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张崇安非介质波到施郁说量子电磁波(2)

已有 484 次阅读2016-5-9 16:24 |个人分类:第三次超弦革命| 黄帝内经, 同济大学, 中国古代史, 中国文明, 山西省

张崇安非介质波到施郁说量子电磁波2

──-话说自然国学神奇的民科之旅

曾富

《整体论科学拓荒者──-天地生人学术讲座人物志》,是中国国学出版社2014年出版的天地生人学术讲座丛书之一。书中有两个人物使我感兴趣,一个是河南洛阳的苏三女士,她主张中国文明西来说,甚至是第三等文明,即人类文明单起点具体为:中东文明是子宫;印度、希腊、埃及等是外围文明;中国是第三梯队文明。同济大学朱大可教授的《华夏上古神系》巨著,更中国古代史具体化为:踏上新大陆的非洲移民群落期为“游团”;半坡和姜寨之类的原始村落期为“部落”;把夏朝视为“酋邦”;把从商朝和周朝起才划为“王国”期。由此朱大可教授认为夏、商、周、春秋战国、秦、汉等各朝统治者,都是外国种或印度移民墨子、庄子、惠子、孔子、老子等中国古代著名文化人;都是留学外国的“海归”或印度移民后代;《黄帝内经》《道德经》《周易》以及阴阳五行等中国古代著名学说,都是“取经抄袭”于国外印度等古经典,一点也不給黎鸣等搞老子和孔子内斗的人留情面。

另一个是山西临县的张崇安,他1965年生,1988年毕业于阜新矿业学院矿山测量专业;山西省煤炭厅煤炭资源地质局高级工程师。201641-12日我参加绵阳22人印度旅游团,出发前刚完成《张崇安非介质波到施郁说量子电磁波》草稿。我虽是冲着苏三、朱大可等学者的中华文明西来“孵抱期”说去的印度,但旅游的12天中,我也在集中精力思考张崇安的非介质波说。因为自然国学的民科与名科之中,近百年来的中学为体西学为用,或西学为主中学为次的争论,也联系着外力的传播需不需要介质、何为介质和非介质之争。自然国学神奇民科之旅,如庄一龙的斥子说、罗正大的自然外力说、朱林的时变论等,就涉及引力的介质波和非介质波之争。而自然国学神奇的名科之旅,如量子纠缠信息学的潘建伟和饶毅科玄之争,以及卢昌海、张天蓉、施郁等教授,对西方现代自然基础科学的大量介绍,也还没有把介质波和非介质波深度学习涉及的韦尔张量与里奇张量数学说到位。

例如,爱因斯坦在1916: 从引力波到量子电磁波》是复旦大学物理系施郁教授的一篇博文,它最先使我想到张崇安先生。施郁,1967年生,江苏人。1989年毕业于南京大学物理系,19941996年在复旦大学物理系作博士后研究。19961997年在以色列和意大利工作;1998年至2003年,在英国剑桥大学卡文迪许实验室以及理论物理与应用数学系工作;20032004年在美国伊利诺依大学物理系作访问学者。20059月起任复旦大学物理系教授,理论物理专业博士生导师。主要研究超冷原子系统的量子多体物理、拓扑量子计算、量子纠缠的基础理论及其在凝聚态物理和量子场论中的应用等。因为我在到印度出发之前,正在认真地读《整体论科学拓荒者──-天地生人学术讲座人物志》一书,其中的张崇安先生,是一个典型的中国本土民科,因为他曾在多处网络论坛上介绍他的物理“空实二源观”,我曾跟他作过讨论。20151212-13日,我在北京参加2届全国自然国学创新论坛大会,这是第一次近距离接触张崇安先生,印象不错。

