從超光速到點內數(shù)學數(shù)學家故事

1、從超光速到點內數(shù)學數(shù)學家故事摘要：21世紀以來，由于在美國和中國等一些人的超光速研究不斷升溫，再加上賽博空間數(shù)字化電腦虛擬生存應用大潮的推動，“點內數(shù)學”在國內外迅速傳播。國內外超光速思潮的產生和持久戰(zhàn)，原因主要不在于科學而在于哲學。關鍵詞：超光速、點內數(shù)學、環(huán)量子廈門大學計算機科學系陳叔瑄教授，在網上發(fā)表的三論矛盾統(tǒng)一思維新探中說：“物性論從來沒有說過光速度有雙極限，光速度只有一個，就是通常所公認的光速度，是穩(wěn)定物質的極限速度。超光速物質不是光或光量子，而是其它場物質，但也不是沒有限制地或無極限地超光速，它限制在系統(tǒng)物質總能量全部化成平動運動速度時，就出現(xiàn)物質極限速度，即光速的1.41倍。物

2、質極限速度不等于光速。超光速現(xiàn)象國內外已有不少的研究和論述。國內黃志洵著的超光速研究和超光速研究進展兩書有很豐富的國內外資料，論證存在超光速?！惫P者在網上發(fā)表的評物性論中的“陳叔瑄悖論”是說過：物性論認為，光子速度是穩(wěn)定物質運動的極限速度，但不是物質的極限速度，只有平動能等于總能時物質運動速度才是極限的，即超光速度=1.41c才是物質極限速度，此時高速平動的場物質速度，基本上處于光速與此極限速度之間的物質形態(tài)。即物性論的超光速情結，實際是一個光速雙極限悖論。光速只一個極限，是愛因斯坦質能關系式存在的基礎，也是愛因斯坦相對論的重大成果之一。但物性論引進一條假設：如果系統(tǒng)總能全部等于平動能，即c仍

3、為光速，質能比例系數(shù)是光速c的平方，這樣物質極限速度是光速的1.41倍。物性論認為，光速的1.41倍，并不隨參考坐標系選擇而變的，而稱為物質極限速度原理。這就是人稱的陳叔瑄光速雙極限悖論。物性論既要利用愛因斯坦相對論的質能關系式成果，又不管愛因斯坦對質量與速度的關系、質量與能量的相互聯(lián)系等的數(shù)學推導，是造成悖論的原因。因為從這一數(shù)學推導可以看出，當速度等于光速時，運動物體的質量將變成無限大。如果速度大于光速時，質量將變成虛數(shù)。這是什么意思？物性論也提到美國數(shù)學家魯濱遜1960年推出的非標準分析，而非標準分析是一種“點內數(shù)學”；它的點內觀念是，正如天外有天，點內也有點，點內有世界；即非標準分析提

4、示了“點”的可分的方式。即這里非標準分析說的是，類似飛毛腿追不上烏龜?shù)闹ブZ悖論，如果飛毛腿追烏龜能到點內時空，這可類似把大腦比作一個點，那么飛毛腿追烏龜類似光線進入大腦，這猶如物質進入點內；這一下芝諾悖論就成為是一個運動與界面問題或求點內時空問題。虛數(shù)聯(lián)系點內空間。這不違反愛因斯坦的相對論公式計算，因為相對論公式解讀超光速也是虛擬生存。物性論知道非標準分析，但卻分不清光速在點內與點外，即光速的虛與實。用數(shù)學的話說，超光速來自愛因斯坦的相對論公式計算，這種粒子的質量清楚表明是虛數(shù)，即類似死人或亡靈；但物性論卻前赴后繼要把它當活人看，好像不把死人或亡靈當成是活人，“理論物理學”都不成立了。其實物性

5、論不去追趕超光速時髦，就設物質的平動速度極限為光速，也沒錯，最多運動的物體全部變成光子。陳教授沒有直接回答以上解剖，只說物質極限速度，即光速的1.41倍，不等于光速。陳教授的邏輯確實有對的地方，即類似“白馬非馬”-光速的1.41倍不等于光速；但陳教授既然要用愛因斯坦說的物質的極限速度-光速作常數(shù)，又說光速的1.41倍是與光速沒有一點關系的物質速度，難道光子不是物質，難道光速和光速的1.41倍不是兩種速度，說“光速雙極限悖論”，邏輯上也沒有傷害陳教授的地方;筆者只是認為，把旋渦分解為彌散的平動和濃縮的旋化時，陳教授用不著“畫蛇添足”，把平動物質極限速度設計為超光速。陳教授不是幫筆者解釋過什么是“

