2022年诺贝尔物理奖与黑洞信息佯谬

3）佩奇

佩奇，加拿大阿尔伯塔大学物理教授，霍金的前研究生。解决霍金黑洞信息佯谬，1993年他提出类似抛物曲线的纠缠熵曲线，被称为佩奇曲线；抛物曲线先升后降的转折点，被称为佩奇时间节点。

因此可以通过辐射和黑洞之间纠缠的程度来测量霍金辐射中信息的缺失。他的发现来自类似打牌──假如有人正在给你发牌，一共52张，一张一张地发，牌面朝下，你拥有的纸牌的熵，就是你对这些纸牌另一面无知程度的量度。具体来说，如果你只拿到一张牌，熵就是52，因为有52种可能性。但当你拿到更多牌熵就会上升。到26张牌时达到500万亿的峰值。在此之后，熵都会下降。到最后，熵就为0。即解决黑洞信息佯谬，佩奇认为一个不能忽视的重要量子效应是量子纠缠。虽然霍金辐射本身似乎没有任何信息，可是它们在整个系统中却一直和黑洞内部的粒子相互纠缠，导致黑洞辐射的量子可以携带信息从黑洞中逃逸出去。所有信息都被编码在黑洞视界表面，伴随着向外辐射，黑洞自身质量和视界表面积在不断缩小。

所以必然在彻底蒸发消失之前，就先遇到这个信息饱和的状态。这个时刻，就是佩奇曲线上的佩奇时间。即描述两个系统之间量子纠缠强弱的一个有效度量，是量子纠缠熵。黑洞蒸发过程中3种不同的熵曲线。蓝色线表示黑洞的热力学熵，绿色线代表霍金计算的辐射熵；黑色曲线是佩奇曲线，也是量子力学基本原理所预期的结果。然而在黑洞蒸发的过程中，这样的普适性质的曲线被破坏了，即到达某一个时间点后，黑洞的热力学熵竟然会小于霍金计算的辐射熵。不同于在黑洞蒸发末期才出现的黑洞信息佯谬，佩奇认为在黑洞蒸发的中间过程，矛盾的结果已经产生。佩奇在1993年的研究发现，如果从量子力学允许黑洞在蒸发中释放而不丢失信息，那么辐射或者黑洞的纠缠熵应该满足另一条不同的黑色曲线，就是计算纠缠熵。

在蒸发的早期，纠缠熵符合霍金的预期应该逐渐增加，而在某一个时间之后(佩奇时间)，纠缠熵开始递减至零，就像热力学熵所描述的那样。而这样一条佩奇曲线可以认为是是黑洞不丢失信息时应该产生的结果，给解决黑洞信息佯谬指出了一条明确的出路。

4）沈阳炮兵学院曹黄金

沈阳炮兵学院学员曹黄金和张立国教授，在2003年《现代物理知识》第1期发表论文说，霍金黑洞辐射是发生在黑洞内，由于不确定性原理，有超光速粒子跑到黑洞外。基于实超光速粒子，是反相对论的，对不对不说，但黑洞辐射是发生在黑洞内，不是霍金的原意。

5）北师大物理学系赵铮教授

赵铮教授从热力学第三定律“不能通过有限次操作把物质的温度降为绝对零度”着手，认为奇区的温度当且仅当k-=0时，即r+=r-时，k+才等于零。因此，黑洞若降不到绝对零度，视界就不会消失，外部的观测者就不会看到裸奇点。

赵铮教授认为，彭罗斯和霍金等人证明奇点定理时，都用物质的具体结构，如测地线和在绝对零度或温度为无穷大的情况下证明的，也就是说奇点定律是在非物理情况下证明的，它违背广义热力学第三定律。所以他的论证，是不依赖于物质的具体结构的，就有理由相信，广义热力学第三定律可以排除时空奇点，保证时间的无限性。

当然他也承认，有存在达到绝对零度的可能性。自然界有可能存在着绝对零度的物质，光子有可能就是这样的物质。T=0和T=∞在某种意义上是等价的。不能通过有限次操作，把系统的温度降到+0K或升到-0K。这意味温度定义于实数轴上的一个开区间内，按照赵铮对时空奇点定理的热力学理解，一旦考虑热效应和量子效应，时间的起点或终点就消失了，它表现为无限绵延的存在物。

但霍金求助于黑洞视界附近量子涨落的理解，和赵铮利用黑洞视界附近的统计力学效应来的理解是有区别的。例如，不能说婴儿在娘肚子中永远不能出生，活人永远不能死亡，虚实观控相对界不存在。

6）2021年物理学新视野奖获得者恩格尔哈特

内塔•恩格尔哈特，是麻省理工学院年仅32岁的物理教授，也是一位天才，她被认为是在黑洞信息佯谬上取得进展的一位领导者。她2014年和剑桥大学阿隆教授共同开发出能关联不同维度空间表面积与量子纠缠的联系──看似不同的物理量本质上竟是相同的，它们之间的等价关系让专家得以窥见自然界潜在的统一性。

2019年他们发现黑洞视界内存在着一个看不见的对象，称为“量子极值面”。如果信息确实能够从黑洞中逃逸，那么量子极值面上似乎恰好编码了黑洞演化过程中逃逸信息的精确数量。量子极值面把时空一分为二：在极值面内部，信息已经被辐射顺利掌握；而在极值面以外，一切都还是黑洞保守的秘密，辐射无法获取这部分信息。

随着黑洞产生更多的辐射，量子极值面也向外移动，包含的体积也就越来越大。最终在黑洞彻底蒸发殆尽时，黑洞中的所有秘密，都可以被辐射探知并携带出去。量子极值面的公式和结论几乎都是在带有边界的“反德西特（AdS）”空间中研究得到的，那是负曲率的空间。而我们的宇宙基本上是平坦的，也没有边界。量子极值面可以用来计算各种不同的时空，包括推广到平坦空间中，也有类似意义下的量子极值面。研究从霍金辐射中解码信息的算法，就是研究在黑洞视界附近量子引力如何把信息编码进辐射中的过程。

黑洞内部的形成，黑洞内部的动力学行为，一个物体落入黑洞之后所经历的过程，所有这些黑洞视界背后的历史，都被量子引力编码进了辐射产生于黑洞外临近视界处。那么信息究竟是如何被编码进霍金辐射中的？如何根据辐射来解码其中的信息希望找到在辐射中还原出信息的解码算法？这最需要一台能够完全测量黑洞所有辐射的量子计算机，能造出来吗？可惜千禧一代都还不是“非拓几何派”。

7）非拓几何派先声柯召、赵华明和魏时珍

柯召、赵华明和魏时珍等川大的数学、化学和物理学家的猜想，对造能够完全测量黑洞所有辐射的量子计算机提供了坚实的理论基础。在1963年前，他们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。我们知道这个情况，也是很偶然的。柯召──魏时珍猜想，也叫“柯猜弦论”、“柯猜芯片”。

作为“非拓几何”的先声，“柯猜弦论”、“柯猜芯片”打破“拓扑几何”的规则“不撕破和不粘贴”，首先把应用推向极致──空心圆球不撕破和不跳跃粘贴，也能把内表面翻转成外表面。60多年来的今天得到见证，一是如2020年突如其来的新冠肺炎疫情全球暴发，近3年来静默管理封城锁国隔离……疫情催生大量“云端见”常态化──一座座封闭校园的线上网课，远隔重洋国际会议的视频传播，见证网络会议、在线教育、线上会展，大数据智能、群体智能、跨媒体智能、人机混合增强智能和自主智能系统等人工智能方面的发展。

二是贝肯斯坦--霍金面积熵公式的应用推证。黑洞信息佯谬涉及著名的贝肯斯坦--霍金熵“面积熵公式”，我们简称贝--霍熵公式，但他们证明都是理论上的。而且其他信息佯谬解决的黑洞“视界”办法，都没有超出拓扑学联系规则的应用说明。时间像管子、空间像球体的贝--霍熵公式，是1972年以色列学者贝肯斯坦，通过霍金证明的公式提出黑洞熵的概念和公式，它等于黑洞视界的面积。黑洞公式：

S=（Akc^3）/（4hG）          （5-1）

A=黑洞事件视界的面积，h=普朗克常数，G=牛顿引力常数，c=光速，S=信息熵，k=玻尔兹曼常量。以上如果设h、G、c、k等常数都为1，那么黑洞熵S=A/4。这里把黑洞事件视界的面积联系球面的面积公式A=4πR^2，设球体的最大截面的面积为球体赤道截面的圆面积S=πR^2。黑洞熵像一个球面一样，是封闭的所能包含信息量的最大可能的熵值，这取决于球的边界面积而不是体积。

因此A=4πR^2=4S，反之，S=A/4。这里运用“柯猜弦论”、“柯猜芯片”的证明，是可以和萨斯坎德的《黑洞战争》“持球跑进”，以及与特•霍夫特的全息原理做对比的。并且还可作更大范围的物质和信息观控相对界计算熵公式S=A/4的应用。

因为“柯猜弦论”、“柯猜芯片”简证贝肯斯坦-霍金熵公式，是一个空间区域，能容纳的信息的最大比特数，等于边界面积上所覆盖的普朗克面像素，在同时考虑引力和量子力学的时候，被带向一个数学表述，即普朗克面积最多为1/4比特。2008年我们在《河池学院学报》发表的《观控相对界与信息范型》，就是用“柯猜弦论”、“柯猜芯片”引理，简证贝--霍熵公式反复出现且无处不在的1/4。

这就是任何点内空间的信息，要翻转覆盖在点外的球壳上，这如同眼睛现象：假设视界有类似普朗克尺度点孔的通道，以此进入或录入球壳进行比特计量，设r=半径，D=直径，则穿过观控相对界的圆眼孔通道面积S1=πr2；覆盖在点外的球壳面积S2=πD2=4πr2。

则最终形成的信息熵的视界表面积比是：

A= S1/S2=πr2/πD2=1/4         （5-2）

设每经过普朗克管道截面的面积极限孔一次，为信息单位一比特，那么一个类似普朗克长度半径的球体物质A的信息量为1/4。

这里存在一个物质和信息观控相对界问题，即物质不能直接进入大脑变成为意识，物质和信息常常是结合在一起的，人们认识物质常常要通过大脑的意识起作用。如同与学习工程、生物和物理的认识相通；把大脑比作一个点，那么物质进入点内，信息即是进入点内的代表。量子纠缠弦线类似虫洞的共形场(AdS/CFT)对偶，无处不在，即虚数也联系点内空间，所以信息范型类似虚数论。它的观控来源于物质和信息相对观控界面是有眼孔的，这类似生物膜的离子通道。

