评《张树润四维时间弦论与全息弦理论》

评《张树润四维时间弦论与全息弦理论》

吕锦华

（2017-12-18）          

我早就表达过：黑洞热力学、超弦理论和圈量子理论，都是通向相对论与量子论统一的统一场理论的有效途径。我将自己归结为黑洞热力学派，其工作主要体现于《大爆炸形成多宇宙时空》一书，进一步的推进散见于《黑洞、白洞与时空的本性》、《物理学与宇宙学研究》及《物理学与控制论研究》三书中。虽然我的具体推导中：宇宙仍处于加速膨胀中、我们所在所见的这个分宇宙是个旋转椭球体、其极半径为138.59亿光年均获得了天文学观测的支持（赤半径为150亿光年需天文学观测的检验），其它如黑洞辐射、类星体分三类、光速随物质密度和场强变化的公式，有待天文学观测的检验及物理实验的检验。我对这些也抱有信心。而我同样期待超弦理论和圈量子理论也能获得新的进展。作为相对论与量子论统一的统一场理论的努力，应该是殊途同归的，可能还能相互启示及补充。

反对相对论与量子论，因而反对及攻击黑洞热力学、超弦理论和圈量子理论的研究，不仅是错误的，而且注定要失败的！我也持张树润先生等人的立场及态度：“我对爱因斯坦的看法：继承发展前辈的成果，要尊重前辈，不能谩骂、贬低前辈。”“四人帮时期反相对论，把政治掺和到自然科学里。”特别是国内的反相会人士捧牛顿力学为绝对真理，攻击、污蔑进行相对论与量子论统一的统一场理论的努力的人和事，到了疯狂的地步，是令人厌恶的，应于抨击的。正如文中所说的，他们类似于宗教原旨主义极端分子，文革极端派的余孽，必须与之划清界限，针锋相对的斗争。但我不主张禁止他们的文章，不主张端掉他们的饭碗。尽管他们叫嚣要封杀及取缔相对论，要杀掉反对他们的人，禁用支持相对论的人，反对一切与相对论、量子论有关的实验及其结果。但我们应坚持信仰自由，百家争鸣，不行极端做法。

根据相对论的观点，引力及相对运动破坏了同时性。因而，无论是宇观的天体运动，还是微观的量子运动(不同的量子其质量可能不同，且速度按麦克斯韦律分布）都不是单一时钟的系统问题，而是多时钟的系综问题。因而，我采用多度规理念。每一个度规有一个时钟，即一个时间维，三个空间维，而时间也是像空间一样是有方向的，时间的方向也是从起始指向终了。就是我们所在、所见的这个分宇宙，地球只是太阳系中一个行星而已，太阳系中的天体类型很多，自转、公转速度不一，相对运动复杂得很；太阳系仅是银河星系几亿个恒星中的一个，它绕天狼星公转，又随之绕银心公转，这样，恒星系间的相对运动又很是复杂；银河星系连同伴星系（大小麦哲伦星云）又是仙女星系团中的一员，而星系团又是几亿个。大爆炸形成许多个正、反分宇宙又环绕宇宙中心黑洞运动着。因而，可视为一个无穷度规的系综。作为一个近似，可视为一个三度规四宇宙的问题：宇宙中心黑洞（为一个宇宙体）的左右正、反分宇宙为一个度规，前后正、反分宇宙为另一个度规，上下正、反分宇宙为第三个度规，宇宙中心黑洞的中心是大爆炸的始点，是三度规的原点。这三个度规是正交的。从任一个分宇宙看，其它二个度规在其度规上的投影均为零，所以，它只能看到时间是一维的，空间是三维的。并非其它六个空间维卷缩着！在宇宙中心黑洞看来，则有九个空间维，三个时间维，但三个时钟中有二个约束方程，从而独立的时钟（时间维）只有一个。于是，最简单的宇宙模型就是十维的,与超弦理论的十维模型一致！另一种简化是视宇宙中心黑洞为一个度规，周围物质世界为第二个度规，外围的光球宇宙（它是无源的引力场和电磁场）为第三度规，如果把宇宙中心黑洞内的微观真空（它是有空间和时间尺度的）也看作一个度规，那就是四度规四宇宙模型。那是四个时间维，十二个空间维了！从任一宇宙看来其它宇宙或与它相切，或被隔开的，所以，它仍只能看到时间是一维的，空间是三维的，并非其它九个空间维卷缩着！四个时间维间有三个约束方程，从而独立的时钟（时间维）只有一个。如果将四宇宙的空间维平行，在这种模型中时空就与张树润先生的四维时间，三维空间相类似了。但微观真空与物质不是重叠，而是相切，而时间也不是现在、过去、未来之分！因为大爆炸首先发生光球宇宙的时空，后来光球不断膨胀，自表及里的降温，正、反物质大量形成时，CPT对称使正物质与反物质分离，分别聚于时间轴的正向和负向，成镜面对称的正物质宇宙和反物质宇宙，同时强大的反作用力将光球宇宙的中心部分压缩形成宇宙中心黑洞，故正、反物质宇宙与宇宙中心黑洞是同时形成的，宇宙中心黑洞内的微观真空也是同时形成的！