因为张崇安在北京还不时惦记着山西企业里的事,我感到他能坚持搞基础科学不容易。众所周知,山西前段时间出了一些腐败的事,由此就间接问了一下。张崇安先生也不回避,他说他的父亲是一名矿井建设副总工程师,但他坚持靠自己,走发展科学的路。2009他自筹资金创办山西北武能源技术有限公司,把办企业所获利润,一部分都用到支助发展科学上。例如2015年他和张树斌等在临汾汾东双语学校立时间公理碑,在山西组织开全国性学术讨论会,会务和来的代表吃住费,都是他们解决的。这令人敬佩。因为我们知道,像丹麦、瑞典等很多发达国家的私人企业家,就是把所获利润的一部分,用在支助发展科学上,而才形成本国经济的良性循环。但在北京我没再提“空实二源观”,是想到曾跟他的讨论效果不佳。

张崇安的思想,他近十多年在《格物》、《中国科技成果》等发表十几篇研究论文,多次参加全国性的物理学术会议;曾三次到上海登门拜访卢鹤绂院士,多次去中科院理论物理所和山西大学光电所进行交流。这都源于上世纪80年代,他看到古代周易中卦象包含的空间图式,到北宋张载的“一物两体”说提出的“两体者,虚实也,清浊也,聚散也,动静也”;由此启发他思索惯性力的起因,提出“空实二源”,以此阐释牛顿第二定律。他说:惯性起因于空间同一,力起因于实物各异,m就是惯性,F就是力,a =F /m表明惯性与力双重作用导致的物体运动变化。这里他没有想到韦尔张量和里奇张量效应,而是到1997年他在上班途中,看到天空中飞行的行雁、放学出校门的学生队列,增添启发他想到间隔的粒子群流,具有类波形的问题,以此用来联系光和电磁波的本性。因为用规则间隔的粒子群流描述质量、能量等边界物理量,就均可呈现此起彼伏,而能采用现成的波动方程来描述。

张崇安属于天才一类民科,他的间隔粒子群流具有类波形的灵感有道理,且能对比韦尔张量和卡西米尔效应的引力作用。有趣的是还能联系超导:例如,1964年有人对超导体内电子库珀对,就预测能以两种状态存在:一是所有库珀对处于同样的量子状态,作为单个实体零电阻流动的“超流体”。二是库珀对的密度,会在空间中周期性变化,有所谓的“库珀对密度波”。在库珀对理论问世50多年后的今天,哈佛大学助理研究员默罕默德·哈密迪安和苏格兰圣安德鲁斯大学的研究生斯蒂芬·艾登金斯等牵头的美、英、日、韩、德团队,用扫描隧道显微镜(STM)直接为库珀对拍照,已首次获得了“库珀对密度波”这种电子状态的直接证据。

他们使用的是一种具有极高灵敏度的STM,对绝对零度之上几千分之一度含铋、锶和钙的铜酸盐进行研究。在将探头的尖端降低了一点让其与表面接触,并拾起一小块铜酸盐薄片后发现,库珀对在超导体表面和超导的尖端之间隧穿。通过检测隧穿形成的电流大小表明,库珀对密度在整个样本上表现出了周期性变化,波长为4个晶格单元。由此,该研究团队首次在一个高温超导体内发现并证实了库珀对密度波状态。但张崇安要说清他的非介质波,最高境界是解释万有引力。

科学网允许张崇安先生开博客,说明他已进入名科。这是黄秀清教授在科学网博客名科与民科:学用科学态度质疑引力波》中定的标准:名科:名正言顺的职业科学工作者”。“民科:名不正言不顺的业余科学爱好者”。科学网官方允许开博客也许也是按这个标准来驱赶的。因为我们曾试过。看张崇安先生最近在科学网博客发的几篇文章,如《亚光子粒群波理论与实验》的数学方程运用不少,很不错。如果把他的文章亚光子海洋压力差的引力起因观》,联系韦尔张量和卡西米尔效应,而且还能解读一半的引力机制。因为波动和介质及非介质,只说明存在传播引力的现象与信息。这来源于微积分描述梯度、旋度、散度波动方程的流体力学数学的运用,早在19世纪前就存在,麦克斯韦巧妙移植过来描述电磁场波动方程,就大获成功。爱因斯坦学习麦克斯韦方程,用来描述引力场波动方程,也收获不小。韦尔20世纪初,考虑微积分光滑连续的曲线,运算中实际存在间断隔离的缝隙,也联想到这种类似存在介质或非介质的波动方程,他规范命名为“相因子”,且巧妙移植高斯与黎曼师生的数学几何张量作包装,又大获成功。特别是1854年杨振宁与米尔斯把韦尔的实数“相因子”移植变换为虚数或复数“相因子”,后来又联系陈省身的纤维丛拓扑等数学,一举开创了今天量子规范场和标准模型的天下。

