中国自由学者刘敦钰走红:可能有超过二十个诺贝尔奖级科学新发现
这份最初引发了诸多争论的遗嘱在100多年的时间里一直被忠实地执行,它早已超越国界,成为人类最崇高的奖项之一。成为诺贝尔奖得主不仅是一种极高的荣誉,也是为全人类共同的福祉做出卓越贡献的证明。
图|诺贝尔墓碑(来源:视觉中国)
诺奖官网数据显示,提出相对论的著名物理学家爱因斯坦被提名62次,在其获得诺贝尔物理奖的1921年,就获得14个提名。
因“薛定谔的猫”思想实验,而被大众熟知的奥地利物理学家薛定谔,先后获得41次提名,他于1933年获得诺贝尔物理奖时的11个提名人中,其中一个就是爱因斯坦。
与爱因斯坦和薛定谔相比,法国物理学家居里夫人则“更具效率”,她仅被5人提名,就先后获得了两个奖项(物理学奖和化学奖)。
中国迄今为止,中国大陆获得诺贝尔奖的仅有两人,分别为:莫言、屠呦呦。高锟为中国香港籍,杨振宁和李政道获奖时均为中国台北籍贯。
为什么中国很少有诺贝尔奖获得者?概括起来,在于以下几点原因:
一、科学研究倾向于实用主义和功利主义
中国科技创新至今还主要处在模仿和跟踪上,少有原创性科学成果,这与中国科技发展受传统的实用主义价值观影响有关。中国传统儒家文化中,固步自封的保守主义严重,也对科技创新造成了不利影响。
中国传统文化讲究“实用理性”,重人生,讲实用。正因为传统文化有如此强烈的致用要求,中国古代科技才得到相当程度的发展。然而,致用性毕竟是科学外在派生的属性,完全为了致用的科学充满功利价值观,不可能使人保持相对独立的、冷静的、理智的探索精神。
经验科技观是古代中国科学技术发展的特性的概括和总结,实际上,中国古代科学技术成就中,80%以上都是技术,却少有在系统逻辑科学理论指导下的研究。这反映了中国传统思维方式的特征,即重经验概括,不重逻辑推理;重整体应用,不重内部分析。四大发明均属经验性和实用性的。
二、不重视科学理论和基础研究
目前,我国在科学研究领域,几乎没有提出过什么重大的科学理论,因此也就不可能获得诺贝尔奖提名。因为中国的科研人员把大部分精力都花在了应用科学方面,也就是技术方面,有用的才会去研究。
而暂时看不到价值的科学理论方面,科学家们对此缺乏激情,而且也拿不出那么多资源去研究,况且,科学理论的研究成果,全世界都是共享的。
当前我国已进入高质量发展阶段,突出问题表现在,科研人员总量世界第一,但高端人才缺乏;科技创新能力有很大提升,但原始创新能力不足,关键核心技术受制于人、“卡脖子”问题突出。
而基础研究投入不足,原始创新能力薄弱,严重制约了产业创新能力的提升。例如中央财政基础研究投入占95%以上,但地方财政基础研究投入少,80%以上投到产业化阶段。
企业基础研究投入极少,占比不到1%。企业研发投入90%以上投在新产品开发和技术改造上,很少投在基础研究和应用研究。长期以来,我国因基础研究能力不足,导致核心技术缺失,是限制我国产业升级的关键因素。
基础科研来自于科学的基础教育,体现在教育上,我国更偏重于应用科学,而忽略基础科学。因为应用科学马上能产生经济效益,而绝大多数中国学生也愿意选择应用科学专业,而很少有人自愿去搞基础科学研究,因为其不仅枯燥乏味,而且需要很长时间才能看到成果,在此期间体现不出赚钱效应。
实际上,基础研究就像是一种“无用之用”。看起来基础研究像是“无用之用”,但它在构建科学知识体系方面十分重要。只重视“有用之用”,而无视“无用之用”,是不可能成为科技强国的。