我在寻找无限维统一场方程的解时，得到三个特解，其中一个是正弦解，一个是自然对数解，一个是e的幂指数解，虽然与前人从爱因斯坦广义相对论方程中得到的三个特解在数学形式上不尽相同，但物理含义是一致的。而无限维统一场方程是无穷维的非线性方程组，我的数学能力答不够，无力求出通解。当时，得出宇宙还在加速膨胀的结论,还没有天文学观测的支持。所以，我一度有点泄气，中断过深入研究。直到半年后，天文学观测得出宇宙还在加速膨胀的结论，我看到报道后，大受鼓舞，认识到我的研究方向是正确的。后来设想到用三度规四宇宙模型作无穷维宇宙的简化模型。于是，研究顺利进行下去，一系列结果得出了：

1，大爆炸形成一个以宇宙中心黑洞为中心，正、反物质宇宙分列于宇宙中心黑洞的两侧，外面被光子与引力子空间包围着。经过暴涨期，快涨快转期，到缓慢加速膨胀期，进入收缩期；成为裸黑洞后，快速猛烈地蒸发，到黑洞熵为另时又发生宇宙大爆炸，爆炸的空间尺度小于1.6×10-13m，是比纳米还小近三个数量级的尺度，故宇宙大爆炸确是在近乎空间一个点发生的！这种宇宙演化不需要上帝的推动，也没有上帝和鬼神存在的余地，不需要人择原理，也不需要引入暗能量和暗物质，依靠自然的法则，宇宙进行着一次次的循环演化！

2，黑洞的物质密度分布公式、温度分布公式、压强分布公式，黑洞内的光速公式、熵公式获得了。在光子帘处温度公式与霍金的黑洞温度公式完全相同，但黑洞内越近中心温度是越高的！黑洞内物质随温度有物相的变化，即黑洞具有分层结构。白洞是在黑洞的近中心孕育起来的，它不是黑洞的另一端！白洞的中心存在一个微观的真空，即物质不可能被压入零空间，这是胶子简并力抵御了引力的缘故。就像恒星中电子简并力抵御了引力，中子星中中子简并力抵御了引力那样，不存在零这个奇点！！

3，黑洞是个耗散结构系统，它吞噬其周围的物质，且是将其转化为场物质，部分吸收转化为自身的物质，增加其质量，部分作为光子和引力子的辐射，黑洞不辐射微粒物质。所以，黑洞是最高效的场物质转化器。黑洞与周围物质的相互作用，相当于生命体的新陈代谢，它像是个宇观的生命体！黑洞内的白洞具有膨胀能，黑洞的其它部分具有收缩能，且大于白洞的膨胀能，黑洞总的是个负熵系统。霍金的黑洞熵公式是错的，所以与热力学第二定律相矛盾！

1，恒星黑洞都是克尔型黑洞，星系黑洞早期也是克尔型黑洞。如果星系是独立的，星系黑洞在吞噬了整个星系89%的质量的物质后，演化成史瓦西型黑洞，它将有强烈的驻波辐射，此时它本体发光，是个可见的亮天体！它就是第一类类星体。当它吞噬了整个星系物质后，成为裸黑洞，这就是第二类类星体。它的辐射更强，频率更高，寿命大约6天，就达到总熵为零，发生大爆炸，形成超亿度的光球，这就是第三类类星体（它又会演化出新的星系）。如果一个星系团内各个星系间有物质桥相联系，各个星系黑洞不可能单独演化为史瓦西型黑洞，它们要合并成星系团中心黑洞，并吞并了整个星系团89%的质量的物质后，演化成史瓦西型黑洞，即第一类类星体。当它吞噬了整个星系团物质后，成为裸黑洞，这就是第二类类星体。它的辐射更强，频率更高，寿命大约60天，就达到总熵为零，发生大爆炸，也形成超亿度的光球，这就是第三类类星体（它又会演化出新的星系团）。由于裸黑洞──第二类类星体寿命很短，它的爆炸在天文观察中会误认为是超新星爆炸。但超新星是晚期恒星的爆炸，第二类类星体的爆炸是发生于第一类类星体处，其范围之大是星系级，甚至是星系团级的，且温度、亮度特高。无论是克尔型黑洞，还是史瓦西型黑洞──第一类类星体，还是裸黑洞──第二类类星体，还有第三类类星体，各有其辐射特点（我在书中阐明了其特点），我们可据此探寻它们，区分它们，也是检验我的理论的有力手段。

