哈密尔顿--田猜想科普解读看百年大变局

哈密尔顿--田猜想科普解读看百年大变局

1、汉密尔顿--田刚猜想初心与赵正旭难题

四川科技出版社2002年出版的《三旋理论初探》一书，开篇“三旋数学”第一章“三旋与流形”的第1.1节“自旋结构”就讲：“著名科学家、诺贝尔奖得主杨振宁教授提出过一个猜想：自旋是一种‘结构’。为了证明这个猜想，我们在不改动欧几里德对点的定义的情况下，再补充三条公设：（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。”

虽然“物质存在有向自己内部作运动的空间属性”被首先设定为“公设”，意思是不必去证明。但作为类似补充的“引力”类型，使得近20年间不得不去证明它的物质意义，就是要说明的“自旋冗余码”联系“暗物质”──暗物质很重，自然就有向心的“引力”。

初等数学的统一，其实是分为算术代数、几何拓扑、三角函数等三类；基础科学的统一，其实也是分为数、物、化三类。“统”有统的好处；“分”有分的好处。中国科技大学教授陈秀雄、王兵对“哈密尔顿--田猜想和偏零阶估计猜想”的证明，如果说汉密尔顿和田刚的初心，仍然是要继续完善“庞加莱猜想”的外猜想──类似“赵正旭难题”，或叫 “柯召──赵华明猜想”，或叫“庞加莱猜想外定理”，或叫“柯猜弦论”说的：“空心圆球不撕破和不跳跃粘贴，能把内表面翻转成外表面”的求证，而且不学四川科技出版社2007年出版的《求衡论──庞加莱猜想应用》书中，对“柯猜弦论”类似的物理--几何拓扑类型方法的证明，而继续沿着汉密尔顿和田刚的初心类似实质属于“1→1”、“0→1”、“1→0”；1=1；1=1=…=1；1=1；1=1=…=1；1+（-1）=0；0+0=0；0+0+…+0=0的算术代数类型方法去证明，其科普解读仍然以“里奇流”的去“熵”收缩作解释：

1）空心圆球外表面和内表面相对来说，是两个分开的正、负圆球表面，用苏步青教授等编的《微分几何》一书定义的“奇点”方法，可证空心圆球外表面和内表面能分别收缩到“奇点”，类似“1→0”的“偏零阶估计”猜想，而得证。

其次，利用曹天予教授出版的《20世纪场论的概念发展》一书提供的关于“奇点”的第二种定义──封闭的真空不可分也是“奇点”，即a）空心圆球内表面包围的类似真空的区域，也可收缩到“奇点”，类似“1→0”的“偏零阶估计”猜想，而得证。b）空心圆球外表面，反向包围的类似真空的区域，也可收缩到“奇点”，类似“1→0”的“偏零阶估计”猜想，而得证。c）环面实体以外包围的中心虚空部分，对应自然数0，不是无限可分的。即无限可分的还是等于0。这类似一个不可穿透的球，所以把离开环面的中心虚空部分，也可等价看成“奇点”。即它是不容易分割下去的近乎“端”的意思。这种奇点来源于环又不说是环的智慧，微分几何、拓扑学没有讲，也没有定义。但霍金、彭罗斯说的裸黑洞、黑洞裸点，就关联这类“奇点”。

2）“哈密尔顿--田猜想”证明；将一个空心圆球外表面和内表面用对应的经纬度线，在其表面密密分成若干里外对应的三角形和四边形。而同一个空心圆球，整体的外表面的面积是大于整体的内表面的面积的。当同一个空心圆球内外表面密密分成若干里外对应的三角形和四边形，仍用苏步青教授等编的《微分几何》一书定义的“奇点”方法，都可分别收缩到“奇点”，类似“1→0”的小块里奇流收缩，那么同样同时若干里外对应的三角形和四边形小块里奇流收缩，空心圆球外表面上就有“空”出来的一小点地方，让空心圆球内表面上一个收缩的小块里奇流去补充，即从内外点与点之间连接的一维“弦线”类似的“桥”或“管道”，从内表面转移到外表面。同时它在内表面上“空”出来的一小点地方，也可让空心圆球外表面上的一个小块里奇流的收缩到，能从内外点与点之间连接的一维“弦线”类似的“桥”或“管道”，从外表面转移到内表面。这种过程的反复连续，直到双方最后一个完成通过，即“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“哈密尔顿--田猜想”得证。

