评完美的证明说里奇流与协变

评完美的证明说里奇流与协变

---非线性希格斯粒子数学讨论（1）

白科大

摘要：世界科学工业生产模具，类似国际奥运、奥数的竞争。虽与诺贝尔科学奖的国际比赛有交叉，但两者是平行的且前者比后者更基本、深厚。这可举前者的三代竞赛冠军来说明，他们是正囊括中美英俄大国运动员的杨振宁和米尔斯、霍金、佩雷尔曼。

关键词：佩雷尔曼 机械流 里奇流

我们写的“非线性希格斯粒子数学”讨论系列，研究的是质量起源与希格斯海。

20世纪是个分水岭。原因如格林在他的《宇宙的结构》一书所说：当代理论已进入实验技术无法触及的领域；从古代用土、空气、火和水（我国是用金木水火土）解释宇宙到今天，人类所取得的很多成绩，如从牛顿理论到20世纪的革命性发现，都是由理论预言到实验结果的精确符合而得以验证，但时间推移到了20世纪80年代中期，我们似乎成了过去辉煌的受害者。例如什么都没有这种说法，是非常微妙的；现代理论中的希格斯海就存在于整个空间。在量子力学以及希格斯物理学诞生之前的物理学中，如果某一空间区域中没有粒子且每种场的场强值都为0，就是完全空的。

这里希格斯海，是希格斯物理学中假想的一种场。希格斯粒子就是希格斯场所形成的希格斯海能赋予其他种类的基本粒子以质量----的最小组成。由此格林也说，希格斯粒子的发现将是一个里程碑式的成就，因为它是理论粒子物理学家和宇宙学家在没有任何实验证据的情况下提出了几十年的粒子存在。

现代物理告诉我们，虽然在我们身边弥漫着希格斯海，但我们无法感受到。希格斯海只是希格斯物理学中的一种比喻，我们把它说成一种“模具”。因为现实中“海”的实物是存在的；“模具”来源是先前已证实的理论和实验的延伸，但作为现在理论想象的一部分成分，它不是实验追求验证的东西，希格斯粒子才是实验要求验证的部分。

一、说科学灵魂机械流策士流模具化

打电脑游戏的乐趣可与科学生产、人类的未来联系，不是无稽之谈。虽然这只是一种类比，但以此作模具的类比，却使人联想到未来的世界科学工厂、世界科学工业。

1、这个道理，先从华中科技大学博士生导师薛宇教授把学术活动与机械流和策士流的简单联系说起。他说：平时学生们打网游，什么三国杀之类的，玩得不亦乐乎，他也想学习学习。这游戏主流打法有两种，机械流和策士流。

前者就是拿刀砍，后者就是一帮谋士放阴招。或者说，前者是体力活，后者就是智力活。一般前期都是玩机械流，主要是为了完成各种关卡和任务。从玩砍砍杀杀过各种关卡等任务的机械流，到再玩互捅刀子，有一些区别。互相如何互动捅刀子属于策士流，有一定的难度。薛宇教授以学术活动作类比，他说，搞学术，基本也是两种玩法，技术流等同机械流；意识流等同策士流。

1）具体地说，技术流类似的机械流，就是今天弄个技术，明天弄个方法，非常适合学术生涯早期的发展。薛宇教授出生于安徽省合肥市，算是个神童或天才：1998年至2002年就读于中国科技大学化学院高分子科学与工程系；2003年获计算机科学与技术专业双学士学位；2002年至2006年底在中国科大获细胞生物学博士学位，2008年4月获中科院优秀博士论文奖。研究领域主要为蛋白质组与蛋白质共价修饰的生物信息学，在国际国内多家重要期刊上发表学术论文数十篇，论文他引数百次。

他现身说法拿生物信息学解释标准技术流类似的机械流的三板斧：做个新算法，做个新工具，再做个具体分析。他说三板斧炉火纯青，拿去砍“程咬金”是没有问题的。

2）但策士流类似的意识流不同。薛宇说，机械流类似的科学研究对早期做学术比较顺当，推进也快，但等到独立做科研，评基金等项目，这类似大家差不多就开始互相动动手里的刀子了，机械流就不好使了。这跟打游戏也一样，辛辛苦苦练成的装备，换了打法就都报废了。做学术也一样，辛辛苦苦攒了一小摊技术流的玩意儿，换成另一种玩法那也基本报废了。先走技术流再转意识流，这是主流的学术玩法。