2，无论是我们在人造真空式内，还是在星际中测到的光速，实际都不是真空光速。因为引力场和中微子是不可屏蔽的，而星际空间更是充斥着引力场、电磁场，还有中微子流、电磁流体流，星际气体和尘埃，甚至还有有机分子，根本不是物理真空！我们测到的是星际相光速，它相当于我们这个分宇宙相对于宇宙中心黑洞的运动速度。而光速在不同的物相中是不同的，并在相变面处发生折射，折射率与光速关联，这已在物理光学中科学地论述了。因而，再说什么:光速不变原理，光波速度在任何情况下不变，3×108m/s是真空光速，就是不科学了！我得出C=C∞exp[-σ1ξ-σ2E2],exp是以e为底的幂指数符号，ξ为微粒物质的密度，σ1为其关联系数；E为场强度，E2相当于场物质密度，σ2为其关联系数；C∞为真空光速值。ξ、E为零，就是物理真空，C=C∞；ξ、E趋于∞，C→0，在白洞的内表面，也就是微观真空的包络面处，光速就是这样。科学家已用高压中子气体，使其内的光速降到几十米/秒。光在晶体内不同的晶面发生双折射，是那里的电磁场强度不同；光在恒星附近弯曲，是引力场强的变化使光作变速运动，从而光线弯曲了！爱因斯坦明确地说：真空光速是个不变量，任何物质的运动不能超过真空光速。光速实际的变动范围是（0，C∞]。我在《黑洞、白洞与时空的本性》一书中设计了验证此式的物理实验，当今的实验手段应能做到。通过该实验可确定C∞。我们所在所见的这个分宇宙内发现了许多宇宙大空洞，那里没有天体，没有微粒物质，没有光辐射，甚至也没暗物质和暗能量!那应该是宇观的物理真空，测其周围的光速也可得C∞。我从大爆炸的时空尺度是普朗克级的时空，其外是物理真空，推导得C∞=8×108m/s,从而在我的所有理论推导中均用此值。但若以宇宙大爆炸的临界尺度和时间计，则还要大些。

根据时空分为类时空间、类光空间和类空空间的观念，在类时空间内的相互作用导致必然因果律的结果；来自类空空间的作用通过类光空间施予类时空间内的事物，只能导致随机因果律的结果。再考虑到恒星、中子星、黑洞的中心都存在物质不能进入的微观真空；而由超弦理论和圈量子理论，应认定基本粒子的中心甚至夸克的中心都存在物质不能进入的微观真空。从而从这些微观真空向外看，时空分四个区间，即时间是四维的，空间为三维。所以张树润先生的四维时间，三维空间的理论具有合理性。但张树润先生对时间分段的解释有误。

牛顿力学是建立在实数理论和必然因果律的基础上的，而且将相对静止和绝对静止混同一谈。爱因斯坦认识到我们的实验和观测都只是在相对地球静止的坐标系来进行的，而地球既有自转又有公转（还有进动和章动），我们的实验和观测都是在一个运动着的坐标系中进行的，而光的传播速度有限，从而进行了相对论的思考。他将时间看作为与空间平等的地位，将时间作为第四维，空间为复数的实部，时间为复数的虚部。因而，爱因斯坦不仅将力学建立于更加切合实际的境地，而且将其推进到复数领域，并且力学与电磁理论相统一，这是进步和发展，根本谈不上违反牛顿力学的问题！量子理论应用统计数学和高维代数与几何及群论对复杂交互作用和大数据问题进行了研究，发现了与客观世界一致而经典理论无法认识的现象，而建立起来的理论。量子论对现代科技作出了前所未有的贡献，是任何人都无法否定及无视的。爱因斯坦广义相对论的复数矩阵与量子论的哈密顿方程是同形式的。科学家一直致力于二者的统一，以前所以没达到，一是忽视了二者时空几何的不一致：爱因斯坦广义相对论仍局限于一维时间，三维空间，而量子论是一维时间，无穷维空间。但事实上无论宇观还是微观，都应该是多度规时空，即多时钟的无穷维空间。所以，必须破除单一时钟的理念才行。在这一点上，张树润先生的工作是有价值的。另外，复数的实部代表着确定性，即必然因果律，也即必然性；虚部代表着不确定性，即统计因果律（eα+iφ其虚部是个相位问题），也即偶然性。因而对方程仅取实部解，只是方程的特解，非全部解。而且广义相对论是个非线性方程，非线性就意味着存在不同变量间的交互作用，在量子论中就是交换力。量子统计律正是交换力的结果。所以，我认定宇宙中无论是宇观还是微观，存在五种力：引力、电磁力、弱力、强力和交换力（我称其为度作用力），前四种力以相光速传布，度作用力以真空光速传布。正是这种速度的非同步，造成了统计因果律的结果及超光速现象（如量子纠缠）。本来爱因斯坦的引力和相对运动破坏同时性，应该引导他考虑多时钟，即多度规问题，而完成与量子论的统一。但他太偏执于事物的因果决定律──必然性，轻视了事物还存在统计因果律──偶然性。对量子论格格不入。实际上，量子论是度作用力的表象理论，h就是度作用常数。

