, to the formation of a galaxy the size of the Milky Way. Without dark matter, radiation would have prevented clumping of the galactic structure for too long, in essence wiping it out and keeping the universe smooth and homogeneous. The galaxy essential to our solar system and our life was formed in the time since the big bang only because of the existence of dark matter.

Some people, on first hearing about dark matter, feel dismayed. How can something we do not see exist? At least since the Copernican revolution, humans should be prepared to admit their noncentrality to the makeup of the universe. Yet each time people learn about it in a new context, many get confused or surprised. There is no reason that the matter we see should be the only type of matter there is. The existence of dark matter might be expected and is compatible with everything we know.

Perhaps some confusion lies in the name. Dark matter should really be called transparent matter because, as with all transparent things, light just passes through it. Nevertheless, its nature is far from transparent. Physicists and astronomers would like to understand, at a more fundamental level, what exactly dark matter is. Is it made up of a new type of fundamental particle, or does it consist of some invisible, compact object, such as a black hole? If it is a particle, does it have any (albeit very weak) interaction with familiar matter, aside from gravity? Does that particle have any interactions with itself that would be invisible to our senses? Is there more than one type of such a particle? Do any of these particles have interactions of any sort?

My theoretical colleagues and I have thought about a number of interesting possibilities. Ultimately, however, we will learn about the true nature of dark matter only with the help of further observations to guide us. Those observations might consist of more detailed measurements of dark matter’s gravitational influence. Or—if we are very lucky and dark matter does have some tiny, nongravitational interaction with ordinary matter we have so far failed to observe—big underground detectors, satellites in space or the Large Hadron Collider at CERN near Geneva might in the future detect dark matter particles. Even without such interactions with ordinary matter, dark matter’s self-interactions might have observable consequences. For example, the internal structure of galaxies at small scales will be different if dark matter’s interactions with itself rearrange matter at galactic centers. Compact or other structures akin to the Milky Way, such as the bright gas clouds and stars we see when we look at the night sky, could indicate one or more distinct species of dark matter particles that interact with one another. Or hypothesized particles called axions that interact with magnetic fields might be detected in laboratories or in space.

For a theorist, an observer or an experimentalist, dark matter is a promising target for research. We know it exists, but we do not yet know what it is at a fundamental level. The reason we do not know might be obvious by now: it is just not interacting enough to tell us, at least so far. As humans, we can only do so much if ordinary matter is essentially oblivious to anything but dark matter’s very existence. But if dark matter has some more interesting properties, researchers are poised to find them—and, in the process, to help us more completely address this wonderful mystery.

Nature 557, S6-S7 (2018)

doi: 10.1038/d41586-018-05096-y

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INNOVATIONS IN

What Is Spacetime?

Physicists believe that at the tiniest scales, space emerges from quanta. What might these building blocks look like?

Illustration by Chris Gash

People have always taken space for granted. It is just emptiness, after all—a backdrop to everything else. Time, likewise, simply ticks on incessantly. But if physicists have learned anything from the long slog to unify their theories, it is that space and time form a system of such staggering complexity that it may defy our most ardent efforts to understand.

Albert Einstein saw what was coming as early as November 1916. A year earlier he had formulated his general theory of relativity, which postulates that gravity is not a force that propagates through space but a feature of spacetime itself. When you throw a ball high into the air, it arcs back to the ground because Earth distorts the spacetime around it, so that the paths of the ball and the ground intersect again. In a letter to a friend, Einstein contemplated the challenge of merging general relativity with his other brainchild, the nascent theory of quantum mechanics. That would not merely distort space but dismantle it. Mathematically, he hardly knew where to begin. “How much have I already plagued myself in this way!” he wrote.

Einstein never got very far. Even today there are almost as many contending ideas for a quantum theory of gravity as scientists working on the topic. The disputes obscure an important truth: the competing approaches all say space is derived from something deeper—an idea that breaks with 2,500 years of scientific and philosophical understanding.

Down the Black Hole

A kitchen magnet neatly demonstrates the problem that physicists face. It can grip a paper clip against the gravity of the entire Earth. Gravity is weaker than magnetism or than electric or nuclear forces. Whatever quantum effects it has are weaker still. The only tangible evidence that these processes occur at all is the mottled pattern of matter in the very early universe—thought to be caused, in part, by quantum fluctuations of the gravitational field.

Black holes are the best test case for quantum gravity. “It’s the closest thing we have to experiments,” says Ted Jacobson of the University of Maryland, College Park. He and other theorists study black holes as theoretical fulcrums. What happens when you take equations that work perfectly well under laboratory conditions and extrapolate them to the most extreme conceivable situation? Will some subtle flaw manifest itself?

General relativity predicts that matter falling into a black hole becomes compressed without limit as it approaches the center—a mathematical cul-de-sac called a singularity. Theorists cannot extrapolate the trajectory of an object beyond the singularity; its time line ends there. Even to speak of “there” is problematic because the very spacetime that would define the location of the singularity ceases to exist. Researchers hope that quantum theory could focus a microscope on that point and track what becomes of the material that falls in.

Out at the boundary of the hole, matter is not so compressed, gravity is weaker and, by all rights, the known laws of physics should still hold. Thus, it is all the more perplexing that they do not. The black hole is demarcated by an event horizon, a point of no return: matter that falls in cannot get back out. The descent is irreversible. That is a problem because all known laws of fundamental physics, including those of quantum mechanics as generally understood, are reversible. At least in principle, you should be able to reverse the motion of all the particles and recover what you had.

A very similar conundrum confronted physicists in the late 1800s, when they contemplated the mathematics of a “black body,” idealized as a cavity full of electromagnetic radiation. James Clerk Maxwell’s theory of electromagnetism predicted that such an object would absorb all the radiation that impinges on it and that it could never come to equilibrium with surrounding matter. “It would absorb an infinite amount of heat from a reservoir maintained at a fixed temperature,” explains Rafael Sorkin of the Perimeter Institute for Theoretical Physics in Ontario. In thermal terms, it would effectively have a temperature of absolute zero. This conclusion contradicted observations of real-life black bodies (such as an oven). Following up on work by Max Planck, Einstein showed that a black body can reach thermal equilibrium if radiative energy comes in discrete units, or quanta.

Theoretical physicists have been trying for nearly half a century to achieve an equivalent resolution for black holes. The late Stephen Hawking of the University of Cambridge took a huge step in the mid-1970s, when he applied quantum theory to the radiation field around black holes and showed they have a nonzero temperature. As such, they can not only absorb but also emit energy. Although his analysis brought black holes within the fold of thermodynamics, it deepened the problem of irreversibility. The outgoing radiation emerges from just outside the boundary of the hole and carries no information about the interior. It is random heat energy. If you reversed the process and fed the energy back in, the stuff that had fallen in would not pop out; you would just get more heat. And you cannot imagine that the original stuff is still there, merely trapped inside the hole, because as the hole emits radiation, it shrinks and, according to Hawking’s analysis, ultimately disappears.

This problem is called the information paradox because the black hole destroys the information about the infalling particles that would let you rewind their motion. If black hole physics really is reversible, something must carry information back out, and our conception of spacetime may need to change to allow for that.

Atoms of Spacetime

Heat is the random motion of microscopic parts, such as the molecules of a gas. Because black holes can warm up and cool down, it stands to reason that they have parts—or, more generally, a microscopic structure. And because a black hole is just empty space (according to general relativity, infalling matter passes through the horizon but cannot linger), the parts of the black hole must be the parts of space itself. As plain as an expanse of empty space may look, it has enormous latent complexity.

Even theories that set out to preserve a conventional notion of spacetime end up concluding that something lurks behind the featureless facade. For instance, in the late 1970s Steven Weinberg, now at the University of Texas at Austin, sought to describe gravity in much the same way as the other forces of nature. He still found that spacetime is radically modified on its finest scales.

Physicists initially visualized microscopic space as a mosaic of little chunks of space. If you zoomed in to the Planck scale, an almost inconceivably small size of 10–35 meter, they thought you would see something like a chessboard. But that cannot be quite right. For one thing, the grid lines of a chessboard space would privilege some directions over others, creating asymmetries that contradict the special theory of relativity. For example, light of different colors might travel at different speeds—just as in a glass prism, which refracts light into its constituent colors. Whereas effects on small scales are usually hard to see, violations of relativity would actually be fairly obvious.

The thermodynamics of black holes casts further doubt on picturing space as a simple mosaic. By measuring the thermal behavior of any system, you can count its parts, at least in principle. Dump in energy and watch the thermometer. If it shoots up, that energy must be spread out over comparatively few molecules. In effect, you are measuring the entropy of the system, which represents its microscopic complexity.

If you go through this exercise for an ordinary substance, the number of molecules increases with the volume of material. That is as it should be: If you increase the radius of a beach ball by a factor of 10, you will have 1,000 times as many molecules inside it. But if you increase the radius of a black hole by a factor of 10, the inferred number of molecules goes up by only a factor of 100. The number of “molecules” that it is made up of must be proportional not to its volume but to its surface area. The black hole may look three-dimensional, but it behaves as if it were two-dimensional.

This weird effect goes under the name of the holographic principle because it is reminiscent of a hologram, which presents itself to us as a three-dimensional object. On closer examination, however, it turns out to be an image produced by a two-dimensional sheet of film. If the holographic principle counts the microscopic constituents of space and its contents—as physicists widely, though not universally, accept—it must take more to build space than splicing together little pieces of it.

The relation of part to whole is seldom so straightforward, anyway. An H2O molecule is not just a little piece of water. Consider what liquid water does: it flows, forms droplets, carries ripples and waves, and freezes and boils. An individual H2O molecule does none of that: those are collective behaviors. Likewise, the building blocks of space need not be spatial. “The atoms of space are not the smallest portions of space,” says Daniele Oriti of the Max Planck Institute for Gravitational Physics in Potsdam, Germany. “They are the constituents of space. The geometric properties of space are new, collective, approximate properties of a system made of many such atoms.”

What exactly those building blocks are depends on the theory. In loop quantum gravity, they are quanta of volume aggregated by applying quantum principles. In string theory, they are fields akin to those of electromagnetism that live on the surface traced out by a moving strand or loop of energy—the namesake string. In M-theory, which is related to string theory and may underlie it, they are a special type of particle: a membrane shrunk to a point. In causal set theory, they are events related by a web of cause and effect. In the amplituhedron theory and some other approaches, there are no building blocks at all—at least not in any conventional sense.

Although the organizing principles of these theories vary, all strive to uphold some version of the so-called relationalism of 17th- and 18th-century German philosopher Gottfried Leibniz. In broad terms, relationalism holds that space arises from a certain pattern of correlations among objects. In this view, space is a jigsaw puzzle. You start with a big pile of pieces, see how they connect and place them accordingly. If two pieces have similar properties, such as color, they are likely to be nearby; if they differ strongly, you tentatively put them far apart. Physicists commonly express these relations as a network with a certain pattern of connectivity. The relations are dictated by quantum theory or other principles, and the spatial arrangement follows.

Phase transitions are another common theme. If space is assembled, it might be disassembled, too; then its building blocks could organize into something that looks nothing like space. “Just like you have different phases of matter, like ice, water and water vapor, the atoms of space can also reconfigure themselves in different phases,” says Thanu Padmanabhan of the Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics in India. In this view, black holes may be places where space melts. Known theories break down, but a more general theory would describe what happens in the new phase. Even when space reaches its end, physics carries on.

Entangled Webs

The big realization of recent years—and one that has crossed old disciplinary boundaries—is that the relevant relations involve quantum entanglement. An extrapowerful type of correlation, intrinsic to quantum mechanics, entanglement seems to be more primitive than space. For instance, an experimentalist might create two particles that fly off in opposing directions. If they are entangled, they remain coordinated no matter how far apart they may be.

Traditionally when people talked about “quantum” gravity, they were referring to quantum discreteness, quantum fluctuations and almost every other quantum effect in the book—but never quantum entanglement. That changed when black holes forced the issue. Over the lifetime of a black hole, entangled particles fall in, but after the hole evaporates fully, their partners on the outside are left entangled with—nothing. “Hawking should have called it the entanglement problem,” says Samir Mathur of Ohio State University.

Even in a vacuum, with no particles around, the electromagnetic and other fields are internally entangled. If you measure a field at two different spots, your readings will jiggle in a random but coordinated way. And if you divide a region in two, the pieces will be correlated, with the degree of correlation depending on the only geometric quantity they have in common: the area of their interface. In 1995 Jacobson argued that entanglement provides a link between the presence of matter and the geometry of spacetime—which is to say, it might explain the law of gravity. “More entanglement implies weaker gravity—that is, stiffer spacetime,” he says.

Several approaches to quantum gravity—most of all, string theory—now see entanglement as crucial. String theory applies the holographic principle not just to black holes but also to the universe at large, providing a recipe for how to create space—or at least some of it. For instance, a two-dimensional space could be threaded by fields that, when structured in the right way, generate an additional dimension of space. The original two-dimensional space would serve as the boundary of a more expansive realm, known as the bulk space. And entanglement is what knits the bulk space into a contiguous whole.

In 2009 Mark Van Raamsdonk of the University of British Columbia gave an elegant argument for this process. Suppose the fields at the boundary are not entangled—they form a pair of uncorrelated systems. They correspond to two separate universes, with no way to travel between them. When the systems become entangled, it is as if a tunnel, or wormhole, opens up between those universes, and a spaceship can go from one to the other. As the degree of entanglement increases, the wormhole shrinks in length, drawing the universes together until you would not even speak of them as two universes anymore. “The emergence of a big spacetime is directly tied into the entangling of these field theory degrees of freedom,” Van Raamsdonk says. When we observe correlations in the electromagnetic and other fields, they are a residue of the entanglement that binds space together.