就是说，任何宏观物质要变为信息，都要类似化为微观物质，通过共形场论(CFT)+反德西特空间（AdS）观控相对界的点孔进行比特计量。这里不但把宏观和微观联系在一起了，而且把物质熵和信息熵(AdS/CFT)也联系在一起了。物质和信息的观控相对界(AdS/CFT)物元分析求解非拓几何问题，这里物质熵全息界可以像“柯猜芯片”的一个球面一样，是封闭的，一定空间体积的物质或能量所能包含信息量的最大可能的熵值，取决于球的边界面积而不是体积，因此物质熵A可设为球的边界面积（球面积），因圆球要与圆管的内壁相切，球的直径切面圆的面积S=πr^2。

A=4πr^2=4S               （5-3）

S=A/4                    （5-4）

方程（5-3）中，S设为物质熵A球面穿过观控相对界的圆眼孔面积S=πr^2，可看作全息界的信息熵。想象一束短暂的光线从观控相对界的实数类一边垂直射入，这里唯一的要求就是这些虚拟的光线都是从观控界膜的类似离子通道进入或录入虚数类的。

如果该物质能坍塌为信息，则最终形成的信息熵的视界表面积πr^2将不能大于A/4。按照该系统的熵不能减少，因而

A=V.S                    (5-5)

(5-5)式为通道流量公式，V为流速，流速V可以为光速C。这时S=πr^2，r为观控相对界信息熵的视界通道半径，由于观控界膜的类似离子通道进入或录入的眼孔只能为点孔，即观控界膜的类似离子通道可多于一个以上，r并不是点孔的半径，而是点孔视界表面积的积分求和值s的换算半径；A也为点孔视界信息熵流量的积分求和值。

柯猜弦论认为物质可分的极限为普朗克长度，即约为10^（-33）厘米，那么观控界膜的类似离子通道的最小切面极限也为普朗克表面积。由于不管虚实或正负的物质要转化为信息，都要从观控界膜的类似离子通道进入或录入，设每经过普朗克表面积极限孔一次，为信息单位一比特，那么一个类似普朗克长度半径的球体物质A的信息量，为H=A/4比特。而观控界膜的类似离子通道，物质进入或录入的流速V可以从零増大，最大极限为光速C，因此可以对众多的物质或信息问题进行有限计量。物质进入观控界膜的类似离子通道转化为信息，原来的流速都变为零，因此信息守恒，而且信息可以克隆。

信息克隆也可有慢有快，而且可以信息增殖。即信息可以光速传播，信息可以光速为零储存，信息可以超光速增殖。

人的眼睛类似“火墙理论”，这种机制保证信息不会掉入黑洞。回顾黑洞的热力学熵与黑洞视界的表面积成正比的贝--霍公式，其比例系数刚好是普朗克面积的4倍。这启示贝--霍猜测黑洞的粗粒化熵，应该与热力学熵差不多，也与面积成正比。而粗粒化熵又只对应着自由度的个数，所以每个4倍普朗克面积的“熵单元”，就对应着一个黑洞的自由度。这样整个黑洞就可以被看做一个有限自由度的量子系统，其自由度数就等于“熵单元”的个数。

3、萨斯坎德的持球跑进与特霍夫特

1）“拓扑几何派”的证明有缺陷

上面说“柯猜弦论”的证明，可以和萨斯坎德的《黑洞战争》“持球跑进”，以及与特•霍夫特的全息原理做对比，是说信息在球面上翻转、粘贴，“拓扑几何派”的证明有缺陷──即使类似萨斯坎德被称为“弦理论之父”，他和1999年诺贝尔物理学奖得主霍夫特在上世纪90年代分别提出的全息原理，把黑洞的互补性原理推广到了整个宇宙，被认为是顶级物理学之一，这是否过分了？

萨斯坎德是斯坦福大学的教授、美国科学院院士，要了解他的《黑洞战争》一书的“持球跑进”，还需要了解庞加莱猜想的多元性较深的数学知识。《环球科学》杂志2012年第7期发表陈超教授整理的《量子引力研究简史》一文中说：“1904年，法国科学家庞加莱提出庞加莱猜想，奠定了当代前沿科学的数学基础。即正猜想的收缩或扩散，涉及点、线、平面和球面；逆猜想的收缩或扩散，涉及圈线、管子和环面；外猜想的空心圆球内外表面及翻转，涉及正、反膜面，和点内、外时空。这标志着传统科学的结束，革命科学的开始”。

这里“庞加莱外猜想”可以联系今天国际国内间“量霸”中性竞争研究的“弦理论”、“膜理论”、“信息量子理论”、“黎曼猜想”、“超对称理论”、“多世界理论”、“全息理论”、马约拉纳“零能模”束缚态等最基础、最前沿科学的认知，并且能把它们统一整合起来。

例如，1904年法国数学家庞加莱提出的：在一个三维空间中，假如每一条封闭的曲线都能收缩成一点，那么这个空间一定是一个三维的圆球。即每一个没有破洞的封闭三维物体，都拓扑等价于三维的球面。由于庞加莱猜想已经得到证明，2007年在《求衡论──庞加莱猜想应用》一书中，我们已经把它扩张为3个定理和1个引理。

a）庞加莱猜想正定理：在一个三维空间中，假如每一条封闭的曲线都能收缩成一点，那么这个空间一定是一个三维的圆球。

b）庞加莱猜想逆定理：在一个三维空间中，假如每一条封闭的曲线都能收缩成类似一点，其中只要有一点是曲点，那么这个空间就不一定是一个三维的圆球，而可能是一个三维的环面。这里的“曲点”，是特指把闭弦能收缩到的极点。因为庞加莱猜想的约束条件须知是所有封闭曲线的集中，实际是等价于封闭曲线包围的那块二维面。即庞加莱猜想只等价于超弦理论中的开弦，并不等价于其闭弦。

c）庞加莱猜想外定理：在一个三维空间中，假如每一条封闭的曲线都能收缩成一点的三维圆球，而其内同时还有每一条封闭的曲线都能收缩成类似一曲点，那么这个空间一定是一个三维空心圆球。这是由于规范场分阿贝尔规范场和非阿贝尔规范场，它们都有整体对称和定域对称两种区别，只是在定域对称上后者比前者有更严格的条件，代数式也更复杂化些。把整体对称和定域对称联系庞加莱猜想，超弦会出现熵流。

d）庞加莱猜想翻转引理：空心圆球不撕破和不跳跃粘贴，能把内表面翻转成外表面。这是庞加莱猜想外定理改为的一道数学难题，被用三旋理论得证后的叫法。庞加莱猜想出现熵流的庞加莱猜想翻转引理，应用范围很广。如《黑洞战争》书中的“持球跑进”。

2010年11月湖南科技出版社出版李新洲教授等翻译的萨斯坎德的《黑洞战争》一书，书中萨斯坎德说：检查黑洞不丢失信息，这并不是一种终结。一种科学理论能成为主流，它还有许多细节。

在他的这些细节的考量中，也许最新的理论是“持球跑进”。这是萨斯坎德把美式足球的一个术语引进科学，原意指枢纽前卫在传球掩护被攻破后的持球跑进。在弦学中，指一种视界被突破后，会自然带进内景与外景两种不同的看法。萨斯坎德把这称为科学的一种新互补原理，实际“持球跑进”也是与庞加莱猜想翻转定理等价。

正是在“持球跑进”的细节的考量中，萨斯坎德的新实践论与矛盾论的定义，揭示了21世纪弦论、全息原理以及持黑洞不丢失信息的几乎所有主流推论细节中的一个基础性纰漏。例如《黑洞战争》书中，仅第301-302页的图片及文字就有两处矛盾。一是萨斯坎德把持球跑进的翻转，推理到普朗克尺度的只给一维的沿着线地移动的类似“点”的微观人。这是把微观的“线地人”看成算珠的一些小珠子，试着不用其他维度去想象线和珠子，为了追踪不同的类型，可用红、蓝、绿等色标记珠子。这种组合有无限多种可能性，但它们能持球跑进相互穿越交流发送信息吗？不能。

所以萨斯坎德给出了第二套方案：“线地人”要用一个高倍显微镜来观测它们生活的世界，看到的其实是二维的，并不是没有粗细的线，而是一个圆柱面。在显微镜下，有一些小得多的物体，类似蚂蚁一样，可以沿着圆柱面的柱长和表面在两个方向同时移动，彼此通行，而不发生碰撞。这对吗？单就柱面这个效应的事实说来，是对的。

但就线和珠子已经推理到普朗克尺度的视界来说，那么萨斯坎德违反了自己的实践-矛盾定义：其一，“线地人”针对相互穿越交流发送信息，是用不同时的两次，且用的方法也不同。这是不一致的两个观测的结论，合在一个的脑海景象中，不矛盾是不可能的。

其二，这里普朗克尺度的“线地人”，不能没有区别地同时分裂为两部分，即“线地人”不可能同时在普朗克尺度视界外面又在普朗克尺度视界内部。这种情况不矛盾是不可能的，且是不能互补的绝对性矛盾。此外，按萨斯坎德的“持球跑进”的本意，代表持球运动员的线地人，和代表“信息”的球，是同一层次，或平等的整体，球不是线地人身体的线地原子、分子。按霍夫特画的基本粒子谱图的猜想，如果把线地人比做宏观人，线地原子比做宏观人身体里的原子，那么如果把线地人身体压缩进线地原子所占据的直径尺度体积，线地人将变成一个黑洞，萨斯坎德和霍夫特等反对霍金的理由，且不是又变成了悖论。总之，在一根桥杆上的算盘珠子，能移动但不能交换位置。

从庞加莱猜想翻转引理，试着不用其他维度去想象线和珠子。这里的“线”不再是圆柱面的线材，而是圆柱面的管子；珠子也不是在圆柱面外移动类似的算盘珠子，而是在圆柱管内移动的，类似球面或环面的珠子。当然如果珠子的自旋只有面旋和线旋，要持球跑进相互穿越交流发送信息也不行。萨斯坎德说，理论物理学家常用来交流的是专业的数学语言，要区分持有的实践论和矛盾论是他们先前经验的脑海景象，还是重新装备的数学公式。如在三旋理论中，球体的内禀自旋有两种：面旋和体旋。

空心圆球内表面翻转成外表面，把管道及珠子推理到普朗克尺度，只给一维的沿着管线内壁移动。内外各自持球跑进的珠子相遇，在转点的普朗克尺度上，由于还可以各占一半合成一个球体，作体旋翻转后，各自再分开，恢复原来各自的形态。此前，“转点”的“庞加莱猜想球”自旋，如果是作纯面旋，那么从内向外或从外向内的交流就会被阻塞；不堵塞只能作纯体旋和四类组合旋“任意子”。只不过纯体旋的转轴方向，与管柱壁的管长方向的中心线垂直。

空心圆球内表面翻转成外表面，在庞加莱猜想球式的“转点”自旋这里，存在量子论类似的“间断”性。原因是，其一，即使球体的纯体旋不阻塞从内向外或从外向内的交流，但由于“转点”外的交流是在同一段线上运动，根据广义泡利不相容原理，它们必须“间断”交换才能进行。其二，如果是四类组合旋有一个被选择，本身也产生“间断”，原因是它有旋到纯面旋位置的时候，这种阻塞即使时间是短暂的，因双方运动的速度或频率差，也要用普朗克尺度来截止可能涉及小数点后面的无理数或有理数的位数计算。