三、基础研究总量不足、结构不合理
据统计,我国目前基础研究投入主要来自于中央本级财政,其在全国基础研究总投入中占比达90%以上,而在一些发达国家,地方政府也会承担支持基础研究的一部分责任,一些企业在基础研究总支出中的贡献至少会达到20%。
美国联邦政府对基础研究投入占一半,而我们占到了90%;我国地方政府对基础研究投入占7%,而美国是接近20%,还有提升空间;美国社会资金占总投入的20%,对于支持非共识项目起到了重要作用,但我们企业的投入几乎可以少到忽略不计。由此可见,我们的投入结构比例是有问题的。
虽然我国创新投入的力度很大,但是科研投入结构不合理,严重影响了我国基础研究的创新能力。创新链条一般包括5个阶段:基础研究阶段、应用研究阶段、中间试验阶段、商品(产品)化阶段、大规模产业化阶段。
其中,基础研究是新原理、新技术、新理念的发现发明阶段;应用研究是实现原始创新转化为应用技术的阶段;中试、商品化和产业化阶段主要为技术应用创新和商业创新环节。
基础研究是科研创新的源头阶段,是一切技术创新的基础,而应用研究是实现科研成果向领先技术转化的关键,因此从科研投入结构角度看,基础研究投入过低是导致中国科研创新能力不足的主要原因。
诺贝尔奖获得者们的研究项目也属于基础研究,不大力发展基础研究,鼓励更多的人去从事基础科研工作,耐得住寂寞,把冷板凳坐热,哪里来的诺贝尔获奖者?因此,要想获得诺贝尔奖,必须要打好基础。
举一个最明显的例子,为什么中国的乒乓球能够始终垄断世界各项冠军,就是因为乒乓球运动在我国有着良好的群众基础,全国有几千万人参与其中,而相比之下,中国足球为什么不行?因为没有群众基础,全国参与这项运动的人屈指可数,怎么可能取得好成绩?还想拿冠军,可谓是痴人说梦!
四、诺贝尔奖有“奖项的获得者不得多于3人”的规定,而我国的许多科研项目都是集体项目
由于诺贝尔奖有”奖项的获得者不得多于3人”的这项规定,而我国的一些重大科研项目,特别是在航空、航天等尖端科技领域,大多都是集体研究,共同努力,攻坚克难所取得的的成绩,因此是不能申报诺贝尔奖的。
上世纪60年代末、70年代初,诺贝尔组委会就考虑有中国的项目,邀请我国申报诺贝尔奖,但由于我国是集体研究项目,不能以个人名义去申报,这也是导致中国诺贝尔奖获奖人数非常少的一个原因。
图|创意摄影:科研人员与诺贝尔奖(来源:网络)
那我国现在是否存在有潜力获得诺贝尔奖的学者?答案是有的。
中国自由学者刘敦钰,为了解决“物理的超统一性”这个最前沿科学难题,潜心钻研20多年,闭关研究了3年多,终于有了重大突破,并取得了令人振奋的研究成果,于2000年至2004年,将研究成果写成了一部专著,书名为《寻找自然的终极解释——自然的超统一性原理》(武汉人民出版社,2004年)。
在《寻找自然的终极解释》中的研究发现了诸多科学新发现、新假设、新预言和新理论,或许能解决了许多未解的科学难题,而且可能有超过20个是诺贝尔奖级的科学新发现、新假设、新预言和新理论,归纳(摘要)如下:
一、证明了迈克耳孙—莫雷实验的数学推导是错误的,即证明“以太”是可能存在的,所以使“以太”复活了,困扰物理界100多年的“以太”问题,也终于得到了解决。
二、创立“量子引力理论”、“量子弱力理论”、“量子电磁理论”和“量子强力理论”,并同时建立了“超统一理论”。
