[原创]弦论框架现代版表示讲义（上1）

yetiaoxin

[watermark]弦论框架现代版表示讲义（上）
单炜滕
摘要：现代理论物理学的西方的一支大进军是舶来品的弦论，那么也许有人会问：什么是中国弦学？中国弦学需要融入世界，世界也需要中国弦学吗？ 量子中国把弦学从原子论扩容到孤子链，就是把实体与操作、粒子和场、静止与运动、波与粒、结构与交换结合在一起来完整、准确认识物质的一种全息思维。
关键词：拓扑量子 弦论 框架 内空间
一、三旋动画轻松走进弦论
弦论由来很久，分支很多。弦论（string theory）也称弦理论、弦学，是一种运用于数、理、化、天、地、生等各门科学中基础的集成的数理自然全息逻辑思维知识。但广泛流传的弦论，一般指向理论物理学中的高能物理学分支的一门学说，其框架类似用一段“能量弦线”，作最基本单位，以模拟世界上所有物质结构----大至星际银河，小至电子、质子及夸克一类的基本粒子，都由这一维的“能量线”所组成。或者说弦论框架的这个分支的一个基本观点，是自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的粒子。这些看起来像粒子的“能量线”，实际是像很小很小的弦的闭合圈（闭合弦或闭弦）----闭弦的不同振动和运动，产生出各种不同的基本粒子。其次尽管弦论中的弦尺度非常小，但操控它们性质的还有存在着几种尺度较大的薄膜状物体，被简称为“膜”、“块”。这些“能量弦线” 被直观地说成，宇宙除了传统四维度（长、宽、高、时间）外，还存在我们看不见的多个维度。最少也需要10维，即9维空间加1维时间；我们所处的宇宙空间，也许就是九维空间中的三维膜。这一分支的特点，是迎合将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论，不注意回采，所以似乎没有什么实验。它的数学也深奥。
1、我们来看一些中国人中反对者的声音与情绪
1）《科技日报》记者张梦然说，大型强子对撞机（LHC）制造“黑洞”失败，弦理论遭重挫。
2）网友“Sijin2012”说，我不懂“弦理论”，对很多人来说可能就是“玄理论”！这是西方人的“杰作”！它抛弃了牛顿，超越了爱因斯坦，击退了玻尔，从而登上了最高的“玄科学”理论宝座。由于描述微观的量子力学与描述宏观的广义相对论格格不入，一些科学家试图寻找一种对宇宙的“万能解释”时，才对弦理论情有独钟，甚至期望它便是梦寐以求的“终极理论”。弦理论也许尚待发现，也许本来就大谬，无论如何都不可能成为包罗万象的“玄”理论。咱可别拿辩证唯物主义认识论的豆包不当干粮。
3）网友刘岳泉说，量子力学表面上金壁辉煌，实际属豆腐渣工程经不住强烈地震，而相对论如此垃圾竟被主流捧为圣典，必将成为物理学的耻辱。我认为，虽然哲学流派很多，历史上也有很多哲学大师的精辟力作成为启迪人类智慧宝库的钥匙，但真正对自然科学研究具有重要指导价值的是马克思主义哲学体系。
4）网友叶军说：，弦理论的 弦来 弦去，一直忽视波粒的粒子性而强调波动至上，其实反了，粒子性才是实的，而波动仅是粒子性运动的效果。例如，电磁性质，难到就没有电性子与磁性子的粒子吗？难到电磁性子就不能相互绕旋成为波状吗？但现实上的是强调波动性，而且波动已成为能量的化名，难到我们不要揭开在能量产生过程是粒子的作用吗？实际上我们仅是说波动还有粒子性的一面，而波动中的粒子性没人能进深入了。
5）网友杨曜安说，弦论就是信口开河的悬论，没有任何物理意义!
