科学与人学纠缠看希格斯世界

科学与人学纠缠看希格斯世界

──非线性希格斯粒子数学讨论（9）

申之金

摘要：质量的起源不是世界最大难题，质量希格斯场公式和小林-益川理论扩容质量公式的统一，才是世界难题。希格斯场公式E=M2h2+Ah4把物质、能量、信息不但统一了起来，落实到信息或全息上，而且希格斯3D打印技术是很容易让人们想象韦尔和里奇的韦尔张量与里奇张量研究的协变效应。

关键词：希格斯场 协变 格点 自手术

《未来世界追问历史》书稿引出对“三旋理论”的再认识，涉及质量的起源这个当代粒子物理学中公认的难题。但我们现在认为，质量的起源不是世界最大难题，质量希格斯场公式和小林-益川理论扩容质量公式的统一，才是世界难题。为理清它们的关系，多年来在学习庞小峰教授的《非线性量子力学》和王放与李后强教授的《非线性人口学导论》两书中，我们获得了一些灵感，最终在对赵常德老师的《物理学基础研究文集》一书的研读中受到启示。

一、质量希格斯场公式生态推导之谜

科学说来“客观”，实际是和“人学”纠缠的。例如美国科学家格林的《宇宙的结构》一书中说：各种基本粒子的质量之所以不同,是因为不同种类的基本粒子同希格斯海的相互作用强度各不相同。如顶夸克，在希格斯海中加速非常困难，“这也是这种夸克为什么那么重的原因。如果我们将粒子的质量比作一个人的名气，那么希格斯海就可以算作是狗子队；平常的老百姓可以随意地在成群的摄影师中穿行，但是政治名人或电影明星要想过去可就得费点劲了”。把“狗子队”和质量起源联系起来，这当然只是把“人学”中的一种社会现象用作比喻，再转换用作物理模具。但这种把“人学”和“科学”纠缠起来的解读，也非常生动和具有启迪。

因为它形象地说明了，希格斯海是通过施加“阻力”而速度减少来构成基本粒子的各种实现物质的质量的。光子粒子如“平常的老百”，可以完全不受影响地穿行在希格斯海中，因而也就全无质量。另一方面，顶夸克粒子如“政治名人或电影明星”，与希格斯海的相互作用就非常的强，会有很大的质量。但研究希格斯王国不是写小说，而是做数学物理的计算和解答。希格斯正是沿着这条道路在研究电弱理论物理的数学中，发现希格斯场公式的：

E=M2h2+Ah4                    （1）

如果把研究希格斯场公式的学问，称作“希学”。希学公式中，E为能量密度，实际是局部宇宙总能量密度。h为希格斯场，其实类似影响速度“阻力”的加速度、速度或重力加速度。A为一未知的正值常数，实际是联系类似质量时空全息的度规格子或量杆。M2为希格斯场量子的质量平方，其实就是映射二维时空全息的度规格子的面积。M为这种正方形格子的边长，是一种与时间分离的质量的量杆；且只在量杆的两端，有时间的信息需要时发出信号。希学纵横，联系时空度规全息的点内外翻转信息传送，英国物理学家希格斯在希学提出了一种作用力协变信息传输的希格斯格子新的质量起源模型。这里的“格子”可简化为格点，类似质点；也可以看成“质心”而无所谓质量。“质心”在点内空间，是起消除时空背景的“信息”作用，从而挖掘出牛学、爱学、薛学中的全部资源，40多年来经受住了考验，出了不少获得诺贝尔物理学奖的成果。

那么希学和牛顿第二定律公式F=ma中的质量起源模型，以及和爱因斯坦相对论质能关系公式E=mc2中的质量起源模型，到底有什么联系和区别？它们之间是否有矛盾？现在反相反量的人士中就有说它们都错了的，这是怎么回事？

1、希格斯、牛顿和爱因斯坦之所以能被全世界主流科学家们公认为物理学大师，因为即使他们在最初写这些开创理论的论文中有什么缺陷，但由于大方向正确，才能被后来的研究者们不断完善，并经过长时间的历史和多种实验的检验后，而能形成共识的。正如中科院数学院程代展研究员说：中南大学将大三学生刘路提为研究员，刘路无疑是一个非常优秀的学生，但打死我也不相信他解决的是“世界难题”；我不是怀疑他的智力，只是没有看到关于他自学研究生课程，如拓扑学、微分流形、抽象代数、泛函分析、代数拓扑、随机过程，甚至代数几何等近代数学课程。我们也可以说，即使科学院在国内外有过深造的人，不是怀疑他们的智力，但只要物理学中关于协变、相变、群变等方面没有形成共识研究，打死也不相信反相维相的人能解决“质量难题”。

1）中国成语有句“螳螂捕蝉，黄雀在后”的说法，这看似“残酷”，但在蝉、螳螂、黄雀之后的人类学问看来，这只是一种生态，蝉、螳螂、黄雀之间不存在谁对？谁错？把它们映射到科学领域，爱因斯坦的狭义和广义相对论，无疑是现代物理学中公认的叫得最响的一只“蝉”。电子科大赵常德先生的《物理学基础研究文集》一书，集中梳理了一批在新中国成立以来前仆后继的专家和业余科学爱好者，在辩证唯物主义的思想指导下研究相对论和量子力学，分化出的批判相对论和量子力学的主要学术成果；如黄志洵、夏衍光、马青平、杨本洛等先生的科学分析。这不能说这类成果是错误的。

