挑战相对论的标准问题
---形式本体论复杂性初探（10）
郁松 曾富
2.10挑战相对论的标准问题
有学者说,哲学是非实证的，也不用高深的数学推理，物理学排斥哲学的结果，却使自己陷入分裂、错乱的境地；物理学对哲学的排斥日甚一日，已经达到哲学教科书无法使用的地步。哲学是诉说忠诚，长期以来挑战相对论的标准是看你站在什么哲学立场上，你就相信什么科普形象，不管数学的现代化。所以挑战相对论者大多惋惜，说轻视哲学的结果，对于科学是灾难性的。这是一种“形式即功能”的判断。
我们不反对哲学诉说忠诚，这是它的职责。但形式本体论和实验生产方法不是形式即功能判断，而是追求形式回归实事求是。我们说“相对论”是属于“形式本体论”的范畴，也希望大部分挑战相对论者属于形式本体论的范畴，就是不赞成“哲学”这个“形式”能决定“形式本体论”和科学实验生产方法的功能，也不需要为“哲学”呐喊。数学不能拯救物理，不是数学不存在任何方法错误。
科学的真理是不分资本主义和社会主义的，但却需情商、智商行为的适当表现。布兰奇教授是美国普度大学的一位出色的数学家，1984年他成功地证明了著名的数学难题比伯巴赫猜想，但这不是靠美国数学界和同行的验证被接受的，而是靠而苏联的著名数学研究中心斯捷克洛夫研究所的一大批顶级专家，对他的400页手稿100个定理审查通过而荣归故里的。原因是布兰奇多次声称解决了黎曼假设，但每次发表的证明最终都是有缺陷的，而影响了他的形象，不受同行和同事的欢迎。近代社会开始，各国都出现不少对科学理论狂热的爱好者，我们把这种现象称为“科奴”，即“科学奴隶”的意思。这也许不够准确，因为除本职工作外，并没有国家、家人、单位、旁人强迫他们，去搞超出其本职和能力之外的科学问题。但他们却自愿付出，不计报酬、不顾身体、不念亲人，表现出类似“奴隶”一般的苦行行为。“科奴”包括各类在职人员、退休干部、下岗工人、打工农民、科学论坛的网迷等，他们的见解深刻，充满智慧，但并非全正确，因此有人爱称为“民科”、“科妄”、“伪科学家”，说他们最终是为钱，或一点点名，其实他们大多也是“层子老哥”、“层子弟”的追随者，只是为一点点思想。而布尔代数的创始人布尔，早年也是一位“科奴”，但他把情商和智商处理得很好，就成功了。
在挑战相对论的人才中，也有一些数学功底深厚的学者，他们的论文可以在高等科学杂志上发表。如刚杆分布数学体系或细圆环与球体分布数学体系推导的时空存在奇点，或光量子存在光子球线串图像，也类似在追求形式本体论的方法，但和公认的拓扑学教科书讲的球面与环面不同伦推导有区别。这需要承认，这叫科学的势力或称科学共同体的作用。如你做了实验，并不等于实验能被他们认可你的结论。元数学和元物理学的标准模型之所以能发展壮大，之所以有人出来拥护，就是因为在这方面大多数专家有相同的共识，并能继续从这条道路攀登前进。
在拓扑学、微分几何、微分流形等数学体系中，刚杆类似球面，细圆环类似环面，球面和环面表面上的点是静态，不作运动或操作还无所谓区别；光子球线串和光量子球图像并无区别。球面有奇点，环面没有奇点，就是从其上的点有运动或操作的数学思考创建出来的。既然有如此大的形式与功能的分野，数学功底深厚的挑战相对论学者，不彻底否定这个分野，怎能说他们的数学方法没有错误呢？所以有人强调物质第一性原则和逻辑自洽性原则，形式逻辑还是搞清楚的，如提出要废除类似拓扑学、微分几何、微分流形等门类的数学，这样相互不干扰就对了，现代物理学也难站出来反对，明白挑战是各为其诚。哲学是为社会求纯，形式本体论是为科学求真。