由此，全息翻转到外表的信息像素粒子，排列的点阵列色调图案，不管是全黑色噪声、全白色噪声、全棕色噪声、全粉色噪声，还是一半对一半、表面均匀与不均匀，或雪花点的那种随机的杂乱无章，所有这许多不同方式的重组，并不改变系统的信息守恒的基本特征。由此引出持球跑进羊过河、算盘珠子与管材公式等研究：类似“空心圆球内表面翻转成外表面”，还可以“不撕破”──科学智慧有初等和高等的模糊之分，如初等智慧是“羊过河”的互让，一只羊先退回桥头，让另一只羊先过，高等智慧和物理的解法是：从一个解答1维和0维结合的三旋加数学抽象上看，由于三旋包括体旋，量子点“里奇球”体旋翻转，内表面变的那个“半点”，与外表面变的那个“半点”，结合成一个新“里奇球”，体旋翻转后再分开。这个过程可以连续进行，直到双方翻完最后一个。这种虚拟的内外表面的翻转不间断重复，翻过的“半点”放大成球面，内外球面各自仍是与球面同伦的。

其次，顶对顶的交点把它看成量子点，实际类似普朗克尺度级数是10进位制的“里奇流球”，可四舍五入有限可分成的一半对一半。而且以时间标识熵流，从内表面翻转到外表面，有一种面积放大隐秩序标识：它们即使在外表球面上循环时，也有确定的方向，能代表的时间熵流，就不属于霍金说的“时间起源”那种单边量子时间熵流，而是还带有从内表面翻转到外表面隐秩序标识的时间熵流。

2）1999年诺贝尔物理奖获得者特•霍夫特

特•霍夫特,荷兰科学院院士。他的叔祖父是1953年诺贝尔物理奖得主弗里茨•塞尔尼克。特•霍夫特是早期提出全息原理想法的人,1990年代他和萨斯坎德根据霍金辐射的霍金熵公式提出了全息原理：三维空间中的黑洞等价于它的二维事件视界。

1999年霍夫特和他的老师韦尔特曼，因做出的“阐明物理学中电弱相互作用的量子结构”方面的理论研究成就获得诺贝尔物理奖。

特•霍夫特所取得的成就，开通了设计新一代“量子计算机”的道路，这种计算机可以完成现代计算机耗时几千年才能完成的工作。霍夫特还有多方面的开辟方向的贡献，尤其是最早发现量子色动力学中“渐近自由”的问题，即夸克间相互作用随夸克间距变小而减弱的现象。特•霍夫特和萨斯坎德对2+1维零宇宙常数的宇宙模型研究发现：对零宇宙常数的平直、开放模型，宇宙全息原理可以建立；但是对零宇宙常数的闭宇宙，用通常的选边界的方法无法建立宇宙全息原理。这结果和宇宙开始是开放，平直还是封闭的无关。

通过他们的这一系列的工作，霍金的黑洞信息佯谬或许不再被称为佯谬。但信息究竟是怎样从黑洞中流出的？依照相对论，信息的传播速度不会超过光速；那么信息到底是如何成功越狱就变得非常蹊跷诡异。几乎所有定域性的途径都不可能，那么非定域性的机制呢？非定域性机制就是量子纠缠，但仅靠纠缠关系本身不能作为信息传递的管道，这早已为人所熟知。那么几乎就只剩下一种可能，那就是跨越黑洞视界的时空虫洞。事实上，当研究者仿照量子场的路径积分方式，处理“引力路径积分”时，需要对所有可能的时空几何进行积分，其中自然就包括了各种满足爱因斯坦方程的虫洞。

需要说明的是，“引力路径积分”中所包含的虫洞，与大名鼎鼎的ER=EPR中所指的虫洞还不是一回事。前者是时空虫洞，至少在逻辑上似乎具有传递信息的能力；而后者只是空间虫洞，以目前的认知应该跟纠缠关系一样不能传递信息。从实现全息性原理的反德西特/共形场理论说，1995年科学家们引入的D膜，亦可称德西特空间；反D膜亦可称反德西特空间。这是因为反德西特空间背景与共形场论的对偶性，在规范理论-引力等价性、规范理论-弦理论等价性、体积-边界面积对应等方面都能应用，也能联系非对易几何蕴涵着一类特殊的指数正规化方案，即导致非对易几何体系的世界熵，远远小于通常几何体系的世界熵。

4、黑洞信息佯谬相关人物涉及再补充

1）以色列学者贝肯斯坦

贝肯斯坦的黑洞具有熵的猜想最早，1972年他当时还是“黑洞”概念1967年提出者、美国物理大师惠勒教授的一个博士研究生。

上世纪70年代初，贝肯斯坦就注意到霍金证明了面积不减定理，指出当黑洞形成以后，随着时间演化，黑洞的视界表面积总是只会增加不会减少。在面积不减定理提出后的第二年，贝肯斯坦通过霍金证明的公式提出黑洞熵的概念和公式──它等于黑洞视界的面积。

贝肯斯坦说他的理论能与此面积不减定理，跟热力学第二定律──熵增定律长得很像。即贝肯斯坦，早各自独立发现了黑洞各参量之间的一个重要关系式：发现黑洞的静止能，转动动能，电势能三者之间存在相互转化关系，这一公式与热力学第一定律表达式非常相似，而且表达的内容也是能量守恒定律。这一公式被称为黑洞力学第一定律。贝肯斯坦因此提出黑洞的表面积就是黑洞的熵，并通过计算给出了黑洞熵的计算公式。而黑洞信息佯谬，一般指的是对黑洞蒸发过程中是否丢失信息的争论。至于黑洞信息佯谬产生的原因，可以认为黑洞从本质上是跨越了两大领域，一个是宏观层面的广义相对论规则，这个是巨大的时空；另一个是微观层观的量子领域，黑洞的质量坍缩到了一个无限小的点上。因此，黑洞信息佯谬的产生根源，是相对论和量子理论之间无法统一在宇宙中的一个体现而已。

几十年来，物理学家们都试图把对黑洞的相关描述与量子力学协调起来：信息=纠缠。即试图理解黑洞信息佯谬时，第一个感到困惑的就是“信息”这个概念究竟指什么？与黑洞熵又到底存在怎样的联系？即使知道黑洞辐射的形成是将一对纠缠的粒子掰开并吞下其中一个，被放生的另一个粒子就成了霍金辐射。纠缠关系不受时空距离限制，所以黑洞的吞噬动作本身并没有切断纠缠关系，信息也就没有丢失，只是被黑洞视界掩藏了起来。但站在黑洞外面无论怎么拼命研究那剩下的一半，也不可能获知原本纠缠关系所包含的信息。

2）阿根廷理论物理学家马尔达西那

马尔达西那(1968年-），普林斯顿高等研究院的教授，专长广义相对论和超弦理论。1997年他首先提出了在反德希特空间背景下某些超引力理论和边界上共形场论的对偶关系，即AdS/CFT对应猜想。

这一发现是超弦理论的最重要结果之一，也被广泛用于粒子物理和宇宙学唯象研究中。量子化时空并形成一个关于引力的量子理论。建立虫洞与黑洞的联系，避免落入“信息佯谬”，采用全息降维理论之后，弦理论也是最有望能把两个理论融合在一起的理论。弦理论用无穷小的振动的弦来代替当前的点粒子，并认为时空有着粒状的子结构，也就是说你不能无限地把时空分割为更小的单元。1997年马尔达西那推测：在某些时空内描述引力的弦理论方程，刚好与描述这个时空表面上的量子方程是一样的。所以如果你能找到描述这个时空表面上的量子方程，你就可以得到一个可以描述内部的引力弦理论方程。

马尔达西那的对应关系是一个大胆的推测，但是物理学家都觉得它是站得住脚的。2001年马尔达西那又发现了另一个联系：虫洞是连接两个不同时空的隧道。虫洞有两个洞口，可以在宇宙中分离得很远，之间通过隧道连接起来，不过这个隧道不穿过正常的空间，而是在更高维度的空间下延伸的，就像一张纸上有一个洞一样，这个洞是三维的。蚂蚁可以通过这个三维的洞从一个二维世界到另外一个二维世界。所以从我们的宇宙中看不到它。尽管虫洞并没有被观测到，但广义相对论预言它是存在的。2013年萨斯坎德和马尔达西那猜测，两个粒子之间的相互纠缠可以解释成两者之间通过一个虫洞相连。

这个猜想ER = EPR，等式的左边ER代表着爱因斯坦（E）与罗森（R）在1935年写的介绍虫洞概念的论文，指的是爱因斯坦-罗森桥，亦即虫洞；而等式的右边是爱因斯坦-波多尔斯基-罗森三人名字的首字母，代表他们同年所写的引入量子纠缠概念的论文，暗指量子纠缠。

黑洞“火墙佯谬”主要是来自于纠缠的“一夫一妻制”原则：一个粒子一次只能与一个粒子发生纠缠。这意味着三个量子系统，一个在黑洞里面的粒子，一个在黑洞外面的粒子，第三个在很远很远地方的粒子，不能在同一时间发生纠缠。利用ER=EPR解决这个问题是：如果在黑洞里面的粒子与在很远很远地方的粒子之间通过一个虫洞连接起来的话，那么它们当中的一个会是另一个的未来版本，也就是说它们其实是同一个粒子。因此，黑洞里面的粒子实质上只与一个粒子（那个在黑洞外的伙伴粒子）发生了纠缠。在黑洞表面上的不舒服的火墙就没有必要存在了，于是佯谬就消失了。

把对黑洞的相关描述与量子力学协调起来：信息=纠缠。而ER=EPR猜想，惊人地阐述了量子力学和时空几何之间的潜在联系。马尔达西那的意思是，虫洞与纠缠可能不过是同一硬币的两个面，或者说是同一物理实体的两种不同身份而已。至于黑洞信息佯谬产生的原因，可以认为黑洞从本质上是跨越了两大领域，一个是宏观层面的广义相对论规则，这个是巨大的时空；另一个是微观层观的量子领域，黑洞的质量坍缩到了一个无限小的点上。因此，黑洞信息佯谬的产生根源，是相对论和量子理论之间无法统一在宇宙中的一个体现而已。