但如果把这些爱科学的人比作捕“爱因斯坦蝉”的螳螂。那么相对论和量子力学中，协变性相互作用类似“排队”，它的最大秘密不在于空间（或长度）协变的排队“按时走”性，而在于时间协变的“齐步走”性。物理学中，协变、相变、群变等，已是著名科学家韦尔和里奇终生致力于的研究。彭罗斯的《皇帝新脑》等书对其有总结；他对韦尔和里奇的研究，作过一种统一的解释：

韦尔(Weyl)张量：不管平移或圆周运动，效果仍与直线距离平移运动作用一样的，即两个物体只在定域或一维路径的作用点，存在类似的潮汐或量子涨落的引力效应。韦尔曲率对应保持体积不变的形变，作用类似拉长或压扁。

里奇（Ricci）张量：不管平移或圆周运动，两个物体中当一个物体有被绕着的物体作圆周运动时，该物体整体体积有同时协变向内产生加速类似的向心力的收缩或缩并、缩约作用。即是在非定域或多维路径，存在体积减少的引力效应，对应里奇曲率。

里奇说的存在物体整体同时协变的体积减少的张量效应，能没有看到的数学推证很少，这也许是一种物理实验证明的效应，类似时间的里奇流熵效应；如我们人从出生，走向死亡，也可看成一种收缩效应。但如果人能不死亡，人口增长，成线性膨胀，就会发生类似薛定谔量子力学方程波函数的色散效应。其实，韦尔张量存在类似的潮汐或量子涨落的引力效应，也是有协变性的。

即韦尔和里奇的韦尔张量与里奇张量研究的里奇流的最终出现，类似一只“黄雀”。协变性说到底，有一种点内空间超光速现象。这就是蝉、螳螂、黄雀之间的生态驱动机制。因为关于时空的绝对性和相对性（或客观和主观）的争论，最终还是要落实在争论者之间说的“逻辑、数学、物质”等概念上。但“逻辑、数学、物质”等概念的定义都是双刃剑，因此谁都难逃自我矛盾的悖论。例如“空间”以一维的长度代换，长度以“量杆”代换，它可以和时间分离，直接进行测量。这是一种部分性，即是一种“群变”；但时间则不行。时间虽用一维并可分段，但时间是一种时间流，类似一种里奇流，是一种整体的协变，即是一种“相变”。这里可以用操练，集合排队行走的例子来类比：

2）先不说体积减少，先来看韦尔张量与里奇张量的协变特点，涉及的惯性、时间来自在哪里？因为牛学的F=ma公式和爱学的质能关系E=mc2公式中，作用力的协变，都化简为是一方的总质点，对另一方的总质点的信息传输。这种宏观“亮孤子”思维，实践证明对计量测试是有效的。但这里协变，或协变的量子信息的隐形传输，很容易被丢掉。只因牛顿三大力学定律实际是一个整体，不可分割，类似相变；爱因斯坦的狭义和广义相对论也是一个整体，不可分割，类似相变。各自相变中的F=ma和E=mc2公式，只是其中的一部分群变。

实际韦尔张量与里奇张量的协变化简，只能是一方的一个总质点对另一方的一批二维时空全息度规格点的信息传输，就如运动队的行军操练比赛，一个教练对三个训练小队的口哨和口头命令指挥、判定一样。这里教练为一方，运动队是另一方。这个比赛的判定是：集合排队行走，要按时集合，要齐步走，更要按时到位，再下水协同划船。但因这次训练命令没有事前具体通知何时进行，三个训练小队的队长，对其各自的队员的相同要求都是，听到集合的钟声，不管在哪里，要立即跑步到操场去排队集合。但各自又有不同，第一队的要求是，所有队员排队整齐后才开步走。第二队的要求是，到操场后不管排队整齐，只要到钟声响后10分钟，到时间就走。第三队的要求是，所有队员在按时到位的时间，必需排队整齐。比赛结束，早站在按时到位地址的教练判定，第三队因整齐到位，协同划船早，取胜。但第一和第二队有异议。

第一队说胜者没有齐步走；第二队说胜者没有按时走。但第三队回应说，他们也是齐步走和按时走的，不然他们怎能齐步按时到位，协同划船？奥秘是，他们按时开步走的时间提前，而齐步走要求的速度不一定整齐；但跑得慢的必须快速跟上，所以在到位时间，已排队整齐了。把这个操练集合排队行走比赛的故事，移植到有韦尔张量与里奇张量协变的希格斯场公式E=M2h2+Ah4上来，我们如果知道M2和A的数值，就能计算给定h场的能量密度E。

3）但这里只先单就h场的能量密度E和h，用作图来研究关系式的行为。

研究不管平移或圆周运动，存在协变相互作用的两方，把传递韦尔张量或里奇张量信息的一方设在原点O，并简化为一个质点；设另一方是半径为r的圆球形物体，位于直角三角坐标XYZ中，X坐标轴与圆球的一根半径r重合。从原点O到圆球的圆心O1是一根量杆的长度S，即S不用时间和速度来求长度，只需在量杆的两端有时间的信息需要时发出信号。把圆球化简为二维XZ平面内的圆，X轴与圆周前后的交点分别为A和B。过O1作X轴的垂线，交圆周上下的点分别为C和D。连接OA、OB、AC、AD、BC、BD，ACBD为内接园内的菱形放置的正方形，我们设为映射二维时空全息的度规希格斯格子，这一个大格点。