以上机械流和策士流从纯说打网游，联系学术研究再推论到科学研究；从科学研究再收缩到数理化的前沿基础科学研究，用机械流和策士流的三板斧作类比，来看我们新中国成立60多年来，美中俄三家大国之间的科学竞争和未来的态势变局，已有“完美的证明”；这类似北京理工大学出版社2012年2月出版葛森的《完美的证明----一位天才和世纪数学的突破》一书中的讲述。配合这种解读的是湖南科技出版社2012年4月出版格林的《宇宙的结构----空间、时间以及真实性的意义》一书，因为如果把这三大国崛起的出现，看成是商品贸易造就把世界联系在一起的工厂、工业事件，那么人类科学、技术的创新就不仅仅是为了财富、权力的竞争，也是智慧、真理的生产竞争。

3）这里，需要我们来再解读薛宇教授的意思，什么是机械流？什么是策士流？什么是技术流等同机械流？意识流等同策士流？

打网游砍砍杀杀，用现成的刀具过关走卡斩将杀敌，如果说是机械流，刀具类似模具；那么互相动手做刀具、做模具，再来砍砍杀杀就属于策士流了。换成搞科学，机械流类似的技术流，就是用现成的科学知识、理论、模型、技术，教学生、教工人，解答问题，完成设计好的工程、任务。这就如同今天我国大中小学的教育和大中小学的升学考试。策士流类似的意识流，就如同游戏换了打法，要自己“制造”刀具去砍砍杀杀一样。这是要自己“制造”模具类似的科学理论、模型，并去解答新问题时总能讲出很震撼的结果，且还要让大家觉得非常合理。这里并不是说自己“制造”模具，就比使用别人的模具去砍砍杀杀一定强；而只是说，从牛顿理论到20世纪的革命性发现“制造”了很多模具（理论），都是其理论预言得到实验验证，表现出我们用来砍砍杀杀的辉煌。

那么这能一味认为，这些模具应该是固定使用的，或沿着这条道路前进中推出的新模具，一定要是实验验证的才是正统的吗？因为它会使人变成类似挑动机械流与策士流之间内斗的一些义工，这无异乎成了过去辉煌的受害者。这是我们不愿意看到的。

4）以一批科学院或大学退休和没有退休的科学家为例，原先他们在国外或国内深造，辛辛苦苦掌握或创造的一摊技术流的理论、模型玩意儿，以及编撰的大中小学经典的科学知识教材等适合前期过关的情况，换成国际主流高能粒子对撞机、大型射电天文望远镜的另一种类似夸克、弦论、大爆炸宇宙论的玩法，这种后期的时候再玩经典科学知识的机械流就很困难了。于是不少这类过去辉煌的受害者纷纷走出科学殿堂，在全国的科学爱好者中间组织“科学无神论”、“三思科学”、“天地生人学术”、“挑战相对论研究联谊”等各种类似重在参与的科学形式，以唱红类似文汇报记者许琦敏和旅美回国的理论物理学家张操先生说的意思：“现代物理学、宇宙学因有大量复杂的数学推理，早已成为当代玄学；不管霍金在公众中的影响多么大，声音多么响亮，张操仍然愿意坚持一个科学家的态度，来发出自己的声音----如果在科普园地，能有更多的霍金，也有更多的张操，那将是大众的福音”。

20世纪80年代后我国出现的这种重在科学参与，类似万马奔腾、波澜壮阔轻松跨越爱因斯坦的全息、全景式发展的形势，好得很；而且这与我国参与世界奥运会的群众热情也许相似。但万马奔腾也需要统一方向，如果科学的模具生产类似世界奥运会，那么它就应该像奥运会一样有特定的规范、标准和检验程序。即使模具生产是自在的、自由的，也只能类似生物进化树，只是有层次和高低之分，不是乱舞乱踢就是奥运冠军。

那么科学院的老将领军的各类“唱红”不对，为什么有那么多的科学爱好者卷入呢？深圳的叶军先生是“相对论研究联谊”的积极分子，他说：“纵观全球,当今世界基础物理学已几十年没有进步了。从牛顿→爱因斯坦→现今某时终极理论的产生,正处在转折期之中，我们不可再以‘城市人’看待‘农村人’一样的势力眼光看待科学的发展，联谊精神与成就已成为‘统一自然科学的全部’的一个目标。换言之，即使联谊没有创立，这种统一势力下也会产生第二个联谊。一般东方学术人好谈‘大道至简’，换言之，对待任何现象与理论及实验，均是‘大道’下的‘简单’，这就是大道至简”。