6、悖論”嗎：1、佯謬，一種論斷看起來好象肯定錯了，實際上卻是對的；2、似是而非，一種論斷看起來好象肯定對了，實際卻錯了；3、自相矛盾，一系列理論看起來好象無懈可擊，卻導致邏輯上自相矛盾。因此，至于光速和光速的1.41倍，這是不是光速雙極限，是悖論的哪一種？陳教授可以自己選擇。至于陳教授提到黃志洵著的超光速研究和超光速研究進展兩書有很豐富的國內外資料，論證存在超光速。筆者曾在網上發(fā)表的相對論介質力學與三旋理論中，已評論過北京郵電學院黃志洵教授提出的利用量子的隧道效應來實現(xiàn)超光速，即所謂利用量子隧道效應來達到光子越過光速奇點時的非線性效應，以及黃教授提出利用介質孤波方程代替量子力學方程，從而來發(fā)展在

7、光纖一類導體中光的電磁場，計算搞出超光速傳播。黃志洵先生，北京人，19年生。北京廣播學院教授。著有截止波導理論導論、微波傳輸線理論與實用技術、超光速研究、超光速研究進展等書。1951年7月參軍，1953至1958年在解放軍通訊工程學院學習。1958至1964年在部隊研究所任技術員；1964至1978年在北京朝陽電子儀器廠任技術組長；1979至1984年在中國計量科學研究院任助理研究員；1984至1985年在清華大學分校任講師；1985至1992年在北京廣播學院任教。從事導波理論電磁兼容學、微波技術、量子電子學等研究，研制電子儀器和裝置10余種。應該說黃教授主要還是一位實驗物理學家，而且黃教授也

8、愛講，“實踐是檢驗真理的唯一標準”，對愛因斯坦不要搞“兩個凡是”；愛因斯坦一生不做實驗，但是，他的狹義相對論（SR）和廣義相對論（GR）,從過去到現(xiàn)在都被人們反復用實驗來檢驗，這就表明任何人的任何理論都沒有不受實驗檢驗的特權。盡管多數(shù)科學家認為SR、GR二者都已被實驗證明正確無誤，甚至認為它們是絕對真理，但國內外也有一些專家至今持不同意見，而且新的實驗被不斷設計出來，并采用了現(xiàn)時所能使用的高技術。應該說黃教授是有做超光速實驗的能力和條件，但沒有聽見北京廣播學院宣布已做成功了超光速實驗。年英國自然雜志公布了普林斯頓NECM究所王理軍及其合作者的一項引人注目的、反常介質中出現(xiàn)超光速的實驗觀測。但黃

9、志洵教授卻只宣布，他只是早就在理論上做成功了類似超光速實驗，他說：轟動一時的王理軍實驗的核心是負群速（ng<0）;況且，我過去在對截止波導理論的研究中早就根據(jù)消失波的特性發(fā)現(xiàn)有負群速和負相速，而英國的K.Wynne等則于不久前用太赫技術做實驗也發(fā)現(xiàn)了負相速。國外許多科學家相繼報告了有關超光速實驗及其結果，例如，美國伯克利加州大學以R.Chiao為首小組所作的“光子賽跑”實驗，得到光子速度1.7c（c是光速）；德國科隆大學G.Nimtz教授在微波測到的結果是4.7c和4.34c。在中國，黃志洵教授列舉了自己早在1985年，就發(fā)表“波導截止現(xiàn)象的量子類比”的論文，說這一科學思想的提出要比國外

10、學者早幾年的時間。其實，說白了，黃教授實際上是沒有做超光速實驗的能力和條件。1 、“實踐是檢驗真理的唯一標準”，仍然受哥德爾不完備性定理的不完備性制約。證明是：哥德爾不完備性定理本身也不完備。哥德爾定理指出，在任何公理化形式系統(tǒng)中，總存留著在定義該系統(tǒng)的公理基礎上既不能證明也不能證偽的問題，也就是說任何一個理論都有解決不了的問題。這是完全正確。但在任何公理化形式系統(tǒng)中，確有能解決并已解決了的問題，這也是眾所周知的，但哥德爾不完備性定理卻沒有說明何為這種命題的判據(jù)；哥德爾不完備性定理的不完備性延伸進科學實驗，會產生對科學實驗證明科學理論實在的公約不完備的置疑，即實驗檢驗的前提還存在環(huán)面空間與球面