纠缠熵，作为量子纠缠的度量，长期以来一直是量子信息领域极为重要的研究对象。2019年8月马尔达西那和赵颖、阿尔姆海里和马哈詹合作，提出可以通过一个类似广义熵的、被称为“孤岛公式”的式子来计算霍金辐射的纠缠熵：其中领头阶是孤岛边界的面积项，类似爱因斯坦引力中的贝肯斯坦--霍金熵，而第二项表示量子场的冯诺伊曼熵。这其中最为关键的是，量子修正部分中不仅仅考虑了辐射部分的贡献，同时也需要考虑另一个完全孤立部分的熵：量子极端孤岛。量子极端孤岛的边界就是量子极端面，在研究量子场论系统中的纠缠熵中，一种标准的工具是通过将密度矩阵表示为路径积分形式，再利用“拷贝技术”和解析延拓来计算。

研究发现，如果将n个拷贝完全连接则可以得到与量子极端面相同的答案。而霍金曾经的计算方式，则类似于只考虑完全不相连的那一种可能。这样，量子极端面，或者量子极端孤岛的出现，可以解释成在路径积分中不连通相到连通相之间的转变。这样一种全新的鞍点也被称为“拷贝虫洞”。通过这一系列的工作，霍金的黑洞信息佯谬或许不再被称为佯谬。这意味着争论了半个世纪的问题有了明确的答案，但从“非拓几何”看，所有的这类研讨，都还是理论上纸上谈兵。具体测量、应用工具，如何撕裂、粘贴去做，还没有下文。

【6、非拓几何从卡西米尔效应到虫洞深度学习】

1、2022年诺贝尔物理奖开非拓几何新时代意义

21世纪，人类似乎进入佯谬时代。典型的是今日量子计算机安全信息佯谬。2022年12年7日《中国科学报》，发表的《专访宗传明：数学奠定“后量子密码”的基础》一文中说：基于量子科学原理建造的量子计算机，将大大地超越电子计算机。而现代通信，所利用的许多密码体系，在量子计算的攻击下，将不堪一击。能够抵抗这一攻击的现有或新一代密码算法，就是“后量子密码”。

即今日的电子计算机怕敌对国家量子计算机，所以在加速量子科学研究和量子计算机研制的同时，也在加速准备量子计算机时代安全的密码体系。这就是后量子密码。设想有两个敌对国家，其中一个国家，秘密发展了量子计算机。而另一个还停留在应对普通电子计算机的密码体系；如果前一个国家，利用量子计算机，对后一个国家的密码体系，发动攻击，后一个国家的信息安全体系，将会瞬间崩溃。

量子计算机安全信息佯谬问题，首先不在能不能造新机，而在两派敌对国家看重的是把关信息安全。而2022年诺贝尔物理奖开非拓几何新时代意义，呼声是在最需要的，能够完全测量黑洞所有辐射的量子计算机。例如2021年物理学新视野奖获得者、年仅32岁的麻省理工学院内塔•恩格尔哈特教授，就是这样说的，她以自己的科学实践认为：黑洞视界背后的历史，都被量子引力编码进了辐射产生于黑洞外临近视界处。这是在辐射中找到还原出信息解码算法的需要。

另一种说法，是俄罗斯政治学者、普京的哲学家杜金教授。2022年12年8日上海观察者网发表的《杜金：谁掌握了速度，谁就掌控了权力》一文，杜金教授赞成“竞速统治”的术语，他说：在“竞速统治”的结构中，最有价值的东西就是信息。信息传输的速度是权力的具体表现。现代世界是一个为速度而斗争的世界。谁的速度更快，谁就能赢得最终的奖品──权力，在各方面、各维度的权力──政治、军事、技术、经济、文化。速度是现代战争中成败的关键因素之一。战争的局势基本上取决于速度：获取情报的速度、通知发射单位指挥官的速度、指挥官做出火力打击决定的速度，改变上一个发射火力点位置的速度。无人驾驶飞机和无人机、卫星通信、敌人坐标的传输时间、作战单位的流动性以及向执行者传达命令的速度，都发挥着极大的作用。因此，各方想尽办法提高处理器的速度，相应地，提高所有数字操作的效率。当今大多数技术创新竞争的本质在于竞速。

众所周知，量子计算机的计算速度是最快。但以“信息安全”为由压抑量子计算机快速成功，也来自人类内部。毛主席在1949年写的《丢掉幻想，准备斗争》一文中说：“捣乱，失败，再捣乱，再失败，直至灭亡──这就是帝国主义和世界上一切反动派对待人民事业的逻辑，他们决不会违背这个逻辑的。这是一条马克思主义的定律”。说得好。当然，从人类进化经验、教训史上看，这种“捣乱，失败，再捣乱，再失败，直至灭亡”也是一种“探索”；证明的是从实践是检验真理的唯一标准实践到科学是检验真理的唯一标准的这条规律。

千禧一代以后的“非拓几何派”，要避免黑洞信息佯谬争论了半个世纪的明确答案，还是理论上纸上谈兵。那么具体测量、应用工具，如何撕裂、粘贴去做？我们首先来看吴京平教授的书《柔软的宇宙──相对论外传》中，196页的两张图：“图16-2 虫洞”和“图16-3 卡西米尔效应”，解决的内容是丰富的。

例如，2019年1月22日“反相吧”网中，列入燕山大学李子丰教授文章《华人反相者名单》的黄志洵教授，多年来一直在向国家有关部门建议搞虫洞式人造卫星。2022年4月16日科学网个人博客专栏，黄志洵教授发表的《就利用虫洞或曲相推进问题黄志洵教授实现超光速致专家学者的函》中，仍在说：“3月24日我将新完成的中文稿‘人类能否利用虫洞或曲相推进实现超光速宇宙航行’发给各位专家学者，它也出现在《科学网》上。此文有一些特色，例如对负能量问题分析较全面深入；对超光速研究的现状有较清醒的认识”。

2022年2月24日科学网个人博客专栏，黄志洵教授发表的《从奇点物理到黑洞──质疑黑洞探测及2020年Nobel物理奖》一文中说：“黑洞是一种能吞噬任何东西的天体。它是否真的存在？有无尽的争论。其理论预言的基础是奇点；而狭义相对论（SR）和广义相对论（GR）均与奇点相关……黑洞仅为数学分析和推测的产物”。

黄志洵教授“清醒”吗？搞虫洞式人造卫星是不可能的。人造卫星可见，类似正实数、自然数的东西，推进速度不能超过光速；“虫洞”超光速宇宙航行，类似负实数、虚数或复数的物质。

黄志洵教授在科学网个人博客专栏祝贺2022年诺贝尔物理奖的文章《不算迟到的胜利》，其中他说：“在1982年，其时美国PRL杂志发表了法国物理学家A.Aspect率领团队所做的一项实验，通过核对单个原子中由能级跃迁同时发射的两个光子，检验其是否遵循Bell不等式。结果证明量力力学(QM)正确，而Einstein的时空观、世界观(以EPR论文作代表)错了……自1965年以来，Bell不等式已经得到广泛验证，成为一种重要手段，用以识别可通过离散测量来描述的纠缠。例如测量一个量子粒子的自旋方向，然后确定这一测量结果是否与另一个粒子的自旋相关……从1982年到2022年，刚好是40年。Nobel委员会是迟了些，但不算很迟”。

如果理解恩格尔哈特教授的测量黑洞辐射的量子计算机，种类是多样化的──类似智能手机，也是一种电子计算机。那么把吴京平教授的“图16-2 虫洞”和“图16-3 卡西米尔效应”的两种功能结合，也可以看成一种量子子计算机，这是不需要理会量子计算机安全信息佯谬。从“非拓几何”看，也可以实现黄志洵教授说的“利用虫洞或曲相推进超光速”的类似复数计算的量子子计算机，不算迟到的胜利。

2、卡西米尔效应到虫洞深度学习

1）虫洞和量子纠缠的区别和联系

吴京平教授的书中的量子网“图16-2 虫洞”，类似用一张长方形的硬纸片，弯曲成U字形的马蹄形状。实际也可以看成两张平行的长方形的纸板，平行长板的一端被弓形式弯曲连接起来，表示要“深入黑洞：找回消失的信息”。其实这是一种大拓扑的“非拓几何学”。

因为“图16-2 虫洞”表示图，上下两张平行长方形板，表示“事件视界”，并在其正中，各挖了一个圆孔，表示“黑洞”。又各自在圆孔口向内安装了类似一个漏斗形的衔接，表示“虫洞”。由此虫洞和量子纠缠的区别和联系是：这张量子网说明：现实可能由量子纠缠来编织。a、量子网中的虫洞，或许正是因为微小虫洞的相连，两个位于不同黑洞表面的粒子才会发生量子纠缠。b、量子纠缠一断，虫洞也就随之关闭。这或许意味着量子纠缠也能影响时空。

这里“图16-2 虫洞”中的量子纠缠，是两个位于上下平行平板表面黑洞口边不同的粒子，代表纠缠的量子对，并用沿弓形弯曲平行纸板这端表面的信道线，将上下量子对各自对应连接起来。由此可见虫洞和量子纠缠是有区别的。这里关键是“图16-3 卡西米尔效应”。

2）卡西米尔何以开创非拓几何

吴京平教授的书中的“图16-3卡西米尔效应 ”，表示在真空里，插两块相互平行不接触的金属板，当距离非常近的时候，两块金属板会感受到一股向内的压力。两块金属板是电中性的，这违反能量守恒规律吗？但根据2022年10月号《环球科学》杂志文章《深入黑洞：找回消失的信息》讲：不管“气时空”或真空，都不是绝对的空。

这不是一种不基于反德西特/共形场论（AdS/CFT））全息原理版本的方法，一是卡西米尔效应平板会为黑洞建立起巨量纠缠。二是它揭示某些非定域效应能从黑洞中提取信息──非定域效应是指信息不在空间传播，而是直接从一个地方跳转到另一个地方。其原理是据费曼量子力学路径积分，一个粒子并不会沿着一条特定的路径从点A行进到点B，它会同时选取所有的路径。即路径积分通过粒子在所有这些可能路线上的叠加态来描述它的运动，从一个黑洞到另一个黑洞，它们之间的量子时空可能能会创造一个存在时间很短的虫洞。

其次，卡西米尔效应上下平行板表示的“事件视界”，一是它的表面量子纠缠信道类似一条“单行道”。二是由于超光速在物理上不被允许，事件视界背后没有东西能够逃逸，任何东西都将不可挽回地困在黑洞内部，黑洞内部深处似乎包含“黑洞孤岛”,它是光恰好能让自己不落入奇点的外层，它被命名为“火墙”。如果在视界处有这样一面火墙，任何东西都将无法进入黑洞。这又被称作“火墙佯谬”。

信息佯谬和火墙佯谬产生的原因，是只将量子力学应用到黑洞背景下的物质上还不够，还必须设计以量子理论无中生有方式的方案：在真空的虚无中蕴含着粒子的海洋，包括光子、电子、引力子和其他粒子。这些粒子很仔细地组合成对，像胶水一样携手行动，将时空聚拢在一起。常炳功教授说他的“气时空”理论可变、可下降，但他说仍搞不下去。常炳功教授如把“气时空”看作“非拓几何”，也可用来作量子计算机测试对全息虫洞进行量子“模拟”的实验演示。