5）对照格林的《宇宙的结构》书中，例举当今世界基础物理学所不断取得的成绩，叶军先生说没有进步，显然是闭目塞听。以类比打“科学游戏”的策士流，总结这些成绩归结到“大道至简”，我们说就是“模具” 生产和重视“模具”。张晓强先生是“天地生人学术”的积极分子，但他说，“模具”一词也不好理解，建议改用它词。

张晓强先生是大学毕业后在中学教物理和数学工作的，他正是原先在国外或国内深造，辛辛苦苦掌握或编撰经典科学知识的人的大中小学教材，培养出来的那几代人。经典的那部分科学知识中，它们的直观确实不需要“模具”概念；但正是大中小学课堂中老师们用的那些实在的教学“模具”，给我们留下了难忘记忆，且在现今终极理论产生的转折期之中，给联谊精神与成就的“统一自然科学的全部”目标，指明了方向。

2、那么当代理论已进入实验技术无法触及的领域的“模具”是什么？走出从牛顿理论到20世纪的革命性发现，都是由理论预言到实验结果的精确符合而得以验证等过去辉煌的受害者的角色，应该如何来理解这些“模具”呢？我们以著名的旅美理论物理学家沈致远和张操先生解读的“当代玄学”为例来说明，也许这本身就个“模具”。

1）沈致远先生发表在《科学时报》的文章《我们应该怎样进行弦论研究》中，针对2008年5月3日《新科学家》上盖夫透的文章“万物之理”弦论优势在于具简单美----所有粒子及作用力都归结为振动的弦的文章，一方面以盖夫透介绍的4条非弦新路，一、因果动力三角论；二、量子爱因斯坦引力论；三、量子引力图论；四、内部相对论等为据指出，非弦新四论创始者中，洛尔和玛可坡罗二位是女性，表明女性在智力上决不比男性差，探索万物之理，单枪匹马也能冲锋陷阵。中国是泱泱大国，经济持续高速发展，科学研究投入不断增加，自主创新已提上日程，有条件对基础研究作出更多更大贡献，试问：还有什么比万物之本更基础的呢？难道13亿中无人知难而进？阿根廷、荷兰、瑞士、西班牙、加拿大等都有人在最前沿作出一流贡献，全世界有几千物理学家和数学家从事弦论研究，加上非弦诸论人数更多，基本粒子研究进入“战国时代”，加以欧洲核子中心的大型强子对碰机，将提供新的试验结果；文武兼备多管齐下，群雄并起各显神通，万物之理突破有望。

刚说完，另一方面沈先生又以此反驳说，非弦新四论，如果加上早先的圈引力论，以及旋论、扭论、非互易几何论等，非弦诸论之兴起，弦论是万物之理，不仅名不副实，而且难圆先贤之梦----爱因斯坦梦寐以求之几何化，撇开时空何来几何化？万物之理属于前沿探索，科学前沿是已知和未知的分界，开拓前沿是进入未知领域，无常规熟路可循。事先你不知道哪条路是对的，最好的办法是多路探索。如果我们把沈先生说的“多路探索”看成是“多模具”生产，真正的弦论定义是不是这样的呢？

2）“舶来品”的西方弦论开始是如沈致远、盖夫透说的那种定义：弦可把所有粒子及作用力都归结为弦的振动；很多国人批判弦论，也热衷于用这个僵化了定义。

但在格林的《宇宙的结构》书中，已经不是这样定义的。书中有两处定义：

a）用圈和片代替点抹平涨落，从根本上减少了量子涨落的幅度称弦论（509页）。

弦论用圈和能量片代替点粒子的一个单独的理论，统一所有粒子和所有的力（531页）。

b）弦是用一个理论框架来描述的无空无时弦论体系，在这个体系中，时空来自与弦的集群效应，而用不着从一开始就假定弦在默认存在的时空中振动（525页）。

3）从以上可以看出，这两个定义回答了沈致远先生的难圆爱因斯坦之梦的责难。因为弦论通过圈和能量片代替点粒子的整合，从根本上减少了量子涨落的幅度，实际成功地统一了量子力学和广义相对论。至于解决几何化问题，这是由俄罗斯数学家佩雷尔曼最后完美的庞加莱猜想证明完成的；以及中国两位数学家----中山大学的朱熹平教授和美国里海大学教授及清华大学讲席教授曹怀东，在2007年12月发表题为《哈密顿和佩雷尔曼对庞加莱猜想暨几何化猜想的证明》的最后修订版数学论文，可以为证的。