其实这中间并没有揭示,引力机制需要收缩的那层“窗户纸”。是卡西米尔平板效应的引力作用,把量子起伏的波动效应,与韦尔规范场的间断隔离缝隙效应,以及杨振宁与米尔斯以来量子规范场的介质或非介质的波动方程引力收缩的那层“窗户纸”,才全都捅破的。这也如张崇安先生想到的波动海洋压力差,是引力起因观一样。这原理是:间隔缝隙内的距离小,波动的波长必然小和少;相比间隔缝隙外波动波长的大与多,是波动压力差及其间隙收拢的起因。这也是从牛顿以来的直线和曲线运动或连接,产生韦尔张量、韦尔曲率等引力潮汐作用的一切规范场的基础。也许张崇安想到非介质的引力收缩机制和数学方程,水平就到此为止。

而且他说的加入他博客的一些好友,如黄秀清、王国文、赵国求、宋文淼、张操等教授,能帮助他认知的高度也许也到此为止。这不是他们的错,是中科院的错。最近发生福州原创物理研究所所长梅晓春教授,向中科院党委、纪委,学术道德委状告《中国科学.数学》副主编张伟平院士等不懂黎曼,压制他对里奇张量等数学的重大科学发现,就暴露名科终身制的不足。川大数学家高隆昌教授评说:“旁观者闲言:从梅氏敢于九投不罢/顶层申诉的架势看,似乎他真是握有丰富/深刻的钢鞭(因为毕竟是成年知识分子嘛)”。但是,若梅氏的丰富内容仅只围绕着那个“曲率公式”的“问题”的话,作为观众,我认为梅氏可能站不住脚。因为“尽管高斯几何中有了内蕴思想,但它仍只属于欧式几何范畴,特别是其曲率公式更只是经典微分几何的。因此,所述黎曼几何与高斯几何的差别仍属欧式与非欧氏的差别。所以,不应该就此即说一错一对,正好似量子力学不满足牛顿力学那样。其实,黎曼几何是否错误,应从其原作中去找出逻辑缺陷才是根本的,否则,在应用上产生的矛盾理应致力于从深层次去解套才是”。高隆昌教授没说明深层次是里奇张量。

因为梅晓春教授说黎曼认为蛋壳上不同方向曲率一样,不是从其原作找缺陷,是造谣,人们是不支持造谣科研的。后来梅晓春教授也承认:他只是用鸡蛋壳作比喻,为什么黎曼几何错?高斯几何二维曲面,不同方向有不同的曲率。高斯曲率公式K=K1K2中,K1K2分别是曲面在主法方向上的最大曲率和最小曲率。实际可测量的曲率不是乘积K1K2,而是单独的K1K2。在曲面的不同方向上,曲率一般是不一样的。但黎曼几何二维曲面,曲率张量只有一个独立分量R1212。在曲面的不同方向,黎曼曲率都可以用标量K ~ R12112来描述,因此是没有方向的。即黎曼几何实际上认为二维曲面,曲率是乘积K1K2,而不是K1K2。黎曼是高斯的亲传学生,黎曼还比高斯早死,以上梅晓春教授说黎曼反高斯,黎曼错了高斯还赞扬,且不是科学无真理?事情是梅晓春教授和杨本洛教授与王令隽教授等,在国内掀起反相反量。原因是广义相对论方程中的爱因斯坦张量,也就是里奇张量,即描写体积减小变形的严格数学证明,至今还是一个亟待解答的大问题。