例如，不管“气时空”或真空，都类似云雾室，任何东西经过“云雾室”，都会留下路径，而且可以有无数不同的路径。反之，这种“路径”就类似“虫洞”，即所以有形或无形的物质，经过不管“气时空”或真空，都类似在“虫洞”中运动。它们的体积内信息熵，也等量于表面积信息熵，还全息等价于它们的量子球体与“虫洞”内孔相切的直径切面圆的面积信息熵。由此不管“气时空”或真空这种类似“虫洞”中的“云雾室”，收集的面积信息熵大数据，不是就完了，它们还会和与其他收集到的面积信息熵大数据交流整理，观控处理。

3、卡西米尔格点量子色动力学与量子计算机

1)卡西米尔效应平板与格点密码

宇宙类似黑洞，原子、基本粒子也类似黑洞。道理是，在宇宙诞生的那一刻，整个宇宙只有一个原子、基本粒子。可见大尺度和小尺度是统一的，也都类似黑洞，人类并没有认识得很清楚。内塔•恩格尔哈特教授呼吁需要的测量黑洞所有辐射的量子计算机，但今日的电子计算机怕敌对国家的量子计算机，安全信息佯谬制约“代工”们开辟普及量子计算机的新思路，却大力研究“格密码”。

据天津大学格理论研究专家宗传明教授回答记者的专访中说：“一个给定的格，必定有最短的向量。空间中的任一点，一定有一个最近的格点。但是要找到一个好的算法，来确定格的最短向量(SVP)，或离给定点最近的格点(CVP)，却极其困难。而格密码，在量子计算环境下的安全性，都可以递归到这两个数学问题的计算复杂度。格理论成了后量子密码的数学基础，格密码能抵抗量子计算的攻击”。

格理论、格密码中的“格”，类似平面上画的“方格”，由此也可以联系卡西米尔效应中的“平板”，而且早就应用于量子色动力学。

粒子物理早就需要寻找一个更新的理论，而这一步也是以实验为指导的。黑洞信息佯谬正好让粒子物理走到一个转折点，未来普及量子计算机“竞速政治”没有时间沉睡和昏睡，“竞速科技”也没有时间沉睡和昏睡：覆盖电子、真空、微波、磁铁、超导、低温等多个领域，推动一批企业占领国际市场，引领行业发展，电子计算机怕敌对国家的量子计算机，量子计算机安全信息佯谬，反倒促进了格点量子色动力学计算机的设想诞生。大道至简，其行惟艰。

借助超级计算机，科学家直接从量子色动力学第一性原理出发，对低能强相互作用进行精确的预言。1974年物理学诺贝尔奖得主威尔逊教授创立格点场论，给出量子场论的非微扰定义。在定义中人们需要将看似连续的时空离散化，分成小格子。夸克场定义在小格子的顶点上，传递夸克之间相互作用的胶子场定义在联结顶点的连线上。连续的量子场论对应格子间距趋于零的极限。

格点量子色动力学是实验物理、理论物理和计算物理这三架马车后两架的结合体，它一方面要借助超级计算机来实现物理目标的精确计算；另一方面，人们也需要对考察的物理体系展开深入的理论研究，才能设计出最佳的计算方案。格点计算利用的是超级计算机，对于格点量子色动力学来讲，计算机并不知道何为强相互作用，当人们利用计算机进行蒙特卡洛模拟来得到规范场组态的时候，实际上是在制备一个量子色动力学的真空。最后，实验通过探测器来选择感兴趣的事例进行研究，而格点则是通过构建具有确定量子数的关联函数来提取物理信息。由于以上几方面的相似性，也有人把格点量子色动力学形象比作是超级计算机上的虚拟实验室，由格点量子色动力学、微扰场论、唯象学以及实验方面的专家组成工作组来完成。

2）格点量子色动力学量子计算机应用曙光

中科院高能所刘朝峰教授就是研究格点量子色动力学的研究员，夸克数密度敏感性的格点，研究2维格点规范理论中夸克真空凝聚，其本质也仍在是用有限的格点（点阵）的量替代连续时空中的场。

数学上把在平面直角坐标系中横纵坐标均为整数的点称为格点或整点。坐标平面内顶点为格点的三角形称为格点三角形，类似地也有格点多边形的概念。格点问题就是研究一些特殊区域甚至一般区域中的格点的个数的问题。格点正多边形只能是正方形。格点三角形边界上无其他格点，内部有一个格点，则该点为此三角形的重心。

一个网格中的矩形（或正方形，三角形等）的各个顶点，就叫格点。如果一个三角形的顶点都在格点上，那么这个三角形叫格点三角形。一张方格纸上，上面画着纵横两组平行线，相邻平行线之间的距离都相等，这样两组平行线的交点，就是所谓格点。一个多边形的顶点如果全是格点，这多边形就叫做格点多边形。

格点量子色动力学是量子场论中最可靠的非微扰方法，是粒子物理重要前沿课题，并被应用到多个交叉领域。发展描述动力学夸克格点计算机模拟算法、哈密顿形式量子理论数值模拟和解析计算新方法，提出新的格点改进哈密顿量，设计和建造高性能并行计算机，为更精确研究非微扰强作用奠定基础。研究带夸克量子色动力学真空手征相结构，解决有限密度格点规范理论长期存在难题，在强耦合极限下准确求出物质从强子态突变到夸克胶子等离子体的相变点等成果，格点量子色动力学计算，是在费曼路径积分量子化的框架下实现的。

因为粒子在演化过程中会经历所有可能的路径，只不过经过不同路径的概率不同，具有随机性，路径积分又最终具有确定性。从格点量子色动力学计算机发展到确定性芯片的应用，中科院物理所研究员陆凌教授，带领团队研制出了拓扑腔面发射激光器──非拓几何发展到拓扑光腔芯片，应用于面发射半导体激光芯片中，突破当下半导体激光的技术瓶颈，得到了远超同类商用产品的指标和性能。

芯片半导体激光器在生活中无处不在，互联网光纤通讯、手机结构光人脸识别、自动驾驶的激光雷达等应用背后都需要半导体激光芯片作为光源。如光纤互联网的光源“分布式反馈激光器”和手机中用于人脸识别的“垂直腔面发射激光器”。格点芯片类似单模激光器，核心在于如何选模，以便于让一个独特的激射模式与其他所有模式作最大区分。当下最优设计是在一维周期亚波长结构中引入一个特定缺陷，用这个缺陷态来保证稳定的单模激射。若想要继续提高单模功率和光束质量，一个方案是采用二维微纳结构（光子晶体）在更大面积上来选模。当前主流产品中的一维缺陷设计，其实是一种拓扑缺陷，其数学结构与拓扑物理中最简单的一维模型完全一致，背后类似非拓几何隐藏着拓扑机制的保护，这并不需要抽象的拓扑理论。

做非拓几何“拓扑腔面发射激光器”，该激光器在功率和发散角上多数量级地超越主流商用器件，这对于当下自动驾驶、虚拟现实所需的三维感知和激光雷达等新兴技术有重要意义。

4、卡西米尔格点量子色动化学与量子计算机

1）量子色动化学与卡西米尔格点应用

卡西米尔平板效应被格理论、格密码中的“格”和“格点”连线引导，不可比拟的是“量子色动几何”效应延伸到元素周期表，任何元素原子的原子核所含的质子数的“自然数”，其中形成一个最简单的平面格，需要3个点或4个点，即3个点构成一个三角形平面，4个点构成一个正方形平面。如果质子数不是一个简单的强力系统，而是有很多起伏，量子色动化学计算机就能把相当于卡西米尔力平板的“量子色动几何”科学“细节”设计出来。

例如，形成一个最简单的平面需要3个点或4个点，即3个点构成一个三角形平面，4个点构成一个正方形平面。卡西米尔效应需要两片平行的平板，三角形平板就需要6个点，这类似碳基。正方形平板就需要8个点，这类似氧基。如果把这些“点”看成是“质子数”，6个质子虽然比8个质子用得少，但比较量子卡西米尔力效应，8个质子点的立方体是上下、左右、前后，可平行形成3对卡西米尔平板效应，它是不论方位的。而6个质子点的三角形连接的五面立体，只有一对平板是平行的。这种量子色动化学能源器参加到原子核里的量子波动起伏“游戏”，会加强质子结构的量子卡西米尔力效应。由此这种几何结构，就有量子色动化学的内源性和外源性之分。

卡西米尔力进到原子核内，量子起伏的质子卡西米尔效应韦尔张量，产生的负能量发射，两者本末出候是天衣无缝结合在此类量子引力信息隐形传输上，成为认识韦尔费米子和马约拉纳费米子，到新型费米子三重简并费米子，突破传统分类涉及引力子的先声。

正是这一点上，反看量子力学中说的“虚粒子”，因为没有对应“数论虚数、实数、自然数和0”，说清楚是类似“负实数粒子”，还是“正虚数粒子、负虚数粒子”，以及是和看得见的物体，是它们相对在镜子或水中的影像──是看不见的物质或影像的虚拟粒子──引力在量子卡西米尔平板间的韦尔张量收缩效应机制，与被绕离子核，在量子回旋间非定域性的里奇张量收缩效应，量子引力信息隐形传输机制本质虽有不同，但“里奇张量”和“韦尔张量”又是统一的。

这在牛顿万有引力和爱因斯坦广义引力这两种引力机制的路径积分的路线间隙上，以及双方物体内，有无数的量子卡西米尔效应平板对，和形成的卡西米尔效应平板对链堆。由于卡西米尔效应平板对间隙内外的真空量子起伏，有实数对量子起伏、虚数对量子起伏、复数对量子起伏。引力子可以少到类似现代化战争中不用“通信兵”。

因为这种“里奇张量”和“韦尔张量”的经典通道与量子通道，它们之间路径的实数光速和虚数超光速量子信息隐形传输联络，类似虫洞。韦尔张量的引力，虽能靠时空规范场的间隙量子卡西米尔效应平板链，在传递牛顿万有引力，但量子卡西米尔效应平板对链在每处间隙，相因子的量子起伏参加的，是实数和虚数两类的多种不同组合的量子对。只需像“通信兵”来统一间隙卡西米尔效应平板堆链内，空间的量子起伏的引力作用。两种机制中的这类虚数超光速引力子，具有超前组织协调的强大功能。即量子卡西米尔效应平板链类似有线电话通信的经典通道和电流，引力子类似无线通讯的电磁波，是用等价于虚数超光速“相因子”的里奇张量编辑的量子通道和传送者。