刘敦钰所建议的“超统一理论”,其统一力定律可以把万有引力定律、库仑定律、弱力定律、强力定律这四个基本力定律统一起来。三种本原基本粒子假设的提出,不仅将四种基本力统一了起来,也将微观与宏观统一了起来,同时,还能把相对论和量子力学统一了越来。这一“超统一理论”几乎能把大部分经典的物理学和现代的物理学统一越来。这是到目前为止,物理学上最完美的超统一理论。
其实,我们所看到的这个既神秘又美丽的宇宙,并不像人们之前所想像那样复杂,那样难懂。“超统一理论”实现了爱因斯坦的那个梦想——即“将宇宙中所有的力用一个简洁的公式统一起来”。
三、根据“量子引力理论”和“量子电磁理论”,把万有引力作用量子化和库仑作用量子化后,提出了两种自由空间的假设,还建立了超统一论的“基本模型”,并通过推理发现了宇宙两大定理。
1、两种自由空间的假设:即原始宇宙由自由暗子和光子偶素组成的自由空间,而光子偶素则由光子和反光子构成。
2、提出了“暗子、光子和反光子是三种本原基本粒子”的假设——或者说,这就是真正的“上帝粒子”。由此,建立了超统一论的“基本模型”,即:一切物质都是由“暗子、光子和反光子是三种本原基本粒子”构成的。
根据超统一论基本模型,宇宙的本原是很简单的,构成物质的基础也是很简单的,并没有标准模型所描述的那样复杂。由基本模型可知,我们现在看到一切都是由这三种基本粒子构成的或者是由这三种基本粒子演化而形成的,我们看不到的宇宙中的暗物质和暗能量也是由这三种基本粒子构成的。由此可见,基本模型优于标准模型,而且更符合客观性。
没想到的是,这一超统一论的“基本模型”与中国古代老子的《道德经》第四十二章,老子的宇宙生成论有惊人的高度一致性,即:“道生一,一生二,二生三,三生万物”。
3、宇宙两大定理:即“有界定理”和“无界定理”。
(1)、根据“量子引力理论”发现了宇宙的“有界定理”:即宇宙初始是一个闭合放的、均匀的由自由暗子构成的有边界的空间。
(2)、根据“量子电磁理论”发现了宇宙的“无界定理”:即宇宙初始是一个开放的、均匀的由光子偶素构成的无边界的空间。
五、根据“量子引力理论”,建立了“量子引力场模型”——即“引力相位网模型”:由纵向的暗子链和横向暗子链构成的量子引力场。当有一引力源落入均匀的自由暗空间时,那么这个自由暗空间里的自由暗子就像手拉着手一样围绕着引力源形成弯曲的引力相维网空间。当有若干引力源落入某一自由空间时,那么这个自由暗空间就会变成多弯曲度(或是波浪形)的引力相位网空间。
其实,引力相位网空间就是在三维空间的基础上加一个力维度——即含有力的四维空间。也就是,引力相位网空间与含有力的四维空间是等效的。
六、根据“量子引力理论”及“引力相位网模型”,发现了引力的超距传递方式,提出了“刚性传递原理”和“非完全刚性传递原理”,解决了经典力学 “超距”作用的困难。
1、一把无限长的尺子——超距的刚性传递原理。万有引力定律的近距或超距作用,可以用刚性传递原理解释。
2、爱因斯坦所预言的“引力波”,可以用非完全刚性传递原理解释。
七、根据“量子引力理论”,提出了“引力作用衰变的假设”: 在暗子简并态下,任意相邻的两个简并暗子之间产生一种相互作用,它们相互作用的结果是产生对称的自旋,即成左螺旋关系的那个简并暗子则变成基本中微子,成右螺旋关系的那个简并暗子则变成基本反中微子。这就是,中微子的起源假设。