我是反对“真空不空”、“真空激发”、“真空中拖出∞空间”之类的说法和理念的。且反对以“质能转换”来理解E=MC2的。质量与能量都是物质的物理属性，二者间具有E=MC2的关联。没有只带质量的物质，也没有脱离物质的能量。所以，说除了暗物质外，还有暗能量是违反物理科学的基本理念的。按我的理论推算，现今离宇宙大爆炸已200亿年，现在的宇宙中心黑洞仅占有了不足大爆炸总质量的108分之一，而我们所在所见的这个分宇宙的质量仅为宇宙中心黑洞的74分之一，与我们对应的反物质分宇宙与我们这个分宇宙同质量。其它的物质在其它的正、反物质分宇宙及光子、引力子空间内，要经108倍的200亿年，宇宙中心黑洞才会成为史瓦西型黑洞，结束缓慢加速膨胀期，进入收缩期呢！以为我们所在所见的这个分宇宙就是大爆炸宇宙的全部，才会去引入暗物质的假设，而我们这个分宇宙还在加速膨胀，又不得不假定还有什么“暗能量”！没有考虑暗物质和暗能量，我们能正确地计算太阳系各大行星的运行轨道，正确地计算日蚀与月食，准确地控制宇宙航行。而检测暗物质的试验能区分暗物质还是中微子呢？

我也说过，我们天文观察到的宇宙景象，是宇宙从大爆炸到现在的历史景象，而非宇宙现状的景象。宇宙现状的实时全景，我们是看不到的！但宇宙现状的实时全景与宇宙从大爆炸到现在的历史景象间具有闵可夫斯基的映射对称关系。我们的这个分宇宙与宇宙中心黑洞间也存在映射对称的关系。黑洞内的物相与其外物质空间的物相也有映射对称关系，黑洞与其内的白洞的分层结构也有映射对称的关系。这些对称不是平面镜对称，是曲面映射对称，故时空的确是弯曲的！只有正、反物质间，以及正物质分宇宙与其对应的反物质分宇宙之间，才是平面镜对称的。对称性不是全同性，是类同性，既有共同的一面，也有各别的差异。我将自发破缺的对称性、映射对称和超对称通称为拟对称性。即具有拟似的、非全同的对称性。全息原理是宇宙的拟对称性表现的理论概括。在我的理论演算中呈现着宇宙的拟对称性的种种表现。我赞同“客观世界是分层次的，每一个层次都有自己的基本规律，”这种规律是以拟对称性呈展的。

我赞同“科学是自信而不是自恋”，我对自己的研究具有自信，但不自恋。一则我清楚我的理论在数学推算上采用了近似模型，应该期待更好的数学推理。其次我仅考虑宇宙中只有一个大爆炸产生的宇宙体系，如果宇宙中有许多相隔很远的多个大爆炸产生的宇宙体系，它们之间又有相对运动，从而将爆心视为绝对静止坐标系的原点就不行了。而且这些宇宙体系间又是怎样的相互作用，会怎样影响各自的演变，更是深层次的问题了。二则，我的理论推算只是部分得到了天文学的实证，还需要更多的天文学与物理学的实证。

最后我要指出：“人择原理”不是唯物主义，而是唯心主义。

2015年天津港“8·12”瑞海公司危险品仓库特别重大火灾爆炸，不是量子色化学能问题，而是多氮的高能爆炸物的爆炸。仍是电磁的物理化学问题。