例如有人总认为，引力是在旋转运动时，亚光速粒子（慢子）产生离心力，而超光速粒子（快子）产生向心力。但请写出数学方程来，就不行或不正确。物理学不是凭嘴说，所谓质量是从超光速粒子转变而来，希格斯玻色子根本不存在，暗物质和暗能量不存在，弦论、粒子理论、黑洞、大爆炸理论、大统一理论，不研究超光速不会得出正确理论之说，一听就知类似文革后期重庆大学等办的大型杂志《新物理探讨》发表的超光速观点，当时与物质实无限可分的层子理论相呼应，这批专家主张有正纯实数物质或负纯实数物质的超光速粒子。其实与这派不同，如以印度科学家森（A.Sen)为首的大批科学家，沿着相对论数学刻画的“虚质量粒子”快子的道路，主张超光速粒子即快子类似正纯虚数物质或负纯虚数物质，即费曼讲的快子也类似“点内空间”（类似赛博空间）或类似环量子杂化弦式的自旋分叉的不稳定与量子场起伏、涨落态。弦论、粒子理论、黑洞、大爆炸理论、大统一理论、希格斯玻色子、暗物质、暗能量等，正是这类虚超光速粒子或虚快子研究的成果，何谈没有超光速粒子或快子研究，只是不爱诉说类似人不会死的物质第一性原则层子形式的忠诚吧了。
中共中央编译局、中央社会主义学院、中国经济体制改革研究会等的一些专家认为，各种“左”倾社会主义模式正处于低潮和走向灭亡，新式社会主义则已经和仍将继续磅礴于全世界。同这个论断相适应，形式本体论已在纯科学认识的转型中应运而生。
形式本体论联系爱因斯坦开辟的几何化方向，指相对论也是几何性质的，即把引力描述成宏观四维时空的弯曲“形式”，但这类形式是用类似偏微积分方程的演算内容表达的，在爱因斯坦的原论文“内容”中是看不到这类几何图像形式的。类似这种内容与形式的抽象错位，是有的挑战者提出的推理看似很直观，很容易做实验，实际是不能做实验。如说用杠杆支点变换产生超光速；让杆子投影与实长不等使影像变成超光速。还说一个假说能不能得到大多数人的认可，仅靠定性解释某种现象可能还不够，最好是能够定量地推导与事实相符的结论。如杠杆实验、影像实验描述的存在性，它们的数学计算的成立性，就符合这个要求。这把相对论客观上推向了形式本体论的大探讨。
第一，相对论不同于一般的形式本体论问题，例如它提出的光速不变，是一个定量的可实验判决的数据。爱因斯坦是在别人真实的实验基础上提出来的，但相对论也涉及类似哥德尔计算机问题，如在狭义相对论的数学中，超光速是一种虚质量粒子的快子效应，所以在克隆效应中是存在的，这类似一种虚拟生存。这也是引起争论的根源。形式本体论如果要说明全世界的科学家和科学爱好者或“科奴”的思想，就要把他们分出实验生产、形式逻辑、形式本体论的类别。形式的本体是数学，那么本体的本体是实验生产方法吗？如袁隆平院士的杂交水稻生产实验，看似属宏观领域内的操作，但它是以微观基因分子水平的实验研究作基础的，虽然其理论是成熟的，但袁隆平院士的实验创新，创造了巨大的物质价值，已不是形式本体论。
第二，现代日本的电脑方法可以类似实验涉及核子中夸克的介子性质、质量希格斯玻色子的起源等研究。但形式逻辑方法，主要是包括语境分析和数理逻辑分析。语境分析有的不是用实验判别正确的，而数理逻辑一旦进入数学运用，不但需要合乎物质运动规律的检验，而且也要受数学自身规律及其研究进展的制约，这两者都不是随意的。
康德著名的关于空间的手性和手征及对称性区别的正确理解，依赖于空间的几何性质，是有意义的，也是不可轻易否定的。由此延伸的相对与绝对、有界与无界、有穷与无穷、约定与客观、有限与无限、实在与非实在、现在与序列等主义之争，虽然是哲学讨论的问题，但不是数学家和物理学家变成哲学家就能解决的，相反，在数学家、物理学家、哲学家或文艺家等中分出形式逻辑类和形式本体论类两种方法，却有利问题的解答。 例如，形式本体论强调结构信息和交换信息的概念，认为观察、测量的事物不管是强“不可克隆”，还是弱“不可克隆”，一般是指“不可克隆”的结构交换。而观察、测量的事物不管是能强“克隆”，还是弱“克隆”，一般是指能“克隆”的交换结构。用此来衡量实数超光速挑战相对论者，他们到目前为止所做的超光速实验，即使在传统的逻辑上成立，但都没有做这些超光速粒子是否为克隆粒子的实验？如果是克隆，超光速是成立的，但也属于虚拟生存的相对论原义。正如戏剧、电影演员，对历史人物的再现，即使事件、地点、场景、演技非常真实，也是克隆的一样。这种超光速再现，并没有什么违反相对论，而且可在类似“点内空间”的思维、书画等地方到处存在，只是人们不愿提它吧了。