八、根据“量子弱力理论”,揭示了弱相互作用的本质:弱相互作用是由光子(或反光子)内质与中微子(或反中微子)交换能量引起的。弱力的基本介质是光子和中微子(及其反粒子)。在量子弱力理论中,还解释了“弱相互作用力程短和特征时间长的原因”和“弱相互作用中对称性破缺的根源”。
九、根据“量子弱力理论”,提出了超电子的假设,即:假定中子是由一个带正电的质子和一个带负电的粒子通过强相互作用而产生的,这个带负电的粒子叫做超电子。由此可见,怀孕的质子——即是中子。
十、根据“量子电磁理论”,发现了电的根源:电是光子偶素极化的结果,即:电是由光子偶素极化而来的光子和反光子产生的,光子显负电性,电量为一个元电荷,反光子显正电性,电量也为一个元电荷。还发现了“单极电场线具有螺旋量子结构”,即:负电荷的电场线为左螺旋量子结构,正电荷的电场线为右螺旋量子结构。由此,揭示了磁的根源:磁是电荷自旋或电场(单极)旋转运动的结果,从而进一步证明了“磁单极子”是不存在的。电磁力的基本介质是光子和反光子。建立了磁极定律和电阻率定律。在量子电磁理论中,发现了光的根源:波动光子是由光子与反光子相互作用产生的,揭示光的本质:“狭义上的光”所指的应该只是波动光子;“广义上的光” 所指的应该是由波动光子和电磁波组成的。电磁波的基本介质也是光子和反光子。
十一、根据“量子电磁理论”,发现了“量子电磁场模型”,包括“静电力相维网模型”和“量子电磁波模型”:
1、静电力相维网模型:由纵向极化荷子偶素链和横向极化荷子偶素链构成的量子静电场。
2、量子电磁波模型:
(1)、正、负电荷碰撞(或偶极电荷振荡)时产生的偶极无源电磁场——偶极量子电磁波。
(2)、电荷加速运动时产生的单极无源电磁场——单极量子电磁波。
量子电磁波的传播,形象地说,光子与反光子之间的相互作用点(碰撞点)像是风筝的断线处,不为0的外电磁场像是断了线的风筝,能自由地向空中飘扬。
十二、根据“量子电磁理论”,提出了“简并相超导理论”或“简并态超导理论”。根据这一理论,研究发现了新的超导微观物理机制,即在超导态下“超导自由电子气”与“简并正离子晶格”相对分离,不发生任何碰撞。或者,在超导态下,超导体内存在简并态超导电子通道或简并态负离子通道,超导电子通过简并态超导电子通道或简并态负离子通道时,不会与正离子发生任何碰撞。这一机制几乎可以解释已知的超导现象,如:零电阻现象、交流电下电阻不为零现象、原子的凝聚态现象、临界温度、临界磁场、临界电流、迈斯纳效应、伦敦方程、第一类超导体和第二类超导体、常规超导体与非常规超导体等。研究还发现:低温超导态和高温超导态与室温超导态的微观机制是统一的;第一类超导体和第二类超导体的微观机制是统一的;用降温的方法和用加压的方法使常态变为超导态的微观机制是统一的;先降温后加磁场和先加磁场后降温使常态达到超导态过程的微观机制是统一的;超导态下(超导体)的超导电子与常态下(导体)的自由电子是统一的。
根据这一理论,刘敦钰还提出了“简并氢可能存在并具有超导电性”预言,也提出了“对金属氢施加超高压”的实验建议。
刘敦钰17年(2004)前提出的“简并态超导理论”和“简并氢可能存在并具有超导电性”预言,也许被纽约罗切斯特大学兰加·迪亚斯团队的实验(2020年人类首次发现室温超导体的实验)证明了。
十三、根据“量子电磁理论”,发现了原子的结构并非量子力学所描述的那样是偶然性的原子模型,而是必然性的原子模型。量子力学的偶然性模型忽视了时间性问题,它所描述的偶然性的原子模型不符合原子结构真实的物理意义。经研究发现,原子结构的真实物理意义应该是必然性的。