在这一点说,梅晓春“造反有理”。而且梅晓春承认:他对韦尔张量不太熟悉。他主张数学量的物理解释和数学定义分离,所以他才说里奇张量的数学定义,应该以他说的“是将黎曼曲率张量两个指标数相同时求和形成的,指标不同的分量省略掉”为准。这就是他反对彭罗斯说里奇张量是整个体积的收缩效应,以及被爱因斯坦用来代表完整的空间弯曲的理由。但梅晓春又说这不是他的自编自导,说看相关的教科书都是这样。在国内梅晓春说的是真,但讨论里奇张量涉及的是爱因斯坦张量的广义相对论方程,我们一直还看国际数学物理学方面的权威,如彭罗斯的《皇帝新脑》、《时空本性》、《通往实在之路》等书。在《时空本性》一书中彭罗斯说:“韦尔张量描写潮汐变形,体积保持不变;里奇张量描写体积减小的变形”。这才真是自里奇创立里奇张量数学近百年以来,解答引力问题关键的钥匙。

我们可以用一个形象的比喻:如果把韦尔张量,比喻为看到的绝大多数单根干的落叶菩提树;那么里奇张量,就类似主干是多根干的常绿菩提树。众所周知,数学和物理学中,矢量与标量不同,矢量还具有标识方向;而黎曼在导师高斯的非欧几何思想的启发下,把矢量标识运动速度在一个点的一个方向,发展推广为在一个点,有多元的方向。这就像常绿菩提树枝干上,会长出气生根或多粗状树干根一样。黎曼真可说是现代科学的“释迦牟尼”:黎曼张量就像释迦牟尼在菩提树下悟出大道一样。张量相比矢量,类似“多根”的顿悟、开悟、彻悟的感觉。何人能比?

蒋春暄教授是支持梅晓春教授的。蒋春暄教授说:“中国数学水平太低,低于日本、南朝、新加坡。张伟平、袁亚湘水平太低。这个问题只要重视,很容易解决。黎曼几何己有很多教科书,研究生就可解决”。我们认为中科院有错,是不重视彭罗斯说的里奇张量描写的是体积减小变形的研究,以致培养出的像王令隽教授这样的物理学高材生,到美国当教授,也只把里奇张量变为爱因斯坦张量的广义相对论方程,像梅晓春一样看为是纯数学算子运算,没有一点力学效应。

也许张伟平和袁亚湘院士,因没有像彭罗斯那样深度学习研究里奇张量,才无措。因为只要知道彭罗斯对里奇张量的定义,张伟平院士就能对梅晓春教授说:椭球面上任意点,沿横的方向和竖方向的曲率虽然不一样,但按里奇张量效应对横的方向和竖立的方向,有收缩的作用是一样的。而不至于当梅晓春对他说黎曼几何张量,不能正确描述空间曲率时,张伟平院士只能简单地回答说:“这不可能!”。

蒋春暄教授对梅晓春教授搞自编自导的科研,我们不支持有怨言。例如他瞎说彭罗斯没研究里奇张量效应;而高能所研究生研究广义相对论,看彭罗斯的《皇帝新脑》、《时空本性》等这几本科普书,对引力宣传会是无知。蒋春暄甚至明言:“最近推广广义相对论,很多人研究黎曼几何,详细推导这是做一个数学题,叫计算相对论。蒋在国家图书馆,就看到许多里奇张量非常详细计算的英文书和广义相对论数学”。蒋春暄看到的那许多里奇张量非常详细计算的英文书和广义相对论数学,真超过彭罗斯了吗?能解决里奇张量描写体积减小变形的数学证明吗?