里奇张量和韦尔张量都是一些等于“0”量子真空起伏能量的可观测效应。卡西米尔效应是两个平行平板间隙内外的压力差不平衡，才造成平行平板之间的相互吸引或排斥。如果我国的墨子卫星上天，真的实行的是量子引力里奇张量隐形通信，而不单是做量子密钥分配文章，那么天地一体化对接建立的星地链路经典通道光速的量子叠加态编码，属于类似传递高速量子密钥分发，这离使用“量子色动纠缠引力智能手机”的时代已不远──虽量子卡西米尔平板间的韦尔张量收缩效应，与量子回旋间被绕离子核的非定域性里奇张量收缩效应，两者的引力量子信息隐形传输机制和本质是不同的，但又是统一的──量子起伏影响核内质子量子色动化学卡西米尔平板间的收缩效应，类似摩尔斯电码电报编码的老式发报机，具有类似的量子“编码”效应。而马约拉纳费米子的反粒子就是自己本身，它的状态非常稳定。

那么众多的引力子在各种不同的里奇张量与韦尔张量引力任务中，如何知道各自或各群的分工配合的呢？这就要讨论量子引力信息传输需要的密码和密钥。在目前实践的地面量子通信和星地量子通信中，为防止泄密需要的量子密码和量子密钥及分发，是采用光速量子传输，只需涉及光子、电子、电荷，所以引力子看起来也就不重要，而不被重视。其实不然，引力子比光子、电子、电荷的量子通信广泛得多，而且也能把量子隐形通信和量子计算机结合起来，对人类社会未来有深远的影响。道理是，类似陀螺，只有整体形态一致的量子，自旋才有避错码的存在。由此量子引力信息传输从球量子自旋和手征性定向调整校对纠缠现象上看，才叫量子自然全息自旋纠缠原理。

反之，类似魔方的非整体形态一致的量子就不行；魔方只可与类似球量子自旋编码的冗余码联系。暗物质原子量子就是被看成属于冗余码的量子编码物质，所以不容易发现，即使暗物质很重、很多。里奇张量引力的量子传输普遍存在，一处里奇张量的引力子是如何设定它们的引力行为呢？这也是引力子和量子计算机统一量子信息传输考虑的问题。实践提示的是，现代量子计算机和量子纠缠的测量，利用的是类似光子的偏振行为，而不仅是转轴方向的手征性区别。

2）质子组学与卡西米尔格点应用

量子色动化学是以卡西米尔平板效应的思想，用元素周期表里质子序列Z值理论处理原子核内质子组成构造，类似把卡西米尔平板效应看成对应电子的自旋及其轨道，能处理强相互作用和弱如相互作用的卡西米尔效应函数──卡西米尔效应密度泛函理论──质子有序组合体的理论模拟与设计，类似从电子排布、轨道能量、原子/离子半径，可以确定周期排布一样。所以从考虑量子色动化学效应，和不考虑量子色动化学效应之间的差别，可以解释很多以前不能解释的现象。

对此量子色动化学看重的“质子”，只是原子、原子核内外层一端的状态，即把内层原子核质子数一端的组装状态，类比魔方作“极化论”对应，本质不仅自然和社会有统一的属性：在化学元素原子里，基本粒子的质子和电子分不开──一端在内层（质子），一端在外层（电子），本身就类似人类的社会社区、政权政党组成，政权政党一端在内层（类似质子），社会社区一端在外层（类似电子）分不开。表面上，自然科学中物质通过量子纠缠关联；社会科学中人类通过生命纠缠关联。在自然科学中，相同的数学可以描述两个不同的世界。

“好质子数”质子组学，说全息交叉，从卡西米尔平板效应、原子经济性、弦方形成的经济性、利用率、副产物、能源、安全等出发，“好质子数”的波函数、密度泛函、杂化泛函等综合，公式与“3N”和“4n”个变量函数的数字3、4、6、8、7、12、14、16等数量选择相关，已拟设有如下公式：

Z=（3×N）+（4×n）          （6-1）

例如，吕冰锋教授等国内外研究团队的实验中，提到钕（Nd-60Z）、钡（Ba-56Z）、锗（Ge-32Z）等元素原子核质子数波函数就有：

钕（Nd-60Z）：Z=（3×N）+（4×n）=（3×20）+（4×0）=60

钡（Ba-56Z）：Z=（3×N）+（4×n）=（3×0）+（4×14）=56

锗（Ge-32Z）：Z=（3×N）+（4×n）=（3×0）+（4×8）=32

即钕（Nd-60Z）的“好质子数”（3×20）相当于10个碳元素质子数弦方结构（6×10）。钡（Ba-56Z）的“好质子数”（4×14）相当于7个氧元素质子数弦方结构（8×7）。锗（Ge-32Z）的“好质子数”（4×8）相当于4个氧元素质子数弦方结构（8×4）。为啥？

量子“好质子数”的波函数、密度泛函、杂化泛函等的综合公式（6-1）：Z=（3×N）+（4×n），解密的是元素化学实验质子数时空可分和不可分的变化，决定从普通化学反应到核化学反应，都是以元素周期表中元素原子的原子核所含的质子数不讲大尺度结构--部分子无标度性实在的量子色动化学。这里类似把质子和中子等粒子，都看成是“平等的人”，但在结构的代表性上，类似政权、政党现象中，领导核心和其他成员的编码作用是不同的。构造一对和3对卡西米尔平板效应的量子色动几何“游戏”及量子色动化学生成元“游戏”，这种分层级的“卡西米尔元素周期表”膜世界，由此产生氧核、碳核、氮核及其变体等类似张乾二式多面体的量子色动化学能源器。

它能否说明氮化物高位错密度的自发极性反转原子机理呢？因为氮元素N（Z=7）包含的7个质子，并不像：

氧元素O（8）：Z=（3×N）+（4×n）=（3×0）+（4×2）=8。

碳元素C（6）：Z=（3×N）+（4×n）=（3×2）+（4×0）=6。

氧核包含的8个质子可组成3对平行正方形的立方体，碳核包含的6个质子可组成一对平行三角板的正五面体。氮元素的奇是：

氮元素N（7）：Z=（3×N）+（4×n）=（3×1）+（4×1）=7。

氮气是两个氮原子结合氮分子，化学式为N₂，为无色无味气体。氮元素虽不含“好质子数”说的“8”和“6”，却同时包含“8”和“6”半整数“4”和“3”。这个“混合优势”，一方面说明氮气化学性质很不活泼，它的这种高度化学稳定性与缺“好质子数”说的“8”和“6”弦方结构有关。但另一方面2个N原子结合成为氮气分子，总体包含的14个“质子数”，正好是“8”+“6”的结合，也就有潜力发生自发极性反转原子类似的氮化物高位错密度现象。

以上卡西米尔效应平板量子色动化学研究的质子组学研究，是希望绕过放射性核污染，找更大的能源利用。它也类似20国集团首脑会议，或联合国首脑会议，把问题和现象集中、明确，就能看清楚。

5.量子色动脑学计算机与卡西米尔格点

1）量子色动脑学与量子色动化学对应

卡西米尔平板效应格理论、格密码中的“格”和“格点”，在物理学和化学中都有应用，在生物学中也能或也有应用吗？这里联系2022年11月号《环球科学》凯尔茜•爱德华兹教授，发表的《大脑中的拓扑星座》，介绍一点有关“量子色动脑学”与“格点”原理。

借助非拓几何的撕裂、粘接的分析，类似量子色动化学计算机能把相当于卡西米尔力平板的“量子色动几何”科学“细节”设计出来。如形成一个最简单的平面需要3个点或4个点，即3个点构成一个三角形平面，4个点构成一个正方形平面。卡西米尔效应需要两片平行的平板，三角形平板就需要6个点，这类似碳基。正方形平板就需要8个点，这类似氧基。那么“量子色动脑学”分析，也有类似的大脑中网格细胞表示空间位置的形状模式？

例如，人类激活脑中网格细胞时，所处位置呈规律且重复的点图案，发现环面可能是网格细胞表示空间的固有形式。这好理解：借助吴京平教授《柔软的宇宙》书中的“图16-2 虫洞”，类似卡西米尔效应的平行平板，可以用一张或两张都行。一张长方形的硬纸片，弯曲成U字形的马蹄形状。可以看成两张平行的长方形的纸板，平行长板的一端被弓形式弯曲连接起来。“虫洞”通道连接上下两张平行长方形板，是在其正中，各挖了一个圆孔，又各自在圆孔口向内安装了类似一个漏斗形的衔接，表示“虫洞”。但要形成环面固有形式，卡西米尔效应的平行平板对应的四方边线，上下都要像马蹄形状被弓形式弯曲连接起来，再用拓扑学的不撕裂、粘接但可任意拉伸的规则，变为“甜甜圈”的形状，就完成了。

2）量子色动脑学计算机点滴应用谈

现代物理学和生物学今后向何处去？量子起伏影响的核内质子量子色动化学卡西米尔平板间收缩效应，类似电报编码老式发报机。这种泛化，联系人体眼睛视网膜、耳朵耳膜和薄薄树叶外表有两面，也具有类似量子色动脑学计算机的量子“编码”效应。

再把量子编码泛化联系序列熵，其实“信息”是超越物质和能量具有统一功能的。因为从非物质的语言编码，到物质的基本粒子的量子三旋编码，万事万物虽然是各种各样的“编码”，但类似编码对同一个人，既可以是普通人也可以是首脑。

“量子色动脑学”这时就可以再用拓扑学对形状中的“虫洞”进行分类和计数，通过分析脑神经数据转换的图所构建的一系列单纯复形，能提取出包含重要信息的“顽固洞”的列表。将大脑看作一个大规模的交通图，大脑活动时发出的电信号和化学信号就沿着这些道路传输。大脑图谱看上去像一个点的集合，这些点代表神经元。一个单纯复形由多个不同维度的三角形搭建而成，一个三角形可能从一个四面体中延伸出来，并在一点上与另一个三角形相交。

如此复杂，大脑图谱拓扑分析的许多应用，都要基于强大的新型工具量子色动脑学计算机，才能得以实现。其实，量子色动脑学计算机，也可以联系前面说的卡西米尔效应平板量子色动化学研究的质子组学，也可以涉及类似20国集团首脑会议或联合国首脑会议等现象。

【7、非拓几何统一莫比乌斯带与克莱因瓶量子纠缠】

1、2022年物理诺奖解黑洞信息佯谬理论统一模式

从2022年诺贝尔物理学奖说黑洞信息佯谬的理论解决，无数的科学家都作出了巨大贡献，不少成果获得了诺贝尔科学奖等荣誉。但理论的最终解决到实际应用，仍然给人以多头、复杂在云里雾里之感。

当然这些努力，越来越清晰接近“最后的一公里路”──从理论最终的统一解答来说，也许黑洞信息佯谬要求的量子纠缠，其实就集中非拓几何统一莫比乌斯带与克莱因瓶的模式上。仍以吴京平教授的《柔软的宇宙》书中，173页的“图14-7 莫比乌斯带只有一个面”，和174页的“图14-8 克莱因瓶”来说。这和他书中197页的“图16-2虫洞 ”及“图16-3卡西米尔效应 ”，解答理论是紧密相关的。