6）网友“dongmin1948”说，10维弦论的时空的内空间----卡拉比-丘空间是量子化的，也就是说，空间是不连续的。空间哪怕微小，空间与空间之间的缝隙哪怕更小更小。这极小的缝隙不是空间是什么？如果不能回答这个问题，那数学物理理论是难以教人置信的。狭义相对论，广义相对论，M理论（11维的超对称的引力理论，超弦理论）的漏洞大得很。
7）李子丰教授说，不骂它们骂谁？
8）沈致远教授说，原先弦论只包涵玻色子，费米子是后来根据超对称理论添加的，弦论借此摇身一变为超弦理论。如果超对称理论错了，超弦理论就失去了“半壁江山”。费米子代表实物，玻色子代表相互作用，若无实物何来相互作用？那剩下的“半壁江山”也难保。探索统一场论者分为两大派，以超弦论者为主占人数90％的多数主流派从量子论出发，少数非主流派从广义相对论出发。40年来，两大派从不同方向出发，筚路蓝缕孜孜以求，目标仍遥不可及，是从根本上进行反思的时候了。
9）王令隽教授说，到底谁受到了“专政打击”，被剥夺了“人权”、“发展权”、“科学权”呢？“在美国，追求弦理论以外的基础物理学方法的理论家，几乎没有出路”。“在崇高的普林斯顿高等研究院享受有永久职位的每个粒子物理学家几乎都是弦理论家，唯一的例外是几十年前来这儿的一位。在卡维里理论研究所也是如此。自1981年麦克阿瑟学者计划开始以来，9个学者有8个成了弦理论家。在顶尖的大学物理系（伯克利、加州理工、哈佛、麻省理工、普林斯顿和斯坦福），1981年后获博士学位的22个粒子物理学终身教授中，有20个享有弦理论或相关方法的声誉。弦理论如今在学术机构里独领风骚，年轻的理论物理学家如果不走进这个领域，几乎就等于自断前程”。这是一幅活生生的学术垄断图和近亲繁殖图。在这样恶劣的大环境下，“专业从事‘核弦';”，但“私下也对自己的研究没有信心”的同仁也不得不坐在这条船上随波逐流，听其所止而休焉。在这样恶劣的大环境下，也只有名声和地位不容置疑的大师级人物如格拉肖和里奇特，以及名望不高但是认定真理的王令隽和张操等人才胆敢坦承自己看不见皇帝的新衣和皇帝的新脑。这到底是谁在专谁的政？谁没有“科学权”？
10）肖钦羡老先生说，弦理论也许非常好，但下里巴人看不慬，金子就失去了光泽！弦论活不到22世纪！况且爱因斯坦不知道引力的本质情况下，盲目地要把引力和电磁力统一，弄得爱因斯坦的粉丝们，纷纷扬扬去搞弱电统一，超弦及M理论。害苦了多少人！？爱因斯坦抛弃了以太，是他对物理学犯下的最大错误！使物理学推迟了一百年！该把爱因斯坦从神坛上请下来的时候了！老学生理解不了高深的学问。我只会自已发明一套简单的以太模型。认为宇宙中充满密度很大的以太。強力是以太的压力，而弱力是以太的渗透力。以太的压力可以把质子、中子压在一起成为重原子核，而重原子核也可以被渗透到原子核中心的以太瓦解。也就是弱力可以使原子核衰变。其实，核聚变也不一定要高温碰撞，靠像榨油的方法也可以慢慢地把两个原子压在一起。技术上是用磁场把原子核拉长，然后适当地加一点非对称压力，我称这压力为反弱力。即以太的渗透力为弱力，以太的非对称压力为反弱力。地球内部存在地球磁场，也存在从上到下的非对称压力，所以地球内部存在产生冷核聚变的条件。所以我说地震和火山爆发的能量来源于地下冷核聚变。
流传广泛的高能物理学中分支的弦论，使名望不高但认定真理的王令隽和张操等人，认为自己是被专了政，没有了“科学权”。这惹得我国一些激进的反相对论的网友“家科”，还主张用暴力的手段消灭不同意的人。如马国梁在网上就说得更露骨：要“将相对论在名声上搞臭，经济上搞垮，肉体上消灭”。而网名“拉方”的人，以“人类物理科学必须要推倒重来！重建人类新世纪物理科学的唯一有效基础恰恰就是，燕山大学李子丰教授的明确的物理学时空观， 一切脱离倒相对论大方向的所谓研究都死路一条”为号召，在我国组织“中国挑战相对论物理学会”的八个方面军，任命刘岳泉、申海辉、silin007、周江华、邓卓辉、濮青松、叶波、可雪等人分别为八个方面军分会的领导；其火力之猛，说要“坚决彻底推翻爱因斯坦相对论！决对不留立锥之地！”这“没有商量余地！”，不存在“偏激”/“过头”/“不妥”之处。
而王令隽教授也把不同意暴力反相，反说成就要请“超弦反恐”。但肖钦羡是位一生搞核科学实验和研究后退休下来的老科学家，没有这种激情。他们是从早期量子力学认为所有物质是由零维的点粒子所组成出发的。肖钦羡说，这在以前是很成功的解释和预测相当多的物理现象和问题的高能物理学，是值得他肖钦羡等老科学家的留念。这也就是他总结的，如目前广为被中国“家科”接受的类似“以太”的物理模型。但是此类似“以太”的理论所根据的粒子模型，被狭义相对论、广义相对论、超弦理论、M理论等主流科学家认为遇到一些无法解释的问题，不认可，所以他们才针锋相对，加入反国际主流物理学队伍的。也有人说，弦理论的基础是波动模型，因此能够避开以前零维的点粒子理论所遇到的问题；弦理论更深的说，不只是描述弦状物体，还包含了点状、薄膜状物体、更高维度的空间，甚至平行宇宙。但他们也注意到，弦论目前尚未能做出可以实验验证的准确预测。