以上“哈密尔顿--田猜想”的证明是最简要的。特点是时间起点必须从内到外开始，即时间熵流是先从内到外一个方向。

2、柯猜弦论证明及暗物质分布的计算方法

A、柯猜弦论证明与哈密尔顿--田猜想证明的不同

陈秀雄、王兵两位教授证明的“哈密尔顿--田”和“偏零阶估计”猜想，是在英文版的《微分几何学杂志》上发表的，不熟悉英文和高深数学的中国科技人员看不懂，而且大多数的中国人也看不到《微分几何学杂志》。因此可以将以上类似简要科普说明的方法，同样移植去与庞加莱猜想联系超弦理论之魂的“柯召──赵华明猜想”──“柯猜弦论”的简要科普证法作对比，这有什么不同呢？

其实我国原有的自然国学，无论是无限可分还是阴阳五行的奇点论，都毕竟不是现代版的“奇点”论。但它们仍与川大的数学家们改编的数学难题：“不撕破和不跳跃粘贴，能把空心圆球内表面翻转成外表面”结合了。这是川大流出的数学与科学殿堂之外的三旋理论的奇迹般的一次偶然结合──赵正旭老师，四川射洪市人，1963年他从川大数学系毕业分配到今天中国科技城绵阳市的盐亭县中学初中部当老师，在一次和盐中高中部的学生私下交谈活思想中，透露了川大数学系已经抛弃不愿再提的研究课题。赵正旭老师说话无意，但《求衡论──庞加莱猜想应用》一书的作者之一，却留心装着赵老师的话。这位那时还是盐中的高中生，后来知道这道难题跟庞加莱猜想有关，一晃钻研了43年，随着佩雷尔曼2006年证明庞加莱猜想获得菲尔茨奖，2007年终于《求衡论──庞加莱猜想应用》一书拿出了答案。

1)仍然用以上“哈密尔顿--田猜想”说明的方式；将一个空心圆球外表面和内表面用对应的经纬度线，在其表面密密分成若干里外对应的三角形和四边形。而同一个空心圆球，整体的外表面的面积是大于整体的内表面的面积的，这将对后来的里奇流量子产生内外不同隐秩序标记。因为当同一个空心圆球其表面密密分成若干里外对应的三角形和四边形，仍用定义的“奇点”方法分别收缩到“奇点”，类似“1→0”的小块里奇流收缩，那么同样同时若干里外对应的三角形和四边形小块里奇流收缩量子，仍会留下有内外不同隐秩序的标记。

到此转入类似不同数学的物理方法──这类似“羊过河”的寓言故事：河上有座独木桥，一只白羊和一只黑羊分别从桥两头同时走上桥，走到桥中间要过河，而又互不相让。如何办？把这个图案化为一维的弦线，引进到空心圆球内表面翻转成外表面，在球的内外表面上作对应两点之间的连线，搭成一维的“桥”，变换为“羊过河”问题。但从数学上看，独木桥和粒子对，是一个不存在“场”和多粒子的景观条件，揭示了弦、粒子和自旋之间三者的必然联系。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，但这不是高等智慧和物理的解法。

2）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。

道理就像《羊过河》寓言中的独木桥的弦图，是拟设独木桥变形为弦线，可类比萨斯坎德的《黑洞战争》一书中的“持球跑进”，和特霍夫特的全息信息守恒的疑难解答。即类似空心圆球内表面和外表面连接的“弦线”桥，两只羊在桥中间碰头的“转点”，有类圈体宽窄三旋式的自旋能化解矛盾──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，只在一条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与其组合旋。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，有存在量子论类似的“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，由于是“转点”式的内外的交流──是在同一段管线内运动，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，与体旋的组合旋，只在遇到体旋时才有一次被选择，这本身也产生“间断”，这是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，要用普朗克尺度来截止，这也涉及小数点后面的无理数或有理数的位数计算。由此，联系把普朗克常数的数量级比作针尖，一个数量级中从1至9可容纳9个连续自然数，即在针尖上可站9个天使，只有一半对一半普朗克常数的嵌合被选择。

3）即使类似“8”形球串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，也可以是在一维的弦或虫洞。而且这种空心圆内外表面只有一“点”在连接；这个“点”即使拉长变为一维的线段，从拓扑结构和庞加莱猜想来说，仍是与球面同伦的。现在把空心圆球内表面比喻的“0”或空心圆锥体，收缩到一“点”；因为一个圆锥体的表面与另一个圆锥体的表面翻转，必须经过顶对顶的交点；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”，只可四舍五入有限可分成的一半对一半。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”，翻转为外表面的那个“半点”。再虚拟这个翻出的“半点”，经过两个“半点”组合放大成球面，这也仍是与球面同伦的。