Many other features of space, besides its contiguity, may also reflect entanglement. Van Raamsdonk and Brian Swingle, now at the University of Maryland, College Park, argue that the ubiquity of entanglement explains the universality of gravity—that it affects all objects and cannot be screened out. As for black holes, Leonard Susskind of Stanford University and Juan Maldacena of the Institute for Advanced Study in Princeton, N.J., suggest that entanglement between a black hole and the radiation it has emitted creates a wormhole—a back-door entrance into the hole. That may help preserve information and ensure that black hole physics is reversible.

Whereas these string theory ideas work only for specific geometries and reconstruct only a single dimension of space, some researchers have sought to explain how all of space can emerge from scratch. For instance, ChunJun Cao, Spyridon Michalakis and Sean M. Carroll, all at the California Institute of Technology, begin with a minimalist quantum description of a system, formulated with no direct reference to spacetime or even to matter. If it has the right pattern of correlations, the system can be cleaved into component parts that can be identified as different regions of spacetime. In this model, the degree of entanglement defines a notion of spatial distance.

In physics and, more generally, in the natural sciences, space and time are the foundation of all theories. Yet we never see spacetime directly. Rather we infer its existence from our everyday experience. We assume that the most economical account of the phenomena we see is some mechanism that operates within spacetime. But the bottom-line lesson of quantum gravity is that not all phenomena neatly fit within spacetime. Physicists will need to find some new foundational structure, and when they do, they will have completed the revolution that began just more than a century ago with Einstein.

Nature 557, S3-S6 (2018)

doi: 10.1038/d41586-018-05095-z

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NEWS & VIEWS

 

宇宙世界的底层结构及演绎—米农(minon)

最近我和朋友们在探讨,量子世界的秘密,宇宙底层的秘密,引力的秘密以及关于量子信息的基础理论。

引力的源头,龚学理论告诉了我们,是时间驱动。

在上一篇博文中,定义了一个最小能量单元:米农(minon)

“我们认为三旋理论还可以往底层发展,甚至还可以远溯到n重三旋底层结构。我们可以采用多重复数,可以运用博特周期性定理描述酉群的同伦群和正交群同伦群的周期性。多重复数的展开形式为标准的U结构。所以,多重复数的同伦周期为 8,在物理意义上同伦的概念可以和性质相似等同。多重复数是现代数学和物理学体系的演绎和发展。通过对多重复数的深入 研究可以进一步揭示客观世界的更深层的规律,从普朗克常数出发,求取该常数下的最小能量值,直达宇宙学常数层面,再迭代回归到普朗克尺度,甚至标准模型粒子尺度、中观物质层面、甚至宏观宇宙。

根据龚学理论确定性方程: (delta E * delta T)=h-bar,能量空间与时间可以具有反对称性。
可取:minon== min delta E ==h-bar/(max delta T),

而max delta T=137–138亿年,是宇宙的年龄。

普朗克常数:h-bar =   ħ = 1.0545718 × 10-34 m2 kg / s

C = 299 792 458 m / s = 2.99 x 10 ^ 8 m/s

宇宙的年龄T =max delta T(life time of universe, 13.799±0.021 billion years) = 4.34 x 10 ^17 s (second)

minon=h-bar/max delta T =( 1.0545718 × 10-34 m2 kg / s)/ 4.34 x 10 ^17 s= 2.429889× 10-52 m2 kg / s2

在此我们称minon为宇宙最小基本能量单元。与此能量对应的最小物质单元质量m0=h-bar/(max delta T*C^2)。我们可以确定现行宇宙的最小能量质量单元能量远比普朗克常数还小很多个数量级(18个数量级)。

我们还提出了在复数空间,引入保形变换1/Z^n,将其点外开放半球变换到点内闭合半球,阴阳平衡,合二为一,从此,宇宙成为有限的统一的整体。这类似于将“柯召-魏时珍猜想”应用于物质的底层,直到宇宙最小能量、最小质量、最小空间单位。

有人质疑这个米农:“以微波背景3k温度作最底层质量单位,你和姜放老师没有考虑微波背景3k温度所涉及的封闭的体积空间。这个温度看似很小,比普朗克低了18个数量级,但是以整个宇宙体积作的背景体积,所以很小。但如果单独使用是非常大的。所以用作底层米农,可以像姜放的基本空间单元一样,就是一个笑话。中科院大学校长官科院士,也在用温度挑战爱因斯坦广义相对论。也许这不成立,道理也如此----少到微观最低温度0度一个量子,就不存在温度概念,即使有运动也如此。因为温度是集体运动的产物。所以龚老师多次来信批评姜放老师的创新,是对的。下面我有龚老师的第2封信。你和姜放老师是学电力和自动化的,对微观单独一个量子或一个电子,在一个有限封闭空间的温度,没有教材讲授过。姜放老师创新出,也不奇怪。罗正大,国家给他出版了9本书,都是自己定义的外力和斥力,不与国家学校的物理教材相同,但自认为可以解决所有物理学难题,他批判引力的所有应用都是错的。近一年多我都在看罗正大的9本书,想我们国家为什么会这样?包括你的美国同学王令隽终身教授,也像罗正大。姜放老师是国内官科的罗正大吗?你想做罗正大吗?”
我们探讨问题,当然,应该质疑!北大校长说:“质疑不能带来。。。。"  。如果连质疑都不要了,还要科学干什么?
有质疑是正常不过的事,也应该予以回复和讨教。我的回答如下:
我所崇尚的物理学:
1,对于宇宙世界必须有一个整体的、全面的、完整的架构;
2,对其中的物理参数、变量有严格的定义,必须有严格的数理逻辑和方程描述;
3,全部假设及其推论,必须最后经过客观事实的严格检验。
以上是物理学而言,更多关于创新理论,何为创新?
4,创新理论,必须接受龚学创新理论定律的检验;
5,创新理论,必须接受龚学完美性10条检验;
6,创新理论,必须接受理论竞争和奥卡姆剃刀原则检验。
我有罗正大的那一堆书,特别是 统一的宇宙,总结了宇宙引力与斥力平衡,探求宇宙的精神值得学习,但其结论都是有待检验的,按以上6点来看,都还需要一一检验验证。
我从来没有联系过,罗大正。虽然,他也是一位值得尊敬的学者兼实业家。我就是我,我不是  罗大正。另外,误会了,我从来没有说过,王令隽先生是我同学。
那么,有人质疑这个米农(minon)理论,我的回答,依据是:
1,宇宙世界是层级结构,标准模型粒子就是宇宙物质的底层了吗?层子结构如何?如中国古人的万世不竭论和毛粒子。

2,龚学理论二元(A,V)描述可计算宇宙与7色描述不可计算宇宙了。但空子数学表达为0,但事实上空子不空,另外还有一代、二代、三代表述、7色结构,是否就是终极了?
3,三旋理论差不多也推进了一层,还形象的描述了各模块的几何结构。完满了吗?
 4,我依据的龚学确定性原理,DE*DT=h,  这也是爱因斯坦-普朗克关系 E=h * v,       v为德布洛伊物质波的频率;
5,宇宙这个客观存在,已经被全球科学家探测,其年龄为137.99亿年,这个年龄就是宇宙这个最大量子的此时刻最大时间:max DT;
6,很自然,宇宙中的普朗克量子的最小能量现在就是:min DE = h/ max DT; 其实,这已经进入普朗克常数的底层,属于内点空间。
 宇宙存在最长的宇宙波长,最长的时间周期–宇宙周期,最小频率的波。
7,这份能量必定是宇宙现在的构成成分,从宇宙中来,回到宇宙中去;
8,这份能量叫做米农(minon),名可名,非常名;光有名字是不够的,而且,米农是一元数u;
9,构成宇宙,显然光靠米农是不够的,一元扩展:u+iu, 是一个旋转的米农线圈,王老师的线旋;
10,二元扩展,王老师的面旋;
11,三元扩展,王老师的体旋;
12,这也是老子的一生二,二生三,三生万物;
13,这也是苑广明老师的多重复数描述;
14,由此可以往上发展数理结构,滚雪球;
15,符合复杂系统,自相似,和多层迭代原则;
16,一直到可检测的宇宙层面,如微波背景辐射、基本粒子层。
17,姜放用微波背景辐射作为他的物理学的依据;
18,我用米农构建和描述、解释微波背景辐射;并且进入了可检测,可验证的区间;
19,量子场论的CPT联合反演不变性;
20,圈量子时空反演不变性;
21,点内空间与点外空间的反对称性;
22,反德西特/共形场理论(AdS/CFT)对偶性;
23,甚至米农本身还可以是一个圈量子,当然,简单起见,球粒子也可以,但加上一元扩展成复数,一旋,二旋、三旋,满足8周期律,64周期律,
24,以上迭代,直到普朗克层、基本粒子层、宏观物质层 。更是可以检验验证的了。
以上假设,仍然是假设,但只要有条件验证以上假设,而且没有错,那就是创新。
当然,还不成熟,刚刚提交大家评论,特别希望大家批评指正!
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我回答有关问题如下:
一,关于我以上的第18条。这个宇宙中来的最小能量单位,不是宇宙创世时的能量最小单位,是现时此时此刻能量。它从这个宇宙中来,它回归这个宇宙,就应该反映宇宙这个时刻的状态,因此,米农是最大时间的函数,也是此时此刻时间的函数。宇宙学探测到了当今的宇宙存在背景辐射,这个背景辐射也必定被宇宙此时最小能量单位米农的状态有所反映。米农,它是温度、它是辐射、它是比基本粒子还小18个数量级以上的微粒。它的运动可以确定性地演绎,也可以看做大量微粒的随机运动。这样的微粒子太小太小,还无法测量,但其总体效果已经体现。在普朗克到标准模型层面,至此可以直接与沈致远先生的SQS理论对接。
参考沈致远先生的SQS理论,可以严格地描述这些粒子如何在普朗克层到SM层构成一个面包圈结构,并且严格地计算出来所有的基本粒子结构、质量、波长,与实际误差很小,包括卡毕波角,温博格角,比CKM模型更准确。我是认真读过沈老先生的原文的。在此也感谢沈老先生多次越洋电话指教。
沈致远先生在论文中提出25项预测,可以供实验检验。沈致远指出,SQS理论是发展中的理论,有许多课题可供继续研究。2013年第4期《前沿科学》编发了此论文的中英文摘要及参考文献。全文可查阅Journal of Modern Physics, 2013, 4, pp.1213-1380。
我从来没有否定三旋理论的发现和成果,只是觉得不够完美!乱哄哄,是一个表象。任何现像学理论,就是还不能、还没有抽象出本质的东西。相反,我对三旋理论也是大加赞赏的。但完美了吗?还不够完美!如何完善,还是要做进一步的工作的。
二,关于威滕和丘成桐
威滕和丘成桐是数学家,他们的弦论–M弦、超弦,卡-丘结构,数学上都很漂亮。因此,他们得了数学最高奖。
但物理上,他们自己都认为失败了!!!正式宣布:弦理论作为物理学理论已经死亡 | 统一的宇宙 统一的理论  http://www.pptv1.com/?p=678
原文:String theory has so far failed to live up to its promise as a way to unite gravity and quantum mechanics. At the same time, it has blossomed into one of the most useful sets of tools in science.
出处:String Theory’s Strange Second Life | Quanta Magazine  https://www.quantamagazine.org/string-theorys-strange-second-life-20160915
据温伯格披露,威腾和尼玛现在都不做弦论了。 但国内弦物理学主流,2017年8月还在庆祝 弦理论的伟大胜利。为什么?干什么?大概是要经费!要生存!要发展!
三、关于第9-第11条,我错误理解了三旋理论,表示歉意。
我们完全可以设定米农也是面包圈结构,建立类似如龚学方程0那样的初始结构。
我可以说苑广明先生的多重复数也可以这样描述。
而且,这样的结构,符合中国古人的哲学:易理学。特别强调,这个易理是普适的中国古代版本的宇宙万物理论。龚学理论在标准粒子层也符合易理。另外,从宇宙大空间的暗物质、暗能量的结构看,宇宙大尺度也符合易理,因此,我推论:最小能量空间所构成的微观结构也应该符合易理。
根据龚学引力理论,米农(米农)也就是龚学意义的引力子。
好了,我说得太多了。下次再聊。
 2018-5-8日晚
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 这个问题的讨论还在继续:那么,是否可以公开讨论呢?
我不太确定。但我还是将今天回复王老师的信件附上:
尊敬的王老师:
您好!
您总结的 《宇宙底层结构MINON(米农)大争论》 文件,原原本本地记录了我们的一些质疑、争论,和大家的讨论。这是我们朋友之间的学术讨论和交流,有些评论太直接,有可能引起误会和对别人的无意伤害,所以,前头几次我说最好是小范围的内部交流。
没想到我们的讨论范围扩大了一些,我抱歉前天把这个争论和讨论放到了我的个人网站上,这势必是违背了我前期说的原则。但我对我说的话,可以负责任。更准确一点表达,可参见:宇宙世界的底层结构及演绎—米农(minon) | 统一的宇宙 统一的理论  http://www.pptv1.com/?p=2245
但学术讨论和争论,无论 正反方意见,应该公正客观地摆出来任人评说,最终都以理服人。
西方经过二次弦理论革命后的,M弦、超弦,仍然没有摆脱其徒有漂亮数学形式,而无有真正可检验结果的不切实际的毛病。它已经被西方科学世界所诟病。2016年8月1-6日,在北京召开的弦理论国际会议,我们国家对此还是非常重视,一片叫好声音,似乎没有听到什么反对派的声音。
我私下是与威藤教授、David Gross教授交流过,我对Gross教授说:我们的龚学理论有一个整体的架构、一系列的定理,和一套全面解决当今物理公开开放问题的阐述,并且符合客观实际。这个理论,已经对他们产生了压力,Gross教授说应该把它公开发表出来。我们已经把它放在网上,也不是一天两天了,龚先生也出版过一系列的著作,主要著作美国知名的各大学都有收录和馆藏。
龚学理论能够回答Gross教授所提到的基础物理学现在面临的主要问题:1,如何能够完全描述宇宙的起始和终结;2,如何描述时间和空间的自然规律;3,如何发现物理世界独特性和统一特性。见:基础物理的黄金时代–拯救主流物理BSM | 统一的宇宙 统一的理论  http://www.pptv1.com/?p=626
西方弦物理科学带着全世界那么多顶尖级的人才,忙乎了快半个世纪了,终于承认自己无法解决量子引力和宇宙万物了。见:正式宣布:弦理论作为物理学理论已经死亡 | 统一的宇宙 统一的理论  http://www.pptv1.com/?p=678,或者
西方弦论一无是处吗?不,它还有第二条生命,作为数学和科学工具还有意义。事实上,他们离终极理论只差那么一小步,但这却是全球基础物理的一大进步。可选方案:
1,采用龚学理论,予以补充;
2,或采用三旋理论加强版,予以补充;
3,或采用沈致远先生的SQS加强版,予以补充。
以上三个理论都是具有我们中华民族传统的华人科学家提出的,具有中华古老哲学和智慧的结晶。以上三个理论如果互相融合,更能体现我们中华文明对世界的贡献。
如果不是这样,那么让他们自生自灭,或将终有一天其中的理论会被广泛接受,只是早晚的问题。但科学的竞争也要与时间赛跑,西方一个霍金,无实在贡献却炒得成为神人。
 中华民族当自强不息!
以上愚见,欢迎赐教!
敬礼!
李小坚
2018年5月10日
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我们龚学理论指出,引力来自时间。时间驱动宇宙万物从过去、到现在、到未来运动发展。在能量复频域,有规范场对称性,而此规范场对称性的破缺,从复频域转到时间域,按照龚学理论方程0的方式,产生物质粒子和时空,按照统一力方程包括了引力。这个理论将规范场理论、弦论与圈量子、爱因斯坦相对论、量子力学都统一在此架构之中,宇宙万物在龚学看来,已无秘密。
但是否可以更加深入到普朗克常数层底下,这是一次尝试。
因此,这个米农,必定要体现以上原理。
米农理论还在发展之中。
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龚学理论中,单位时间内每个时间维度的量子行为的数量是{1(/ ħC)}。
因为,宇宙的生命时间,有{1,i,   -1,   -i} 4个时间维度。因此,这个宇宙的总量子数:
{total Tc总量子作用计数}={1(/ħC)} ^ 4   ×T;
因此,Tc={1(/ħ C)^ 4 } x T= 4.34 /9.714 x 10 ^ 103 x 10 ^ 17
=0.446×10 ^ 120
其中:普朗克常数 ħ=1.0545718×10-34 m2 kg/s
光速C=299 792×458 m/s=2.99×10 ^ 8 m/s。
因此,((ħc)^ 4={(1.05×2.99)x(10 ^(-34+8))}^4=97.14×10 ^(-104)=9.714×10(-103)。
T(宇宙生命周期,13.799±2100万年)=4.34×10 ^ 17秒
到目前为止,这个宇宙应该有一个{总量子行动计数},其数量为10 ^ 120。
龚学理论的宇宙学常数计算:
(Λ) =1/Tc =1 /( 0.446×10 ^ 120 )= = 2.242×10 ^ - 120
宇宙学常数(Λ) 是空间真空能量密度的值。由宇宙常数产生的正真空能量密度意味着负压,反之亦然。在普朗克单位,作为一个自然无量纲值,宇宙学常数,Λ ,是在10 ^ -120的方次。
迄今为止,宇宙学常数(Λ )是一个没有理论表述的现象学参数,尽管它在GR方程中有特指的定义。同样,这个常数还不能被任何主流量子引力理论推导出来。M弦理论甚至不能确定它的符号是正还是负。
如果我们延伸宇宙学常数的定义,为每个米农量子争取一份量子空间、米农量子能量密度。
宇宙学常数(Λ)={宇宙量子能量密度}
= {米农(minon)/现时宇宙米农量子体积(Vm)}
= { 1 / 0.446×10 ^ 120 }
= 2.242×10 ^ - 120
因为:minon=h-bar/max delta T =( 1.0545718 × 10-34 m2 kg / s)/ 4.34 x 10 ^17 s= 2.429889× 10-52 m2 kg / s2
问题:上式计算表明:宇宙学常数层10 ^-120到米农面包圈能量10 ^-52之间有一个10 ^68数量级的巨大鸿沟。
猜测:宇宙初创阶段,经历过一个10^68的白洞的体积膨胀过程,反对称于一个10^68的黑洞的体积收缩(密度增加10 ^ 68)。即minon现时世界的基本单元体积Vm曾经经历过一个10^68的白洞膨胀过程,我们现在看到的minon体积Vm,相对于创世之初体积V0, Vm=V0*10^68,(密度减少10 ^ -68)。
如果没有这个白洞膨胀过程,初始宇宙学常数将比现在高10^68数量级。
从而,现时宇宙学常数(Λ) = {米农(minon)/现时宇宙米农量子体积(Vm)}=
2.242×10 ^ - 120