晓春教授说:“关于里奇张量,是将黎曼张量缩并而成,其中漏掉了许多不对称的项。爱因斯坦用它来构造广义相对论基本方程,真是毫无道理的。如果讨论空间弯曲,就必须考虑所有的项。因此爱因斯坦弯曲空间引力论从一开头就是错的。不必把彭罗斯说的当真,科学问题没有什么国际权威,不必把他们的东西看得太认真。黎曼几何如果有错,彭罗斯所有的东西也都是错的”。20141018日,杨本洛教授来绵阳拜访我们,当我们从书架上取下彭罗斯的巨著《通往实在之路──-宇宙法则的完全指南》,问杨本洛教授看过没有?他说没看过,甚至他说连“彭罗斯”这位当代有影响的物理数学家的名字也不知道。就是这位著名的上海交大教授说:牛顿、纳维、斯托克斯、麦克斯韦、黎曼、普朗克、爱因斯坦、玻尔、薛定谔等科学家的数学不行,又说霍金、杨振宁、丘成桐、陈省身、陈维桓等物理学家和数学家也不懂微分几何、拓扑学等数学。这让我们惊愕。联系文革开初红卫兵打出“造反有理”的口号,想到晓春教授说他是受杨本洛教授和王令隽教授的影响、启发,才也跟着起来造黎曼几何、里奇张量的反的,真感到中科院的责任重大。

对科学创新,中科院有科学家学外国盲目地宣传“科学只有第一,没有第二”,这类似只宣传介质波。其实只要按公认的标准搞科学创新,科学有第一,也有第二。这类似电磁场从一个变化到下一个变化的非介质波。例如,如果说黎曼类似释迦牟尼在多根干菩提树下悟出“众生平等”,黎曼悟出高斯非欧几何单矢量标的一点,也会生多矢量,创造黎曼张量是科学第一,那么里奇张量、韦尔张量就是科学第二。爱因斯坦把里奇张量描写体积减小变形的推导证明难度,改为时空受物质压力发生凹曲是科学第三,那么至今名科队伍,还没有人超过爱因斯坦对里奇张量引力机制的直观解读。例如,蒋春暄教授的新引力公式,根本没有引力。

纯粹的波动方程,可以带信息、能量,但很难说明有引力。而且梅晓春教授状告张伟平院士,如果中国科学院党委,院领导、纪律检查委员会,学术道德委员会的同志,也不懂里奇张量描写的是体积减小变形的推证,这种老大难现象,又该怎么办呢?例如,200663日哈佛大学讲座教授、美国科学院院士、中国科学院外籍院士丘成桐,在北京宣布两位中国数学家──中山大学的朱熹平教授和美国里海大学教授及清华大学讲席教授曹怀东,最终证明百年数学难题庞加莱猜想;《亚洲数学期刊》以全部版面,刊登他们的长达328页的数学论文《庞加莱猜想与几何化猜想的完全证明:里奇流的汉密尔顿-佩雷尔曼理论的应用》。

然而到20068月,是俄罗斯数学家佩雷尔曼因证明庞加莱猜想的贡献,获得2006国际数学家大会的菲尔茨奖。原因是庞加莱猜想获证,就涉及“里奇流、里奇曲率、里奇张量”的巧妙运用,佩雷尔曼之前证明灵魂猜想等数学难题时,就有所悟,而朱熹平教授和曹怀东教授却没有吃通。这闹得后来丘成桐、朱熹平和曹怀东等中国人,被国外认为是“抄袭”;而国内也有数学家跟着外国人起哄。

这对丘成桐、朱熹平和曹怀东,是不公正的。因为即使还没吃通里奇张量,也不是大错,他们不是正在引领中国人向“里奇流、里奇曲率、里奇张量”探索吗,何罪之有?遗憾的,至今朱熹平和曹怀东后来发表的改正英文论文《庞加莱猜想与几何化猜想的汉密尔顿—佩雷尔曼理论证明》,也没有被翻译为中文出版发表普及宣传。蒋春暄教授说我们为什么对黎曼几何有兴趣?是因为无事可做。