以上“柯猜弦论”的证明虽然比“哈密尔顿--田猜想”的证明复杂得多，但特点是时间起点不必从内到外开始，即时间熵流可以在内和外两个方向都能进行。因为从内表面翻转到外表面有一种面积放大隐秩序标识，所以它们即使在外表球面上循环时有确定的方向，能代表的时间熵流，也不属于霍金说的“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。

B、暗物质分布估计方式的计算

以上“柯猜弦论”的物理结合三旋数学抽象的解法，背后的底气是还可以延伸暗物质分布估计方式的计算──这是一个在基于泰勒桶、泰勒球卡西米尔效应类型的结果。卡西米尔力效应的主要特征，是两个平行平板类似能隙，由此还可以结合特斯拉量子泛旋磁球电动机等模型，联系来研究泰勒桶、泰勒球，而延伸为卡西米尔泰勒桶、泰勒球模型，甚至还可以延伸联系平行宇宙、多宇宙模型，为卡西米尔平行宇宙、多宇宙模型。

例如，“三旋动画视频”可以把“三旋动画”推广到“泰勒桶”变形“泰勒球”。从“泰勒球”联系三旋理论对类圈体的三旋定义：面旋──类圈体绕垂直于圈面的中心轴线旋转；体旋──类圈体绕圈面内的任一轴线旋转；线旋──类圈体绕体内环圈中心线的旋转，这与湍流研究联系的“球绕流”、“ 绕流球”有同工异曲之妙。

泰勒桶是指两个水桶套在一起，两桶之间充满流体，一个桶转一个桶不转。但如果说只有内筒的转速，大于外筒转速时，才能有泰勒桶现象；而外筒转速大于内筒转速时，不会形成泰勒桶现象，这也不确切。这只能说明其中的流体需要“搅拌”。桶的高度大于桶的半径很多的泰勒桶，外表看像一根圆柱，称为“泰勒涡柱”。

这种同心圆柱旋转套筒内的环隙纵截面上，有类似泰勒涡的涡存在，可导致压力在径向和轴向都有波动。这里径向压力的波动正是里奇张量效应，而轴向压力的波动，如果还能产生传播移动现象，情况要复杂一些，因为它的传动既含有韦尔张量作用的效应，也含有里奇张量作用的效应。如果把这种“泰勒涡柱”流动称为“里奇流”，可联想全封闭的“泰勒球”。该球是指两个球套在一起，两球之间充满流体，一个球转一个球不转的情况。

泰勒桶由于两个桶之间，能形成螺旋环流，可定义一旋转为成环状层流；二旋转为成不规则圈状层流；三旋转为成蛇圈状层流。但从严格的数学自旋定义看，“泰勒桶”、“泰勒球”和“ 绕流球”不是完整的理想的自旋。这不要紧，因为一般人对“自旋”、“自转”、“转动”的语义的理解分别不大。三旋理论通过拓扑学、微分几何与微分流形等数学，第一次对“自旋”、“自转”、“转动”作了规范和定义。但没有读过《三旋理论初探》一书的人，可能对“泰勒桶” 之间的流体的“旋”和“转”，是不作区别的。“泰勒球”的“层转”、“圈转”和“蛇转”综合为“球绕流”，把类圈体三旋定义推广到“泰勒桶”、“泰勒球”和“ 绕流球”，可以运用到气象学、航天航空学、电机学里面去。因为地球的大气层，就夹在地面和太空之间。而电动机和发电机的定子与转子，其电磁场量子也有类似。

例如在电机学中，一是电动机和发电机的转子及其上面的绕组线路制作，可近似联系“泰勒桶”、“泰勒球”和“ 绕流球”。二是转子和定子的绕组线路中的电流或感生电流，与磁场磁力线之间的缠结，也可近似联系其“层转”、“圈转”和“蛇转”的图像。

在气象学中，大气环流、风雨雷电、云雾冰雪的“层转”、“圈转”和“蛇转”，可近似联系“泰勒桶”、“泰勒球”和“ 绕流球” 的图像。在航天航空学中，飞机、宇宙飞船以及各种高空飞行器，可近似联系“泰勒桶”、“泰勒球”和“ 绕流球” 的“层转”、“圈转”和“蛇转” 的图像。