11、空間不同論的界面區(qū)別，在球面空間實驗檢驗成立的事情，在環(huán)面空間檢驗就不一定成立。球面科學家把這種實驗檢驗出現(xiàn)的區(qū)別，僅僅歸結為模式規(guī)范的變換，這沒有說到問題的實質，它的實質是球面和環(huán)面界面的變換，我們生活的球面空間僅是局域性空間，環(huán)面才是一種全域性空間，是超對稱的。一些在局域性空間的實驗證明和命題求證，是可以完備的。人類正是籍助此才得以生存和發(fā)展，也才一步步向全域性空間逼近認識。2 、黃志洵教授建議用實驗研究物質波粒子（如電子）通過位（勢）壘時將會發(fā)生的情況，即所謂利用量子的隧道效應來實現(xiàn)超光速，是一個誤導。計算速度和實際速度是兩個不同概念。例如，從A地到達B地隔著一座大山脈，走盤山公路，從A

12、地到達B地是1000公里；打通隧道，從A地到達B地是10公里。如果實際速度，汽車走盤山公路，每小時是25公里，從A到B走40個小時；而汽車走隧道公路，每小時是50公里，從A到B走0.2個小時，即12分鐘?，F(xiàn)在如果把1000公里除以12分鐘得出的每小時是500公里的計算速度,說成是汽車走隧道的實際速度,這是一個大笑話,但如果把汽車看成電子，把大山脈看成位（勢）壘，把隧道公路看成量子隧道，把從A到B的1000公里看成電子在位（勢）壘外要走的距離;現(xiàn)在黃教授卻敢說量子隧道效應中的量子實際速度能實現(xiàn)超光速，因為量子的隧道效應很難分清計算速度和實際速度。但道理與走隧道公路是相同的,黃教授實際類似是把10

13、00公里除以12分鐘得出的每小時是500公里的計算速度，當成了量子隧道效應的實際速度。這里引發(fā)的有兩點值得注意:一是計算速度引發(fā)的克隆概念,即超光速的克隆計算,這類似文學和藝術描述宋代的岳飛打三國的張飛等戲說，作量子的隧道效應真的看，計算速度可以有超光速。類推到量子信息學中,因量子雖不能克隆,但量子的信息則能克隆,所以把用量子的信息克隆的量子當作量子本身,計算速度,也可,國內外的超光速實驗,必須有說明否定不是與克隆量子信息混淆的實驗,才是完備的,否則是不完備的。第二是計算速度引發(fā)的時間隧道概念，即有人認為時間隧道可以超光速。這也是一個誤導。著名的索恩標準和戴維斯標準，實際是否定時間隧道超光速的

14、。美國物理學家基普索恩是相對論的權威。1988年，索恩等三人在美國物理學界最具權威的物理評論雜志的快報版物理評論通訊上，發(fā)表了關于可能實現(xiàn)過去旅行在原理上是可能的觀點。其要點是借助于“蟲洞”能使這種行動成為可能。索恩把隧道的兩個口（一方為入口A,另一方就是出口B）作為A和B;假定某人住在B處并使A處開始振動，由于振動是最簡單的加速運動，所以A的時間慢于B的時間，漸漸地越差越多。如當B處已是1998年時，A處也許剛到1993年，這時如果有人盡可能快地從外面由B處到A處，他所處的世界轉眼就變成了1993年。但是，現(xiàn)在還不能馬上說他走進了過去的世界，因為A與B畢竟不是同一個地點（世界），不像撥個電話

