彭罗斯用里奇张量研究引力开创新时代

彭罗斯用里奇张量研究引力开创新时代

爱因斯坦的许多发现，可以说都受里奇张量的“收缩”启示。最著名的就是的1915年11月25日爱因斯坦写的广义相对论引力的方程式是：R_uv-（1/2）g_uv R=-8πGT_uv。此式中左边第一项R_uv，是里奇张量，如果是针对的是圆周运动，正如李政道先生说：物理学不是数学；数学比较容易，物理更难。如果真正从物理读懂相对论的，是彭罗斯的话，那么从里奇张量出发：广义相对论的引力在国际可分为两大学派：爱因斯坦学派和彭罗斯学派。

爱因斯坦学派是国际最大的主流之一，因为从弹性膜模型你会感到，爱因斯坦对引力里奇张量效应的模拟解释，好像非常直观明白好懂──是空间弯曲，也是时空弯曲；而且联系简单的牛顿万有引力公式类似的韦尔张量，还能联系上量子论──但爱因斯坦对引力里奇张量效应的这种模糊的解释，有一种误导，是认为“里奇张量”数学很简单，以为只是一种数学计算方法。如著名留美科学家王令隽教授就是这种认为，也是国内外用简单数学的形式反相反量的根源。

彭罗斯对引力物理有过许多重要贡献，但在1965年前，彭罗斯也没有注意到“里奇张量”的奥妙。1965年微波背景辐射后，彭罗斯从“恒稳态宇宙”学派，与时俱进到支持“大爆炸宇宙论”，一开始，以及以后和霍金一道证明了广义相对论的奇点的不可避免性，提出了黑洞的捕获面，以及克尔黑洞的能层概念，但都不能包括引力是作为一种“单边主义”存在的自然现象。直到1989年彭罗斯在英国出版《皇帝新脑》一书时，才把“里奇张量”作为量子引力效应中唯一的大数据，与联系简单的牛顿万有引力公式类似的韦尔张量量子引力效应，并驾齐驱，写进广义相对论引力的方程式R_uv-（1/2）g_uv R=-8πGT_uv的标准解释──彭罗斯在《皇帝新脑》《时空本性》和《通往实在之路》等书中，非常直观明白作的是：引力还指有星球，是当有被绕着的小卫星作圆周运动时，才发生的体积减小变形效应。

a）韦尔(Weyl)张量，是囊括类似平移运动的相对加速度，在单向的对球面客体的拉长或压扁作用。这与直线或不封闭曲线运动的牛顿力学和韦尔曲率的潮汐形变等对应。b）里奇（Ricci）张量，是当球面客体有被绕着的物体作圆周运动时，整体体积有同时向内产生加速类似向心力的收缩或缩并、缩约作用。即里奇曲率有体积减少效应。

到2007年湖南科技出版社，翻译出版彭罗斯的《皇帝新脑》一书后，量子引力“里奇张量”效应概念，才在我国得到普及──这种对“反相反量”的打击，是颠覆性的。但真正把“里奇矢量”、“里奇流”做响，还不是彭罗斯，而是2016年获得被承认“庞加莱猜想”证明的俄国年青数学家佩雷尔曼。“里奇矢量”、“里奇流”概念之所以意义重大，是因为超越电子、原子、分子到质子、中子，再到中微子、夸克、引力子、量子等旧物理脑洞，类似《环球时报》2020年10月9日，发表北京交通大学王元丰教授的《诺贝尔奖过时了吗？》的文章中说：“物理、化学、生理学/医学这些科学……21世纪与过去大为不同，正在发生……以人工智能、大数据、物联网、5G等为代表的新兴技术为动力”。为啥“里奇矢量”、“里奇流”概念能代替电子、原子、分子到质子、中子，再到中微子、夸克、引力子、量子等这些概念，又能处理好这些概念，推动人工智能的未来呢？

这就如《神秘的六维世界》一文中左芬教授说的“小弦论”概念──“弦论也有一些旁支，维度可以不那么大，这样问题或许没那么严重。这里有一支很神秘的，叫做小弦论”。1989年佩雷尔曼读了彭罗斯的《皇帝新脑》一书，把“里奇矢量”发展为“里奇流”。而“小弦论”就像“里奇流”，变成了类似“曲率流”的“里奇曲率流”、“里奇熵流”──什么叫“百年未有的大变局”？什么叫“全球化新时代”？很多“新时代”精英脑洞大开，其实是还停留在原先的“武统”和“文统”两极上，不知还有第三极──“科统”、“柯统”──类似2020年我国抗击新冠肺炎病毒疫情胜利证明的“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“柯猜弦论”的表达。

为啥美国等西方国家2020年的新冠肺炎病毒疫情不能控制？因为只想“甩锅中国”，每天公布的只是新冠肺炎病毒疫情受感染的人数，以及死亡的人数，从不公布每天治好新冠肺炎病毒疫情的人数──“科统”--“柯统”。我国却跟美国等西方国家不同，从2020年1月底开始“封城”、“隔离”、强调“戴口罩”──类似“武统”、“武卫”；在舆论、宣传上强调“人民性”、防控的重要性──类似“文统”、“文攻”等两极，但我国还第三极──公布每天治好新冠肺炎病毒疫情的人数──“科统”--“柯统”；又如我国抗击新冠肺炎病毒疫情胜利后，还给战斗在一线的医务工作者授奖。中国“科统”还有在2020年1月人民日报出版社传记编辑室第一任主任陈志明先生，亲自审稿，出版了叩问地球、叩问宇宙、叩问量子，梳理中、西医药“柯统”结合殊途同归的科学前沿的90余万字的《中医药多体自然叩问》一书。

“科统”--“柯统”的重要和必要，例如，2020年全球面对来势汹汹的突发疫情，原先决定要召开的国际重要的领导人大会，他们的威信再大，保卫得再严密──类似“武统”和“文统”，最好的办法还得召开“视频连线”会议──在隔离的两个或多个空间中，能互通信息──类似“空心圆球不撕破和不跳跃粘贴，能把内表面翻转成外表面” ──类似“科统”--“柯统”。“里奇流”等为啥能翻新电子、原子、分子等显概念？这也如左芬教授2020年11月15日在“科学网”的个人博客专栏，发表的《科研与科普》一文中说：

“我的失败，并非是因为我个人的智商或是能力问题。在我从事科研的大部分时期，我一直追随着主流的研究方向，亦步亦趋。直到大约四五年前，我开始对主流的研究方向产生了怀疑。其诱因是多方面的，一方面是因为主流的研究方向，始终不能给出令人信服的原理或纲领。但更多的是接触了众多的小众思想，包括文小刚的呈展论，李∙斯莫林的圈引力等科普文章和书籍出版，结果也仅仅在一潭死水中激起了微微波澜而已──由于这些理论距我先前的研究方向较远，刚开始接触的时候是非常困难的。而我最终能完全理解这些深奥的理论，是接触到众多不同声音之后，我也开始反思：为何物理学会走到如今这种死气沉沉的地步？为何一种僵化丑陋的研究框架会垄断物理学界数十年，而几乎毫无建树？早在上世纪八十年代，杨振宁就表示：‘（粒子物理学的）盛宴已过’。可是完全没有人理会”。