在光纤通讯中，光谱是环量子三旋的自旋排列组合的变化，由能级跃迁体现出来的。即环量子三旋也类似扭量球、泰勒球、绕流球。等等。由此还可以把“泰勒桶”引进到21世纪量子弦学的研究。在《求衡论》一书中，根据庞加莱猜想的变换和共形变换，如果把真空和时空的整体规范变换，产生的“开弦”和“闭弦”对应的球与环，称为第一类规范变换。那么庞加莱猜想定域规范变换，“开弦”产生的“杆线弦”及“试管弦”，“闭弦”产生的“管线弦”及“套管弦”，就称为第二类规范变换。

说“套管弦”类似“泰勒桶”、“泰勒涡柱”的形态结构，是因闭弦环面一端内外两处边，沿封闭线不是向自身内部而是分别向外部一个方向的定域对称扩散，变成类似“试管弦”管中还有一根套着的管子。此管子可以两端相通，但如试管弦也有极性。杆线弦和管线弦则没有极性。四种弦的直径也可以在普朗克尺度的数量级范围，而且也可以使它的整个长度与直径比类似一根纤维。

1992年有科学家将编织概念引入圈量子引力，表示编织的这些态，在微观很小尺度上具有聚合物的类似结构。从“开弦”和“闭弦”引出的“杆线弦”及“试管弦”、“管线弦”及“套管弦”作纤维看，是能够把诸环编织构成一个3维网络，或者作成布一样的编织态的。所以无论是宇宙弦还是量子弦，它们无处不在，类似夸克海、海夸克、色荷云，成为21世纪的新以太论。以上泰勒桶、里奇流以及弦论第二类规范变换等数学，可以更准确、精细、全面地来研究弦论与基本粒子及其超伴子、暗物质、暗能量等的统一。

1）“泰勒桶”说明物质和能量类似是由三个部分构成的：桶、流体、搅拌棒。因流体要装桶或要流动，以杆线弦及试管弦、管线弦及套管弦等4种结构对应，杆线弦是全封闭。只有试管弦、管线弦及套管弦等3种符合，占75%。可射影约73%的暗能量。剩下25%的杆线弦，如果射影约27%的物质，说明杆线弦射影的是搅拌棒和流体。这使弦论和暗能量、暗物质及显物质有了联系。

2）因为这和以黎曼切口轨形拓扑的25种卡-丘空间模型，编码对应的25种基本粒子也不矛盾了。道理是这25种轨形拓扑是全封闭的，只可射影基本粒子的“超伴子”或场粒子。同时轨形拓扑的“超伴子”也可射影流体，是装入泰勒桶的，这让各类基本粒子，与其超伴子，既能分开，又是合而为一，也解答了欧洲对撞实验为什么找不到超伴子。而基本粒子作为显物质，还需要配上适当的搅拌棒才完善，所以用搅拌棒来筛选占约27%物质中的显物质和暗物质成为可能。

3）因为只用杆线弦射影搅拌棒，会有争议，即试管弦、管线弦及套管弦也可参与其竞争。所以4种参选每种只占约6.8%，这是接近占4.4%的重子和轻子物质的上限。说明宇宙要造的显物质，其精密度、准确度、精确度都达到三高才能胜出。那么桶与搅拌棒的配合，有多少种组合呢？哪种组合才是合格的呢？以里奇张量和里奇流的结合结构域要求的计算表明，只有套管弦配杆线弦的结合结构域合格，才能射影占4.4%的重子和轻子物质。因为泰勒桶指的是能形成泰勒涡柱。涡柱代表的圈套圈，既可对应“麦（麦克斯韦）学”的电磁波链，又可对应“薛（薛定谔）学”的波函数线性与非线性的孤波链。套管弦的中空部分，正对应波圈中空的“缩并”。

4）而其他能作容器的只有试管弦，再各配杆线弦、试管弦、管线弦及套管弦作搅拌棒的组合，但它们中被淘汰原因，还有如：大试管弦中配小试管弦，类似大桶中放小桶，有类似液体浮力对小桶排斥一样，是不稳定结构，使它们的得分大打折扣。其次试管弦中配套管弦也类似。反过来看套管弦的环隙中，配试管弦或管线弦，或套管弦的组合，被淘汰，还有环隙本身尺寸就小，作为搅拌棒不能比杆线弦做得更小，因此容易卡壳，使它们的得分大打折扣。实际以上细分的组合共是8种，每种入选也只占约3.4%，这是接近占4.4%的重子和轻子物质的下限。如果放宽条件，只对试管弦配试管弦、套管弦配套管弦这两种同类的组合，以违反类似泡利不相容原理为由作淘汰，就只有6种，每种入选只占约4.5%；与占4.4%的重子和轻子物质的误差只0.1%。这正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%)。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。