但我们要说,近百年来的里奇张量、韦尔张量世界科学大战,直到现在可以大体上明白:如果抛弃彭罗斯已达到理解里奇张量定义的高度,覆巢之下岂有完卵?如果反相反量反中医的名科到民科代表人物,结成统一战线,还是把引力机制里奇张量、韦尔张量的载荷、信息等概念,建立在含糊性的糊里糊涂的自编自导上,那么像当年文革结束兵败如山倒一样,全盘皆输就不言而喻。

河南理工大学的肖建华教授,是国内研究里奇张量著名的科学家。他认为,佩雷尔曼的研究成果的核心意义在于,为普通的连续介质中的物质微元(封闭流形)打开了道路,如微元的位形演化、微元间的界面相互作用等。决定里奇流的另一个方程式是一个与里奇曲率有关的泛函,在物理、力学中如何针对具体问题构造这个泛函是地地道道的物理、力学问题。肖建华教授批评说:这并没有得到学界重视;里奇流问题相关数学工具在物理、力学学界的普及性不足。

原因是人们偏爱于简单、直接、直观的概念体系,尽可能拒接复杂的数学概念。这种偏爱是阻挡我们前进的原因之一。里奇流概念建立于上世纪80年代,在物理原因的描述上,的确是超前于理性力学。里奇流概念为理性力学与现代物理的结合,打开了一扇大门。肖建华,1962年生于江西。1982年毕业于中国矿业学院应用地球物理专业;1991年获该大学硕士学位。1994-1995年在英国爱丁堡大学地质和地球物理物理系做访问学者。1992年在中国煤田地质总局第一勘探局任高级工程师,1999年任教授高工。2000年获中国矿业大学博士学位,2000-2002年在该大学做博士后研究,2001年获得国务院政府特殊津贴。现为河南理工大学校聘教授。

但肖建华教授研究里奇张量,也主要着眼于工程运用,还没吃通里奇张量的内在本质。这可以从他最近的博文《2个世纪过去了但问题依旧》,窥见端倪;也许这跟他的学习经历、专业局限有关。该文说的是著名理性力学代表人物沃尔特.诺尔Walter Noll指出,力学基础理论中存在的基本问题,是工程力学中的载荷概念;而国内教科书中是把具体工程问题,论述为如何把外力(压力)或是体力(重力),转换为有效载荷。肖建华批评:这类论述缺乏理性,也缺乏论据,基本上是错误的。但抽查国外力学类教科书,发现对载荷概念的处理,也基本上与国内文献类似,差别只在于指出了载荷概念的发展历史及所形成的定义。

当然肖建华教授也说,在实验力学类文献中,区别于非实验力学类,对载荷概念的应用,是正确的;问题只在从不做任何的理论论述。此类现象,也许与梅晓春教授状告张伟平院士,暴露出的引力机制涉及的黎曼张量、爱因斯坦张量、里奇张量等数学物理学问题的争论,是相似的。肖建华教授提出的这个纯力学物质理论载荷概念的体力与面力的理性关系问题,我们称为“肖建华难题”。

其实“肖建华难题”这个问题,也就可以用朱熹平和曹怀东解读庞加莱猜想证明,涉及的里奇流-里奇曲率-里奇张量的汉密尔顿-佩雷尔曼数学方法来操作解决。把万有引力的里奇张量定义,类比肖建华难题,载荷概念是连续介质力学一个没有解决好的问题,也是力学的基本问题。载荷概念引出的公认集度矢量定义是:

体力/体积。取体积趋于零的极限。即为单位体积微元体的受力。这也就是体力密度。有了这个概念,也能引出应力概念。而类似里奇张量定义激起的千层浪,载荷如何定义,也是一石激起千层浪。肖建华教授说,这是因为直接用多面体,面力分量引出应力概念,是错误的。而用面力载荷分量,引出应力概念,才正确。

