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1# 贡嘎山
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 王德奎 发表于: 2021-1-30 15:44:37|只看该作者回帖奖励|倒序浏览|阅读模式

[自然科学文小刚首创从弦转凝聚态的探索

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文小刚首创从弦转凝聚态的探索
A凝聚态物理数学从张天蓉到文小刚
弦理论所失,是只顾试图解决表面上的不兼容的两个主要物理学理论:量子力学和广义相对论,并试图创造的描述整个宇宙的“万物理论”。然而这项理论非常难测试,以及需要更多的时空维度来应付对我们所描绘的宇宙所知的四维空间。这些隐藏的维度,可能卷起到非常小,以至于我们无法发现它们;而弦论到处可测试是在凝聚态。
张天蓉教授在博客《量子英雄传-26-凝聚态中的对称破缺》一文中提到三位创建凝聚态物理数学的科学家:费米、朗道和安德森,但他们都不是从弦理论转换的,而是从常规的一般的物质有固、液、气三态开拓的。她说传统的科研方法以还原论为主,古希腊的科学就是从“追本溯源”,即“还原”开始的。所谓还原论,就是认为复杂系统可以化解为各部分之组合,并且,复杂体系的行为可以用其部分之行为来加以理解和描述。例如,物质由分子组成,分子由原子组成,原子又由更深一层的基本粒子组成,依次类推,构成了物质结构中越来越小的层次。还原论的方法便是逐层级地回答问题,期待深一层的结构能解释上一个层次所表现的性质。如此下去,科学演化的路线似乎归结为一条还原的路线,最后追溯到一个“终极问题”。
费米的液体理论,是让在处理多粒子的凝聚态物理中,继续使用单粒子图像,这已经是很深的知识了。朗道和安德森说来是“循序渐进”──初中物理就告诉我们的固、液、气三态知识,在后来的现代物理研究的结果之中,才将“物质三态”的概念扩大,有了等离子态、波色-爱因斯坦凝聚态、液晶态等等。再后来又扩展细分到物质的许多种不同的“相”。这是根据物质的对称性及其破缺的方式来研究相和相变的方法,也被称为“朗道范式”,可以说由此方式才催生了凝聚态物理。即朗道对连续相变建立的数学模型,提供了一个统一的描述。朗道教授认为:连续相变的特征是物质的有序程度的改变,可以用序参数的变化来描述。或者更进一步可看成是物质结构的对称性的改变。物质相之间的互相转换被称之为“相变”。
因为固、液、气三相的变化,相应地伴随着体积的变化和热量的释放(或吸收),这一类转换叫做“一级相变”,它们的数学意义是说:在相变发生点,热力学中的参量(比如化学势)不变化,而它的一阶导数(体积等)有变化。后来,实验中不断观察到的物质相及相变的数目多了,一级相变的概念便被扩展到“二级”、“三级”……N级相变,分别用热力学量的N阶导数来区分。这些N级相变,被统称为“连续相变”。对凝聚态物理做出开创性奠基的另一位大师,是2020年才辞世的美国物理学家菲利普•安德森(1923-2020)。他在对称性破缺、高温超导等诸多领域都做出了重大贡献,1977年获的诺贝尔物理奖。1972年安德森在《科学》杂志上发表的“多则异”(多则异)的论文,针对一切归于最简单粒子的还原论,提出各种不同物质层次形成不同分支的层展论,被认为是凝聚态物理的独立宣言。
因为安德森认为:还原并不能重构宇宙,部分之行为不能完全解释整体之行为。高层次物质的规律不一定是低层次规律的应用,并不是只有底层基本规律是基本的,每个层次皆要求全新的基本概念的构架,都有那一个层次的基础原理。也就是说这个世界不同于还原论,还有另一种视角“层展论”(或称整体论)的观点。层展论既不属于还原论,也不反对还原论,而是与还原论互补,构成更为完整的科学方法。安德森以凝聚态中的对称破缺为例,说明层展论能把朗道说的凝聚态物理中的相变与物质结构中对称性的变化联系在一起。安德森是采用把从高对称到低对称的过程叫做“对称破缺”;相应的,反过来的相变则意味着“对称恢复”。然而,如何判断对称性的“高低”呢?特别有时候会将“对称性”与“有序性”等同起来,但这两个概念的“高低”程度,正好相反:越有序的结构,对称性反而越低。