龚学本身也可以描述这个宇宙膨胀过程:

最新宇宙循环增长周期已经计算出来了!

C-universe2017-6-18

T=4.34×10^17  秒

N=345

我们的宇宙已经进入了第345个震荡周期。现时宇宙体积:

Rmax=R0*2^345

Vmax(T)=V0*(2^345)^3
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黑洞、白洞、虫洞

什么是黑洞、白洞、虫洞?他们之间的关系是什么?_宇宙探索_新浪博客 http://blog.sina.com.cn/s/blog_5ea3e1790100co2l.html

什么是黑洞
   “黑洞”是一种天体:它的引力场强大得就连光也不能逃脱出来。根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见,这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。据猜测,黑洞是死亡恒星或爆炸气团的剩余物,是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。

什么是白洞
   白洞可以说是时间呈现反转的黑洞,进入黑洞的物质,最后应会从白洞出来,出现在另外一个宇宙。由于具有和“黑”洞完全相反的性质,所以叫做“白”洞。它有一个封闭的边界。聚集在白洞内部的物质,只可以向外运动,而不能向内部运动。因此,白洞可以向外部区域提供物质和能量,但不能吸收外部区域的任何物质和辐射。白洞是一个强引力源,其外部引力性质与黑洞相同。白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。白洞学说主要用来解释一些高能天体现象。目前天文学家还没有实际找到白洞,还只是个理论上的名词.

什么是虫洞
虫洞可能是连接黑洞和白洞的时空隧道。“虫洞”是连接宇宙遥远区域间的时空细管。它可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来,并提供时间旅行的可能性。“虫洞”的研究虽然刚刚起步,但是它潜在的回报,不容忽视。科学家认为,如果研究成功,人类可能需要重新估计自己在宇宙中的角色和位置。

什么是黑洞、白洞、虫洞?他们之间的关系是什么?

白洞、虫洞及虫洞之间的关系

black-white
 黑洞、白洞、虫洞仍然是目前宇宙学中“时空与引力篇章”的悬而未解之谜。黑洞是否真实存在,科学家们也只是得到了一些间接的旁证。当前的观测及理论也给天文学和物理学提出了许多新问题,例如,一颗能形成黑洞的冷恒星,当它坍缩时,其密度已然会超过原子核、核子、中子……,如果再继续坍缩下去,中子也可能被压碎。那么,黑洞中的物质基元究竟是什么呢?有什么斥力与引力对抗才使黑洞停留在某一阶段而不再继续坍缩呢?如果没有斥力,那么黑洞将无限地坍缩下去,直到体积无穷小,密度无穷大,内部压力也无穷大,而这却是物理学理论所不允许的。目前我们对黑洞、白洞和虫洞的本质了解还很少,它们还是神秘的东西,很多问题仍需要进一步探讨。目前天文学家已经间接地找到了黑洞,但白洞、虫洞并未真正发现,还只是一个经常出现在科幻作品中的理论名词。
   如果考虑黑洞旋转同时/或者带有电荷,事情会变的更复杂。特别的是,你有可能跳进这样的黑洞而不撞到奇点。结果是,旋转的或带有电荷的黑洞内部连接一个相应的白洞,你可以跳进黑洞而从白洞中跳出来。白洞有可能离黑洞十分远;实际上它甚至有可能在一个“不同的宇宙”–那就是,一个时空区域,除了虫洞本身,完全和我们在的区域没有连接。
黑洞和黑洞之间也可以通过虫洞连接,当然,这种连接无论是如何的将强,它还是仅仅是一个连通的“宇宙监狱”。虫洞不仅可以作为一个连接洞的工具,它还在宇宙的正常时空中出现,成为一个突然出现在宇宙中的超空间管道。虫洞没有视界,它有的仅仅是一个和外界的分解面。虫洞通过这个分解面和超空间连接,但是在这里时空曲率不是无限大。就好比在一个在平面中一条曲线和另一条曲线相切,在虫洞的问题中,它就好比是一个四维管道和一个三维的空间相切,在这里时空曲率不是无限大。

以上是现有科普版的白洞、黑洞、及虫洞理论,兼容于米农理论。

这个宇宙学常数完全是整个宇宙量子总数10 ^ 120 的倒数。采用保形变换1/Z^n,  n可取{1,0,-1,} 将宇宙整体反对称映射,包括巨大的黑洞与白洞的反对称与镜对称,直达宇宙的最底层—-宇宙学常数层。反之亦然。

米农就是附着在10^68之白洞表面的最小能量面包圈量子。或可以看作SYZ镜对称或T对偶性之四维卡拉比-丘流形上的K3环面或环圈。

以上龚学理论中的宇宙学常数的引入,以及黑洞、白洞、虫洞的引入,更能说明宇宙的底线宇宙量子的 能量密度为 10 ^ – 120数量级的含义。而且,进一步表明龚学循环多宇宙,正负黑白宇宙之转换演变。

这个演变过程在数学上已经有“庞加莱猜想外定理”, 还有 上面文章提到的“柯召-魏时珍猜想”的支持。

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2017年-2018年,本人注意到汪一平先生发展的相对论圆对数理论。我认为,可以用圆对数理论来描述最大宇宙、中观宇宙(基本粒子宇宙)、最小宇宙之间的关系。这个想法得到汪一平先生的赞赏与支持,在此表示感谢。

汪一平圆对数有:(y = xz)。它是与传统分析方法不同的“(B-R)理论”。该方法采用由1763年英国贝叶斯(B)(1702—1763)与1982年中国汪一平(R或RELH)(1937—)各自独立提出相似的(相对度—相对性结构)原理,可以并成为一种新的数学分析方法(y = xz),称其为(B-R)理论。数学特征:“既定的数值用相对可变的底数f(x)= (1-η2) z x 0 自乘一个相对不变的幂次、指数函数(z=ck),建立相对性原理,由此建立了f(x)的底数函数形式,成为的相对性结构原理,其中:

y = xz = [(1-η2) z x0 ]

有:  x / x0  = (1-η2) z = ∏n=1(1-ηi2)z = ∑n=1(1-ηi2

η = ∑(ηi)(标量);

(或):     = ∑[(1/n)ηi](标能量);= ∑(ηi2)1/2     (矢量);= ∑[(1/n) 2ηi 2]1/2(矢能量);

幂指数:   Z = C·K; k = [-1,0,+1] ,

η = Cηh; C = ∑Ci; C:路径积分值,

零点值:(1-η2) = (0,(1/2),1,2)= (0,(1/2)k);

η =(C)η = (0,(1/2)i(1/2),1),

式中:(x)可变底数,(x0)底数算术平均值。(1-η2)c中,η =(Cηh)为相对性结构因子与路径积分一致性;ηh:为相对性标准量,可转化为相对性结构因子;C:幂次流,它可以是级数、超越函数、多项式等形式,籍此处理了多层(高维)次与低层(维)次的统一关系,并使其函数由积(除)转化为和(差),最后在边界处给予重整化为相对不变值。

这样一来,(B-R)理论很好地处理了把复杂的非线性函数(f(x))兼并为简单多项式的非线性函数(1-η2)z,再转化为简单的线性函数(η)的计算分析。这意味着自然界规律错综复杂的变化,大多都可归纳为简单的线性变化规律,而错综复杂的根源在于不同元素在不同的区域有其不同个性的作用“参数”,一旦用相对性理论剔除了个性,剩下了具共性的、统一的自然定律。这点或许有对传统观念很深感情的人认为“没有那么简单”,“不好相信”。但是,中国有句名言 “实践检验真理”。可参考汪一平博客文章全部内容,说明了用(B-R)理论很好地处理了若干个世界著名难题以及形形色色各种类型的应用实例。

汪一平先生对米农理论的点评:

1.甚至米农本身还可以是一个圈量子,当然,简单起见,球粒子也可以,但加上一元扩展成复数,一旋(圆对数进动方程),二旋(圆对数电磁理论)、三旋(圆对数自旋加进动方程),满足8周期律,64周期律,【一直到{2}^KN】(这里需要数学证明,组合同构性及以{2}^KN,[K=+1,0,-1]的跨越)即【P=NP完全问题】
24,以上迭代,直到普朗克层、基本粒子层、宏观物质层(龚学思想没错) 。【一直到整个宇宙】(这里需需要单一化或量粒子化证明)【霍奇猜想、抽象庞加莱猜想】。