2、轻松走进弦论，是要先看邱嘉文先生完成的三旋动画视频
我国是弦论研究的大国、古国，但在现代科学的竞争中，却痛失弦论研究的主流地位。和谐和恐怖是当代科学社会的永恒主题。但要走出误区，这两者不是绝对的。以拉方先生等想组织的“中国挑战相对论物理学会”方面军为例，之所以不少人反弦论，一是反弦论者类似自己就人为地把弦论固定在一种单一的模具上来宣传，造成自己吓唬自己、自己欺骗自己。二是弦论研究者中一部分人自己也把这种单一模具看成神圣不可扩容，造成志在必得的假象，使自己不能做成实验，还找借口作下台阶。如沈致远教授是这样说的：“超弦理论是现代统一场论的主流，始于韦内齐亚诺和南部阳一郎。格林、施瓦茨等主导了第一次革命，威滕激起了第二次革命，沸沸扬扬已近四十年，但成果寥寥。近来更流年不利，先是斯莫林和沃依特著书提出批评，挑战其霸主地位；超弦论者进行辩解，希望欧洲大型强子对撞机（LHC）能提出实验依据”。
这里沈致远教授表达了两者的误区，一是反弦论者认为，只有韦内齐亚诺、南部阳一郎、格林、施瓦茨和威滕等人的工作才是正宗的弦论，其他开创弦论而不声张的人都不是，如费曼开创费曼图，是弦论扩容的基础，为什么不给费曼弦论正名；又如盖尔曼开创胶子引力思维，是弦论具有绳索捆绑含义的扩容应用，为什么不给盖尔曼弦论正名；还有斯莫林本来就是研究圈量子理论的，这和弦论的闭弦就有千丝万缕的联系。斯莫林著书批评弦论，实际上是玩弄反弦论者于股掌以赞扬弦论，如王令隽教授引用的“在崇高的普林斯顿高等研究院享受有永久职位的每个粒子物理学家几乎都是弦理论家，唯一的例外是几十年前来这儿的一位。在卡维里理论研究所也是如此。自1981年麦克阿瑟学者计划开始以来，9个学者有8个成了弦理论家。在顶尖的大学物理系（伯克利、加州理工、哈佛、麻省理工、普林斯顿和斯坦福），1981年后获博士学位的22个粒子物理学终身教授中，有20个享有弦理论或相关方法的声誉。弦理论如今在学术机构里独领风骚，年轻的理论物理学家如果不走进这个领域，几乎就等于自断前程”的话，正是斯莫林著书讲的。斯莫林说他反弦论是“假”，争科研经费是“真”。其次王令隽说格拉肖反弦论，但格拉肖却是培养弦论者的高手。不知沈致远、王令隽等反弦论者，认真看过斯莫林的书没有？看懂了格拉肖没有？
二是弦论研究者中一部分人，也过高地孤立地估计了韦内齐亚诺、南部阳一郎、格林、施瓦茨和威滕等人开辟的这一分支弦论的能力。他们希望通过LHC的实验，能找这一分支弦论的一些预言的依据，是对的。理论物理学中有韦内齐亚诺、南部阳一郎、格林、施瓦茨和威滕等一批专攻高能物理学指向数理分析的人，也没有错；他们所使用的方法，也无可非议。问题是，类似欧洲的LHC是否一定能寻找到希格斯粒子，在支持威滕等人弦论的科学家中，本身也有分歧。例如，被王令隽教授认为受到中国多次邀请、得到了国宾级甚至元首级礼遇的霍金，是支持威滕弦论的，但他不认为LHC能寻找到希格斯粒子。其次，著名科学家李政道也不认为LHC能寻找到希格斯粒子。即LHC找不到希格斯粒子，并不等于超弦理论就一定错了。
因为大型强子对撞机，属于亚核反应。欧洲的LHC是属于人工的大型强子对撞机中的一种；而自然的大型强子对撞机也还存在。例如地外的高能天体，肖钦羡先生说“化学元素宇宙丰度表”，加上太阳系的星云气环的泛化，就是一部伟大的等价于今天说的LHC的科学畅想。而且LHC与类似太阳系的星云气环的对撞机轨道相比，只是小巫见大巫。其次， 把李政道先生分析LHC实验证实产生夸克-胶子等离子体的能量威力，联系上百或上千公里的地质板块裂缝，积累起来的能量和压力形成的“岩浆幕”在点源发生大地震的能量机制，其中板块裂缝两边作用力与反作用力接触点在岩浆幕形成的一层“薄膜”，如果类似陶瓷绝缘材料超导体中的“空穴载流子”薄膜。它们如果能阻止电流的损耗，那么这层岩浆幕超导体“薄膜”就自然指向拟LHC的“地震窗帘假说”，或称“软LHC假说”。因为如果把岩浆幕超导“薄膜”在类似电磁场现象和磁暴现象等作用下，产生类似回旋加速器的机制与发生大地震和余震的几率联系，那么把大地震的结构信息原理与LHC的交换信息原理对应，这也许就是拟LHC能产生大地震和余震的几率原理。
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