O1A＝r，O1B＝r，O1C＝r，O1D＝r；OO1＝S；AB＝2r，CD＝2r；

OA＝S－r，OD＝S＋r，所以OD比OA远。如果协变信息传递的速度在XZ平面内恒为光速c，那么用在OA长度上传递的时间t1完成OD长度的传递任务，一定要超光速。这与光源无关。如果把协变信息传递的时间，定为光速在OA或OB长度上传递的时间t2完成OD长度的传递任务，那么在三角形△BCD内除开以O为圆心，以OA或OB之长为半径画圆弧切开的点外，其余剩下的所有的点，协变信息传递全部需要超光速才能完成任务。这条圆弧线与三角形△ACD包围之内的所有的点，协变信息传递全部可以在光速或亚光速的条件下完成。

2、反相或维相的“螳螂或蝉”各自都高兴得太早，只因把牛顿的三大力学定律的相变整体或爱因斯坦的狭义和广义相对论的相变整体割裂开来了；把其部分群变作为整体相变的错误来鞭笞，以为找到了真理，哪知“黄雀在后”。当然只怪牛顿和爱因斯坦两位世界级天才，是把协变的点内空间量子隐形传输信息的作用，舍弃了的；而从实际出发，把宏观的“亮孤子”物质作为主要的考虑对象，就变得简单得多，也合符他们那个时代对物理学的认识和要求。

1）即使我们今天从希格斯海的角度来考虑协变的点内空间量子隐形传输信息的作用，也相当繁杂。例如，把二维XZ平面内的圆O1化圆为方，作为“质量”M看待，等于菱形放置的那个内接园内的正方形ACBD，再把二维XZ平面转到与X轴垂直的二维YZ平面平行的系列平面。设正方形ACBD的面积为M2。圆球物体从原点O到O1的移动，距离是一量杆长度S，那么起协变作用的希格斯海的体积是M2S，这类似相互作用做功一样。其直观是从牛顿力学的机械能来看，这时移动的物体不再设为圆球形或圆形，而也是简化为一个质点。

设协变量子隐形传输的各格点“质心”信息，分头沿着X轴作水平匀速直线运动或匀加速直线运动，在时间t－t0内的位移为x－x0，速度ｖ的定义是ｖ＝（x－x0）/（t－t0，），可简化为x＝ｖt。从近代物理牛顿第二定律得：

F＝ma                          （2）

F＝ma的伟大，是第一次提出了格点“质心”外在质量的可计量性；这虽不是回答质量的起源，但它提供了一种确切的质量的生态。这里出现的加速度a概念很重要。匀加速直线运动a＝（ｖ－ｖ0）/（t－t0，），可简化ｖ＝ｖ0＋at；x＝ｖ0t＋at2/2。以上式子合并，ｖ2＝ｖ02＋2ax＝ｖ02＋2as。s为位移，由（2）式得a＝F/m。以上式子合并即为动能Fs＝mｖ2/2－mｖ02/2。如果物体运动的方向和受力方向一致，功等于力乗以位移w＝Fs。重力位移决定于重力的功，在水平匀速直线运动的惯性系滑动，拉力或摩擦力和重力相等F＝p，而重力p＝mg，g是重力加速度；机械能守恒及动能守恒和转移定律有，mｖ2/2＋mgs＝mｖ02/2＋mgs0。平动物体的动能可简化为E＝mｖ2/2和E＝mg s。而爱因斯坦的相对论，已推导出来了另一种重要的质心外在质量与能量的相互联系：

E＝mc2                          （3）

式中c为光速。爱因斯坦的质能关系式（3）使质量起源的问题复杂化了。

2）因为我们的宇宙时空中，不管量子、原子、能量、质量、力、加速度，其中速度是距离除以时间，加速度是速度除以时间。距离和时间都可以用尺子和钟表直接测量。牛顿第二定律，力是质量乘以加速度，重量是质量乘以重力加速度。由于重量可用秤直接测量，所以通过已经计算出的加速度，求出质量，由此求出力、能量、动量、功率，等等。澜源容杯，不能离开牛顿第二定律的加速度，在初、高中的物理中，都可以用初等数学的方法来演算。但到大学的物理，仍是这些概念和定律，却是可运用微积分，作数学的分析和演算，深度和广度眼界就更宽阔。而我们又知，希格斯海通过施加“阻力”而速度减少，来构成基本粒子的各种质量；光子粒子可以完全不受影响，穿行在希格斯海中，而全无质量；且光速类似匀速运动，处处相等，即带有惯性色彩。

于是爱因斯坦和牛顿，打起了时空相对和绝对的“架”；今天的弦论和圈论，打起了时空有背景与无背景的“架”；也引发了我国以夏衍光为代表的反相派的广义时空相对论认为，空间没有几何性质，无论空间是平坦的还是弯曲的，都是乱说。怎样来看待这场争论？也许牛顿早有准备，因为牛顿第二定律是与第一定律的惯性系和第三定律的作用力与反作用力必须联系。即使在水平匀速直线运动的惯性系滑动，拉力或摩擦力和重力也必须相等F＝p，p＝mg。其中g是重力加速度，也就预示着光子不管静止或运动时有与无质量，它都有类似的“重力加速度”的神秘信息在支配，即这与起消除时空背景的“信息”作用的希格斯“格子”、格点的“质心”相关，不然光子的光速怎不消耗能量？而它的能量又从何加添？这使光子、光速的身份区别于维相和反相的认识。