3、朱熹平和曹怀东在该论文中，完备而细致地介绍了哈密顿在里奇流（Ricci）上的基础性工作，和佩雷尔曼在里奇流研究中取得的最后突破。里奇流类似灵魂定理和灵魂猜想，佩雷尔曼抓住要点证明了灵魂猜想。如果把里奇流“移植”到弦论，结合三旋理论可从整体上吸收圈引力论、旋论、扭论、非互易几何论以及非弦新四论等一个个非弦诸论模型，将其精简为比每个模型之前料想的更为简单的可实验验证的类似“魔杖”精髓的模具。而在前面我们曾说，意识流等同砍砍杀杀的策士流类似的“制造”模具，其实也可说就是“模具”。汉语模具的解释，为生产上使用的各种模型；模型为依照实物的形状和结构按比例制成的物品，或按计划中的事物的形式做成的样品。

1）那么用来解释弦论，模具有哪些意思？按《宇宙的结构》一书的理解有10点：

a）模具类似翻译。5种不同的弦论只不过是深层理论的不同译本（406页）。全息原理提供了一条时空不具有基本性的线索，时空的尺寸和形状可以在不同的理论间来回翻译。用一个等价的翻译版去分析，原先的真实与不可或缺已不再成立（523页）。

b）模具类似匹配。真正意义上的基本理论应该能够完美地匹配，几乎不需要调节参数就能与大自然相符。一个理论只要有能力计算正比于任意区域就足够了（518页）。

c）模具类似类比、延展、放大、彰显。类比气球上的涂鸦随着气球的膨胀而在球表面延展开来，或许宇宙的膨胀已经将其微小纤维或结构在天空清楚画出，可通过天文学观测探索量子物理和彰显检验，没有其他理论比这更具诗情画意（532页）。

d）模具能转变僵化概念。尽管在日常生活的尺度上可以一次又一次的分割空间和时间，但到普朗克尺度就发生了某种变化，转变成其他更基本的概念（374页）。

e）模具可多层次提升。用振动的弦描述世间万物，微观尺度空间和时间像转轮拨号电话一样好玩，能将我们对于宇宙的理解提升到一个全新层次的理论（375页）。

f）模具也是多模具。时空可像冰块似冻结，像面包条可切片，从不同角度切成不同的“现在”时空片（410页）。大量研究表明弦/M论还是具有p个空间维度的客体，有弦之外的基本组分。宇宙可能是个膜世界。质量减少，空间可撕破（410页）。

g）模具类似版本。有很多细节不同版本的暴涨理论（460页）。弦/M论高维空间漂浮多种维数的膜演化，与邻近膜重复碰撞，时间是众多循环中的一次的版本（439页）。

h）模具类似意识、悖论。有意识的观测行为是量子力学不可或缺的一个元素。自由意识本是一种假象；自由意识其实是真实的，即模具扮演的这两种悖论角色（490页）。

m）模具类似直觉、模糊的概念。大自然不会轻易说出她的秘密，理论工作所能依靠的引导只能是直觉、模糊的概念、断断续续的线索与计算，而不可轻易获得（506页）。

n）模具类似细节、个人体验、舞台、载体、编织。时空弯曲无法展现弦就是用来编织时空的线；但简单类比成编织时空布片的话也会丢掉了一些重要的细节（525页）。

2）正是根据以上弦论延伸模具的10点定义，可以说格林及威滕、斯瓦茨、斯特劳明格等所有持“弦论一直没有得到实验证实”的弦理论学家们，也是过去20世纪80年代前科学辉煌的受害者。因为“弦论一直没有得到实验证实”的说法是一种误导。

a）弦论本身作为一种模具框架体系，一开始就得到实验的证实。例如格林自己就说，1968年维尼齐亚诺是用世界各种原子对撞机的对撞实验数据，经过长期的分析研究后，找到的数学公式，即欧拉贝塔函数可以精确匹配。这说明弦论在强核力部分的描述，这本质是实验要求验证的部分，在各种原子对撞机的对撞实验上已经得到证实。

