三旋生萬物

沈驪天

讀罷美國弦理論家B·格林的《宇宙的琴弦》，尚在贊嘆感慨之時(shí)，又有幸瀏覽一部中國作者的奇書《三旋理論初探》，讓我知道了：在中國本土，有一位不屈不撓的探索者，經(jīng)過幾十年執(zhí)著的追求，按自己的方式獨(dú)立構(gòu)建了一種不僅不同于經(jīng)典物理學(xué)，不同于量子力學(xué)、相對論，而且不同于超弦理論的嶄新物理學(xué)體系。它所引起的驚喜，猶如在遙望世界科學(xué)最高峰的攀登壯舉之時(shí)，驚奇地發(fā)現(xiàn)另一面山坡上竟閃現(xiàn)出中國攀登者的身影。

盡管《三旋理論初探》的作者只是一位獨(dú)行的業(yè)余研究者，就其目前的社會(huì)影響力而言，完全無法和聚集著世界頂尖專業(yè)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家的超弦理論團(tuán)隊(duì)相比；然而，我認(rèn)為在新世紀(jì)物理學(xué)革命的潮流中，三旋理論堪稱超弦理論的“姊妹篇”。

《三旋理論初探》，是一部以數(shù)學(xué)演繹的70萬字的學(xué)術(shù)專著，它畢竟不同于《宇宙的琴弦》一類科普讀物。不耗費(fèi)相當(dāng)時(shí)日精心研讀，要對它做出全面的評價(jià)是不可能的。作為僅僅瀏覽這本書的筆者，其實(shí)現(xiàn)在是沒有資格對它進(jìn)行科學(xué)評價(jià)的。不過，我想，我們現(xiàn)在不是在專業(yè)學(xué)術(shù)會(huì)議的報(bào)告席上，相互交流各人的感覺還是可以的。

一種新的科學(xué)理論探索，如嬰兒待哺一般期盼著人們的關(guān)注、愛護(hù)、乃至有益的批評；沉默則是對它最可怕的窒息和扼殺。想到此，也就顧及不了自己對三旋理論的理解尚欠深刻，等不及更縝密的感想形成和成熟；也就“迫不及待”地要談出自己對三旋理論的一得之見，以盡支持創(chuàng)新思想之責(zé)。然而，支持不等于“捧殺”，筆者寧愿吝惜溢美之詞，而更多一些實(shí)事求是評論之語。正因?yàn)槿绱?，我想：即使筆者所談見解膚淺、片面，甚至未能彰顯其精妙，也一定能被作者與讀者們所諒解。三旋——決定物性的內(nèi)稟運(yùn)動(dòng)

從三旋理論的基本思路看，它對超弦理論萬物歸一——宇宙的基本物質(zhì)要素歸結(jié)為一維的弦——的假設(shè)是完全贊同的。三旋理論認(rèn)為組成萬物最基本的客體是一維的圈，即閉合的弦、弦圈。進(jìn)一步講，據(jù)《三旋理論初探》的作者王德奎先生自述，在他多年追尋宇宙奧秘的探索中，“弦”的觀念的形成，遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于西方的弦理論家們。要讓世界科學(xué)界承認(rèn)最早提出“弦”的思想是中國學(xué)者，恐怕還有待于一定力度的宣傳乃至考證工作；然而近年來中國學(xué)者和西方學(xué)者分別獨(dú)立地進(jìn)行著“弦”的研究、探索，卻是不爭的事實(shí)——王德奎先生公開發(fā)表的許多論文，都可以作為有力的證據(jù)。

三旋理論不僅僅是在闡釋西方學(xué)者所主張的超弦理論，它在一定程度上超越了西方弦理論家的視野，顯示出其獨(dú)特的創(chuàng)新思維——三旋生萬物的思想。

超弦理論認(rèn)為：弦是一維的，然而它那消失的粗細(xì)維度，又可能包含著卷縮在普朗克尺度(十億億億億分之一厘米)中的卷縮維(《宇宙的琴弦》185頁)。我以為：王德奎先生是認(rèn)可這一假設(shè)的，因而，他又將閉合的弦(弦圈)稱為類圈體(《三旋理論初探》4頁)。一維的弦圈，除了超弦理論所說的各種外在運(yùn)動(dòng)；還應(yīng)有三旋理論所說的體旋——繞圈面內(nèi)軸線的旋轉(zhuǎn)，面旋——繞垂直于圈面的圈中心軸線的旋轉(zhuǎn)，線旋——繞圈體內(nèi)環(huán)狀中心線的旋轉(zhuǎn)(《三旋理論初探》5-6頁、32頁、105~107頁、356頁)這三種“內(nèi)稟”運(yùn)動(dòng)。這里線旋的存在顯然是以弦圈、類圈體在線的粗細(xì)尺度上存在卷縮維為前提的，否則“中心線”、“線旋”的概念都將沒有意義。線旋由于類圈體的閉合是否有扭轉(zhuǎn)，而分為非平凡、平凡線旋(《三旋理論初探》5頁、323頁、357頁、363頁)。