原子的必然模型包括:(1)、拉莫尔进动的氢原子模型;(2)、螺旋进动的原子模型;(3)、打滚进动的原子模型。
不过,研究发现,从计算结果看,量子力学偶然性的时刻状态数学模型与必然性的时间状态数学模型应该是统一的。也就是说,量子力学所给出的偶然性原子模型,从数学的角度讲是正确的,而必然性的原子量子模型才符合真实的物理意义。其实,偶然原子量子模型和必然量子模型是统一的。从而,很好地解决了近代物理学史上最著名的学术大论战——“量子力学不完备的争论”,即爱因斯坦和玻恩、海森伯、玻尔等人的争论得到了很好的统一。
十四、根据“量子强力理论”,揭示了强相互作用的本质:强相互作用是由强电子争夺它们之间共子内的束缚暗子引起的。强力的基本介质是束缚暗子。认为质子是由强电子偶素链蜷缩成的线球体或类线球体——即是链子,由此推断人工制造出的“反质子”,可能是一种“赝反质子”,同理,人工制造出的“反中子”,可能是一种“赝反中子”。揭示了“强作用产生和强作用衰变”的实质,即:强作用产生的过程是把质量转化为能量的过程,而强作用衰变的过程是把能量转化为质量的过程,从微观上解释了爱因斯坦相对论的质能关系(即质能公式)。根据量子强力理论预言:物质与反物质是不对称的。
十六、根据“统一力定律”,发现了其它三种基本力(即弱力、电磁力和强力)都源于引力,并且四种基本力(即引力、弱力、电磁力和强力)是统一的,宇宙的宏观与量子的微观是统一的。根据超统一理论预言:自然的顺过程与逆过程的对称性不守恒。
四种基本相互作用是可以统一的。也就是,它们的统一性主要表现在如下几方面:它们相互作用的基本源是统一的;它们量子化的场是统一的;它们量子化的介质是统一的;它们的相互作用力是统一的;它们的产生和独立形成过程是统一的,等等。
首先,从基本源方面看,四种基本相互作用都源于两种不相关的基本源,这两种不相关的基本源就是暗子和光子偶素。
第二,从量子化的场方面看,引力场、电磁场、弱力场和强力场都是可以量子化的,并且都可以用统一场来表征。
第三,从量子化的介质方面看,引力场的基本介质是自由暗子,电磁场的基本介质是光子和反光子,弱力场的基本介质是中微子和光子内质(或反中微子和反光子内质),强力场的基本介质是束缚暗子。由于自由暗子和束缚暗子同属一种基本粒子;光子和光子内质(或反光子和反光子内质)同属一种基本粒子;而中微子实质上具有波动性的暗子,在一定意义上讲,它与暗子同属一种基本粒子。又由于暗子和光子与反光子都是本原基本粒子,所以四种基本力量子化的介质是统一的。
第四,从相互作用力方面看,引力、电力(电力与磁力是统一的)、弱力和强力这四种基本力是统一的,这在统一力定律中已得到证明。
第五,从产生和独立形成过程看,四种基本相互作用不是本来就有的,而是在自然的发展过程中,在不同的阶段产生和独立形成的,其它三种基本相互作用都源于引力相互作用,即引力是自然界的第一推动力,它是本来就存在的。