3）空间为什么只有三维？时间从何而来？爱因斯坦也不比牛顿差，他也留有几手。一是空间的平坦与弯曲来源于他的度规格子；二是质能关系式中的光速平方如果开方，光速是负数，就分点内和点外两处空间。点内空间处处存在，例如技术储存于大脑，储存于书本，储存于计算机，储存于光盘、磁带等等；这种大脑、书本、计算机、光盘、磁带等等，就类似“点内空间”。利用这种“点内空间”，消失的技术物品可以重新复制出来，这就是“信息”在抹杀爱因斯坦和牛顿的时空相对和绝对的争论，弦论和圈论的时空背景有与无的争论，反相和维相的时空有与无几何性质的争论。因为希格斯这只“黄雀”的希格斯海，把时空的相对和绝对、时空背景的有与无，时空几何性质的有与无，完全统一到可想象的二维希格斯海切片薄面的正方形的格子的三D印刷技术上了。

空间之所以有量子性，正是由这些格子分割成格点的。而时间之所以有量子性，正是由这些格子像空心圆球不撕破和不跳跃粘贴，能把内表面翻转成外表面，时间信息的连续也要被这种内外翻转的三旋概率性所分割。2006年我们发表的《宇宙开端之前无时间新解──质量超弦时间之箭初探》论文，证明霍金的《宇宙起源》报告用类比在南极的南边没有任何东西，说明在宇宙开端之前发生了甚么──没有意义的这个证明不漂亮，也不完备。因为其“地球证明”用的地球，是一个对称图形。对称破坏时间箭头，除热力学外，牛顿力学、相对论力学、量子力学中的时间箭头都是对称的，而且超弦理论也不能避免。所以彭罗斯说，如果有一种量子引力理论，能把相对论力学和量子力学统一起来，但时间箭头仍没有解决好，也不算成功。庞加莱猜想的完全证明提醒我们，出路正是在庞加莱猜想及庞加莱猜想熵上。

3、二维希格斯海切片薄面近乎一个平面，它之外，空间还只有一维，没有时间之箭的坐标，也没有虚数描述的坐标。近代科学以来物理坐标、数学坐标，其上时间轴线、虚数轴线，都是从格点的点内空间，把它们拉出来作的想象。这种权宜之计如果反相和维相的人把它们当成三维空间之真，这是受了蒙蔽。

时间之所以能回到过去，是因为我们人能回到大脑、书本、计算机、光盘、磁带等之类似的“点内空间”去回忆、翻阅、提取。翻书，也可以近似看成三旋中的一种“体旋”。里面的时间都不是点外三维空间希格斯海切片的时间。

1）之所以二维时空全息度规格子无所谓平坦、弯曲或几何性质，以及相对和绝对、时空背景的有与无，是因为它的物质表达类似3D打印技术。我们可以想象格子类似格点、“质心”，这像是个仓库。仓库东西的有与无，可映射时空的弯曲或平坦。东西的颜色、质料、质地等等，可以映射需要虚拟的一切实际东西的物理及化学性质。众所周知，3D打印技术也称三维打印技术、三维印刷-3DP工艺、三维喷涂粘接成型机、喷墨式三维打印、添加制造仪器等名称。它可对应希格斯海虚拟的希格斯海度规，拥有的希格斯格子功能相似的秘密。

二维希格斯海切片薄面有类似普通3D及打印机的工作原理：3D打印技术是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置，打印机内装有液体或粉末等“印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。人们只需要从电脑上下载设计好的3D图传输到机器中，然后这台机器就可以把一缕缕塑料材料加热到200摄氏度拍摄到机器内的平台上，一层层地制造商品，多余的塑料会通过一种化学洗剂被清洗出去。而且像“添加制造仪器”的3D打印机，是一种电子束无模制造器(EBF3)，制造过程中使用一种电子束，双线连接计算机系统，就可以让太空探索者随时、随地，依据意愿制造物品。这种类似量子隐形传输的EBF3作用有点儿像远程机械商店，拥有它，将不需要发送工具和太空飞船部件；而且避开引力，这种3D打印物品的紧密容限度将成为零重力环境下至关重要的因素。其次3DP分为三维喷涂粘接成型机和喷墨式三维打印。三维喷涂粘接原理采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金属粉末，所不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的，而是通过喷头用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。等等。

2）三维打印技术是上世纪90年代开始逐渐兴起的一项先进制造技术，所以知道的人不多。但“希学”纵横，希格斯场公式E=M2h2+Ah4把物质、能量、信息不但统一了起来，落实到信息或全息上，而且希格斯3D打印技术是很容易让人们想象韦尔和里奇的韦尔张量与里奇张量研究的协变效应。物质运动和相互作用力的协变效应普遍存在，却不是近代纯自然科学的经典力学的相变中的一个群变部分能描述的，例如涡旋或涡流、湍流就存在协变效应，但所有主流的涡旋或涡流、湍流的数学方程描述，因为不能像笛卡尔的三角坐标一样去分解自旋，所以至今并没有突破对涡旋或涡流、湍流的细微整体认识。