按我的理解：三旋理論的基本思想是弦圈為萬物的基本要素，弦圈的“外在運(yùn)動(dòng)”決定物理學(xué)所觀察的粒子的“運(yùn)動(dòng)特性”，弦圈的“內(nèi)稟運(yùn)動(dòng)”(三旋運(yùn)動(dòng))則決定粒子的“物性”，或者說：性質(zhì)、形態(tài)各異的萬物皆由三旋鋪展而形成。

“萬物歸于弦”、“三旋生萬物”這兩句話可以分別表示出“超弦理論”和“三旋理論”的精萃。三旋理論以后者為特色，卻包容著前者。

圈態(tài)密碼——人類認(rèn)識物質(zhì)的嶄新里程碑，三旋理論的“三旋生萬物”的思想，集中地表現(xiàn)在“圈態(tài)密碼”觀念的提出：

三旋理論指出三旋的體旋有二種狀態(tài)(正、反)，面旋有二種狀態(tài)(正、反)，線旋中的平凡線旋有二種狀態(tài)(正、反)，線旋中的非平凡線旋有四種狀態(tài)(左斜：正、反，右斜；正、反)；按單動(dòng)(只做一種旋動(dòng))、雙動(dòng)(同時(shí)做兩種旋動(dòng))、三動(dòng)(同時(shí)做三種旋動(dòng))可以有62種不同的三旋狀態(tài)組合(《三旋理論初探》11頁、323頁、392頁)。而基本粒子的不同種類(基本粒子連同赫格斯粒子在內(nèi)也恰恰有62種)及其各自的性質(zhì)，則都由不同的三旋狀態(tài)組合決定；它們還分別對應(yīng)于一定的流形的固有拓?fù)湫再|(zhì)(《三旋理論初探》35~47頁)。

三旋理論將表示各種基本粒子的“三旋狀態(tài)組合”稱為“圈態(tài)密碼”(圈態(tài)指弦圈的三旋狀態(tài))。圈態(tài)密碼以弦圈的三旋狀態(tài)組合表示基本粒字子，較之人類對物質(zhì)的認(rèn)識史上的化學(xué)以分子式表示物質(zhì)結(jié)構(gòu)，原子物理學(xué)以質(zhì)子、中子、電子的組合表示上百種原子，夸克理論以夸克組合表示數(shù)百種強(qiáng)子，堪稱又一座嶄新的里程碑；從而推出了以三旋組合多樣性鋪展宇宙多樣性這一極為深刻的思想。

破譯“圈態(tài)密碼”不僅意味著找到形成各種粒子的圈態(tài)；而且還應(yīng)當(dāng)意味著建立起三旋狀態(tài)和現(xiàn)有物理學(xué)所認(rèn)識的各種基本粒子屬性的聯(lián)系?！度碚摮跆健返?03頁至406頁給出了作者所推測的部分夸克、強(qiáng)子的圈態(tài)密碼，第51頁至58頁則給出了作者經(jīng)過艱苦探索得到的由圈態(tài)拓?fù)湫再|(zhì)計(jì)算基本粒子質(zhì)量譜的計(jì)算公式和計(jì)算結(jié)果。認(rèn)真、確切地破譯全部圈態(tài)密碼應(yīng)是三旋理論繼續(xù)研究的重要任務(wù)。這一任務(wù)的完成將使物理學(xué)現(xiàn)有的許多不解之謎，如基本粒子為什么有3個(gè)家族6種味道3種顏色、時(shí)間空間的本質(zhì)、類星體及暗物質(zhì)究竟為何物等等，全都有希望通過三旋運(yùn)動(dòng)得到清楚的解釋；同時(shí)也將有可能建立起三旋理論的假設(shè)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證之間暢通的橋梁——如該書所提出的膠子球?qū)嶒?yàn)證偽的數(shù)據(jù)條件等。

盡管我感覺：今天的三旋理論探索，離開完全破譯圈態(tài)密碼還有相當(dāng)?shù)木嚯x；然而，“圈態(tài)密碼”的提出，即使在今天，給予人們的振聾發(fā)聵的震撼和對當(dāng)今物理學(xué)研究的深遠(yuǎn)影響，也是難以估量的：

經(jīng)典物理學(xué)磁場作為旋量的奧秘，有希望從三旋一定的圈態(tài)得到說明。

二十世紀(jì)后半期物理學(xué)所研究的基本粒子的許多性質(zhì)越來越遠(yuǎn)離日常經(jīng)驗(yàn)，許多難以用經(jīng)驗(yàn)描述的性質(zhì)，如自旋、同位旋等，被稱為“內(nèi)稟性質(zhì)”，換言之也就是無法說出它們究竟是什么性質(zhì)；而三旋理論卻可以通過圈態(tài)的三旋組合得到合理的解釋。