这也像蒋春暄、王令隽、杨本洛和梅晓春等对彭罗斯看不顺眼一样,今天很多物理学家也对W.诺尔(Walter Noll看不顺眼。尤其不提W.诺尔一举成名的文献,那是他1957年首先提出的简单物质的公理化问题,和次年发表的连续介质力学行为的数学理论,发展成的简单物质谱系。60年前,力学界是用体力的体积分,面力的外表面积分,以构造动量守恒方程,替换载荷概念。这实际上还是古老的集度矢量概念,也就是载荷的积分定义,把微分换为积分。从理论上看,这似乎把载荷概念,已建立在物理学基本规律之上,但这类载荷概念其实含糊。它贯穿于整个连续介质力学,导致应力概念的混乱;再以连锁反应的方式,引起应变概念的混乱。最后集中表现在本构方程上,尤其是多如牛毛发表的这种用面力直接获得应力解方程类的文献,其基础概念的混乱特别突出。这也与引力的现状研究相似。

肖建华教授说:W.诺尔不直接提载荷概念,而是提体力与面力的理性关系,这是个200多年来物理学家看不顺眼,力学家觉得不是问题的问题,工程界认为是不言自明的东西,其实是还没有解决好的问题──-肖建华难题。这是一座压在力学理论上的大山,W.诺尔是个有历史远见的科学家,是他把实验(实践)事实,作为理论研究基本出发点,敢于面对实际存在的问题,而不刻意回避问题。理性力学工程力学的载荷概念,从1956年以来R.A.图平关于弹性电介质的系统研究,为电磁连续介质理论的发展打下基础后,1957T.Y.托马斯关于奇异面的研究,是另一重大进展;而1957W.诺尔则是承前启后。纯力学物质理论的主要内容,是本构关系建立纯力学物质的公理体系,并演绎出本构方程和场方程或跳变条件,然后在初始条件和边界条件下进行求解,从而得出连续介质的响应。

这种理论不是个别地考察物质,而是把物质作为连续介质,进行统一的考察。纯力学物质理论,目前已发展到相当完满的地步,特别是对简单物质已有了系统的研究,并得出了简单物质谱系。简单物质,按它的响应泛函,对空间参考标架(或参考系)变化的不变性,按它的对称群,可分为固体、流体和液晶三大类,寻求固体和流体非线性问题的精确解,以及普适变形、普适运动和普适稳定性。本构关系指表征各种不同物质所固有的力学特性的数学关系,具体形式应当服从确定性、局部作用和客观性三个公理。这三个本构公理,是W.诺尔在1958年提出的。

1960年,B.D.科勒曼和W.诺尔又提出减退记忆原理,表述物质点只对近期历史有较强记忆力的性质。那么肖建华难题,之所以是世界难题,肖建华教授分析,看当年兵败如山倒的原因,就在于“二点张量”概念;当年的那批理性力学代表人物,对物质运动客观性的追求,直接导致了“二点张量”概念的建立。特别他们是在抢先创立相关理论体系的、过于急功近利的、未加深入研究的情况下,抛出的大量的相关理论性论文。由于缺乏对“二点张量”概念的数学性及物理性研究,这让理论物理界不能容忍,而他们自身也出现分崩离析。

所以说,该学派的重要学术进步,也是直接导致该学派的分崩离析的原因。此后,有少数物理学家,又用理性力学代表人物的方法,对理论物理重新进行思考,建立了“连续统物理”。但这也是把如“二点张量”概念类似的含混性,代入到物理中,最后由红变暗也很快消融。这都是反黎曼张量到里奇张量物理效应的名科-民科,也应该思考的教训。而W.诺尔与这两者的不同,他是以连续介质中的微元行为完全不同于质点行为,作为立论依据,反驳物理学界对理性力学的批判。