用数学的语言来描述的话,液态时,如果将空间坐标作任何平移变换,系统的性质都不会改变,表明对空间的高度对称。而当水结成冰之后,系统只在沿着某些空间方向,平移晶格常数a的整数倍的时候,才能保持不变。所以,物质从液态到固态,对称性降低了,破缺了。从连续的平移对称性减少成了离散的平移对称性。或叫做:固态破缺了液态的连续平移对称性,即晶体是液体的任意平移对称性破缺的产物。相比于液体,晶体的粒子密度出现了空间上的周期调制,因而更加有序,而从无到有的周期调制的变化,便可以表征物质从液体结晶为固体时的相变。对称破缺分为两大类:明显对称性破缺和自发对称性破缺。第一类“对称破缺”的原因是自然规律决定的,是因为某些物理系统本身就不具有某些物理规律对应的对称性。如果用数学语言来描述这种对称性破缺的话,就意味着:物理系统的拉格朗日量或哈密顿量,明显具有某种不对称性的项。
所以物理学家们越来越认识到,分别单独地研究固体或液体,都远远满足不了实际情况的需要。特别是掺和进了低温物理之后,固体物理的研究转向了对大量粒子构成的各种体系的研究。这些系统中的粒子具有很强的相互作用,在各种物理条件下,不仅仅表现为固态、液态、液晶态、等离子态,此外还有超流态、超导态、波色子凝聚态、费米子凝聚态……,对这些千姿百态以及它们互相转换的研究,便构成了凝聚态物理。而从弦理论转换到凝聚态,我们要首推的第一人是文小刚──文小刚教授是在美国把超弦理论学到手之后,就把超弦理论投入到物质凝聚态,用投影构建法构建了“弦网凝聚”研究。
这是21世纪第一、二个10年开始以来的学术交往,我们联系到上海交通大学吴新忠教授和北京北方工业大学李小坚教授等博士,但他们都说超弦理论不行了。吴新忠博士还说我国超弦理论早先研究的专家李新州和李淼教授等,已经不研究超弦理论了。但读1981年考入美国普林斯顿大学,师从国际弦理论大师威滕教授学习超弦理论的文小刚教授的《量子多体理论──从声子起源到光子和电子起源》一书(2017年已是高等教育出版社2004年以来第四次出版),才知道超弦理论被文小刚教授1989年“拟设”为“拓扑序”、“量子序”、“自旋液体”和“弦网凝聚”等数学描述,引进到凝聚态物理学,到1999年后成为现在主流凝聚态物理,已被证明是成功的研究──文小刚教授的“弦网凝聚”,实际类似改头换面的中医药传统理论的集成。如果说翁经科教授是在国外从事类似空心圆球内外表面翻转,延伸中医药+西医药交叉模式的科技精英,那么文小刚教授也同样是一个在国外从事类似空心圆球内外表面翻转,延伸中医药+西医药交叉模式的科技精英──文小刚与翁经科的不同,是文小刚在理论和数学上为创造量子色动医药智能机器人作准备,而翁经科则偏重物质手段及疗效。

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2# 四姑娘山
 楼主|王德奎 发表于: 2021-1-30 15:45:22|只看该作者
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B文小刚教授及其弦网凝聚简介
文小刚,1961年生,西安人。1977年考入中国科技大学,1981年考入美国普林斯顿大学,师从国际弦理论大师威滕教授学习超弦理论,1987年获得博士学位。随后转向凝聚态物理看到《潜科学》等杂志后,1989年首次提出“拓扑序”概念,他引入对称保护拓扑相等概念,建立分数量子霍尔效应拓扑序理论和边缘态理论,预言双层量子霍尔体系中的超流/超导现象;揭示拓扑序和量子序的弦网凝聚的本质,并用弦网凝聚提出了统一光和电子等理论。1991年文小刚到美国麻省理工学院任教,1995年被提升为教授。2002年当选美国物理学会会士;2017年获国际凝聚态物理最高奖巴克利奖。2018年文小刚获国际理论物理中心狄拉克奖。