2. 龚学理论指出,引力【各种质能(场)、性质(正中反三态)、极限(层次)的变化】均来【自对时间的假设与作用】需要【黎曼猜想、BSD猜想】。杨振宁规范场包含运动方程、电磁方程(K=-1)、元素组合概念,独缺引力(K=+1)的描述,关键点是“要求没有质量具体元素的数学四则运算”。这是当前的前沿课题。我可能先走了一步,还不敢说‘建立完整性的数学基础’。

3. 上述全球华人的三个理论,我认为基本上都没有冲突,但在数学的定量证明(或量化计算)都不能说【具有完整性】。一旦提取它们的变化共性,摆脱具体的质量元素的干扰,方便的给于数学完整性证明,就成为圆对数概念。但是依然采用“传统(有限)微积分方法,不能解决(无穷元素与无限组合)的完全问题”。我很希望李教授能够把中国上述学者的优点集合起来,拓展成为具有新颖性的数学物理理论。

参见:探索自由天空_新浪博客 http://blog.sina.com.cn/lkx0570

137、“(B-R)理论”或将挑战“数学理论”在于作出实质性进步_探索自由天空_新浪博客 http://blog.sina.com.cn/s/blog_618a0bbf01017fow.html

2018-5-16

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讨论还将继续。

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我们的结论:最大宇宙与最小宇宙是一个数学上反对称的平衡统一的系统。

赞龚学—米农量子—-宇宙学常数

神龙只见尾,龙首在云端。云深不可测,盘旋入空无。

5-20修改加韵:

神龙只见尾,龙首在云中。云深不可测,盘旋入虚空。

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吴岳良院士的引力量子场理论:

引力量子场论

引力量子场论_百度百科 https://baike.baidu.com/item/%E5%BC%95%E5%8A%9B%E9%87%8F%E5%AD%90%E5%9C%BA%E8%AE%BA/19311379?fr=aladdin

引力量子场论由中国科学院院士、发展中国家科学院院士、中国科学院大学/中国科学院理论物理研究所研究员吴岳良提出。
中文名
引力量子场论
外文名
Gravitational Quantum Field Theory
提出者
吴岳良
提出时间
2016年

基本概述

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引力量子场论的建立基于自然界基本规律与时空坐标和标度选取无关且遵循局域规范不变原理。自然地引入双标架四维时空概念,即具有整体庞加莱和标度对称性的四维坐标时空以及具有局域自旋和标度规范对称性的四维引力场时空,前者描述量子场的运动和度量,后者决定量子场的内禀自由度和相互作用。在引力量子场论中,引力相互作用由自旋规范对称性SP(1,3)支配,基本引力场不再是弯曲坐标时空的几何度规,而是双标架四维时空中的双协变规范矢量场,它耦合到所有量子场,形成的局域平坦四维引力场时空由非对易几何来刻画。 [1]  [1] 
引力量子场论 [2]  给出了统一描述引力、电磁力、弱力、强力、自旋力和标度力的一个基本理论框架,可导出含有引力场效应的所有量子场运动方程和所有基本对称性对应的守恒定律。爱因斯坦广义相对论作为引力量子场论中引力场方程的对称部分而呈现。此外,引力量子场论中的量子效应使得引力标度子引发整体标度对称性破缺从而导致早期宇宙暴胀,给出以量子暴胀宇宙为起源的量子引力场时空动力学。引力量子场论的建立不仅对理解宇宙的起源和演化至关重要,而且对量子理论本身的普适性和自洽性起着根本性作用。

提出动机

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目前,已知自然界存在四种基本相 [3]  互作用:电磁、弱、强和引力相互作用。前三种相互作用由平直闵氏时空中的相对论量子场论描述,由规范对称性刻画,称为粒子物理标准模型。引力在宏观世界由爱因斯坦提出的广义相对论描述。广义相对论是构建在黎曼度规下的弯曲时空动力学。显然,这种构建在弯曲时空中的度规动力学不同于其它三种基本相互作用力的处理方式。从而很难构建一种统一描述引力及其它三种基本相互作用的理论,以至于引力量子化变得异常困难。
在过去半个世纪里,众多理论物理学家尝试构建引力规范理论,但几乎所有尝试都基于弯曲时空的黎曼或非黎曼几何。另一方面,研究表明,在基于整体平坦时空的量子场论框架下统一描述引力对理解和探索宇宙起源起到越来越重要的作用,如奇点问题、早期宇宙暴涨等。如何基于整体平坦闵氏时空中的量子场论框架建立一种新的引力规范理论,使之从根本上与电磁作用、弱作用和强作用进行平等和统一地描述。即所有基本粒子的相互作用均由规范对称性支配且由定义在整体平坦的闵氏坐标时空中的量子场来刻画。

建立基础

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狭义相对论和量子力学的成功统一建立了相对论量子场论,成为描述微观世界的基本理论框架。结合对称原理,即对称性和对称破缺,建立起描述基本粒子的相对论量子场论。研究表明,规范对称性决定相互作用,规范对称破缺导致物质质量的产生。由此,在整体平坦时空的量子场论框架下,建立起描述电磁、弱和强相互作用的粒子物理标准模型,对应的对称性分别为:U(1)Yx SU(2)L x SU(3)c。这些对称群在数学上称为幺正李群。 [4]  [4] 
爱因斯坦广义相对论的建立基于广义协变原理:即自然界的物理定律由一组方程来描述,它们在所有坐标系下都是很好定义的,具有广义坐标不变性。数学上由广义线性群GL(4,R)所对应的对称性来描述。在爱因斯坦广义相对论中,引力场由弯曲时空的度规场来描述。如果时空度规作为引力场是有限且正定的,爱因斯坦表明,人们总能选择一个特殊的坐标系使得度规矩阵的行列式数值为1,由此可大大简化引力场运动方程。但问题在于,如果选择了这一特殊的坐标系,就没有广义坐标不变性,似乎意味着要放弃广义协变原理。但爱因斯坦在《广义相对论基础》这篇论文中是这样考虑的:认为这样做就意味着部分地放弃广义相对论假设是不对的。因为我们并不会问“对所有行列式为1的变换都协变的自然规律是什么?” 我们的问题是 “什么是广义协变的自然规律?”。只是当我们公式化后,才选取特殊的坐标系简化我们的表达式。
1915年建立广义相对论必然受到当时对自然规律认识的局限性。那时,量子力学还没有建立,更不用说量子场论。对于物质的基本组成,除电子外,其它的基本组元,即6种夸克和6种轻子都一概不知。同样,除电磁力和引力外,并不知道弱和强相互作用力的存在。爱因斯坦通过推广狭义相对论成功地建立广义相对论来描述引力,既是一个自然的推广,也是科学上的一个创举。爱因斯坦引力场方程首次建立起了时空几何与物质间的相互关联。
1928年,狄拉克把狭义相对论与非相对论性量子力学结合建立了相对论性量子力学。相对论性量子力学的狄拉克方程给了人们更多的启示:当把时间与空间联系在一起作为四维时空进行平权处理时,描述基本粒子的波函数不再是标量场而是4-分量的狄拉克旋量场。这意味着时空的4个维度对应于物质场的4个分量,进一步阐明了时空的基本性质与物质的内禀自由度之间的几何联系。这之后,发展了相对论性量子场论和粒子物理标准模型。粒子物理取得了许多突破性进展,例如:建立量子电动力学(QED)、提出Yang-Mills规范理论、发现宇称不守恒、建立电弱统一模型、发现夸克和轻子、建立量子色动力学(QCD)。
当把以弯曲时空动力学为基础的广义相对论与建立在整体平坦时空中的相对论量子场论结合时,却遇到了难以逾越的一些理论障碍:弯曲时空不再具有四维时空的整体平移和转动不变性,不能很好地定义能量、动量和角动量等物理守恒量,也无法像狭义相对论那样很好地定义时间和空间间隔。基于时空坐标广义线性群GL(4,R)局域对称性所建立的广义相对论与基于基本粒子量子场幺正规范对称性U(1)Y x SU(2)L x SU(3)c建立的粒子物理标准模型,显然无法在同一层次上进行统一描述。然而,建立在量子场论框架上的粒子物理标准模型和基于广义协变原理的广义相对论都得到了已有实验的验证。
这使得理论物理学家面临着一个长期未决的基本问题:能不能基于整体平坦时空的量子场论框架来描述引力相互作用?也就是说能否建立起不基于广义协变原理的引力理论?要解答这个问题,自然要求超越爱因斯坦广义相对论的基本假设 [5]  [5] 
对这个基本问题的探索导致吴岳良打破爱因斯坦广义相对论中关于广义坐标变换不变假设的局限,不再从推广狭义相对论和坐标时空几何的途径来构建量子引力理论,而是基于量子场论和规范对称原理,建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论。

基本假设和原理

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依据规范对称原理,规范对称性决定相互作用。而对称性的引入与构成自然界的基本组元(如夸克和轻子)的内禀自由度紧密相关。引力量子场论的建立是在量子场论理论框架下基于以下的基本假设和原理:
(i)将费米子量子场的自旋对称群SP(1,3)作为一种内部对称性,区别于闵氏时空中坐标的洛伦兹对称群SO(1,3);
(ii)所有量子场的运动学需遵循狭义相对论和量子力学原理;
(iii)所有量子场的动力学由规范对称性支配的基本相互作用来刻画;
(iv)引入双标架时空(biframe)概念,其中一个时空标架是整体平坦的闵氏时空,它起着惯性参考系的作用,用以描述基本场的运动,并很好地定义守恒量;另一个标架是局域平坦的非坐标引力场时空,它用于表征相互作用,刻画场的动力学;
(v)在引力场时空中构建规范不变和时空坐标无关的量子引力作用量。
由此得到的引力量子场论不仅具有在局域平坦引力场时空中的自旋和标度规范变换不变性,并且具有在整体平坦闵氏坐标时空中的庞加莱(非齐次洛伦兹)和标度变换不变性。

基本性质和研究内容

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引力量子场论的一些基本性质和研究内容:

(1)基本引力场是定义在局域平坦非坐标四维时空和整体平坦四维闵氏坐标时空的双协变矢量场

(X)。 这里的矢量场

(X)是伴随基本粒子量子场具有局域自旋规范对称性SP(1,3) 和标度规范对称性时而引入的双协变矢量场,其对偶场 耦合到所有量子场的动力学项和规范相互作用项;

(2)由双协变矢量引力场形成的非坐标时空是一个局域平坦引力场时空,由对偶引力场基{
公式公式
公式公式
刻画。局域平坦引力场时空具有非对易几何特性,并由引力场强刻画。矢量场
公式公式
作为定义在整体平坦闵氏时空的规范势,其场强描述引力相互作用;
(3)量子场论中整体平坦闵氏时空提供一个惯性系以描述量子场运动;且能很好地给出动量和能量等守恒量的定义,可导出所有量子场的运动方程。通过与守恒的能动量张量相联系得到引力场的运动方程;
(4)当自旋和标度规范对称性破缺到具有整体洛伦兹和标度对称性的背景时空结构时,在固定标度规范条件定义的幺正基下,可求解得到背景场运动方程的严格解; [6]  [6] 
(5)引力场时空的几何特征通常由度规场和标度场刻画。得到的背景引力场时空具有洛伦兹不变性,是一类共形平坦的闵氏时空。背景引力场时空由具有非零宇宙质量标度的宇宙矢量来刻画。背景引力场时空对共形固有时而言不再是各向同性的,只有在共动坐标系框架下才显得各向同性。就共形固有时或共动坐标系而言,当光运动接近宇宙视界时,宇宙共形标度将变为无穷大,但以宇宙固有时作为时间度量,需要无穷长时间才能达到宇宙视界。只有以宇宙固有时作为时间度量时,早期宇宙呈现暴涨的性质。宇宙暴涨的发生可由引力量子场论的量子效应引起。
标度规范不变性允许在幺正基下(基本引力场的行列式为1)构建量子化的引力相互作用。规范固定对于引力规范理论量子化的贡献表现为利用路径积分方法下的Faddeev-Popov形式。类似于Yang-Mills规范理论量子化,引力量子场论在确认物理自由度以及量子引力理论定义时,不存在任何困难。基于背景引力场时空,通过给出领头项的有效作用量,可推导得到费曼规则并研究引力量子效应。因规范型引力场的对偶场耦合到所有量子场而产生非线性相互作用,甚至导致无穷大使得理论不可重整性。另一方面,具有标度规范不变的引力相互作用,且局域平坦引力场时空是非对易的,表明存在一个由理论的紫外行为所表现的基本能标,因此通过很好地定义和正规化发散积分,可使得理论变成有限且是有意义的,如:2003年由吴岳良发展的圈正规化方法。当自旋和标度规范对称性破缺到具有整体洛伦兹和标度对称性的背景时空结构时,会出现与背景场耦合而导致的极其丰富的引力相互作用。基于标度子有效背景标量势的单圈量子贡献可探讨宇宙暴涨的量子效应,其量子效应的二次型贡献可引发整体标度对称性破缺,引发早期宇宙暴涨。当背景场标量势真空期望值演化到稳定的极小值时,宇宙暴涨效应停止。
当把引力场作为类Goldstone场使得局域自旋规范对称性成为性对称性,理论呈现整体洛伦兹对称性,可由自旋规范场构建对应的时空规范场:
公式公式
,这里自旋规范对称性变为一种隐性规范对称性。这里时空规范场可定义在平坦闵氏时空下的一种洛伦兹张量场,由此可给出另一种等效形式的量子引力作用量。理论表明,玻色子量子场的引力相互作用可由类Goldstone引力度规场以及时空规范场来描述,但引力场同费米子量子场的相互作用除外。只有当自旋规范固定到幺正规范条件时,即通过自旋规范变换使得双协变矢量引力规范场成为对称的张量,基本引力场与度规场具有相同的自由度,引力量子场论的两种形式才完全等价。由此,可将规范引力量子场论与爱因斯坦广义相对论进行比较,从而得到几何引力场方程:一组对应于爱因斯坦广义相对论的引力场方程,由对称的能动量张量支配;另一组引力场方程是超越爱因斯坦广义相对论的引力场方程,由反对称能动量张量支配。
引力量子场论给出了统一描述引力、弱力、电磁力和强力四种相互作用力的一个理论框架,如何把四种基本相互作用力统一成为一种基本相互作用成为理论物理学家追求的梦想。在引力量子场论框架下,2017年吴岳良基于时空维度与基本量子场自由度之间的相干关联,建立了高维超时空中的统一场论,表明了支配所有基本相互作用力的超自旋规范对称性具有其引力起源。
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彭罗斯1968年提出
理论被否定!
宇宙是确定性的。
Mathematicians Disprove Conjecture Made to Save Black Holes | Quanta Magazine https://www.quantamagazine.org/mathematicians-disprove-conjecture-made-to-save-black-holes-20180517/

In a paper posted online last fall, mathematicians Mihalis Dafermos and Jonathan Luk have proven that the strong cosmic censorship conjecture, which concerns the strange inner workings of black holes, is false.