第三、国内挑战相对论的论著不少，但由于曾有过批判相对论的整体社会背景，复杂因素多，也许国外批判相对论的专著更具代表性，并且在国内已有这类专著翻译出版，发行较广又被讨论相对论学术团体大力推荐的一本，是英国科学家乔奥.马占悠的《比光速还快---爱因斯坦错了！？》一书。马占悠的“光速改变理论”被出版者介绍为“一个渐成气候的疯狂点子”、“他是英国最有前途的物理学家之一”、“对物理学研究而言也将具有重大意义”。我们赞成把乔奥.马占悠作为挑战相对论的标准，如果我国的挑战相对论者也能共同效之，确会取得实效。因为我们认真读完他的全书，感到马占悠是个“科奴”，但这个“科奴”的标准并不是要把爱因斯坦彻底打倒，相反，他是尽力追求建立在前人的严格的数学基础上，并用客观讨论的方法、多向考虑其他意见的方法，把挑战相对论引上正确的形式本体论道路。更难能可贵的是，马占悠在书中还提出了一个成功挑战相对论者的模型，而且是列宁、斯大林时代的社会主义国家的劳动英雄，这就是前苏联科学家、34岁的弗里德曼。马占悠总结弗里德曼范式的标准是：
1、弗里德曼为了避免苏联人错过关键的物理学发展，及时主动深入地学习研究相对论，掌握其数学。
2、弗里德曼不信相对论方程宇宙常数维持静态宇宙解那一套，在哈勃的观测问世之前就预测有宇宙扩张，即把自己的挑战提前到后来也能有实验证实或有理论再证实。
3、弗里德曼按原相对论方程的数学规范化，直接求出数学解答，证明在广义相对论下宇宙必须进行扩张。1922年他将结果发表在一本德文期刊上，即要面对面、硬上硬地挑战相对论。
4、弗里德曼重视广泛做具有和平用途的尖端研究，他触及的领域包括气象学、流体力学、力学、航天科学等，同时他是个搭乘气球的先驱，一边打破高度记录，一边在气球上从事先进的气象学、医学实验。他挑战相对论，使爱因斯坦大怒，并成为爱氏心中永远的痛。这是因为爱因斯坦把他数学上的正确性与物理现实混为一谈，没有在论文中将“宇宙静止”列为一项假设。而弗里德曼正因为做气球升空工作，也许他是从气球的膨胀、静止、收缩等几何图像性质，自然全息地联系到宇宙的几何图像性质的。
5、即使爱因斯坦攻击弗里德曼的研究十分可疑，说他探讨的不是静态宇宙，这个解根本不满足场方程式。弗里德曼虽然感到非常难过，但是对爱因斯坦的评语还是正确对待，一而再，再而三地重新计算。当他检查确认自己是正确时，还客气地给爱因斯坦写信，澄清自己的计算，并解释他觉得爱因斯坦在某处犯了错误。不像某些挑战相对论者经常破口骂爱因斯坦欺世盗名，自己如何伟大，像个文革中批判爱因斯坦的“层子老哥”或“层子弟”。
形式本体论常出自自然全息，所以在实验证明之前，科学理论虽然并不可信，但也要坚持在被理论证明之前，实验结果也不应该被相信。例如，弗里德曼的论文极为杰出，他指出，宇宙的扩张是一种几何作用，而不是一般的想象中的力学运动，这使形式本体论唯有了解弗里德曼的宇宙，才能了解难缠的宇宙学守恒问题。所以说，弗里德曼是为形式本体论奠定了一套科学标准的方法，正是在这套方法指引下，形式本体论和挑战相对论的道路越走越宽广，成为科学的主流，而把诉说忠诚的挑战相对论，挤到失落当代科学话语权的地步。如霍金挑战相对论奇点失效，创造黑洞理论；超弦、超膜挑战相对论的四维框架，提出类似点内空间的额外维模型，成为形式本体论和挑战相对论的一大景观。弦论走到了庞加莱猜想，据沈致远先生报道，基本粒子研究国外科学大国，已進入弦圈之爭的“戰國時代”---弦代表超弦理论（簡稱弦论），圈代表圈量子引力论（簡稱圈论）。圈论、旋子、扭子及非互易幾何諸论，是遊兵散勇，圈论虽比較像樣從事者也僅數百人。弦论是大兵團，人強馬壯聲勢浩大，已成顯學，佔據一流大學物理系要津，幾乎囊刮了這方面的研究經費，年輕的粒子物理學家如不做弦论，求職非常困難，資深的也難成為終身教授。而我们是13亿人，有学者说，搞弦论知名的不过10多人，搞圈论的更少。因为我们曾是层子大国，一流大學物理系要津和主流刊物曾是“层子老哥”和“层子弟”佔據，哲学上又长期批判庞加莱。现在“层子老哥”和“层子弟”搞弦论、圈论也多常心猿意马，更热衷于球量子。