文小刚教授的《量子多体理论──从声子起源到光子和电子起源》一书,已经出版10多年了;文小刚自己不写科普本,解读《量子多体理论》的科普书至今也没有,而且大、中学校也缺乏教这种数学的老师──这可以拿霍金的《时空的大尺度结构》和文小刚的《量子多体理论》两本书,到大、中学校对理工老师进行测量,看占到1%没有?文小刚教授说:“在科学中,只有能被实验检验对错的论述,才有意义。只有答案能被实验检验对错的问题,才有意义”。但文小刚教授用的却是高等数学的计算方法,这像古斯提出“暴涨宇宙论”,看似荒谬,也是用的高等数学计算方法一样──古斯为了解决磁单极、视界、平坦三大难题中的磁单极问题,拟设让宇宙进入的“过冷”状态,是一个亚稳态。古斯计算这种能量最低的稳定态“真空”,在“正常”的宇宙大爆炸模型中,这么一点时间内宇宙的大小,只会在总共10 -35秒的时间内存在──不是真正稳定态的亚稳态“假真空”。
文小刚教授计算的“弦网凝聚”,也追溯到能量最低层次的“真空”层级。那什么是“弦网凝聚”呢?在《量子多体理论──从声子起源到光子和电子起源》一书第10章开头的353页中说:“真空充满了任意大小的弦网状物体,这些弦网组成了量子凝聚态”。在该页底边的注释是:“‘弦网凝聚’是指任意大小的弦网状物体的凝聚”。但该书353页中还说道:“弦网理论和标准的超弦理论是不一样的。在标准的超弦理论中,所有的基本粒子,包括规范玻色子,都对应与超弦理论中小弦的不同振动模式。而在弦网理论中,真空充满了和宇宙一样大的大弦(或大弦网)”。对于从事中医药和西医药的人来说,读《量子多体理论──从声子起源到光子和电子起源》一书都是一件痛苦的事──弦网凝聚是一种超越对称破缺的新的序──拓扑序:分数化、任意子、演生规范理论、自旋液体都是拓扑序框架下的内容。
这些物理对理解高温超导的机制,都是很重要的。文小刚教授本人就是高温超导理论的大家;拓扑序的概念,就是在高温超导机制的研究中诞生的。1989年文小刚教授回到普林斯顿大学,已经变换追求物理之美的兴趣──凝聚态物理理论框架,最重要的就是朗道的费米液体理论和对称自发破缺理论,但他认为,这个理论框架不够完美,或者,没有到物理最底层的实质。于是他展开了漫长的寻找世界本源的历程,找到了“一锅面条汤”和“量子信息世界”──弦波动,就像一锅开水中的面条一样:面条汤──弦网液体,是文小刚教授借用弦理论中的思想,在那里基本粒子都从零维的点模型变成了一根根一维的弦,弦的振动、卷曲、缠绕的方式决定了粒子的质量、电荷、自旋等性质。如果假设我们的世界是由无数根看不见的“弦“组成,弦在不断随机波动地涨落,就像一锅开水中的面条一样(有的面条是个圈),形成了“面条汤“弦网液体。找到了量子世界的以太,那么光就是弦网的密度波(只有横波分量)。但即使在凝聚态物理学家们眼中,有点像粒子物理学家看那些做弦论或膜论的科学家一样,文小刚教授的“面条汤”──弦网液体──弦在真空不断随机波动地涨落,就像一锅开水中的面条一样的理论,最先也曲高和寡。
有难以理解的网友说:“如果不是文小刚教授的心血,我会毫不犹豫的把它当做民科理论。据我的粗浅了解,他把量子信息看做是物质的本原,而原本的由基本粒子组成的我们熟知的宇宙万物看做是量子信息的激发态”。这使我们想10多年前的2005年,四川景盛集团有限公司董事长罗正大先生,把他刚在四川科技出版社出版不久的第三本书《不可视觉物质──暗能量和量子外力》寄给我们读。对于“量子外力 ”,它的微单元是属于球量子还是环量子的先验图像和经验图像,罗正大先生没有直说,但他对量子外力满状的描述是:现实宇宙类似“一锅盐渍蘑菇汤”,物质类似“蘑菇”,量子场类似“盐分”;还说满状的宇宙量子外力对地球的“包裹”、“囚禁”,以重力的表达形式直达地心。罗正大先生说,不可视觉物质是满状的暗能量,充满整个宇宙空间,对类似天体的可视觉物质是有全包围、收缩和聚集的作用。这里即使罗正大先生把量子外力论的不可视觉物质的微单元的先验图像与经验图像,解读为球量子;但他的量子外力论的不可视觉物质,还包括与量子外力收缩特性对偶的量子斥力。量子外力论根据宇宙可视觉物质和不可视觉物质相互转换的能转质、质转能的两种转换方式,物质在量子外力的作用下,建立起源自物质核心的量子斥力发射机制,可形成典型的纬进极出的质能交换体系。