“I personally view this work as a tremendous achievement — a qualitative jump in our understanding of general relativity,” emailed Igor Rodnianski, a mathematician at Princeton University.

The strong cosmic censorship conjecture was proposed in 1979 by the influential physicist Roger Penrose. It was meant as a way out of a trap. For decades, Albert Einstein’s theory of general relativity had reigned as the best scientific description of large-scale phenomena in the universe. Yet mathematical advances in the 1960s showed that Einstein’s equations lapsed into troubling inconsistencies when applied to black holes. Penrose believed that if his strong cosmic censorship conjecture were true, this lack of predictability could be disregarded as a mathematical novelty rather than as a sincere statement about the physical world.

“Penrose came up with a conjecture that basically tried to wish this bad behavior away,” said Dafermos, a mathematician at Princeton University.

This new work dashes Penrose’s dream. At the same time, it fulfills his ambition by other means, showing that his intuition about the physics inside black holes was correct, just not for the reason he suspected.

Relativity’s Cardinal Sin

In classical physics, the universe is predictable: If you know the laws that govern a physical system and you know its initial state, you should be able to track its evolution indefinitely far into the future. The dictum holds true whether you’re using Newton’s laws to predict the future position of a billiard ball, Maxwell’s equations to describe an electromagnetic field, or Einstein’s theory of general relativity to predict the evolution of the shape of space-time. “This is the basic principle of all classical physics going back to Newtonian mechanics,” said Demetrios Christodoulou, a mathematician at ETH Zurich and a leading figure in the study of Einstein’s equations. “You can determine evolution from initial data.”

But in the 1960s mathematicians found a physical scenario in which Einstein’s field equations — which form the core of his theory of general relativity — cease to describe a predictable universe. Mathematicians and physicists noticed that something went wrong when they modeled the evolution of space-time inside a rotating black hole.

To understand what went wrong, imagine falling into the black hole yourself. First you cross the event horizon, the point of no return (though to you it looks just like ordinary space). Here Einstein’s equations still work as they should, providing a single, deterministic forecast for how space-time will evolve into the future.

Graphic comparing a black hole with and without a Cauchy horizon

Lucy Reading-Ikkanda/Quanta Magazine

But as you continue to travel into the black hole, eventually you pass another horizon, known as the Cauchy horizon. Here things get screwy. Einstein’s equations start to report that many different configurations of space-time could unfold. They’re all different, yet they all satisfy the equations. The theory cannot tell us which option is true. For a physical theory, it’s a cardinal sin.

“The loss of predictability that we seem to find in general relativity was very disturbing,” said Eric Poisson, a physicist at the University of Guelph in Canada.

Roger Penrose proposed the strong cosmic censorship conjecture to restore predictability to Einstein’s equations. The conjecture says that the Cauchy horizon is a figment of mathematical thought. It might exist in an idealized scenario where the universe contains nothing but a single rotating black hole, but it can’t exist in any real sense.

The reason, Penrose argued, is that the Cauchy horizon is unstable. He said that any passing gravitational waves should collapse the Cauchy horizon into a singularity — a region of infinite density that rips space-time apart. Because the actual universe is rippled with these waves, a Cauchy horizon should never occur in the wild.

As a result, it’s nonsensical to ask what happens to space-time beyond the Cauchy horizon because space-time, as it’s regarded within the theory of general relativity, no longer exists. “This gives one a way out of this philosophical conundrum,” said Dafermos.

This new work shows, however, that the boundary of space-time established at the Cauchy horizon is less singular than Penrose had imagined.

To Save a Black Hole

Dafermos and Luk, a mathematician at Stanford University, proved that the situation at the Cauchy horizon is not quite so simple. Their work is subtle — a refutation of Penrose’s original statement of the strong cosmic censorship conjecture, but not a complete denial of its spirit.

Building on methods established a decade ago by Christodoulou, who was Dafermos’s adviser in graduate school, the pair showed that the Cauchy horizon can indeed form a singularity, but not the kind Penrose anticipated. The singularity in Dafermos and Luk’s work is milder than Penrose’s — they find a weak “light-like” singularity where he had expected a strong “space-like” singularity. This weaker form of singularity exerts a pull on the fabric of space-time but doesn’t sunder it. “Our theorem implies that observers crossing the Cauchy horizon are not torn apart by tidal forces. They may feel a pinch, but they are not torn apart,” said Dafermos in an email.

Because the singularity that forms at the Cauchy horizon is in fact milder than predicted by the strong cosmic censorship conjecture, the theory of general relativity is not immediately excused from considering what happens inside. “It still makes sense to define the Cauchy horizon because one can, if one wishes, continuously extend the space-time beyond it,” said Harvey Reall, a physicist at the University of Cambridge.

Dafermos and Luk prove that space-time extends beyond the Cauchy horizon. They also prove that from the same starting point, it can extend in any number of ways: Past the horizon “there are many such extensions that one could entertain, and there is no good reason to prefer one to the other,” said Dafermos.

Yet — and here’s the subtlety in their work — these nonunique extensions of space-time don’t mean that Einstein’s equations go haywire beyond the horizon.

Einstein’s equations work by quantifying how space-time changes over time. In mathematical language, it takes derivatives of an initial configuration of space-time. In order for it to be possible to take a derivative, space-time has to be sufficiently “smooth” — free of discontinuous jumps. Dafermos and Luk indicate that while space-time exists beyond the Cauchy horizon, this extended space-time isn’t smooth enough to actually satisfy Einstein’s equations. Thus, even with the strong cosmic censorship proven false, the equations are still spared the ignominy of outputting nonunique solutions.

“It makes sense to talk of the Cauchy horizon; however, you can’t continue beyond it as a solution of Einstein’s equations,” said Reall. “They’ve offered pretty convincing evidence that that is true, in my opinion.”

You could think of this outcome as a disappointing compromise: Even though you can extend space-time beyond the Cauchy horizon, Einstein’s equations can’t be solved. But it’s precisely the fact that this middle ground seems to exist that makes Dafermos and Luk’s work so interesting.

“This is people really discovering a new phenomenon in the Einstein equations,” said Rodnianski.

Correction: This article was updated on May 18, 2018, to reflect that it has been 40 years since Roger Penrose proposed the strong cosmic censorship conjecture, not 60 years.

2018年5月19日,李小坚 转自量子杂志

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英国自然杂志还是比较开放地在探索:Innovations In The Biggest Questions In Science 。
The biggest questions in science https://www.nature.com/collections/mnwshvsswk
其实,这给了中华文明以新的机会,引领世界的基础科学与世界观、宇宙观、认识论和方法论的创新。
2018-5-25
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苑广明先生的博文:

物质世界微观和宏观的区别

科学无止境 2018-04-25 11:58:44

所有学科的微观和宏观都是一个相对的概念。数量级就是对这个概念的一个具体描述。既相差十倍以上就不是一个数量级的事物了。当然即便是相差几个数量级,微观的效果依然会反应到宏观的范畴,只是不起决定性作用或者可以忽略其存在而已。

物质世界微观和宏观的区别

但是量子力学的微观和宏观还有更明确的区分条件。这个条件就是量子力学的空间概念和四维时空的空间概念是不同的。

物质世界微观和宏观的区别

所以量子力学不能描述四维时空中的物质运动。同时四维时空中也看不见量子力学描述的大部分概念。既四维时空是由物质的黎曼维度形成,而量子力学的维度是物质的复辛维度。所以两者之间的区别是非常明显的,而联系则是更高一级的数学关系。

物质世界微观和宏观的区别

所以在物质世界微观和宏观之间就存在一条鸿沟。区别微观和宏观的方法也是这条鸿沟。

物质世界微观和宏观的区别

既符合黎曼代数关系的维度就是宏观关系。

物质世界微观和宏观的区别

而相互之间符合复辛代数关系的维度之间就是微观。

物质世界微观和宏观的区别​​

这个原理不仅适应物质世界,也适应其它的学科。

柯召-魏时珍猜想与霍金平行宇宙

柯召-魏时珍猜想与霍金平行宇宙
—-量子信息理论的研究与应用(3)
虞函川 李小坚

摘要:联系到柯召-魏时珍猜想发展出的多元宇宙与宇宙轮回结合的模型,可以一下子明白,其实霍金之前“宇宙会像半球一样闭合”,以及后来的“回溯到节点,是到达永恒膨胀的门槛”,能够整合在一起,说的是一回事。在复数空间看,类似保形变换1/Z将其点外开放半球变换到点内闭合半球,阴阳平衡,点内点外合二为一。因此,宇宙成为有限的统一的整体。

关键词:平行宇宙 柯召-魏时珍猜想 庞加莱猜想外定理 三旋理论

一、霍金生前的平行宇宙论

据《科学网》2018年5月3日报道,“平行宇宙没有那么多”,是已故英国物理学家霍金在生前最后发表的一篇论文,给出的一项关于宇宙起源理论的主要观点。2018年3月4日是这篇论文霍金的最后修改时间,10天后霍金逝世,目前该论文已在国际《高能物理杂志》上发表。要说该理论,其实在2017年7月在剑桥大学的一次会议上,曾以纪念霍金的75岁生日首次公开过。

霍金论文的合著者、比利时鲁汶大学理论物理学教授赫托格说,这是基于弦理论进行的大量复杂的数学计算,才得出多元宇宙是有限结论的。霍金在2017年秋天曾说:“常规的永恒膨胀理论预测,宇宙是一个无限的分形,在膨胀的海洋中,镶嵌着不同的口袋宇宙。”这是指宇宙暴胀理论,认为在大爆炸后的极短时间内,时空进行了指数级膨胀的继而推论:在整体上宇宙会永恒地膨胀,只在一小部分区域停下来,不断形成无限多气泡般的宇宙。人类的可见宇宙就是不断膨胀的时空中的其中一个“泡泡”。但人类所处的这个“泡泡”中的物理法则,如光速是300000km/s无法适用到其它“泡泡”;因此这些迥异的小宇宙就共同构成一个多元宇宙。然而霍金说他“不喜欢多元宇宙这个概念。如果多元宇宙中的不同宇宙是无限的,那这个理论就无法得到验证。”霍金临终又一次否定自己的多元宇宙、平行宇宙理论,而接受龚学循环宇宙的思想。

霍金在去世前10天最后修改论文时中,他和赫托格提出:多元宇宙论的这种叙事,是错误的。霍金用论文标题的比喻说,要“给永恒膨胀找到一个平滑的出口”。他们这个平滑的出口,是如何找到的呢?赫托格的解释是:传统的永恒膨胀理论假定宇宙整体背景,依据爱因斯坦的广义相对论演化,量子效应在此基础上提供了一些涨落;永恒膨胀的内在动力,消除了经典力学和量子力学的分割,相对论由此崩溃,于是他们就利用弦理论,去统一相对论和量子力学,重新讨论计算永恒膨胀。因为弦理论是一种试图将四种相互作用力统一起来的理论,认为自然界的基本单元是微小的“弦”,弦在振动和运动过程中产生基本粒子。具体来说,是借用弦理论中的“全息”概念:把整个宇宙看成是一张巨大而复杂的全息图,由此三维空间中的物理现实,在数学上可以简化投影到二维平面上。

即霍金和赫托格推出的“全息”概念,是一种分支,它将永恒膨胀理论中的时间维度,分离投射出来,摆脱对爱因斯坦理论的依赖,把永恒膨胀,被简化为时空起点上的一张空间曲面的这种模型中。而联系之前霍金关于宇宙“无边界条件”的预测:如果回溯到宇宙开始时,宇宙会像半球一样闭合。但霍金最后修改的这篇论文中,他却给出不同的结果:“当回溯到某个节点,就会到达永恒膨胀的门槛。过了那个门槛,人类熟知的时间概念会失去意义”。
正是这个“关节”点上,联系到柯召-魏时珍猜想发展出的多元宇宙、平行宇宙与宇宙轮回结合的模型,可以一下子明白,其实霍金之前的“宇宙会像半球一样闭合”,和之后的“回溯到节点,是到达永恒膨胀的门槛”,是能够整合在一起的阐述,与柯召-魏时珍的理论模型是一回事,甚至中国特色的理论更胜一筹。所以,也能够理解赫托格说“现在我们要发现,在过去还是有边界的”,这是我们所说的串行的轮回的、循环多宇宙。