夸克幽禁之謎，物質(zhì)無限可分的困惑，也有可能用圈態(tài)組合的思想加以解決：三旋組合狀態(tài)是一個(gè)整體，其基本要素是作為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的“旋”而非獨(dú)立的粒子(《三旋理論初探》411頁、417頁)。

圈態(tài)多于點(diǎn)態(tài)、環(huán)面比球面更普遍的理由在三旋理論中被歸結(jié)為宇宙各種可能空間形式的選擇(《三旋理論初探》37-40頁)。事實(shí)上，自然界中行星圍繞恒星旋轉(zhuǎn)、天體自轉(zhuǎn)、星系自轉(zhuǎn)、電子圍繞原子核旋轉(zhuǎn)、電子自旋……這些旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的大量存在，即使從經(jīng)驗(yàn)層次上也證明了圈態(tài)的普遍性。

遙遠(yuǎn)的目標(biāo)與過程的價(jià)值

三旋理論的創(chuàng)新思想雖然令人矚目，但在今天它畢竟還處于假說階段。恕我直言：即使作為假說，《三旋理論初探》一書在理論體系上、在嚴(yán)格表述上似仍顯不很成熟，還有待于錘煉、完著。例如，當(dāng)圈態(tài)為多維多孔時(shí)該如何準(zhǔn)確地定義三旋?此外，流形的維數(shù)應(yīng)當(dāng)可以超過三維，那么“旋”是否不止于“三”，等等。當(dāng)然，這些也可能是因?yàn)楣P者未能深入理解所致。

我的坦誠之盲還有：該書把物理學(xué)上的討論隨意推廣到其他領(lǐng)域、乃至社會(huì)領(lǐng)域，是我不太贊成的；該書作者同樣有太多的“萬有理論”(TOE)情結(jié)，而追求包羅萬象、無所不適用的所謂萬有理論往往都是吃力不討好的。

三旋理論的目標(biāo)甚至無愧于偉大二字，但這一目標(biāo)與超弦理論的目標(biāo)一樣遙遠(yuǎn)。將來能否完全達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，誰家領(lǐng)先達(dá)到，實(shí)事求是地說在今天都仍是未知的。然而，無論它們后來能否完全達(dá)到原定目標(biāo)，都不影響它們作為創(chuàng)新思維啟迪人們探索的價(jià)值。正如超弦理論宇宙物質(zhì)本原歸一的思想所具有的啟迪價(jià)值—樣；三旋理論啟迪人們最有價(jià)值的思維便是：以敏銳的眼光抓住“旋”這種運(yùn)動(dòng)，并從“旋”運(yùn)動(dòng)生出多樣化的物質(zhì)。無論物質(zhì)實(shí)際上是如何地“旋”，“旋”實(shí)際上生成什么；對“旋”的高度關(guān)注，無疑應(yīng)是未來物理學(xué)研究的重要方向。

按照我的片面推測：三旋理論、乃至超弦理論對科學(xué)的實(shí)際價(jià)值主要在于過程，而未必在于原先所預(yù)想的結(jié)果。

科學(xué)創(chuàng)新不能只按成敗論英雄。它并不太需要成功(指被驗(yàn)證、被公認(rèn))后、面對定論成果“錦上添花”的贊頌；它真正需要的是成功之前、過程之中“雪中送炭”的支持。然而，我們學(xué)界中的許多人卻樂于做前者而不屑做后者。我們的官方評價(jià)或資助機(jī)制，也是只對成功者開門，而冷眼對探索者。風(fēng)毛麟角的民間創(chuàng)新資助，也大都通過官方機(jī)構(gòu)操作，而染上了同樣弊端。

中國科學(xué)界妄自菲薄的時(shí)代早應(yīng)當(dāng)結(jié)束了。據(jù)我所知：《三旋理論初探》決不是惟一未被光大的中國學(xué)者重要?jiǎng)?chuàng)新成果；多少足以在世界閃爍光芒的創(chuàng)新思維萌芽，卻消亡在冷漠、沉默的扼殺之中。當(dāng)我們整個(gè)民族將巨大的熱情慷慨地投向一切有價(jià)值的創(chuàng)新思維；而不問其創(chuàng)作者的身份、資歷，不在乎其目標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)之時(shí)，就是中國的霍金、納什崛起之時(shí)，中國本土的諾貝爾之星升起之時(shí)。

我想：現(xiàn)在有全民參與的教育希望工程；為什么不可以做起一項(xiàng)“創(chuàng)新希望工程”呢?為什么不可以建立一項(xiàng)不拘一格支持、幫助創(chuàng)新思維(無論是科學(xué)的、技術(shù)的、人文的)的民間基金、組織呢?它雖然未必就能單獨(dú)地對振興民族創(chuàng)新精神起到?jīng)Q定性作用；但是否能給予那些艱難中奮爭的創(chuàng)新幼苗一點(diǎn)及時(shí)的雨露呢?我們期待著有識之士的關(guān)注、參與和投入。