为啥文小刚教授那“面条汤”比罗正大教授那“蘑菇汤”神奇?只因一百多年前,当年经典物理陷入的危机之一,就是光的载体──以太到底是否存在?迈克尔逊--莫雷的实验证明光速是各向同性的,也就是说经典的以太并不存在。但一百余年后的今年,已经是量子力学的物理时代,量子形式的以太会有么?我们清楚地知道光是一种电磁横波,但是什么东西的振动产生了电场和磁场,又是什么东西的振动产生了光?文小刚教授带着一个从本科时期就孕育的物理问题,思考出了新形式的以太──量子色动“弦网凝聚”。
这个想法很简单,因为光是横波,而液体是不能传播的──液体里只有如声波等的纵波,固体里面不止有横波也会有纵波,所以必须寻找到一个既不是液体也不是固体的物质。文小刚教授借用弦理论中的思想,在那里基本粒子都从零维的点模型变成了一根根一维的弦,弦的振动、卷曲、缠绕的方式决定了粒子的质量、电荷、自旋等性质。如果假设我们的世界是由无数根看不见的“弦”组成,弦在不断随机波动地涨落,就像一锅开水中的面条一样(有的面条是个圈),形成了“面条汤”--弦网凝聚──找到了量子世界的以太,那么光就是弦网的密度波(只有横波分量)。文小刚很显然认为,他对弦网世界里电磁场也很容易得到解释──不过是弦网端点分布造成的结果而已。
即他的这锅“面条汤”巧妙地利用弦的概念,统一了光子和电子/夸克。而电子和夸克可以组成一切原子,这些都是凝聚态物理中最基本的研究对象──就像粒子物理学中的弱电统一模型甚至大统一模型,无处不在的希格斯场让粒子拥有了质量。在凝聚态物理学中,无处不在的弦网液体形成了光子和电子,我们的世界因这锅“面条汤”而变得鲜活。而且对弦网究竟是什么?文小刚说,其实就是量子世界的“长程纠缠”。用这种长程纠缠的概念,可以推导出麦克斯韦方程和狄拉克方程──这是现代物理学中最基本的方程,也很有希望统一描述所有的基本粒子。进一步为了更清楚地描述弦网凝聚思想,文小刚借用了量子计算机中的量子比特概念──量子比特其实代表的就是空间中的量子相互作用信息。
量子比特的元激发,就像固体中声子元激发一样,会产生准粒子。不过这里的“准粒子”就是光子和费米子,由于长程纠缠弦网凝聚的作用,光子和费米子可以稳定存在。我们的空间充斥着无数量子比特(好比一个巨大的量子计算机),其基态就是真空,而其激发态就是基本粒子,其运动造成的结果就是电磁波。但有人说,文小刚的《量子多体理论:从声子的起源到光子和电子的起源》确实有启发性,但他的弦网液体理论解释电子,是讲“如果面条不是个圈,那么它的端点就正好对应一个带电荷的费米子──它就是电子或夸克……把电子、光子解释成像声子那样的低能激发,可能确实是事实,但这个图像还是不会令人满意(即它不可能是终点)。弦网凝聚打一个比方,声子是格点的振动激发,声子是解释清楚了,但格点的物质承担者是什么?是原子分子,其本质是什么?这还是需要解释。最终,这是一个无限循环的无法穷尽的解释。古印度认为世界就在一只乌龟上,那么乌龟在什么上面?又在另一只乌龟上面,无法穷尽的乌龟等于没有解释。可能世界在乌龟上确实是事实,但这幅图景还是没有穷尽。

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3# 峨眉山
 楼主|王德奎 发表于: 2021-1-30 15:45:57|只看该作者
我们认为很少有人读懂文小刚教授的《量子多体理论──从声子起源到光子和电子起源》一书的真谛──如果不配合研读清华大学丘成桐数学科学中心访问教授、美国纽约州立大学石溪分校终身教授顾险峰教授的《计算共形几何》、《离散曲面的变分原理》等著作,很难理解文小刚教授的弦网凝聚与顾险峰共形弦网的数学暗含:两家结合,则可开创未来中医药革命──量子“色动革命”;而两家分开,则仍只前进在科学传统的“武装革命”上。此话怎讲?