莫比乌斯带（图14-7），由德国数学家莫比乌斯（1790--1868）和约翰•李斯丁于1858年发现。它是个弯曲的二维面，在三维空间里面反扭了一下。这是一个没有正反面的二维空间，纯粹只有一个面。假想有一种二维的小人，生活在这种二维空间之内，它就会发现，当它转一圈返回出发点的时候，居然成了原来的镜像，完全颠倒过来了；在继续再跑一圈，又正过来了。从自然到社会都感受到过这里拓扑学的魅力。例如，我国上世纪70年代末开始的“改革放开”、“一国两制”，也许也类似莫比乌斯──这不是姓资姓社，而是“贫穷不是社会主义”的翻转和国家复兴的重要，能感受到这里非拓几何的魅力。

克莱因瓶（图14-8），由德国几何学家菲立克斯•克莱因（1849--1925）1882年提出。它是一个有限无边的面，但它也只有一个面。因为克莱因瓶是三维的，要想实现只有一个面，必须有第四个维度来帮忙，就如同莫比乌斯带一样。二维空间，要想实现只有一个面，就必须在第三个个维度里面反扭一下。

克莱因瓶比莫比乌斯带撕裂粘接难做，应用也少。莫比乌斯带的概念被广泛地应用到建筑，艺术，工业生产中。除小说外，至今介绍学习克莱因瓶的书少，也许也有没感受到过它的非拓几何魅力。

但是由于莫比乌斯带与克莱因瓶都只有一个表面，这为解决收集处理“事件视界”内外表面上的“信息熵”带来了方便，而以前解答黑洞信息佯谬的成果都还没有说清楚。例如，贝肯斯坦--霍金的面积熵公式S=（Akc^3）/（4hG），推证出黑洞的热力学熵与黑洞视界的表面积成正比。但这里的“信息熵”并不等于“事件视界”的表面积。

因为类似萨斯坎德的“持球跑进”，把“事件视界”类比人的眼睛，光线粒子进入大脑，信息类似“持球跑进”进入连接“黑洞”的“虫洞”管子。设黑洞“信息熵”光线粒子像一个球面一样，是封闭的所能包含信息量的最大可能的熵值，这取决于球的边界面积而不是体积。正是在“持球跑进”的细节的考量中，因圆球要与圆管的内壁相切，S设为物质熵A球面穿过观控相对界的圆眼孔面积S=πR^2，可看作全息界的信息熵。想象一束短暂的光线从观控相对界的一边垂直射入，这里唯一的要求就是这些虚拟的光线都是从观控界膜的类似离子通道进入或录入的“信息熵”。球的直径切面圆的面积S=πR^2，与信道“虫洞”管子圆的直径切面圆的面积是相等的。

贝肯斯坦--霍金面积熵公式中，A=黑洞事件视界的面积，h=普朗克常数，G=牛顿引力常数，c=光速，S=信息熵，k=玻尔兹曼常量。以上如果设h、G、c、k等常数都为1。由此A=4πR^2=4S，那么黑洞熵S=A/4，推证出黑洞的热力学熵与黑洞视界的表面积成正比。

2、莫比乌斯带解黑洞信息佯谬两大理论功能

1）内外量子纠缠事件视界理论的统一

以上贝肯斯坦和霍金推证出黑洞的热力学熵与黑洞视界的表面积成正比，但解决的难题还很多。例如，吴京平教授的《柔软的宇宙》书中197页的“图16-2虫洞”解决的黑洞信息佯谬图，还不是类似莫比乌斯带的半边卡西米尔效应的平行平板图──是用一张长方形的硬纸片，弯曲成U字形的马蹄形状。即可以看成两张平行的长方形的纸板，平行长板的一端被弓形式弯曲连接起来。“虫洞”通道连接上下两张平行长方形板，是在其正中，各挖了一个圆孔，又各自在圆孔口向内安装了类似一个漏斗形的衔接，表示“虫洞”。

“图16-2 虫洞”中的量子纠缠，是两个位于上下平行平板外边表面黑洞口边不同的粒子，代表纠缠的量子对，并用沿弓形弯曲平行纸板外边这端表面的信道线，将上下量子对各自对应连接起来的。这里存在一个问题：“持球跑进”的类似光之球，是与“虫洞”圆管的内壁相切，进入或录入“虫洞”管子视界表面的“信息熵”，大部分是留在上下平行平板的内表面的。即这里的量子纠缠，两个位于上下平行平板内表面的黑洞口下边不同的粒子，代表纠缠的量子对，沿弓形弯曲平行纸板下边这端表面的信道线，将上下量子对各自对应连接起来，并不能与两个位于上下平行平板外边表面黑洞口边不同的粒子代表纠缠的量子对相通。但如果采用莫比乌斯带模式，就不一样了。

即在弓形弯曲平行纸板的另一端，采用把其中的一个平板端反扭翻个面，与另一个平板端连接，形成类似的莫比乌斯带，就可解决。

2）自旋避错码与冗余码统一显暗物质能量编码

但黑桐信息佯谬量子纠缠深度学习莫比乌斯带，是“事件视界”统一处理信息熵的收集分发，没赛过于粒子自旋对信息熵的编码──万事万物通过眼睛等人体器官进入大脑，并不还是万事万物，而是信息编码了的物质、意识，这类似从自然数、实数莫比乌斯带化为虚数、复数。科学也类此，从相对论的宏观进入量子论的微观，类似地陀螺自旋的自然数、实数，进入黄志洵教授祝贺2022年诺贝尔物理奖的文章，《不算迟到的胜利》中说的：“笔者另有看法，自1965年以来用以识别可通过离散测量来描述的纠缠，例如测量一个量子粒子的自旋方向，然后确定这一测量结果是否与另一个粒子的自旋相关”。

其实，量子粒子的自旋从来不是实数形象，也不是类似陀螺。这里莫比乌斯带化被作为类似虚数、复数，黄志洵教授的“另有看法”却认为量子自旋，还是类似陀螺自旋的自然数、实数，能搞“虫洞”式的地球人造卫星。当然，我们1965年在大学读书时，也不知道“莫比乌斯带”数学，当时我们跟着盖尔曼夸克编码模仿开辟类圈体“三旋编码”，写作《基本粒子的结构不是类点体而是类圈体──向现代理论物理学中的类点体论挑战》一文，采用的自旋模型还是类似游泳圈的平凡圈体，虽然也是“三旋”──面旋、体旋、线旋，但平凡圈体的线旋也只有正、反转两种──虽已有量子粒子的自旋是复数的思维。

陀螺的自旋是“避错码”──错了，就不能动，类似遵循的泡利的不相容原理；能对应所有测量到的基本粒子。而魔方的旋转是“冗余码”，不遵循泡利不相容原理，却能对应所有测试设想到的暗物质、暗能量基本粒子。球面和游泳圈式环面处理类似面旋、体旋、线旋编码的排列组合，只有三种态：单动态、双动态和三动态。直到1979年1月1日挑战初稿刻印出，我们向国内发行的几本科学杂志投稿问路时，这种三旋避错码能够完成当时国际上已公布的上、下、奇异、魅等四种夸克及其红、禄、蓝三种类型、量子数，以及对应的重子。

就在1979年与我们同龄的美国人工智能专家道格拉斯•霍夫施塔特的书《GEB──一条永恒的金带》，获普利策大奖的书轰动了美国。四川人民出版社1984年6月出版了该书，被我们读到。虽然书名中的"G"，指数学、数理逻辑专家哥德尔(Gdel)，"E"指画家埃舍尔 (Escher)，"B"指古典音乐大师是巴赫(Bach)，其实最使我们关注的是书中联系的“莫比乌斯带”，那才真是“一条永恒的金带”。因为我们1978年12月回老家盐亭县农村探亲，找玉龙公社林业员文武同志，用蜡纸刻写再油印出几份的初稿《基本粒子的结构不是类点体而是类圈体──向现代理论物理学中的类点体论挑战》，1979年初先后寄给《科学通报》、《物理学报》等国内几家杂志投稿问路，都被退稿，到1984年这时看，我们论文中的不足，也十分明显──如夸克不止4种，而是6种。

自然界中的事物都并非只有单一层面，物质有从基本粒子到原子到分子到有机化合物大分子的层次结构，生物有从细胞到组织到器官到生物整体的层次结构，天空中卫星、行星、恒星构成太阳系这样的星系，星系又组成星团、星协、总星系，与之相似事实上都与各层面间的相互缠绕有关。霍夫施塔特的“永恒的金带”联系的“莫比乌斯带”，比“文革”仍在开放的武钢图书馆中，我们读到普利高津的“耗散结构”线旋思维还多彩──把一根橡皮水管压扁成类似纸带，左右手各拿一端，左手一端不动，右一端反扭纸带有两种对接法：一种反时针扭转接法，称之“左斜”；一种顺时针扭转接法，称之“右斜”。

把这两种“莫比乌斯带”式的橡皮水管像轮胎打气一样充气吹涨，再看似能作“耗散结构”式的线旋，这与平凡的游泳圈的线旋只有一种不同：“莫比乌斯带”式橡皮水管“左斜”和“右斜”是两种，属于不平凡线旋。面旋、体旋、线旋的自旋每种各自还有正、反转的不同。由此对比，我们1979年前研究的平凡环圈态作的编码练习，设面旋、体旋、平凡线旋等的正、反符号字母分别为：A、a，B、b和G、g。1984年研究“一条永恒的金带”以来，纠正为设面旋、体旋、平凡线旋、不平凡线旋等的正、反符号字母分别为：A、a，B、b和G、g，E、e，H、h。其中大写代表正旋，小写代表反旋。

2002年起出版的《三旋理论初探》和《求衡论──庞加莱猜想应用》等书早就挑明，暗物质为宇宙量子冗余码。1986年第2期《华东工学院学报》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》，以及《交叉科学》杂志1986年第1期发表的《从夸克到生物学》等论文，详细公布的环量子三旋规范夸克立方周期全表，按广义泡利不相容原理及夸克的味与声的避错选择原则看待，这是属于显物质的“量子避错编码”。众所周知粒子自旋编码，难在要合符现代宇宙学测量获总质量(100%)≌重子和轻子(4.4%)+热暗物质(≤2%)+冷暗物质(≈20%)+暗能量(73%)的测量。即整个宇宙中物质占27%左右，暗能量占73%左右。而在这27%的物质中，暗物质占22%，重子和轻子物质占4.4%的结果。三旋理论初探能办到吗？

正因三旋理论引进“莫比乌斯带”式分辩的非拓几何，分为：“不平凡线旋”圈“左斜”和“右斜”各两种及其各自正反转，共E、e，H、h四个字母符号。“平凡线旋”圈是普通环面，它的线旋只有正反转G、g两个字母符号。但这6个G、g，E、e，H、h字母符号因同属线旋，是不能单独同时进行排列和组合的双动态，三动态编码的。