有人说：“科学是关于蕴藏在客观世界之中的客观规律的描述，科学精神的实质是创造性思维，这种描述具有真理性，而不具有民族性和国家性。可这些精神层面的讨论都是很虚幻的，过分强调这些精神其极端是唯心主义”。

但中华民族历史传统的科技积累澜源容杯，对接世界科学澜源容杯行吗？

我们认为，科学与人学纠缠，兴趣与本身历史纠缠，科学真理具有的普适性与特殊性和特色性仍然是统一的。不懂得韦尔张量与里奇张量研究的协变效应，就不懂得这种统一性。李后强教授把他们的《非线性人口学导论》一书送我们的时候，正是我们研究发表《物质族基本粒子质量谱计算公式》论文的时候。把“人学”聚焦到“人口学”，把人口的数理对应物质族基本粒子的质量，再映射物质运动和相互作用力的协变效应普遍存在，将是怎么一回事呢？

该书说，人口、生产率、福利和社会组织之间的相互关系，随着群体人口的增加，经济活动的规划、协调和控制变得日益困难。一个社会是由许多群体（部落、种族、生产单位、国家等）构成，而每个群体又由一定数目的家庭组成。每一对夫妻为社会提供一个劳动力，或作为劳动者的一部分；夫妻当中的另外一个劳动力则用于家庭生产和孩子的哺养等。这个群体拥有一种技术，这种技术依赖于一种对有效的生产是必需的管理和行政的基础结构。在这样的体制下，必须区分两种截然不同的投入：行政的或管理的力量M和劳动力L。如果群体的夫妻的对数规模是x，那么

x＝M＋L                         （4）

这里M表示群体所需要的管理人员，L表示直接从事生产活动的人员，那么方程式（4）提出了管理（M）是生产力或劳动力的问题。管理是一种协同组织的“社会契约”，英国著名唯物主义思想家霍布士甚至把国家的起源也说成“契约”的结果。即在原始群落内，个体偏好的适当限制下，以多数规则“契约”应用于一个广泛的群体决策。霍布士研讨人类为何不能像蚂蚁和蜜蜂那样协作的问题。他说，同蜂房内的蜜蜂不竞争；它们没有求荣欲；它们的协和是天然的协和，但是人类的协和只能是凭依盟约的人为协和。把这一点引申到韦尔和里奇的韦尔张量与里奇张量研究的物理协变，正对应管理（M）效应，而且是一种天然的协和。而牛学方程F＝ma和爱学方程E＝mc2对应探讨的仅类似直接从事生产活动的人员，以此来看希格斯场公式E=M2h2+Ah4则涵盖了协变的隐形量子传输的“管理”内容，并把它衍变成希格斯场生产力“人口”公式：

E=M2h2+Ah4＝（x）＝（L）＋（M）        （5）

3）这又到底是怎么回事？一般说来相对直接从事生产劳动的生产力，“管理”是储藏在大脑中的“生产力”。对应3D打印机，直接从事生产活动的人员L类似三维打印喷墨或喷涂采用的颜色粉墨、陶瓷、塑料或金属粉末等“印刷”材料，而M表示群体所需要的管理人员类似储存计算机系统里的设计，由于它是一种“信息”，可避开重力，甚至可以远程无机械作无线传输发报，所以我们说它在“点内空间”，是希格斯海虚拟的相似“质心”功能的希格斯格子，它的一张张切片薄面，一层层叠加起来，就衍变成了我们宇宙时空的万事万物。那么我们重新来理顺希格斯场公式E=M2h2+Ah4，这不是做F＝ma和E＝mc2等经典力学的计算，而是作希格斯海相变全息的格点分析。

众所周知，组成物质的基本粒子都有正和反粒子，如人类家庭组成的每一对夫妻现象。而不管平移或圆周运动的物体，我们暂假设两个相互作用的格点之间的距离是量杆长S，与时间暂时无关，所以两者位移作功w＝Fs＝E，把两者量杆长S消去，先研究E＝F＝ma，在希格斯海中，希格斯海通过施加的“阻力”和位移物体本身的抗力ma，适用牛顿力学作用力与反作用力相等的第三定律，那么构成希格斯海矩阵世界出动的“人口”直接从事生产活动的人员(L)，应是（ma）的平方，即(L)＝F2＝m2a2。如果我们把它对应E=M2h2+Ah4式子右边的第一项，并把m2对应M2，可知物体的经典m变成了希格斯海的兑换质量M。

反之，把E=M2h2+Ah4式子右边的第二项对应群体所需要的管理人员（M），其实由于协变“管理”是智力，是在类似计算机的“点内空间”，它不是简单的如人类社会工厂、企业、国家行政一类的管理人数，比直接从事生产活动的人员少，而且两者都必需是“活人”。但管理“智力”属于的知识创造，涉及方方面面，涉及历史积累，它是不分活人和死人，就很难说清具体的人数，因此我们设领域越大，“管理人数”越多，成平方倍增关系；取(L)＝F2＝m2a2的平方，以作第二项的近似，那么（M）＝(L)2＝（F2)2＝（m2a2)2＝m4a4＝Ah4。