15、馬上就能通這樣的關系，我們必須把B和A看作是不同的世界。根據(jù)索恩的理論，來到1993年A處的此人，跳進蟲洞A從蟲洞B跳出，通過蟲洞不需要時間，因此跳進的瞬間也是跳出的瞬間。這樣，從洞里出來的他周圍與A一樣為1993年，地點為出發(fā)點BoB正是他的故鄉(xiāng)，離開故鄉(xiāng)時是1998年，再次出現(xiàn)在故鄉(xiāng)時卻是1993年，因此他實現(xiàn)了回到過去的旅行。這類似如象唱戲或演電影一樣，演員可以克隆古代人和事，舞臺和劇本就是時間隧道。止匕外，如果不再使用蟲洞A或B之類的提法，而一開始就把靜止的B看作地球，把A看作火箭。某人曾在地球上，他發(fā)射了無人火箭，火箭可以通過遙控或者干脆在一開始就把它的舵設計為加速飛行后再回到地球。

16、假定走時是1988年，回來時地球上是1998年，火箭中是1993年。但是，接下來就不一樣了。地球上的人登上歸來的火箭，里面是1993年的世界，植物及動物等從出發(fā)以來只過了五年，這是相對論說過的結論。如果此人再打開門走下火箭的話，外面仍是1998年的地球，既不有趣也不新鮮。因此，索恩構想了一個模型，按照此模型，火箭與地球（或宇宙的其他地方也無妨）之間不是靠門，而是靠蛀洞連通的。也就是假定火箭內部實際上連著蟲洞的一個口而另一個口連著地球（想回到過去的人所靜止的地方）。于是，（打開門）進入1993年的火箭的此人，這次不是再打開火箭的門而是通過蟲洞出現(xiàn)在地球上。通過蟲洞的過程不消耗時間，其出口與入19

17、93年，結果此人從1998年的地球出發(fā)登上火箭、穿過蟲洞出現(xiàn)在了1993年的地球上。讀者在此也許要問：洞的一頭是1993年，另一頭是1998年，于是從火箭的1993年一頭進入，從另一頭出來的話是1993年這是索恩的結論。那么假如從1998年的地球一頭進入，而從火箭里出來的話，那里是什么時刻？是1993年，還是1998年？索恩的答案是：如果從1998年的地球一頭進入蟲洞的話，將來到1998年的火箭里。出入洞的時刻總是相同的。即使洞的一頭被加速，使得出口與入口的時間不一致，入洞時刻就是出洞時刻這就是蟲洞的奇妙之處。這里的所說的時刻應該是指在火箭加速以前相對靜止時所測量的時間。保羅戴維斯是澳大利亞享

18、譽世界的理論物理學家。戴維斯在怎樣制造時間機器中說:以高速進行運動，如果我們有一艘速度達到光速99.99999的飛船，就可以在6個月內進入公元30年。但這種情況也有無法從未來時光中返航的問題。另外，相對論也允許在過去的時光中旅行。因為對于廣義相對論來說，時空可以被彎曲到與其自身聯(lián)接的地步，因此可以在時間和空間中創(chuàng)造封閉曲線。一名宇航員可以在太空中旅行來實現(xiàn)回到過去的目的。只要能夠建造一個穩(wěn)定的蟲洞，就可以跨越時間和空間。因此，在戴維斯的計劃里，建造一個蟲洞要分3步：第一步，尋找或建立一個蟲洞，開辟一個隧道用來連接太空中兩個不同的區(qū)域。第二步，使蟲洞穩(wěn)定下來。由量子產生的負能量，蟲洞便允許信號和

19、物體安全地穿越它。負能量會抵制蟲洞變?yōu)槊芏葻o窮大或接近無窮大。換句話說，它阻止了蟲洞演變成黑洞。第三步是牽引蟲洞。一艘具有高度先進技術的太空船將蟲洞的入口互相分離開。如果兩個端口都放置在空間中合適的地方，那么時間差將保持恒定狀態(tài)。假設這一差值是年，一名宇航員從一個方向穿越蟲洞，他將跳到年后的未來，反之，宇航員若是從另一方向穿越蟲洞，他將跳到年前的過去。假如技術上的諸多難題都被克服了，時間機器的生產將會打開充滿悖論的潘多拉盒子。對于此，戴維斯說：“我本人不打算把我描述的時間旅行和其它控制自然的行為區(qū)分開來。所有的技術都在以某種方式干預自然。在一些科幻小說里，有人通過回到過去而改變了現(xiàn)狀。這種事出