西医药后来居上,翻转赛过中医药,并不在于阴阳、五行、气血、经络等理论的量子、生物、生理、物理。化学等解释上,而是在“武装”上──如今到医院看病透视,西医药“牛”的是有核磁共振、CT断层扫描、X光心电图片和超声波B超等先进的检测仪器,但未来这不算很“牛”。为啥?核磁共振、CT、X光和B超等,无非利用的是电子、光子和声子等微观基本粒子的穿透能力,获得的底片大部分还是宏观尺度的信息;西医药医生观看底片分析,还是以宏观尺度的图像,和类似初等数学运算的方法,在制定疗效精准的方案。但这不是未来人工智能大数据、云计算的超基因测序提升的中医药基础上的疗效精准。此话怎讲?因为对照文小刚教授的《量子多体理论──从声子起源到光子和电子起源》一书的研究,通过类似凝聚态物理实验数据,结合高等数学微积分等更高层次数学的复杂推理、运算的方法,已经能说明电子、光子和声子等微观基本粒子的起源。
这是超越生命细胞、超基因测序等层次,深入到量子色动力学的“弦网凝聚”层次极限的解读。但文小刚教授的“弦网凝聚”也如中医药的气理论或气血理论一样,还只是一种“拟设”。所以也可以把中医药的气理论或气血理论联系“弦网凝聚”理论,来提升几个层次──这并没有什么障碍。中医学的“气”或“气血”概念,源于古人对人体生命现象的观察。如呼吸时气的出入;活动时随汗而出的蒸蒸热气;细胞的健康就也来源中医药所说的气和血:人体的血液为细胞提供了营养需求,氧气则为细胞提供氧化反应的氧气来源等观察,产生了对气的朴素而直观的认识。加之在气功锻炼中体悟到的气在体内的流动,于是在朴素认识逐渐积累的基础上进行推测、联想、抽象和纯化,逐渐形成了人体之气,是人体中的能流动的细微物质的概念;随着认识的深入,建立了中医药学的气学或气血理论──本来气与血,两者对立又是统一体:异名同源,一源二歧,但又汇合为一。
若以阴阳属性言:气属阳而生于阴;血属阴而生于阳。血从火化、气由水生,这又是阴阳互根的客观规律。气为血之帅,包含气能生血、气能行血、气能摄血三个方面。血为气之母,包含血能养气和血能载气两个方面。中医历来强调养气活血;气血之气主要应属于“宗气”范畴,同时又与诸气存在着密切联系,因为人体诸气统为一体,这是祖国医学整体观的特征。从宗气论什么是血?认为血就是从中焦脾胃受纳的水谷精微之气,通过消化吸收上精于心,又经过心的气化作用,遂变为赤色的血液,而流行于脉道中,资营着人的机体和生命。
气血学说的形成始于秦汉时代,最早的记载见于当时问世的医学巨著《黄帝内经》中。书中以阴阳气血、脏腑、经络为主导,阐述了治疗或预防疾病的要旨,实质上就是调整脏腑经络的气血阴阳,即“疏其血气,令其调达而致和平”;加之后世医家的医疗实践,逐渐地丰富和发展气血学说的内容。与文小刚教授的“弦网凝聚”相似,气是无定形的体质,又是一切生化的本原──“弦网凝聚--气”在自然科学中运用甚广,只从中医药学而言,也非常复杂。
但为啥中医药学的“弦网凝聚--气”学说,赛不过文小刚教授的量子色动“弦网凝聚”理论呢?说到底中医药学的“弦网凝聚--气”学说缺乏结合高等数学微积分等更高层次数学的复杂推理、运算的方法,还仅类似初等数学运算的方法──微积分要求精准到“瞬时点”,这就出现一点的多矢量指向,即类似希尔伯特空间的张量计算,而出现偏微分方程、实变函数、复变函数、泛函等推理计算。同样是牛顿力学第二定律公式的求加速度,在初、高中的物理学中,用初等数学运算的方法就可以计算得到。但在大学的物理学中,就要教用微积分方法,为啥?为更精准,为今后的大工程建设──初等数学运算的方法是一种平均,类似中医药学传统的朴素而直观的认识,也类似西医药学“牛”的核磁共振、CT、X光、B超等的看底片的方法──人类命运共同体还停留在类似“中医药学”和“西医药学”争“权”、争“霸”,以“核讹诈、核威胁”相向而行“言不由衷”的两分裂阶段。