把上面两部分综合起来，为什么E=M2h2+Ah4式子右边的第一项和第二项都含有希格斯场h，在(L)＝F2＝m2a2中h2对应a2，这与在（M）＝（m2a2)2＝m4a4＝Ah4中h4对应a4是一致的，即类似影响速度的“阻力”类似的加速度a或重力加速度g，说明希格斯场方程有一定的可信度。其次，在E=M2h2+Ah4式子右边的第一项中，物体的经典质量m变成了希格斯海的兑换质量M。但在E=M2h2+Ah4式子右边的第二项中除开h，（M）＝（m2a2)2＝m4a4＝Ah4，然A被设为一未知的正值常数，而不说它等于m4，即含有物体的经典质量m及希格斯海的兑换质量M，正是考虑到希格斯场协变“管理”映射的二维时空全息的度规格子或量杆，这只能是正值。它反映的宇宙时空物质的亮孤子解，影响着亮孤子在出生前后的形象，对应人口经济发展模型x＝M＋L中的生成临界点和群体扩张的社会空间。

二、小林-益川扩容质量公式生态之谜

国内反相反量的物理学家梅晓春教授等认为希格斯场不存在，留美物理学家王令隽教授等认为里奇张量的协变效应仅是一种计算技巧，不存在物理内容。那么英国物理学家希格斯是怎样想出希格斯场公式的？它的正值常数A如何像生成临界点和群体扩张的社会空间？

1、我们来看E＝M2h2+Ah4到底是怎样一个图像？得到什么样一些信息？

1）将E作竖轴，h作横轴的平面坐标图，看看当h由0开始增加时，E作何反应？首先当h＝0时，方程式右边的两项皆为0，因此E＝0。当h很小时，只要M2与A皆为正值，E亦为正值，因此E随着h的增加而增加，这个坐标图类似的倒置抛物线对称，说明这是一个非线性数学公式，但这不是A的全部。

2）但E＝M2h2+Ah4中M2之所以为M2，不为B，是因为它通常被视为希格斯场量子即“希格斯玻色子”的质量平方。因此按M2应该为正值，E应表现为上图的倒置抛物线对称，然而希格斯玻色子是希格斯格子且存在“质心”的点内空间，即如果质量平方M2为负值，希格斯场的平面坐标图如何表现呢？

首先当h＝0时，E＝0。当h不为0时，由于假设M2为负值，希格斯方程式右边第一项永远是负值，而第二项则恒正。当h很小时，E会小于0。例如，如果A与M2数值大小相近，则当h＝0.1时，h的平方h2＝0.01，而h的4次方h4＝0.0001。如果A比M2大许多，则E在h更小时为负。但随着h渐渐变大，希格斯方程式右边的第二项变得愈来愈重要，最后使E大于0，坐标图表现为倒置抛物线对称的底部，又出现有一个小小隆起的抛物线的类似“山”字形的光滑曲线的对称。我们能知E的正确图示吗？例如它的两边凹得有多深？或在哪里变为0等等，这正是高能领域的点内空间和虚数点内空间所具有的特色。

3）也正是这个高能领域的点内空间和虚数点内空间所具有特色的坐标图，表现为倒置抛物线对称的底部，又出现有一个小小隆起的抛物线的类似“山”字形的光滑曲线的对称图示，与成都电子科技大学赵常德先生的《物理学基础研究文集》一书研究的非线性量子力学自由粒子所满足的非线性薛定谔方程的亮孤子解图示的相似，揭示了量子希格斯海的一些秘密。

非线性量子力学实为非线性薛定谔方程，赵常德的同事庞小峰教授，是电子科技大学高能电子学研究所的所长，他的《非线性量子力学》一书有清晰论述。庞小峰为扳倒薛定谔的量子线性方程，就另起炉灶，使之具有孤子解。庞小峰说，线性量子力学仅在非线性作用等于0的特殊情况下才正确，而真实的物理系统或多或少都存在非线性相互作用。非线性相互作用产生的根源和机理，首先是粒子间固有的相互作用和自相互作用的机理。其次是介质的非线性效应产生的自聚焦机理。三是粒子和背景场相互作用的自陷机理。

庞小峰说，线性波在很多媒介中都有色散特性。色散的本质是波包的振幅随传播距离的增加而衰减，使波动或微观粒子衰减和坍塌。庞小峰的非线性量子力学方程是除存在有色散动能项外，还存在非相互作用，它能抑制和抵消色散的衰减效应，从而使微观粒子变成一个稳定的和局域的孤子，而具有明显的粒子性。这恰恰包含一种协变效应，按“非线性人口学”是一种“行政的或管理的力量”。因为在庞小峰的平面波的海水水波运动观察阐述中的这种非线性作用造成的倒塌现象，可使波的色散效应受到抑制；两者的叠加可使波变成具有一个稳定的孤立波。这些结果是不以人的意志为转移的客观规律，因为从非线性薛定谔方程可知，此时的有效势是一个双阱势，它提供了两个基，可通过自相互作用力、自聚集、自聚焦及自陷等机制，使波局域为一个孤子而处于稳定状态。赵常德的自由粒子非线性薛定谔方程的亮孤子解说的也是这种图示。

4）赵常德证明的是，自由粒子可处在非线性图示中的倒置抛物线对称的底部又出现的有一个小小隆起的抛物线的类似“山”字形的光滑曲线的对称的两边凹深能量最低的状态。赵常德说：“自由粒子的有效势能将在这两个基态之间反复回荡，从而使自由粒子的能量不再弥散，实现了孤粒子能量处于最低且稳定的状态。这种状态在凝聚态物理中称为发生了二级相变。结果使线性粒子变成非线性的孤粒子”。赵常德实际说的是，任何自由粒子都跟着有类似高能领域的点内空间和虚数点内空间，就像人类有死亡一样；宏观就是亮孤子。