弦圈之爭公開化也标志着形式本体论進入戰國時代，形式本体论也能参与破世纪之谜吗？其实弦圈之爭，最早可追溯到19世纪末至20世纪初玻尔兹曼的原子论与庞加莱的庞加莱猜想之争。这两人原是朋友，玻尔兹曼是物理学家，他的原子论实为先验图式“乌托子球”的数学球面，能解释从气体的变化到大自然为什么不允许导致熵的事件减少，是先进的，庞加莱也不反对。但庞加莱是数学家，是拓扑学的创始人之一，他从拓扑学出发，发现时空和物质的形式本体论只有两种先验图式---球面和环面可供选择。这类似洗脸台上洗脸盆底的漏水圆孔的翻转圆盖，封闭时，盆里的水增多也是庞加莱猜想式的球面扩张。翻转圆盖，盆里的水成线性流出。对盆里的水，这类似庞加莱猜想图式的线性规范变换，即球面与弦线在拓扑学上其实是同伦的。但对盆子来说，翻转圆盖开孔，类似球面破缺，属庞加莱猜想图式的非线性规范变换，即球面与弦圈在拓扑学上是不同伦的。所以，庞加莱对玻尔兹曼“乌托子球”的单一形式本体论有意见。但作为物理学家，玻尔兹曼难以理解庞加莱的拓扑学思想，加之马赫和奥斯特瓦尔德等人的长期攻击，玻尔兹曼以自杀捍卫自己的思想。庞加莱还是有情商的人，朋友一死，19世纪末至20世纪初又遇革命阵营分裂，战争崛起派压倒了和平崛起派，科学也随之分裂，庞加莱遭到革命派的重炮“轰击”。庞加莱两面不是人，他把庞加莱猜想只以正定理的形式献给后人，其实，如果说庞加莱猜想正定理是弦论、球量子论，那么可以说庞加莱猜想逆定理就是圈论、环量子论。
第二次的弦圈之爭，是20世纪50年代到70年代哲学的物质无限可分及层子理论与量子论及盖尔曼等的夸克理论之争，正是在这一巨潮中类圈体模型、三旋理论、自然全息思想应运而生。到21世纪初，四川科技出版社出版的《三旋理论初探》一书，总结了第二次弦圈之爭圈论及环量子论40多年来的成果。同期，武汉出版社出版的《物理学的新神曲》一书，实际上是把第二次的弦圈之爭中的弦论、球量子论，创新为量子曲率解释理论。在上海交通大学的学者撮合下，《三旋理论初探》与《物理学的新神曲》展开了第三次弦圈之爭，即被有的学者称为的“王赵之爭”。21世纪庞加莱猜想得以证明迎来第三次超弦革命，使点外空间的弦论、圈论、旋子、扭子及非互易几何諸论版本在点内空間中可作等價变换。而社会主义的其他国家，如前苏联科学家波利雅可夫，为了统一相对论和量子力学，也提出用“弦子”来说明重力、空间和时间结构及基本粒子的性质。但在拓扑学的操作上，“弦杆”和“球面”是同伦的。这类对“弦子”的运动数学公式的研究，开创了一种全新的数学，这些都可以看成是时空和物质在微观量化的形式本体论的探索。
目前，超弦、超膜已将弦状和环状单独并列出现，或者将弦状和环状同时结合出现。我国有学者说能用“实验”证明，这非常简单，弦和圈没有形式与本体的区别，如用大拇指和食指，伸手可为弦，闭合可为环。但这是对静态的球面和环面的操作，在拓扑学的操作上这是一个错误，但这掩饰不了他已捅破“球量子”长期一统天下的难处。其次，物体或个体在微观的质量与能量的匹配，部分与整体的关系比可视时复杂；部分与整体的相似尽管也重要，但球面自旋相似的操作并不能告诉我们对环面自旋相似操作的任何信息。所以用单纯的曲率计量部分与整体或部分与部分相似的形式本体论，虽然在元数学和元物理学标准模型中更类似数学，如“弦子”图像的运动数学公式，“弦子”也相应于其中数学符号单个描述的操作行为，这是目前形式本体论最可行的形式标准。但仅靠数学符号、式子的操作的逻辑，如偏微分方程，就限制在数理逻辑范围内谈论环面与球面不同伦的有关拓扑形式，在形式本体论上也不是真可行的。例如类似环面与环面之间的线旋耦连命题图像的形式本体论，区别于形式逻辑分析中类似语言交流文本呈现的结构和关系的那种最直接命题图像，环面与环面之间的线旋耦连，也许更类似本体论。