20、現(xiàn)在小說里當然無傷大雅，但如果發(fā)生在現(xiàn)實中會帶來嚴重的倫理問題。誰給你回到過去改變歷史的權利？”以上，索恩和戴維斯并沒有討論物理學界稱之的超光速粒子，這就是索恩標準和戴維斯標準。3 、其實，超光速在愛因斯坦創(chuàng)立狹義相對論和廣義相對論之后，已經搞清楚，這是兩千多年許多科學家共同努力和實驗的結果，不是對愛因斯坦要搞“兩個凡是”。即光速和超光速是客觀存在的現(xiàn)象，但它們是有界面的。黃教授也很清楚的，例如他說：目前，有關超光速的研究不僅與相對論、量子力學、電子學、信息理論密切相關，而且也將促進半導體科學、量子光學、微波工程技術、量子信息學學科的進步和發(fā)展，超光速問題直接聯(lián)系著對負能量、負質量、虛粒子、真

21、空本質、超弦、量子勢與量子場等問題的研究。實際黃教授說超光速問題直接聯(lián)系著對負能量、負質量、虛粒子、真空本質、超弦、量子勢與量子場等問題的研究，就是個分清界面問題和存在類似環(huán)面與球面不同倫的界面。三旋理論認為，虛數(shù)聯(lián)系點內空間。即三旋理論并不反對超光速，因為相對論公式解讀超光速也是虛擬生存，即信息可以光速傳播，也可以超光速克隆增殖。這不違反愛因斯坦的相對論公式計算。21 世紀以來，由于在美國和中國等一些人的超光速研究不斷升溫，再加上賽博空間數(shù)字化電腦虛擬生存應用大潮的推動，“點內數(shù)學”在國內外迅速傳播。如美國的iso數(shù)學，創(chuàng)造22=4T,T=1,是普通數(shù)學；T1,是iso數(shù)學，這就屬于“點內數(shù)

22、學”。因為它不但本身與虛單位“i”即“相位因子”有關，而且也與對稱和量子化有關。原因是，22=4T,T=1,也可是T=1_1,或丁=1_1_1;如說是普通數(shù)學,也可看成是點外數(shù)學。而22=4T,T1,也可看成是：T=(-1)_(-1)或丁=i_i和T=(-i)_(-i)；這是利用平方等關系，把T1寫成另一種不同的形式。而把T1寫成T=(-1)_(-1)或T=i_i和丁=(-i)_(-i)的形式，這里最終雖也有等于一的，但與T=1的全同性丁=1,T=1_1,T=1_1_1是不同的，即量子化是不同的。例如，T=(-1)_(-1)_(-1)或T=i_i_i和T=(-i)_(-i)_(-i)就不等于T

23、=1或T=(-1)_(-1)或丁=i_i和丁=(-i)_(-i)0但它們卻完整、有機而緊密地體現(xiàn)了正與負、正與反、虛與實、有與無等多種對稱性。這屬于“點內數(shù)學”的特征。在數(shù)學和其他自然科學中，對稱意味著某種變換下的不變性，即“組元的構形在其自同構變換群作用下所具有的不變性”，通常的形式有鏡像對稱、左右對稱或者叫雙側對稱、平移對稱、轉動對稱和伸縮對稱等。物理學中守恒律都與某種對稱性相聯(lián)系。但從點外與點內的角度看，一般說的對頂角，在點外可代表正與反對稱或正與負對稱，或左右對稱、平移對稱、轉動對稱也行，但不是嚴格的鏡像對稱或伸縮對稱。對頂角一邊在點外一邊在點內，本質上是類似鏡像對稱、伸縮對稱的，是一種有關實在空間對象與虛無空間對象界限對稱的虛與實、有與無、正與負、正與反等多種對稱。“三旋理論”在研究物質存在有向自己內部作運動的空間屬性時，發(fā)現(xiàn)點內幾何空間和點外幾何空間有虛與實、正與負對應的自然屬性，從而提出幾千年來的虛數(shù)應用之謎，就在賽博空間。這類似虛實生死界、正負陰陽界。把信息論與相對論結合，稱為觀控相對論,實際是信息相對論，因為觀控的物質條件實際也要信息反饋。觀控相對界實際也是信息相對界，它是以愛因斯坦相對論中的光速有極限，作為信息與物質相對劃分的界面。從觀控相對界看，物質和信息的本質是什么？物質是相對信息而言，類似復數(shù)