十七、建立了宇宙统一论,发现宇宙的本原是由两种不相关的源组成,这两种源就是暗子和光子偶素,它们是只与自身对称的两种基本粒子,这两种基本粒子即是:暗子和光子。暗子的反粒子是它自身,光子的反粒子是反光子。暗子和光子偶素是不直接产生任何相互作用的。但是,由于暗子是单极子,所以任意两个暗子之间只存在引力,而不存在斥力。而由于光子是偶极子,所以任意两个光子(含反光子)之间不仅存在引力,而且也存在斥力。由此可以推断:宇宙的本原是一个均匀分布的自由空间,它是由闭合的、均匀分布的自由暗空间和开放的、均匀分布的自由明空间组成的空间。从这一观点出发,宇宙的本原属于“明暗二元源”,简称“二元源”。如果把自由暗子比喻为阴性,把荷子偶素比喻为阳性,那么“明暗二元源”又称“阴阳二元源”,或称“雌雄二元源”。这与中国古代的“阴阳学说”或“太极理论”非常相似。
由此,建立了“宇宙的量子蛋模型“:量子蛋黄即是一个闭合放的、均匀的由自由暗子构成的有边界的空间(即有界定理);量子蛋白即是一个开放的、均匀的由光子偶素构成的无边界的空间(即无界定理)。
刘敦钰所建立的宇宙统一论,从宇宙的本原时代,到宇宙诞生,再到宇宙大爆炸,以及宇宙的演化和终局,整个过程,统一定律都是适用的,每个过程的空间微观结构与三种本原基本粒子都是统一的,也是自洽的。
十八、根据宇宙统一论,发现了宇宙大坍缩:宇宙的初态是静止的、稳定的。因原始宇宙边界上的自由暗子受其引力单向性的特点而向内坍缩,边界以内的自由暗子也随之逐级由外向内坍缩,从而使原始宇宙边界以内空间的暗子分布的均匀性和稳定性遭到破坏,并使这个闭合空间中心区域的暗子密度和质量密度增大,这时,在宇宙的中心区域便形成较为密集的暗子空间。
由于宇宙坍缩是由原始宇宙边界上内外自由引力子对称性的自发破缺引起的,所以宇宙的第一推动力是引力。
二十一、根据宇宙统一论,发现大爆炸的起源:在第一黑洞里,因第一电磁作用产生,即有相对论正能解和负能解的同时存在(狄拉克方程的解),所以使光子偶素极化为光子和反光子。在奇点里,虽然引力作用衰变使暗子变成了基本中微子和反中微子,但是,它们仍然是不可分割的基本粒子。由于引力作用衰变是不可逆的,所以中微子和反中微子并没有被湮灭掉,而是导致第一弱作用产生,使光子与中微子产生作用结合成电子,使反光子与反中微子产生作用结合成正电子。在简并引力和简并压力的相互作用下,使奇点内的正负电子对产生湮没效应。在简并引力源强大的引力作用下,正负电子对湮没时所放出的波动光子(光能量)无法逃逸奇点。在奇点内,由于有大量的正负电子对不断产生湮没。
二十二、根据宇宙统一论,计算出了宇宙的年龄:根据“量子引力理论”,计算出,从形成第一黑洞后到形成奇点,再到宇宙大爆炸所需的时间远大于157亿年;根据大爆炸理论,计算出从宇宙大爆炸开始至今大约为137亿年;而从宇宙大坍缩到形成第一黑洞还无法计算出所需的时间,这个过程应该是漫长的历程。由此推断,宇宙的年龄远大于300亿年。
二十三、根据宇宙统一论,发现了“宇宙软黑体的膨胀效应”,提出了决定宇宙命运的两条定理,即:“光宿定理”与“宇宙瘦身定理”。根据这两条定理得出了三个重要结论:
1、宇宙中的质量不可能全部被耗尽;
2、宇宙的光源也不可能会熄灭;
3、宇宙将永远不会静止。这意味着宇宙只有起点,没有终点。
“统一物理”的创立,将给人类对大自然的认识又提供了一种新的科学理论,但它可能向经典物理学和现代物理学提出一些新的挑战,也可能对宏观的宇宙世界和微观粒子物理世界出现新的认识上的革命,由此可能会引发一场物理学上革命性的争论。
因此有不少网友认为,自由学者刘敦钰将会成为下一位获得诺贝尔奖的中国人。
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