如果人不会死亡，那么人口学一定线性的。因为不管自然灾害、食物缺乏、人祸、车祸、矿难、战争与瘟疫等等，人都不会死亡，夫妻会生育，人口一定会增长，不会减少，就像庞小峰说线性波很有色散特性一样。但光研究活人社会，也没有错。然中华民族很早就认识到“阴阳表里”这两个基态之间的反复回荡，而且中医八纲辨证运用“阴阳表里寒热虚实”于人体看病论治达到了炉火纯青的地步。所以说中华民族对此已有至今5000多年的准备，起源于远古中华民族的现代中医，与现代非量子力学、现代希格斯场公式有同工异曲之妙；当然中医始终还处在朴素辩证唯物的认识水平，没有到达数理化见长的程度。

2、但中华民族的进化并不是只这种单行道，准备到至今50年前，类似起源于远古中华民族中医的现代非线性量子力学，已发展出了类圈体三旋和点内空间理论；准备到至今5年多前，三旋与点内空间融合对庞加莱猜想外定理的空心圆球内外表面翻转熵流的证明，已点燃起第三次超弦理论的革命。现在来考察1964年提出希格斯场公式E=M2h2+Ah4的英国爱丁堡大学物理学家彼得•希格斯，如何从希格斯场度规格子想到“点内空间”的呢？

1）因为时空场“度规格子”从黎曼张量几何到爱因斯坦的广义相对论早已创立，度规格子用来代表任何需要的什么量子、空间子、时间子、质点、以太、太极子、炁子、旋子、细胞、原子、分子、部分子、瞬子、轴子、弦子等粒子名称的东西，都行，但从黎曼、爱因斯坦到里奇都还没有想到度规格子的破裂和有表、里。里奇张量想到协变效应可以使“格子”整体一齐变化；爱因斯坦的相对论甚至想到“格子”可以分别有尺缩、钟慢和弯曲，但都与“管理”在“点内空间”无关。第一个想到“点内空间”的，是1918年的青年科学家韦尔，他研究数学连续的微分和积分计算，首先提出“不可积因子”概念，建立的规范场理论才渐渐明确起来，这是一种难言的数学“自手术”现象发现。

2）而一旦度规场或规范场的“格子”缩影为格点或质点，又类似中医八纲的有“阴阳、表里、寒热、虚实”等对称的点内和点外之分，那么“格子”破裂或有表里内外面翻转熵流的涌现，“格子”自然就变成真正的类圈体。如果希格斯玻色子是“标准模型”预言的那种自旋为零的玻色子，也就并不奇怪。因为标准模型类圈体自旋分面旋、体旋、线旋三大类，和有理想自旋组合62种动态，这本身一开始就没有计算自旋为零的玻色子。

其次，类圈体标准模型自旋的排列组合编码，除开理想组合的62种动态外，还有冗余码，这正是暗物质和暗能量的编码。所以“标准模型”预言了62种基本粒子的存在，以及有暗物质和暗能量的存在，在类似起源于远古中华民族中医的现代非量子力学、现代希学看来，就没有什么不可理解。物理大师希格斯精通广义相对论和黎曼张量几何，也就精通度规格子。但希格斯不是从爱因斯坦出发，而是遵从韦尔的规范场“不可积因子”点内空间作用产生质心，假设希格斯玻色子是物质的质量之源，其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋，受其作用最终才有了质量。这类似“空穴”灵感的背后，不难看出希格斯场公式E=M2h2+Ah4与狄拉克相对论性电子方程（6）相似，即共有生态支撑：

E2＝p2c2+m2c4                    （6）

3）上式（6）中，E是粒子的能量，p是它的动量，m是质量，c是光速。众所周知，狄拉克不但预言了正电子的存在，而且也提供了一个类似我们称的“点内空间”的具象。因为按照电荷守恒定律和能量守恒定律的要求，这里负能状态的空穴应该表现为一个带电荷为+e的粒子，即这个粒子的运动行为是一个带正电荷的“电子”，即正电子。然而狄拉克方程又来源于薛定谔方程。以V表示动能，K表示势能，薛定谔方程则来源于经典力学方程：

E＝K+ V                    （7）

即总能量＝动能+势能。这与生产力“人口”公式（4）和（5）有类似。在能量守恒公式中，动量＝质量×速度，以υ表示速度，p＝m×υ=mυ。根据牛顿定理有：K＝p2/(2m)，代入（7）式即是E＝p2/(2m)+ V。此式表达的是总能量、动量和势能之间的关系，这与电子和薛定谔方程的联系是什么呢？电子带有负电，会被正电荷吸引。在这种情况下，相关的势能不是由引力引起的，而是由电势能引起，像E＝p2/(2m)+ V一样，只是这时的E＝p2/(2m)+ V式的V是电势能。薛定谔正是根据这个方程，利用德布罗意的动量与波长的关系，猜出量子物体在势能中运动的波动方程：