但量子色动力学、量子色动化学、量子色动弦网凝聚的逐渐丰富和发展的“色动革命”出现却会不同。例如,文小刚教授的《量子多体理论──从声子起源到光子和电子起源》,是2003年由牛津大学出版社出版的书,但我国为赶超国际先进水平,及时翻译几乎与原书同时出版,可见“弦网凝聚”理论的重要。事实也是这样,“弦网凝聚”与拓扑绝缘体和新型高温超导材料等中新物理现象的发现分不开。例如1987--1994年获中科院凝聚态物理硕士/博士学位、2020年11月19日出任南科大校长的原清华大学副校长的薛其坤院士,曾领导实验研究团队与清华大学、中科院物理所、斯坦福大学的研究者合作,历时4年实验了逾千个样品,终于找到一种叫做磁生拓朴绝缘体薄膜的特殊材料,并从实验中观测到“量子反常霍尔效应”,获得2018年度国家自然科学奖项中唯一的一等奖。
但是文小刚教授的牛津大学版《量子多体理论》一书,学习非常难懂。我国有研究生说:“我是学凝聚态物理的,现在在上量子多体理论这门课,教材是文小刚的,但几乎听不懂,推导太复杂了!难啊!我的研究方向是轨道物理,属于强关联方面的,偏向实验方面的定性分析,有谁是做这个的,一起交流一下”。有导师回应说:“《牛津大学研究生教材:多体系统的量子场论》数学难度较大,对于初学者学习起来有一定困难。但对于攻读凝聚态各相关专业的高年级研究生和相关领域的研究人员,是一部非常有用的参考书──文小刚把凝聚态物理学提高了一个层次,从更为统一的角度来看问题,他甚至认为凝聚态物理比粒子物理层次更高,而且扩展传统凝聚态物理概念,虽然他的结论不一定对,但是方向是对的。如果看完这本书将会对凝聚态物理体系有更好的把握。这本书关于多体理论的基础写的不够,但可以参照其他多体书籍来看,而且就算数学推导看不懂,能够读懂其间的文字,明白他的思路,也已经收获了这本书大部分内容”。
这里回应说的是:多体系统的弦网凝聚量子场论,是从电动力学、量子电动力学、量子场论力学、量子色动力学,迈向量子色动弦网力学的层次,但还没有引爆与量子色动化学相连的未来量子“色动革命”。为啥?文小刚教授还缺少一个像顾险峰教授这样的高等数学家的结合──因为把他们两者的数学结合,在西医药“牛”的核磁共振、CT断层扫描、X光心电图片和超声波B超等先进的检测仪器的基础上,做出更“牛”的医药“弦网凝聚-气”机器人或无人驾驶疗效精准“弦网凝聚”中医药机器人,将是另一个“与狼共舞”的华为任正非总裁所说5G出现:一是文小刚教授和顾险峰教授都是中国人,他们在美国等西方搞类似“空心圆球内外表面翻转”的中医药“翻转”成功,或西医药“翻转”成功,都应说“中医”。
类似“黑箱”,需要“拟设”去打开。“拟设”──是著名凝聚态物理学家文小刚教授,2004年在我国高等教育出版社出版的《量子多体理论──从声子起源到光子和电子起源》一书中,多次出现的概念。例如,在该书第9章第1节《投影建构量子自旋液体态》中,提到“通量相的平均场理论和平均场拟设”,说“选择与格点有关的化学势……为了叙述的方便,我们称‘基态期望值’为自旋液体的‘拟设’”。总之,《量子多体理论──从声子起源到光子和电子起源》一书中,从“序的一种新的分类”涉及的“拓扑序和量子序的概念”,到全书结尾第10章《弦网凝聚──光和费米子的起源》,说的“序”、“拓扑序”、“量子序”、“自旋液体”和“弦网凝聚”等等概念,都可以视为一种“拟设”。原因文小刚教授在第10章《弦网凝聚──光和费米子的起源》开头就说得很清楚:“长期以来,费米子和规范玻色子都被认为是基本且不可及的……即使到现在,2D自旋液体是否真正存在也不是很清楚。但是,这并不表示最初的想法是错的”──“拟设”,文小刚教授的《量子多体理论──从声子起源到光子和电子起源》一书,把传统中医药理论的“拟设”,与“序”、“拓扑序”、“量子序”、“自旋液体”和“弦网凝聚”等等概念联系起来,可以新编一本书:为《医药多体理论──从中医药起源到西医药起源和中西医结合》。

4# 金佛山
 楼主|王德奎 发表于: 2021-1-30 15:46:44|只看该作者