W.诺尔对里奇张量描写体积减小变形效应的数学推证,也不行。他使用的“二点张量”概念分析,非常勉勉强强。因为在质点行为中,并不能自然性地得到“二点张量”概念。这也类似彭罗斯,虽然对里奇张量定义得到了正确理解,但这并不等于就自然性地得到是“里奇张量描写体积减小变形“效应的数学证明。所以彭罗斯也和W.诺尔一样,对里奇张量描写体积减小变形效应的数学推证不了解。他和霍金一样,也只能神奇自然地大量应用里奇张量定义,如对黑洞与大爆炸宇宙的开头和结尾图形的分析。由此看“肖建华难题”,我们也赞同肖建华教授的说法:W.诺尔在最近几年发表的理性力学新体系,也并不能挽回败局。

众所周知,中国物理学界也有过全盘皆输的教训,如层子模型对抗夸克/色动模型,唯信实数超光速传输对抗虚数/复数超光速隐形传输。那么历史上中国科学家对W.诺尔的态度如何?肖建华教授说,中国,之所以是中国,就是有一种不到黄河不死心的意志。在上世纪80年代,西安交大、现上海交大的力学家筐震邦教授就指出:“二点张量”概念的协变导数研究,除非使用协变偏导数的概念,否则,“二点张量”概念的协变导数,是逻辑性的循环性概念。但筐震邦教授也只是说,建立在“二点张量”概念上的力学理论,有内在矛盾性,并没有说要联系里奇张量描写体积减小变形效应的数学推证。因此这也和W.诺尔的命运一样,发表的论文也不可能去克服致命的缺点。再说中国矿大力学家陈至达教授,他抛弃对“二点张量”概念有关形而上学的理解,转而抓住其力学本质,使用黎曼几何的方法,在单参数变换群的概念下,建立变形几何理论,在把“二点张量”概念的不合理性抛弃。

陈至达教授确实深化了力学的本质含义,他宣称的连续介质运动几何理论,与质点运动的几何理论有根本的不同,但他也不知道里奇张量描写体积减小变形效应的数学推证。因此陈至达教授也难指导W.诺尔,叫他不能只是简单的断言,以连续介质中的微元行为,完全不同于质点行为,作为立论依据反驳物理学界对理性力学的批判。以上的事实表明,我国在理性力学的核心领域,并不是已经超前国外至少50年。在抛弃理性力学的连续力学理论以后,覆巢之下岂有完卵?所以物理中大量的有关研究工作,只能退回到经典的无限小变形力学,及其相关的各种近似。

这直接导致的后果,是连续介质物理领域的学术性退步。这与今天的反相反量反中医的结果相似。因此我们赞同肖建华教授认为,W.诺尔对这一局面的直观感觉是对的说法。而迎着体积微元的里奇曲率流张量数学方向前进,不难理解W.诺尔为何有再次出击的念头。因为真正还有力量的是,中国数学家丘成桐和田刚以及朱熹平、曹怀东与汉密尔顿、佩雷尔曼等结成不到黄河不死心意志的“科学联合国”,取得的庞加莱猜想与几何化猜想等数学证明。这些宣传造势,正在形成理性力学东山再起的客观环境。因此,在没有严格的里奇张量描写体积减小变形效应的数学推证下,理性力学的惨淡现实,也只能祝愿各路名科-民科们交好运。

面对W.诺尔20世纪70年代后的研究工作,如体力与面力的里奇张量理性关系,思考为何21世纪的出路?50多年念念不忘解决引力机制,难中更难的里奇张量描写体积减小变形效应的数学推证,既然解答不了,换个思路,把它作为一种公设,在不改动欧几里德对点的定义的情况下,加入到欧几里德几何的五个公设中,如何呢?话说自然国学神奇的民科之旅,走过这近半个世纪之后,在2002年总结这段历程,由四川科技出版社出版的《三旋理论初探》一书中,在一开头我们就补充了三条公设:(1)圈与点并存且相互依存。(2)圈比点更基本。(3)物质存在有向自己内部作运动的空间属性。这其中的第三条公设:物质存在有向自己内部作运动的空间属性,即为里奇张量描写体积减小变形效应数学推证的前提公设。


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