即可以说,目前关于柯召-魏时珍猜想发展出的平行宇宙与宇宙轮回结合的模型,霍金和赫托格也类似用中国本土弦理论这种新方法,计算出了永恒膨胀理论的一个平滑出口,导向的“有限宇宙”,类似也比西方此前的永恒膨胀理论,建构的无限分形结构简洁得多。但后者也增加了前者理论的可验证性。

因为赫托格分析,新理论缩小后的尺度,可能在人类太空望远镜的观测范围之内—-尤其是原初引力波—-这种在永恒膨胀的“出口”处,产生的时间涟漪,可能是验证新模型的最佳证据。即随着宇宙的膨胀,原初引力波的波长,已超出了LIGO的探测范围,但未来欧空局的空间引力波探测卫星LISA,有望听到这些律动。但相比柯召-魏时珍猜想发展出的平行宇宙与宇宙轮回结合的模型,赫托格也承认,他们还“没有减少到一个唯一的宇宙,结果只是大大简化了多元宇宙,使可能存在的宇宙的范围要小得多。”

目前赫托格表示,他还会在该论文基础上继续探索。其次,如同霍金生前的一些成果,霍金提出“平行宇宙没有那么多”的最后这项宇宙学理论,也有人困惑。例如,加拿大圆周理论物理研究所的一位教授问:“为什么霍金会觉得这个设想有趣?”但更多的是认为,无论如何霍金和赫托格利用“全息投影”,给解决“泡泡”间不相通的问题,提供了一种思路。 哈佛大学的一位天体物理学家就说:“新论文用数学来克服这个数学和哲学瓶颈,对允许在多元宇宙中存在的宇宙类型,进行了预测。”联系柯召-魏时珍猜想,分析宇宙暴胀理论发展至今日,虽然被无数天文观测结果所验证,但统一的宇宙理论,留待的一些终极问题的解答,如膨胀如何开始?膨胀的预设启动条件是什么?膨胀如何形成了如今的宇宙?无论过去未来,膨胀都是永恒的吗?等等,霍金给世界留下的最后一篇论文,虽说是纯理论,纯计算,纯假说;没有观测结果,没有验证对象,没有指明通向循环的多宇宙的道路,但在统一宇宙的终极问题上,它和中国本土的柯召-魏时珍猜想一起,埋下的都类似一颗不知是否能发芽生根的种子。

二、霍金平行宇宙与彭罗斯宇宙的轮回

霍金和彭罗斯在英国长期合作研究量子宇宙学,还出版过《时空本性》一书。霍金生于1942年,彭罗斯生于1931年。彭罗斯可以说既是霍金的老师,也是霍金的师兄。要了解霍金的平行宇宙观,以及宇宙膨胀如何开始?膨胀的预设启动条件是什么?膨胀如何形成了如今的宇宙?无论过去未来,膨胀都是永恒的吗?等等问题,彭罗斯都是国际权威的数学物理学家之一,他的研究对于说明霍金,以及比较霍金和他与柯召-魏时珍猜想在现代宇宙学上的应用的差异,都具有一定的代表性。我国翻译彭罗斯最近出版的此类研究,是2015年湖南科技出版社出版像彭罗斯的《宇宙的轮回》一书,解答类似宇宙的“熵轮回”疑难,有没有更为合理的?其中彭罗斯说引力子能穿越四维时空,进入高维和多维,类似涉及说明它能“翻转”。然而众所周知,热力学里的“熵”概念是代表无序或混乱。

热力学第二定就说,与外界没有物质和能量交换的封闭系统,熵值只增不减;类似时间箭头。那么“宇宙的轮回”,彭罗斯如何能解决霍金的平行宇宙即使很少,也有熵不可轮回循环的问题的呢?我国改革开放后,1985年上海科技出版社出版的《科学的未知世界》一书中,就有选编进彭罗斯的文章《自然是复的吗?》,说明彭罗斯的思维,接受了宇宙轮回。而不是我国改革开放之前主流坚持的“以苏解马”哲学,不认可恩格斯赞成复数、虚数也是物质客观存在的马克思主义,比国内主流进步。

彭罗斯有自然是复的讲述。从黎曼球面到复数坐标平面的球极平面投影,可描述从代数到自然界的自然数和复数,当然也可以联系“宇宙的轮回”—-“自然是复的”类似“旧实在性”和“新实在性”,是两个不同的阶段、两个不同的地方,因发现和证实的时间不同,“旧实在性”和“新实在性”也许都正确。“旧实在性”类似的自然数和实数的物质及时空,像在“点外空间”。“新实在性”类似的虚数和复数的物质及时空,像在“点内空间”。由此再看我国1989年出版彭罗斯的《皇帝新脑》一书,他讲的广义相对论引力方程的引力机制,揭开了国内和国际对牛顿万有引力及爱因斯坦广义相对论引力,为何长期停滞不前的原因?是没有分清韦尔张量引力效应和里奇张量引力效应。

彭罗斯说的里奇张量效应,是指“当一个物体有被绕着的物体作圆周运动时,被绕物体整个体积有同时协变向内产生类似向心力的收缩作用”。由此,弘扬马克思主义赞成复数、虚数也是物质客观存在的现代宇宙学研究,才搞清楚引力场和引力子,是分韦尔张量和里奇张量两大类:牛顿万有引力属于直线运动作用力模型,而爱因斯坦广义相对论引力属于弯曲空间运动作用力模型。因此次彭罗斯用里奇张量引力效应,证明了虚数超光速的“新实在性”,是回归恩格斯的《反杜林论》一书早就承认存在虚数的合理性。彭罗斯让科学,从旧实在性回到真正的马列主义立场。

这是彭罗斯得知贝尔实验证明量子纠缠在宏观尺度上的正确性后,立即把他的“自然是复的”结合“旧实在性”和“新实在性”,运用于量子引力模型得出的。因为彭罗斯的这个转折点,只要联系彭罗斯的里奇张量引力收缩效应就更清楚,他提供的这幅虚数超光速快子图像,能清楚地假设:绕着星球作圆周运动物体的半径为1米,它到星球表面的最近距离为30万千米,星球的半径大于30万千米时,如果要里奇张量引力产生整个星球体积的同时理想收缩,是以“旧实在性”的光速引力子传到星球表面的信息开始,就不能使星球直径另一端的表面也同时开始收缩。因此必然有产生一半对一半的实数光速引力子,和“新实在性”的虚数超光速引力子,并以实数引力子到达时为准,这才不违反两个相对论。

然而到了2015年,为什么彭罗斯的《宇宙的轮回》一书,已不同于他第二个阶段的《皇帝新脑》、《时空本性》、《通向实在之路》等三本书的明晰呢?因为在2015年的这第三个阶段,彭罗斯书中没有再提里奇张量引力讲的当一个物体有被绕着的物体作圆周运动时,被绕物体整个体积有同时协变向内产生类似向心力的收缩作用,而转向宇宙轮回。这为啥?

因为要创新回答类似霍金的平行宇宙的终极宇宙理论,最大的难题是遇到的熵增不能轮回的问题。现在彭罗斯已用尽他平生的学问,得出他认为最好的结果。但我们认为,彭罗斯还是没有解决熵增为何能轮回的问题。因为解决熵增联系宇宙的轮回,类似柯召-魏时珍猜想发展出的平行宇宙与宇宙轮回结合的模型,就要掌握2006年已经得到国际数学界公认证明庞加莱猜想的方法,如球面、环面和空心圆球等三类“翻转”。由此终极宇宙理论最大的难题,只能从分“点内空间”与点外的串行的平行宇宙轮回才可解。但彭罗斯只是把“共形映射”数学,应用到宇宙的爆炸开端和宇宙膨胀的结束上去分析;从两者拓扑结构的不同,才得出再变回原来的空间,“熵”也可减少至开头一样。

但比较柯召-魏时珍猜想更早就探索平行宇宙与宇宙轮回结合的模型。这个“川大学派”,在坐实引力子实的“空心圆球内外表面翻转”的数学操作方法,是类似“膜面”加“奇点”式的线旋翻转,采取反包围的轮回循环。这比彭罗斯的棱锥式的两端不同拓扑结构类型的说明,更具有创新。彭罗斯的宇宙轮回,是一个“点外空间”接着一个“点外空间”循环的平行宇宙,所谓的“熵”增和“熵”减,以“平行宇宙”的分隔线来勾销的。但柯召-魏时珍猜想探索平行宇宙与宇宙轮回结合的模型,坚持马列主义承认存在虚数的合理性,把彭罗斯宇宙轮回一个“点外空间”接着一个“点外空间”循环的平行宇宙的“分隔线”,扩展放大开,以一个“点外空间”接着一个“点内空间”,再接着一个“点外空间”式的循环,不断完善、推导和预见“点外空间”宇宙演化图像,与“点内空间”宇宙演化图像的正反对称,如正弦或余弦曲线式的变化,“熵”增和“熵”减的矛盾自然得以解决。

三、中国本土的柯召-魏时珍猜想

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。”这中间说的“庞加莱猜想外定理”,就是上面文章提到的“柯召-魏时珍猜想” ,以前还曾称为过“赵正旭难题”。

为什么新中国解放后这样重要的工作,却无声无息?这使人想到赛义甫教授在“科学网”的博文《华沙学派—-一个几乎被历史遗忘的哲学、数学、逻辑学派》称:“1918年波兰重新独立,波兰学者开始重建其国民教育,最受重视的当属数学。重点是数学基础问题,包括集合论、拓扑学以及这些学科在整个数学教育中的应用。华沙学派的20年,大致分为两个时期:1918年至1929年、1929年至1939年。波兰独立前十年培养了大批华沙学派的中坚力量,是积蓄力量的时期,并未产生令世界关注的成果。华沙学派学术成就的爆发集中在了后十年1929年至1939年,将数学的学习和哲学思维的训练合为一体,开创了对各种形式系统的理论研究,这在当时是一个创举,使得华沙学派在后世的历史评价中占有独特的一席之地。二战的爆发使得华沙学派彻底毁灭,二战后,波兰成为苏联阵营的一份子,受限于严格的意识形态,后期的成就已经很难再和战前的华沙学派相比”。

苏联阵营坚持的“以苏解马”哲学,过度强调“斗争性”和“阶级性”,不了解科学技术是第一生产力的平衡作用。受其影响,这也是我国解放后近70年来,除在中医药研究院工作的屠呦呦研究员外,全国所有著名大学无一例本土求学的教授获得过诺贝尔自然科学奖。科学创新在于青年,许多科学爱好者从青年努力学习奋斗到暮年,仍然还是“民科”。其实,不坚持中国特色社会主义,坚持“以苏解马”哲学搞科学创新,在国际科学界主流看来,即使著名的院士也是“民科”。以改革开放前为例,当时宣传与国际科学界主流坚持的“夸克模型”划清界限的我国“层子模型”,直到改革开放后改口说成“层子模型”就是“夸克模型”,才融入国际科学界主流的。

所以,我国本土的科学创新,坚持中国特色社会主义,与“以苏解马”哲学的冲突化解与未来发展,取决于科学创新人才青年世代的成长成熟,从而应以“青年优先”,来化解类似民科“青年失败”或“青年造反”的问题。这具体体现在2018年5月2日习近平总书记考察北京大学,在北京大学师生座谈会上的讲话时指出:“国势之强由于人,人材之成出于学。”国家发展同大学发展相辅相成。我们要在国家发展进程中办好高等教育,办出世界一流大学,首先要在体现中国特色上下功夫。要培养造就一大批具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才和高水平创新团队,力争实现前瞻性基础研究、引领性原创成果的重大突破。

习近平总书记还说:“马克思主义是我们立党立国的根本指导思想,也是我国大学最鲜亮的底色。今年是马克思诞辰200周年,中国共产党的主要创始人和一些早期著名活动家,正是在北大工作或学习期间开始阅读马克思主义著作,并推动了中国共产党的建立。这是北大的骄傲,也是北大的光荣。”并强调了只有国家强,采用科学强的道理。

这使我们想到“柯召-魏时珍猜想”涉及的张圣奘教授。因为鲜为人知的是,张圣奘1918年考入北京大学历史系,在校期间结识李大钊先生,并成为马克思学术研究会7名发起人之一,还认识在北大图书馆工作的毛泽东,且交往密切。除开这些经历,张圣奘作为重庆大学的创办人,与柯召教授的关系不一般。张圣奘原籍湖北赤壁,生于湖南新化。叔父张国淦是北洋政府高官,张圣奘自幼随叔父张国淦长大。早年在天津南开中学读书,与周恩来有同窗交谊。1922年张圣奘到英国、法国等欧洲国家留学,在德国期间又与周恩来重逢,友谊加深。1922年张圣奘到法国巴黎参加社会活动,经周恩来介绍与邓小平结为朋友。