球面的自旋主要是面旋、体旋两类及其各自正反转，共A、a，B、b四个字母符号分别对应。类圈体也能面旋、体旋，与之组合能编码。三旋的面旋、体旋、线旋编码对应整个宇宙中物质占27%左右，暗能量占73%左右；在这27%的物质中，暗物质占22%，重子和轻子物质占4.4%的基本粒子编码，还是比较复杂。中学数学里学过排列、组合的知识还不够，因为对应暗物质、暗能量的“冗余码”，类似魔方、魔环是多种自旋组合，可以不遵守“不相容原理”。而占4.4%的基本粒子编码属于“避错码”。那么现在球面加圈面的自旋密码具有多少不同结合状态呢？单动态好办，A、a，B、b和G、g，E、e，H、h无论排列、组合、冗余码、避错码都不计较，是10种。

双动态就麻烦了，排列、组合、冗余码、避错码，A、a，B、b和G、g，E、e，H、h等10个符号，总计的排列、组合，和具体的双动态球面和类圈体就又有不同。双动态要分为7个单列计算再合并。

总计的排列=10×9=90；总计的组合=（10×9）÷（1×2）=45。双动态要分为7个单列，第1个是球面只单独存在有的面旋、体旋A、a，B、b的4个编号，排列=4×3=12；组合=（4×3）÷（1×2）=6。

但这6个组合中同类面旋、体旋各自正反转组合是冗余码，即Aa和Bb两个要去掉，实际组合=6--2=4。同理，面旋A、a和平凡线旋G、g，以及不平凡线旋“左斜”E、e；不平凡线旋“右斜”H、h等还有三个组合。体旋B、b和平凡线旋G、g，以及不平凡线旋“左斜”E、e；不平凡线旋“右斜”H、h等，也还有三个组合。它们也是实际组合=6--2=4。以上共计是有7种分别，每种的避错码只有4个，7×4=28种。那么三动态也是这样复杂吗？是的。

三动态不同的只能是类圈体，球面要排除在外。总计的排列和组合A、a，B、b和G、g，E、e，H、h等不管，所以总计的排列=10×9×8=720；总计的组合=（10×9×8）÷（1×2×3）=120.。三动态实际是要分为3个单列，第1个是圈面的面旋A、a和体旋B、b与平凡线旋G、g等6个的编码，排列=6×5×4=120；组合=（6×5×4）÷（1×2×3）=20。但这6个组合中的A、a、B、b、G、g等6个编号，以其中的A、a、B、b作3重组合=（4×3×2）÷（1×2×3）=4，即AaB、Aab、BbA、Bbb都是冗余码，即有4个。同理，其中的A、a、G、g以及B、b、G、g，分别作3重组合，各自也有4个是冗余码。所以第1个A、a、B、b、G、g等6个作三动态，避错码=20--（4×3）=8个才正确。

第2个和3个是圈面的面旋A、a和体旋B、b与不平凡线旋“左斜”E、e，以及与不平凡线旋“右斜”H、h等分别6个的编码作三动态，同理，各自避错码也是8个。所以类圈体作三动态编码，实际的组合避错码=8×3）=24个。即三动态是一个圈子同时作三种自旋动作，但要排除其中两种动作是同一类型的情况，是24种。

一个圈子同时作四种自旋动作不存在，连冗余码都不是，这是被作为“禁止”的情况。所以统计环量子的三旋自旋，单动态、双动态和三动态加起来，共计的组合避错码=10+28+24=62种，而能作标准模型62种基本粒子符号动力学编码。再统计总共的排列编码=10+90+720=820种；总共的组合编码=10+45+120=160种。

实际总共的排列编码=10+84+360=454种；总共的组合编码=10+28+60=98种。所以从总质量(100%)≌重子和轻子(4.4%)+热暗物质(≤2%)+冷暗物质(≈20%)+暗能量(73%)的测量看来，重子和轻子(4.4%)占36与单动态加双动态组合编码的避错码=10+28=38种，或者与单动态加三动态组合编码的避错码=10+24=34种，是符合的。

在上世纪60年代到90年代，我们研究环量子三旋规范夸克立方周期全表时就发现，物质与暗物质的量子编码，可定义物质为宇宙量子避错码；暗物质为宇宙量子冗余码。自旋作为量子色动语言学，被看成编码，是一种量子符号动力学的“任意子”。而彭罗斯推证牛顿和爱因斯坦引力公式统一说：“在物理、力学中，如何针对具体问题构造引力张量效应泛函，在物理、力学问题有不同的数学信息学编辑技术”。更为奇特的是，量子比特指一个量子比特与经典计算机中一个比特有两个基本态一样，也具有两个基本态，但它可以同时处于这两个状态。可能态数为2^n，n为量子比特的数量。

三个量子比特就有2^n=8个可能态。“三缝实验”涉及“量子众特”高维量子计算机的优势，是能摆脱二进制代码──比如一场足球赛，通常只想到两个结果：“赢”或者“输”，这可以用两个量子态来表示，因此在量子世界中使用一个量子比特就够了。但是如果再加两个结果，比如“弃权”和“平局”，那么一个量子比特就不足以描述所有的结果，而需要两个量子比特。但在四态系统中，一个量子就够了──在量子计算机中被称为“量子囚特”。

对于相同的数据量，高维量子比特又称为“量子多特”──只需要更小的系统就能满足计算需求。理论证明这个优势，给特定用途的量子计算机带来性能提升。“量子众特”、“量子囚特”、“量子多特”和“高维量子比特”，联系基于超构透镜阵列制备高维量子纠缠光源，制备超越传统的电子计算机和量子计算机的“比特”和“量子比特”概念的“量子众特”、“量子囚特”、“量子多特”和“高维量子比特”原理的等最新概念理论，人类还等待着研制出名副其实的可运行的高维量子比特计算机，哪有量子计算机信息安全佯谬，再提供新思路？

即量子计算机是以量子态作为信息的载体，人们已提出用光子、电子、原子、离子、量子点、核自旋以及超导体中的库柏对等物理系统作为量子比特的方案，这使量子行为与经典物理的联系更紧密，从而为科学的发展提供了机遇。这是因为它揭示出经典物理概念天生的不足，从而，非引入三旋概念莫属。

3、克莱因瓶解黑洞信息佯谬两大理论功能

1）撕裂粘接克莱因瓶两大区别的意义

比莫比乌斯带更精彩，非拓几何也许还是克莱因瓶──在数学领域中是指一种无定向性的平面，比如二维平面，就没有“内部”和“外部”之分。克莱因瓶在拓扑学中是一个不可定向的拓扑空间。克莱因瓶相当于四维空间的莫比乌斯环。克莱因瓶的确就像是一个瓶子。但是它没有瓶底，它的瓶颈被拉长，然后似乎是穿过了瓶壁，最后瓶颈和瓶底圈连在了一起。如果瓶颈不穿过瓶壁而从另一边和瓶底圈相连的话，我们就会得到一个轮胎面(即环面)。如果把克莱因瓶沿着它的对称线切下去，竟会得到两个莫比乌斯环。

克莱因瓶在三维空间中是破裂的，最少要有一个裂缝，如果有两个裂缝的话，它必然是两条部分相连的莫比乌斯带，同样n条莫比乌斯带也可以组合成一个有n个裂缝克莱因瓶。和我们平时用来喝水的杯子不一样，这个物体没有“边”，它的表面不会终结，它也不类似于气球。一只苍蝇可以从瓶子的内部直接飞到外部而不用穿过表面（没有内外）。也许我们今天说的宇宙，就类似克莱因瓶。

这里的关键，是要搞清楚撕裂粘接克莱因瓶，有两大区别的办法，它们也各自象征对应不同的意义。

一种是类似一个封闭的橡皮膜气球，用一根指头向它施压，一直压到穿过对面橡皮膜延伸到气球外面，形成细长的橡皮膜管，指头都不穿开头橡皮膜，直到这个橡皮膜管再与原来的气球粘接，捅破这处的内外橡皮膜。这里伸出的橡皮膜管，表面实际是气球的内面。

这也许有点像彩虹、海市蜃楼，有时出现在空中或地面的虚幻。

另一种是类似一个两端开口的橡皮膜纸管，拉伸拉长拉细一端的纸管口，再弯曲倒回与原先的纸管中部粘接，并捅破这处的纸管膜钻进去，再继续在原先的纸管内向另一端延伸，直到快要对齐时，把延伸的纸管从内往外翻，去与原先的纸管口粘接。类似只在这里才显示点内层。这种模型有点类似宇宙演化到生物，进化产生我们人类与自然的交流。如果宇宙进化真能产生“宇宙人”，也类似这种做法。

2）从自然到社会克莱因瓶非拓几何模式的普适性

21世纪克莱因瓶深度学习量子纠缠非拓几何，为从宇宙自然、人类社会到抽象“点内空间”的量子弦、宇宙弦、虫洞等量子信息隐形传输路线等现实性之间选择的实体，提供了从理论基础到实验设计构造模型的平台。例如2016年10月诺贝尔物理奖就打开了其中一个未知的世界，物质可以以一种奇怪的状态存在。

三位科学家证明超导现象能够在低温下产生，因在物质拓扑相变和拓扑阶段理论发现取得重大突破而获奖──在上世纪70年代早期，当时的理论认为超导现象和超流体现象不可能在薄层中产生。他们利用先进的数学方法来研究不同寻常物质状态，如超导体、超流体或磁膜等；具体采用拓扑学作为研究工具，推翻了这一理论，证明了超导现象能够在低温下产生，并阐释了超导现象在较高温度下也能产生的机制──相变。这里的超导现象和超流体现象等薄层，也可以看作类似的克莱因瓶，但不具有普适性。

如果把我们所处的整个宇宙看作类似的克莱因瓶，普适性是这个大的克莱因瓶内还存在大大小小的克莱因瓶组合叠加，它们延伸出来再弯曲倒回与原先主体粘接的细管，大大小小奇特无比。从上面说的撕裂粘接克莱因瓶的两大方法来分类，主要是正能量和负能量两类。

负能类今天能看到的，一是如新冠肺炎病毒疫情全球暴发流行，二是如核讹诈战争乌云下的土地占领冲突。但总的来说还是正能量类的居多，最显著收益的，是全球放开的国际、国内旅游，其次如学校教育、医疗卫生、货币金融等系统的成功推行，总之有说不完例子。

这里我们想从个人的切身体验，说一说“举一反三”类似克莱因瓶，“通读与选读”也类似克莱因瓶。前者是1959年我们在四川盐亭县农村的玉龙中学读初中，教我们语文的叫张百川老师，他曾是部队的文化教员，得肺病治好后转业到地方。当时上完主课都是劳动，一次在元宝山顶劳动，张老师和我们在一起，就诚恳叫他说点我们学习存在的缺点。张老师直言不讳地说：“就是不能举一反三”。

这使我们想起一件事，当时的语文考试有一道重要题是词语解释。