即使后来在强子对撞机的对撞实验上，使用该数学公式有出入，但这并不能否定弦论就没得到实验的证实。如果这类受害者的逻辑成立，那么是否可以说牛顿力学也一直没有得到实验证实呢？因为与爱因斯坦的相对论对照，在高速和高能实验中，牛顿力学也不精确符合。所以众所周知，即使牛顿力学在低速和低能情况下被证实，也并不意味着不会有待发展的更高级的模具出现，如把爱因斯坦的广义相对论公式比喻成的时空弯曲。同理，即使弦论被证实，也并不意味着不会有待发展的更高级的模具出现，如孤子链。新出现的模具，其物理内容应该得到实验检验，但模具和检验各自不能混淆。

b）格林作为受害者，他用由高度精确的实验支持的传统理论中的电子和原子核的太阳行星运动模型，对比说明在将电子和夸克视为物质的基本组成的维尼齐亚诺利用的对撞实验，在1970年开始由萨斯金、尼尔森和南部阳一郎等人用如橡胶管一样的绳子的模具来解释，维尼齐亚诺和其他人关注的实验量子过程就可以用欧拉公式类似的数学描述。这些很小的弹性绳子就是“弦”模型。即格林已说明“弦”模型和原子论的电子和原子核的太阳行星运动模型是一样的，是由实验证实的等价类，但他却昏头转向。

c）弦论的额外维第五维是微小圈，类似希格斯粒子，才是实验追求验证的部分。这实际早在从做安培的环形电流微粒的磁性起源的实验以来，类似量子涨落已经有足够多的实验证明其存在一样，已得到证实。而三旋理论的数学也证明半整数自旋和整数自旋属于量子类圈体的自旋，它们的第五维就是微小圈。不信，你在电脑上打出“三旋动画”的汉字，上网用“百度搜索”，就能找到邱嘉文先生做的“三旋动画集”的视频条目，点击或转播在电视荧屏上，就可以看到量子类圈体三旋动画视频。

3）正是从格林根据弦论延伸的模具的意义上说，现代前沿基础科学的创新从原子假说被广泛承认的20世纪前叶开始，科学家们就没有停止过类似奥运会按有国际统一和严格的标准，在更新规范科学模具的生产，且越来越多的模具被不断提出。如先是太阳行星式的电子、质子和中子模具，后是夸克鸟声子模具。我们把这称为“世界科学工厂”和“世界科学工业化”，沿着这条路走来，最新的一步就是弦框架体系集群模具。它和真正的工厂生产一样，是同在进入和参与商品的供货与交换的国际市场、商贸类似的竞争，这也是我们称的“第三次超弦革命”的真谛。格林也承认我们说的第三次超弦革命，并说第三次超弦革命类似星星之火可以燎原，会解开很多深奥的难题（529页）。

二、析美中俄里奇灵魂奥运到奥数战

说到世界科学工厂和世界科学工业化就是生产前沿科学的“模具”，也许有不少人很兴奋，说国内“科学无神论”、“三思科学”、“天地生人学术”、“挑战相对论研究联谊”等各种义工不就是在大量生产“模具”，为什么不能获诺贝尔科学奖，是西方太偏心了。著名古诗《出塞》云：“羌笛何须怨杨柳，春风不度玉门关”。2012年9月14日国务院总理温家宝在视察清华大学的演讲中说：新中国的建立，使中华民族一洗百年来所蒙受的奇耻大辱而自立于世界民族之林。但是，我们走过“大跃进”、“人民公社”的弯路，犯过“文化大革命”这样的错误。直到党的十一届三中全会，作出了改革开放的历史抉择，开辟了中国特色社会主义的道路。坚持改革和实践，走符合国情的道路，使社会主义得以巩固和发展。

温家宝总理说到了点子上，“正者无敌”。以世界奥运会为例，我国坚持改革开放，以奥运会标准的机械流和策士流自强自立，我国奥运会金牌数短短30年后就跃身于名副其实的前面美中俄这种三大国行列，难道西方不太偏心了？如果说第三次超弦革命的世界科学工业生产，也许很多人会说，我们的模具生产就很多，按过去所谓“世界科学中心转移”标准去分析，世界科学中心也会很快转移到我国。

但如果把这种世界科学工业生产的竞争看成类似国际奥运比赛、奥数比赛，那么这种比赛是没有闭幕的奥运赛、奥数赛，比赛的就是生命智力，但不是王红旗先生说的那种没有具体目标的生命智力，因为它比赛的项目、考题，单一、明确和不变，就是发展和应用相对论和量子论；而且比赛使用的模具、规则要求砍砍杀杀的就是韦尔张量和里奇张量。这种统一标准，意识形态不强，可以不花纳税人的钱，人人都可单挑参加。