Eψ＝-（ћ2/2m）（d2ψ/dx2）+ V   （8）

（8）式中ψ是几率幅，表示一种约定；m是粒子的质量，ћ是普朗克常数除以2π。以上方程单从遵守质量守恒定律来说，都是线性的，即物质从一种形式转换为另一种形式，反应前后各自的质量是可以叠加，并且是相等的。但希格斯场方程（1）不一定是线性的。希格斯能猜想到他的方程质量发生破缺的“超对称”的关键，是因为相对论性狄拉克方程方程E2＝p2c2+m2c4引出的对称和超对称图像，早在提示其中质量m为平方，会引出的负质量和虚数质量；光速c分别为平方和四次方，也会引出的负实数和虚数。

3、1996年我们发表了《物质族基本粒子质量谱计算公式》：

M＝Gtgnθ+H                   (9-1)

m上＝BHcosθ/(cosθ+1)       (9-2)

m下＝B-m上(或B=m上+m下)       (9-3)

B＝K-Q(或K＝Q+B)            (9-4)

在物质族基本粒子质量谱计算这组公式中，主要的是（9-1）式，M可分别计算夸克K和轻子Q的质量。包括（9-2）式，才涉及类似精细结构常数的14个自由参数。那么物质族基本粒子质量谱计算公式和希格斯场公式（1）能不能相通？怎样相通？物质族基本粒子质量谱计算公式是怎样推导来的？一直以来是个秘密，追问的人很多，但希格斯粒子实验没眉目很难回答；现予以说明。

1）希格斯场公式的基础是希格斯海“度规格子”，物质族基本粒子质量谱计算公式的基础是“船闸”模型。希格斯海“度规格子”，和类似长江三峡大坝的“船闸格子”或巴拿马运河的“船闸格子”是可以相通的。但描述分割希格斯海的“度规格子”的薄片，已不能简单看成是一张平面。由于它的每个“格子”或格点有类似中医八纲“阴阳、表里、寒热、虚实”式的点内空间性，“格子”相通“船闸”类似仓库，类似矿井，那么这些横摆的“船闸”或竖摆的“矿井”里，也有会被分割成的段落或格子。也许就像中国式的宝塔一样，是棱锥梯台或圆锥梯台；而这正是计算公式摆布基本粒子质量谱图示的特色。

2）物质族基本粒子质量谱计算公式能够具体计算出夸克K、轻子Q和规范玻色子B的质量，但希格斯场公式还只能作质量来源的定性分析，这是它们的区别。或者说前者是后者的补充，后者是前者的开路先锋。例如“希格斯机制”假设的希格斯玻色子为弱力与电磁力的统一，以及为除引力外的另外三种力的相互作用统一于“标准模型”之下，构筑了基础。但在标准模型，存在28个基本常量。这是一个非常大的数字。因为基本常量是一个出现在自然定律中而且无法被计算的量，只能通过实验来测定。所以一直有不少人试图减少基本常量的数目，但迄今为止没有取得任何成功。物质族基本粒子质量谱计算公式就是为减少基本常量的数目而作的一种探索，因为28个基本常量中包括有电子、u夸克和d夸克等稳定粒子的质量，和不稳定粒子由w和z玻色子，μ和τ轻子、3个中微子，4个重夸克s、c、b、t等的质量以及携带的类似精细结构常数的自由参数、混合角和相位参量等，要给出。

但物质族基本粒子质量谱计算公式（9-1）、（9-2）运用“船闸”模型落差顺次模数、顺次基角、顺次参数等14个主要新参量来计算总共61种的夸克、轻子和规范玻色子的质量，虽然它们需要实验测量或设定，但这14个新参量的数目比28个基本常量中包括的稳定与不稳定夸克、轻子和规范玻色子的质量以及它们携带带的类似精细结构常数的自由参数、混合角和相位参量等的总数目少点，也就减少了28这个数字的总量。所以它是希格斯场公式的细化和补充。

3）为什么我们能计算出夸克K、轻子Q和规范玻色子B的质量？根据了希格斯场“度规格子”什么样的分布？使用了什么思路？物质族基本粒子质量谱计算公式可以和门捷列夫的化学元素周期表媲美，是因为前者可以根据已实验测定的一些夸克、轻子和规范玻色子的质量数据，反推出那14个自由参数；这实际也就是对那14个自由参数的实验测定。而知道这14个自由参数，也就可计算知道除希格斯粒子外的所有61种物质族基本粒子的质量，这是实验能验证的。这种质量谱分布规律，正如1869年俄国门捷列夫在编制化学元素周期表之前，因已知63种元素原子的测定质量，就能在前人工作的基础上，得出元素原子量的大小有周期性的依赖规律一样。

A、两者不同的，前者是定量，后者是定性。即门捷列夫只分析了所有类元素的简单性质及其化合物的性质形式和性质。这也了不起。例如现在是118种元素，所以他当时不但能正确地留下很多空格，应由尚未发现的元素来填满；而且他能还正确地指出了当时测定某些元素的相对原子质量数值有错误，若干年后也都得到证实。正是有他的基础，1913年英国物理学家莫塞莱在研究各种元素的伦琴射线波长与原子序数的关系，才推进了周期律的基础，不是原子量而是原子序数的认识，即原子序数等于核内阳电荷数。

B、1996年发表的《物质族基本粒子质量谱计算公式》，虽是定量的计算公式，不是日本小林诚和益川敏英基于卡比博的一次“分代”思想，提出在强相互作用中存在三次“分代”的思想，但因有这种定性“周期”才让我们能扩容。其次，我们也要特别感谢川大物理系李后强教授的鼎力支持和推荐，《物质族基本粒子质量谱计算公式》论文1996年才得以发表。