1920年3月12日张澜、吴玉章、王佑木、杨闇公等四位负责人,在重庆组织成立中国共产党,就有如李大钊、陈独秀、瞿秋白、张圣奘等相约组织的北京马克思学说研究会,毛泽东组织的湖南马克思主义研究会等的一些成员的支持和参与。由此“重庆组织”给列宁共产国际写的《重庆报告》中文稿,帮助作俄文翻译稿的就是张圣奘。2017年11月12日由中共绵阳市委组织部、宣传部、党史研究室、中共江油市委共同主办的纪念王右木诞辰130周年学术研讨会,在江油举行。中央党史研究室第一研究部原副主任、研究员李蓉同志出席,并在绵阳日报发表《不忘初心高举旗帜不懈奋斗》的发言摘要文章中说:“《四川省重庆共产主义组织的报告》显示,四川省重庆共产主义组织于1920年3月12日在重庆成立,这是目前国内发现最早的共产主义组织。这份重要文献的发现,为中国早期共产主义运动历史提供了新的证据,证明了中国共产党的诞生也是中国社会发展的历史必然”。张维为教授说针对穆加贝,邓小平同志曾说:“社会主义究竟是个什么样子,苏联搞了很多年,没有完全搞清楚”。接着又说:“可能列宁的思路比较好,搞了个新经济政策”。这是列宁在上世纪20年代采取的一些比较灵活的促进经济发展的方法,包括把土地租给农民,吸引外国资金和技术,开展对外贸易等。可见中国特色社会主义,就是当代世界和21世纪的马列主义。

张圣奘1921年北大毕业,1922年到英国牛津大学攻读欧洲文学,获文学博士学位后又进入德国莱比锡大学研习医学,获医学博士学位。后又到美国哈佛大学攻读历史,获法学博士学位。1929年张圣奘回国,曾任上海复旦、交大等5所大学的教授。1931年“九一八”事变后,四川总督刘湘邀请张圣奘入川创办重庆大学,张圣奘接受邀请第一次到四川。1937年张圣奘二次入川后一直在重大任教,还在中央大学等12所大学兼职。先后教过应用数学、内科学、妇科学,德语、法语、英语、俄语、阿拉伯语、日语,法学、哲学、经济学、古代文学、现代文学,明史、清史等28门课程,被人称为“万能教授”。

1945年毛主席到重庆进行国共两党谈判时,张圣奘在八路军办事处周恩来办公室重晤过毛泽东。1950年11月2日修建成渝铁路的军工第四总队,在资阳莲花山发现一批古文物,移交川西博物馆。川西行署向西南局报告了此事,邓小平经研究派重大教授张圣奘去考察。1951年2月1日张圣奘率团到资阳就开始工作,农历春节有人要求过年,张圣奘请示邓小平批准后也没放假,2月16日终于发现一件较为完整的资阳人头盖骨化石。但他的命运是在1952年邓小平调离重庆,四川各行署合并成四川省后,重庆大学院系调整,他调西师,后又调成都四川省图书馆任研究员,二级教授降为三级教授;“文革”中被多次抄家。

张圣奘教授是德国莱比锡大学的医学博士。非数学专业人员从医学看“柯召-魏时珍猜想”,似乎结论简单直观:往往只想到它对应的空心圆球庞加莱猜想外定理,联系弦线的不同振动的中医摸脉,从血脉振动的弦象翻转,类似可以对应各种病症一样。但张圣奘和柯召与魏时珍一样,明白更为关键的应用是,“柯召-魏时珍猜想”发展的离散里奇流理论和算法追求的严密性,会迫使“川大学派”共同努力完成的证明,将三维流形的拓扑理论和计算理论,深刻地纠缠在一起。这类似于今天计算共形几何创始人、清华大学丘成桐数学科学中心的顾险峰教授,认为单值的所有封闭曲面,有三种几何中的一种:球面几何,欧氏几何和双曲几何可配。但“柯召-魏时珍猜想”更多—-这 似乎没有任何实用价值,然而它诱发的离散曲率流方法,应用于精准医疗领域如人造心脏瓣膜、人造骨骼、肝脏手术计划等,需要对各种人体器官进行影像获取、几何重建、特征分析等,都绕不过微分几何逼近操作应用。如用简单的离散三角网格,逼近复杂光滑曲面技术关键,是可以分解成在光滑曲面上离散采样,和将采样点进行三角剖分。

柯召和魏时珍等川大数学家在1963年前,并没有对外公开说研究西方数学的庞加莱猜想和苏联数学的灵魂猜想,为“空心圆球不撕破和不跳跃粘贴,能把内表面翻转成外表面”的证明。把“柯召-魏时珍猜想”称为“赵正旭难题”,是因有人知道这个情况很偶然的。1963年赵正旭先生从川大数学系毕业,分配到四川盐亭中学初中部教书。赵正旭老师出生射洪县,1958年考入西南师范学院培养大学数学教师师资班。1960年因自然灾害该班停办,赵正旭从重庆转入川大,也许与柯召经历类似,加入研究。由此也才流入民间的,在1963年后的继续的研究中,人们发现“赵正旭难题”非常有前沿科学价值。

因为川大数学家们创建的“柯召-魏时珍猜想”表述:“空心圆球不撕破和不跳跃粘贴,能把内表面翻转成外表面”的证明,引申的发现的类似空心圆球膜面加奇点式的翻转反包围—-柯召-魏时珍猜想的“内外翻转”联系,也能囊括龚学理论中的一系列抽象计算的高等数学方程联系的物理、生命对象是属于彭罗斯讲的“零锥”问题,能翻新彭罗斯的宇宙轮回猜想。

因为类似空心圆球膜面加奇点式的翻转反包围—-柯召-魏时珍猜想的“内外翻转”,与一般循环周期不同,且含有类似新陈代谢、阳泄阴收的内外翻转整体观,含有非线性和熵流等性质。所以我们说柯召-魏时珍猜想是属于现代高等数学的进步,而不是中学水平的推导方法。其次它背后重大的是—-中苏两国研究亚历山德罗夫空间拓扑数学及其延伸的灵魂猜想、灵魂定理,在今天还涉及引力子通信和中微子通信的应用探索。对比三旋理论,对量子信息结构与量子编码,量子信息传输、存储、复制、运算机制等所用的量子全息原理,三旋理论是通过对韦尔张量和里奇张量等的发现,以及对有特殊意义的点内空间和点外空间等的认识,来阐述引力等自然现象。当然这也是来自对彭罗斯和庞加莱猜想,有独到研究的结果;对柯召-魏时珍猜想内外翻转,有确切的分析、分类,因此,宇宙的“轮回”循环可以理解,苏俄的“灵魂定律”也可以研究。

而联系超弦、超膜理论模型研究的维度,进入到的“基本粒子”范畴,人类无法赋予物理中的粒子一个特定的“形象”。“川大学派”透露出的“赵本旭翻转”,是60多年前作为引力行为的并行处理要进入主流,就需意在追求创立“引力学”。从类似时间箭头和热力学第二定律,“引力熵”存在于引力没有斥力。而联系量子力学的概率论结构,和相对论的光速物理极限,速度增加包括微型化增加;这两者的相互支持和论证,能提出改变宇宙芯片“引力熵”的拓扑学翻转,以及采用原子的自旋加偏振性质,模拟反映量子引力塑造的实体引力宏观世界等两大问题。但这更需坐实引力子和量子引力计算所涉的联络机制。今天量子引力通信类似能在相互纠缠的光子之间,保持量子微妙联系能力的量子通信网络,采用相互纠缠的光子安全地传送至关重要的量子密钥,通过量子隐形传态,远距离地将从一个位于地球或太空的物体的量子态信息,传送给另一个在地球或太空的物体,而物体本身却不需要移动。

所以坐实引力子实,量子引力通信是分韦尔张量引力效应类似量子纠缠分发(包含量子密钥分发)通信,和里奇张量引力效应类似量子隐形传态为两大前提。没有韦尔张量引力效应的量子纠缠分发,里奇张量引力效应圆周运动的整个体积收缩反映就不会开始。而里奇张量引力效应的量子引力隐形传态,是指利用引力子实量子纠缠的原理,将作圆周运动相隔遥远地点的两个物体之间的未知量子态,精确传送到相互作用的双方。对于两大引力路径积分的深度机制是量子卡西米尔效应平板链及其复数的量子起伏的收缩作用;引力子类似通信兵在引力路径上的速度是复数光速运动。由此里奇张量引力效应具有量子计算的属性,而有观控引力子分群分工的超快并行计算和模拟能力。

但“川大学派”意在创立量子信息的“引力学”,到1963年研究被停止而流向社会,除开“川大学派”核心的“翻新”科学思辩外,他们基于数学证明完善引力子传输模型所做表达的公式、方程,都遗失了。“川大学派”揭示改变宇宙芯片“引力熵”的拓扑学“翻转”,奇妙在球面与环面的不同伦,正如费米子与玻色子一样,是有严格的数学和定量要求的。例如,虚拟空心圆球不撕破与不跳跃粘贴的内外表面翻转,类似“8”字一个“0”凹陷装入另一个“0”内面像口袋内再装口袋这种顶对顶的交点,变成“壳层”类似的翻转。这里“零锥”的点移动,从拓扑结构和庞加莱猜想来说,只在空心圆球壳层一处,有一条连通内外表面的一维的弦或虫洞,空心圆球才与球面同伦。如果两处有两条或更多连通内外表面的一维的弦或虫洞,这时空心圆球如圈体,就属于与环面同伦,不再是与球面同伦了。但类似“膜面”加“奇点”式的线旋反包围轮回循环,是对球面和环面的超越,也是一种包容。这种区别很重要。

例如,把庞加莱外猜想空心圆球外表面向内表面翻转,比喻龙卷风,磁单极可以说就像龙卷风。但龙卷风与池塘水底有漏洞,产生的水面漩涡外表虽一样,但拓扑结构类型却不同伦。有漏洞的池塘水面漩涡场,和平凡的普通带圈及不平凡的墨比乌斯带圈,都等价于环面拓扑类型;只有一个曲面的克莱因瓶也如此。综述以上点内空间类似空心圆球内外表面翻转的庞加莱猜想外定理,空心圆球内外表面也类似一对平行宇宙,就如阴与阳、有与无、大与小共生的宇宙。而从“零锥”翻转须有一维的弦或虫洞来说,又能推演膜弦共生类似费米子和玻色子的统一。如内外表面翻转成两个圆锥体顶对顶的3维曲面,自旋类似费米子,内外表面翻转后像口袋内再装口袋的2维曲面,自旋类似波色子。

由此“川大学派”推论空心圆球不撕破和不跳跃粘贴把内表面翻转成外表面,联系的“点内空间”就是一个大类,不但能联系显物质的量子或粒子,也能联系超弦线条,这种弦线还可以类似虫洞。“点内空间”因能联系额外维和暗物质等宇宙略影,所以加来道雄的《平行宇宙》一书说的超对称伴子,有类似兰德尔的额外维或膜的平行宇宙还不够。因为加来道雄说的各种平行宇宙,就类似虫洞弦管,吹出的各种泡泡。而从威腾到彭罗斯等,也有这类把欧几里德几何空间无限平移推理的逻辑痕迹。但只要把“点内空间”引进到彭罗斯的“零锥”,把古斯的宇宙暴涨论划入“点内空间”,彭罗斯的宇宙轮回遇到的熵增不能轮回的难题就可解决。因为熵增的掉头是在“点内空间”里发生的;平行宇宙的轮回,是包含有平行的“点内空间”宇宙的。如此分析来看彭罗斯的《宇宙的轮回》一书,与“川大学派”的差别,可以说前者是平凡轮回,后者才是不平凡轮回。

因为彭罗斯是将宇宙“大爆炸+膨胀”的双曲面类似的时空结构,映射成貌似柱面的形状。彭罗斯的共形轮回宇宙模型采用数学基础的共形映射,也叫保角变换。保角变换在数学物理中联系物理定律在变换下保持不变,比如电磁场方程,就可以利用保角变换将复杂的边界条件,变换成简单形状的边界条件,以方便求解。但如果不是平面几何,而是曲面的拓扑几何,类似球面上的直角,从“赤道”大圆到两极点,这里的“直角”相对平面几何的“直角”是不同的。它的“保角”反映变换的几何意思,是保持两条光滑曲线之间的角度,以及无穷小结构的形状不变,但不保持它们的尺寸。例如,两个共形映射保持曲线间的夹角为直角所示的小矩形图中,在变换后仍然映射成“矩形”。 彭罗斯就是将宇宙熵减变换,设想成像“柱面”的时空结构;无限扩张只是可以一个一个地首尾相连,接成一长串平滑过渡的时空流形,并一直延续下去。

由此把现在的宇宙从大爆炸到未来看成一个“世代”的话,“柱面”保角变换可以不变“直角”,便有无穷多个这样类似的“世代”接在一起。 上一个世代的结束,将会诱发下一个大爆炸,并进入一个新的世代。但彭罗斯在这里漏掉韦尔规范场说的“世代”链接中的“间隙”,我们称为“点内空间”或虚数时空。彭罗斯的推导太漂亮,可惜只在“点外空间”,利用的共形映射来连接差距极大的标准宇宙模型的“起点”和“终点”,即广义相对论解中的两类不同奇点:大爆炸和黑洞。在这里起始奇点是整体的,只有一个。而黑洞奇点却是局部的,有很多个。宇宙的轮回理论应用共形映射的尺度变换,认为一方面可将物质密度和温度极高趋于无限的体积极小的宇宙初始状态,变换成密度、温度、体积都有限的时空。另一方面,也能将未来无限膨胀的宇宙时空变换成尺寸有限的范围。

如此一来,一个世代的起点就可以由上一个世代的终点平滑过渡而来,世代的未来又再平滑过渡到下一个世代的起点。无限大或无限小都可以映射成有限,这类似于庞加莱的共形圆盘模型。但庞加莱张量的双曲共形变换,可以在正负实数范围内,也可以在正负虚数数范围内,还可以在正负复数数范围内。也许彭罗斯人老了,忘记他年青时候研究的《自然是复的吗?》的情形,即在“点外空间”有庞加莱张量的双曲共形变换,同时在“点内空间”也有庞加莱张量的双曲共形变换,这是解决“熵增与熵减”轮回,和宇宙的时空轮回相反相成的关键。