因为文小刚教授的《量子多体理论》一书,如果把“量子”改设为“人”,作为“人类个体”不可再分的最小单位,也能成立。但正如在《量子多体理论》一书中类似“图1•2 物质不同序的分类”和“图8•7”所说:“序的一种新的分类,阴影框中的相,可以由朗道理论描述,其他则不能由朗道理论描述 ”一样,仅仅把“人类个体”多体分为类似“量子序”,还不够,下面还分类似“拓扑序”。例如,“统一的宇宙统一的理论”网主编李小坚教授,就说前沿基础科学的超弦理论不行了,要用美籍华人龚天任博士的“龚学”来统一。龚天任博士有“拟设”科学的自由,但“量子序/拓扑序”需要世界实践的比拼。李小坚教授和龚天任博士的不同,是李小坚承认有这种世界实践的比拼。如李小坚教授在他的“统一的宇宙统一的理论”网,就转载了2019年7月23日文小刚教授做客中国科学院物理研究所,作的题为《物理的新革命──量子信息:物质和相互作用的起源》的科普报告。只不过李小坚教授把标题改为《文小刚:物理学的新革命──凝聚态物理中的近代数学 | 众妙之门》。
龚天任博士和文小刚教授,同在美国,作为麻省理工学院终身教授和格林讲席教授文小刚,与龚天任博士世界实践的比拼已经有数十年了。文小刚教授正是在学懂了超弦理论之后,把“拟设”引进到凝聚态物理的实践,把“窄”理论变成大家的“宽”应用,见到曙光。
文小刚教授说的量子序/拓扑序来解读,恐怕大多数中医药专家理解也困难。文小刚教授在中国科学院物理研究所的演讲说得很明白:“物理学的每一次重大革命,则往往伴随着新数学的引入。从数学的眼光看待物理学,并阐述凝聚态物理中的近代数学。在他看来,范畴学、代数拓扑等近代数学理论在物理学中的应用意味着,近代数学不是一个仅仅关于‘数’的学问──以范畴学为代表的近代数学,更是一门关于关系和结构的抽象学问。近年来,这些看似和现实毫无关系的数学理论,特别是代数拓扑、代数几何和范畴学,已经开始和现代物理深度碰撞”。读文小刚教授的《量子多体理论──从声子起源到光子和电子起源》这本用于研究生和有关教师、研究人员的教科书,恐怕在数千所大学中能真正学懂的人也不多──因为全书都充满近代高等数学微积分冗长推证。但该书2004年在我国高等教育出版社出版以来,到2017年已经印行了4次。
原因是文小刚教授1989年首次提出“拓扑序”概念,揭示拓扑序和量子纠缠的深层联系,虽然此后十多年因新的量子自旋液体和非阿贝尔物质态,一直没有被实验实现,“拓扑序”这个概念并没有得到广泛认可,直到1999年之后,才成为现在凝聚态物理研究的主流。所以中国的有关研究生、教师、研究人员,不得不了解。这也是文小刚教授与龚天任博士世界比拼数十年的差距。其实“弯道和直道”超车《量子多体理论──从声子起源到光子和电子起源》也不难──新中国建国70年,科学殿堂内外经历“柯召--魏时珍—赵华明猜想”宽窄科学巴蜀传奇,《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”。
文小刚教授比已去世的川大柯召院士及魏时珍、赵华明教授等教授在世时还年轻。回采用“柯召--魏时珍—赵华明猜想”解读文小刚教授说的量子序/拓扑序,就是陈超教授谈的“庞加莱外猜想”。这是1953-1963年间川大数学物理学家柯召院士和魏时珍、赵华明教授等提出来的,但直到2007年才有一本约90万字的介绍他们猜想在量子通信和量子计算机上应用的书《求衡论──庞加莱猜想应用》出版──宽窄科学大道至简,“弦理论”的二象论是“开弦”和“闭弦”两分,加之“弦”振动,但这是不够的。因为如果抽象网络、电路,血管、神经、河流、道路为“开弦”,这样不仅开弦外,在可振动;内在开弦,也可流动。这是开弦和闭弦结合统一在一起,开弦可以像大江、大河有大坝、闸门,流体也可以象征宽窄人工智能:“人”和“机器”,在于智能的“翻转”,及量子数据信息流的扩散、反馈。

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