其次柯召-魏时珍猜想提供的这种物理世界底层的描述模式,强调了复数以及虚数的意义和作用,说明宇宙的一切动力来自永恒的旋转,自旋与一环套一环的旋转。因此,三旋理论对物理世界的描述也有着极其重要的意义。该理论牵涉广泛,不但完全能够表达底层物质结构与能量质量,而且,考察底层空间的量子信息结构和表达,有可能揭示一个全面、完整的量子信息理论。这些探索有可能获得一个统一的宇宙,统一的理论,从而说明众多的学说将在一个新的框架下,得到统一。这些工作富有对当今主流基础物理科学严重挑战和科学革命的味道。这些工作既有意义,也很有意思,更深入的探讨需要艰苦努力,其结果将有助于人类获得对宇宙自然有更正确的认识。

所以类似的数学基础,包括集合论、拓扑学等研究的“学派”,就不在清华、北京大学,复旦、浙江大学,南京、武汉大学,中山、南开大学,而在巴蜀的“川大学派”。与华沙学派相似,它也涉及有两部分—-重庆大学和四川大学,但以四川大学为主,形成时期主要在1953年至1963年十年间。“川大学派”的核心人物是数学家柯召(1910-2002)教授,解放后他从重庆大学调到四川大学。主要人物有数学家魏时珍(1895-1992)教授,他是部分川大的创办人。而另外涉及的有重庆大学的创办人张圣奘(1903-1992)教授,也是一位应用数学家;他最著名的是在邓小平同志的领导下,在主持成渝铁路修建的文物保护工作中发现“资阳人”头骨化石。他们三人都在国外留过学,特别是魏时珍在欧洲留学时,直接向爱因斯坦请教过相对论,对庞加莱的有限而无界宇宙双曲空间二维模型,离圆心越远,该空间中点的距离收缩得就越多有研究。柯召重视苏联数学家们推出的新成果,又特别是亚历山德罗夫的空间研究,数学定义“灵魂”为:“针对某类特定的数学对象,可从这类数学对象的一些小区域,将性质推广到整体。这些小区域,称之为数学对象的灵魂”。人工用漏瓢装粉子和的稀面团做传统粉条,像弦线下雨的粉丝,随着拍打振动,从漏瓢底部多个孔眼钻出,在沸水锅中弯曲变幻成形。这是一种“翻转”。而张圣奘还联系过传统格物“数往者顺,知来者逆”的太极生两仪特别有感受。

“柯召-魏时珍猜想”,是中国科学家们早于韦内齐亚诺独立,研讨现代超弦理论的先声;我国应该要争部分优先权。“柯召-魏时珍猜想”能精准去一网打尽庞加莱猜想、灵魂猜想、圆锥曲线、中国格物,直到今天的超弦理论、圈量子引力理论、多维时空、虫洞、黑洞、白洞、暗物质、暗能量、反物质、反宇宙、宇宙轮回等模型空间。而它产生的背景,也与1953年毛主席开始选定的“物质无限可分”的命题,希望交给全党内外的干部、学者、科学家和群众去研究有关。而张圣奘及魏时珍很早与党和国家领导人毛泽东、周恩来、朱德和邓小平同志等相交相识,作为可以教育好的学者,在周恩来、朱德和邓小平同志等的关注下,柯召、魏时珍、张圣奘等三人,解放后都先后集中在成都工作。

“柯召-魏时珍猜想”的研究,是在中苏交恶、“四清运动”开始,“文革”前夜意识形态加紧的1963年停止的,但这并不说明,解决它的条件和时机,在国际、国内就不成熟。川大著名数学教授柯召院士,浙江温岭县人。1935年考取英国曼彻斯特大学公费留学生。柯召师从英国著名数学家莫德尔(Mordell),颇具传奇的是见面就要他研究“闵可夫斯基猜想”。而莫德尔对这个猜想已钻研了三年,而不得其解。但短短两个月之后,柯召完成的《关于表二次型为线型之平方和》的论文,令莫德尔赞赏有加,说已经达到了毕业水平。1937年柯召提前获得博士学位,被莫德尔推荐到在伦敦数学学会报告论文。

许多年之后,一位美国数学家读到柯召在英国期间发表的一系列论文,不由惊异中国人那么早就已作出了巨大的成就。早在20世纪40年代,柯召解决了不定方程中的一个著名问题“安道什猜想”。英国数学家毛达尔在专著《不定方程》中,把柯召的成果称为“柯氏定理”、“柯氏方法”。1938年柯召回国,1946年到重庆大学数理系任教授,并担任重庆大学数学研究所所长。1950年担任重大副教务长,加入九三学社。1953年重庆大学理学院撤消,并入四川大学,柯召调入四川大学,历任四川大学教授、数学研究所所长、副校长、校长、名誉校长。柯召从事教学、科研,开设过微积分、方程式论、高等代数、群论、复变函数、高等几何、微分方程、数论、三角和、矩阵论、组合论等课程,培养了数以万计的学生。曾任第一至七届全国人大代表、四川省政协副主席、中国数学会副理事长、国家教委教材编审组成员、《数学年刊》副主编。1955年被聘为中科院学部委员(院士)。新中国成立初期,柯召翻译出版了库洛什的《高等代数教程》 、马尔采夫的《线性代数学》以及甘特马赫尔的《矩阵论》等专著。“柯召-魏时珍猜想”能包容和消化苏联数学家的“灵魂猜想、灵魂定理”,正是得力于柯召此时期对苏联数学著作的翻译研究。

今天华人中数第一的超弦理论权威和顶峰,要数丘成桐院士。他在《大宇之形》书中介绍了威滕等国际超弦理论权威,高度评价他完成的“卡拉比猜想”证明,创立“卡-丘空间”,对推进超弦理论研究作出的巨大贡献。2002年丘成桐院士在国内杨乐院士等专家的支持下,帮助邀请国际著名科学家霍金等超弦理论权威到北京、杭州等大城市讲学,宣传普及超弦理论。但到现在的效果显现不是很大,为啥?接地气不够—-“卡-丘空间”不如“柯召-魏时珍猜想”大道至简、明快。加之2006年丘成桐院士支持的中国年青数学家朱熹平和曹怀东两教授,与俄国年青数学家佩雷尔曼争夺“庞加莱猜想”证明,发生纰漏,国内部分科学家及其追随者跟国外一齐喝倒彩,使庞加莱猜想联系超弦理论之魂的“柯召-魏时珍猜想”,命运依然如旧,更无高层专业科学家看好。

2018年初随总统访华的法国数学家维拉尼,2010年获得菲尔茨奖。领奖前菲尔茨奖评委会曾怕他像俄国数学家佩雷尔曼,会拒绝领奖。但他说自己的“境界不高”,会痛快接受。其实佩雷尔曼的“境界”之高,也是他深知“与弦共舞”的“庞加莱猜想外定理”,才是完成“庞加莱猜想”三定理证明的终结。佩雷尔曼是著名数学家亚历山德罗夫最后的关门弟子,1896年出生的亚历山德罗夫为前苏联培养了好几代大数学家,1982年卒于莫斯科。引导和培训佩雷尔曼证明庞加莱猜想的灵魂猜想和灵魂定理,就来自亚历山德罗夫空间的研究。

在20世纪50年代初,亚历山德罗夫已放弃了对亚历山德罗夫空间的研究。但此间中苏两国的革命结盟,使对政治端正的柯召教授,转向注意苏联数学的成就。1953年张圣奘因“资阳人”到毛主席家吃饭,得知主席关注战国的“分杵定律”,到1958年大跃进毛主席发出向科学进军、“政治是灵魂,是统帅” 的指示,“川大学派”领会这里的“灵魂”自然不是迷信,而能等价延伸及苏联数学家定义的灵魂猜想、灵魂定理。作为封闭空间内外翻转,也有“灵魂出窍”说法。那么战国先贤的“分杵定律”,分“端”到顶会不会也像真空量子起伏,是“点内空间”零点能的内外的翻转?这影响到略高一筹的“川大学派”,看到毛主席选定的“物质无限可分”命题,是在集中古今中外的科学大智慧。

知难而上的魏时珍教授,四川蓬安县人。1920年24岁的魏时珍前往德国入法兰克福大学学习,1922年报考有“数理王国”之誉的哥廷根大学成功,并任哥廷根中国留学生会会长。魏时珍师从希尔伯特、柯朗等国际知名的数学、物理教授,使他大开眼界。1923年初朱德来到德国,寄居在魏时珍宿舍附近。魏时珍帮助朱德补习德文,由此结下了深厚的友谊。在哥廷根大学经过四年攻读,魏时珍完成高水平的毕业论文,1925年被授予数学、物理学博士学位。此外魏时珍还关注国际最新物理学动态,当他听说爱因斯坦正在柏林大学讲学,便给爱因斯坦写信希望得到指导。不久魏时珍就收到爱因斯坦热情洋溢的亲笔复信。魏时珍遂夜以继日精心研讨相对论学说,他把自己写的科学论文连同爱因斯坦的复信,寄回祖国发表在1923年的《少年中国》月刊上。魏时珍成为最早向国内介绍爱因斯坦相对论的学者之一。1925年魏时珍回国,先后在上海同济大学、成都大学、四川大学理学院、川康农工学院、国立成都理学院任教,给学生带来最新的数学理念。在上世纪30年代,他就在国内讲授偏微分方程、变分法、相对论等新兴学科。1927年他撰写的《偏微分方程》规范的数学讲义,1936年由商务印书馆出版,是中国第一本关于偏微分方程的大学教材。1935年中国数学会成立,魏时珍当选为第一届理事,并担任杂志编委会成员,成为中国数学界的元老。

魏时珍还亲手创办川康农工学院和国立成都理学院,并曾任川康农工学院院长、国立成都理学院院长。1949年国立成都理学院结束,学生合并入四川大学。1951年在周恩来及张澜的亲自关心下,魏时珍受聘四川大学数学系教授。1958年他在川大时还主编过《相对论》。魏时珍由于解放前参加过“青年党”,解放后受到几次冲击,特别是文革中。但他始终保持一个学人的风范,文革后魏时珍回到川大继续任教。退休后在少城奎星楼街一间小公寓中,度过晚年到病逝。

四、统一的宇宙物理理论

中国的三旋理论已经代表中国的超弦理论,对宇宙世界的基本结构作了一个中国特色的表述。川大学派的数学理论开创了国际领先的数学创造。例如“柯召-魏时珍猜想”比“卡-丘空间”更加简单、明快;比佩雷尔曼完成的“庞加莱猜想”更加大道至简。

中国本土学者王德奎先生提出与发展起来的三旋理论属于基础物理学理论最早可追踪到毛泽东时代,与物质粒子无限可分有关。王德奎先生独创性的三旋概念时,把无限可分引向环量子粒子有“三旋”:体旋、面旋、线旋,且视为物理空间的自然属性是一个拓扑面包圈结构。这样三旋理论甚至能深入到夸克层底下的符号信息表述,构成底层结构。往上层发展,基本粒子物质可由一个个环量子的线旋自然耦合,形成链,再看成是一条线、面、体。这与西方圈量子引力理论及其圈量子旋转网络概念,有融合一致的发展。可参考国内LQG最具代表性的工作—邵常贵教授的《空间时间的量子理论》一书,它在理论上较全面地树立了一种空间时间离散和量子化的新图景。因此,三旋理论的环量子三旋自旋,与LQG旋转网络极为相似,值得大家对比研究。

我们认为三旋理论还可以往底层发展,甚至还可以远溯到n重三旋底层结构。我们可以采用多重复数,可以运用博特周期性定理描述酉群的同伦群和正交群同伦群的周期性。多重复数的展开形式为标准的辛结构,所以多重复数的同伦周期为 8,在物理意义上同伦的概念可以和性质相似等同。多重复数是现代数学和物理学体系的演绎和发展。通过对多重复数的深入 研究可以进一步揭示客观世界的更深层的规律,直到普朗克尺度,甚至超越普朗克尺度。

根据龚学理论确定性方程: (delta E * delta T)=h-bar,能量空间与时间具有反对称性。
可取:minon== min delta E ==h-bar/(max delta T), 而max delta T=137–138亿年,是宇宙的年龄。

普朗克常数:h-bar =   ħ = 1.0545718 × 10-34 m2 kg / s

C = 299 792 458 m / s = 2.99 x 10 ^ 8 m/s

宇宙的年龄T =max delta T(life time of universe, 13.799±0.021 billion years) = 4.34 x 10 ^17 s (second)

minon=h-bar/max delta T =( 1.0545718 × 10-34 m2 kg / s)/ 4.34 x 10 ^17 s= 2.429889× 10-52 m2 kg / s2

在此我们称minon为宇宙最小基本能量单元。与此能量对应的最小物质单元质量m0=h-bar/(max delta T*C^2)。我们可以确定现行宇宙的最小能量质量单元远比普朗克常数还小很多个数量级(18个数量级)。

我们还提出了在复数空间,引入保形变换1/Z^n,将其点外开放半球变换到点内闭合半球,阴阳平衡,合二为一,从此,宇宙成为有限的统一的整体。类似于将“柯召-魏时珍猜想”应用于物质的底层,直到宇宙最小能量、最小质量、最小空间单位。

五、结束语

今天在中国更加重视基础理论创新的时代,我们应该推出我们中国特色的基础理论,我们可以推出有中国自己特色的基础理论,我们必将让世界为之动容、折服。

参考文献
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[8][英]史蒂芬•霍金,罗杰•彭罗斯,时空本性,湖南科技出版社,杜欣欣、吴忠超译,2007年。

[9]李小坚,龚学时空与物质粒子的关系,  http://www.pptv1.com/?p=2036