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走向现代科学的童年
陶康华老师：你好！
感谢你赠送诗。正如你的诗所说：
人生自古攀星月
智慧源来应地天
如麻细雨涓涓落
不尽长江滚滚流
我非常愿意全力支持你，搞好青少年的科技辅导教育。原因是我从少年时代起就自然产生了许多全息联想，后来读到大学才发现西方也在研究；所以现在也有很多人觉得我和西方的一些研究相似。实际这是我们中国自己失去的部分传统思维，如整体思维。西方现代称为“里奇张量”或“里奇流”，它也是一种整体效应。自然全息也是一种整体思维，因此也许才是相通的原因。
但在西方，这起因于圆周运动的数学进化和物理射影，是由意大利几何学家格里高里?里奇（Gregorio Ricci）想到的。里奇（1853～1925），意大利数学家，理论物理学家。张量分析创始人之一。1884～1894年里奇通过研究黎曼、李普希茨以及克里斯托费尔微分不变量的理论，萌发了绝对微分学（现称张量分析）的思想。1896年发表了内蕴几何学的论文，进而提出缩约张量（里奇张量）的概念，这是一种协变或逆变张量的集合。1900～1911年里奇和他的学生列维-齐维塔进一步推动了这一学科的发展。但直到爱因斯坦在广义相对论中使用了里奇理论之后，里奇思才受到普遍的重视。彭罗斯的解释是：爱因斯坦的广义相对论方程，包括韦尔张量和里奇张量。韦尔张量囊括类似平移运动的相对加速度，对球面客体单向的拉长或压扁作用；这与牛顿力学的性质对应。而里奇张量囊括当球面客体有绕着的物体圆周运动时，整体都有一个纯粹向内的加速，产生有类似向心力的扩张或收缩的缩约、缩并作用。韦尔张量，韦尔是测量类似自由下落的球面的潮汐畸变，即形状的初始变形，而非尺度的变化。里奇张量，里奇是测量类似球面的初始体积改变。这与牛顿引力理论要求下落球面所围绕的质量，和这初始体积的减少成正比相合。
里奇张量、里奇流是21世纪科学和以往科学的分水岭，也是21世纪基础科学研究的方向。
但在以往所有中文研究相对论的书中，包括翻译的朗道的《场论》一书都没有说清楚。我是1990年看了彭罗斯的《皇帝新脑》一书以后，从查阅中才清楚的。这里仅以我为什么支持弦论及大爆炸宇宙论，说一些与西方无任何关系的起因。我出生于四川盐亭县天垣场的一个贫苦农家。解放后父亲当村委会文书，能带回上面政府发的一些宣传书报，因此我从小就在父亲的熏陶下，爱读一些科技类的书籍。1959年我14岁，一天在上一堂初二数学课时，老师布置了一道求解人数的方程应用题，一位同学得出了三十二又二分之一个人的答案，老师批评他：“怎么会有二分之一个人呢？”这时，我的脑袋里灵光一闪：既然一个人不可分，那么坚持“一尺之棰，日取其半，万世没竭”是体现物质无限可分思想又怎能成立呢？这里的道理是：对于一个稍大的层次概念或命题，它虽包含有许多层次，但它不是无限可分的，它的无限可分体现在必须变换概念上，例如人有很多层次，可以分成很多数量和内容的集团，而当分到一个人的时候，不能把人分割了，还看成一个人，但可以在有机物和细胞、甚至无机物的概念上分下去。以此类推，粒子分到一定层次必然不是粒子，这使他注意到了物理与数学的互动影响。
这样的例子还有，例如科学基础的精髓，类似庞加莱猜想中球面的封闭曲线，能收缩成一点，而环面却不能的观察和理解，就与我们的日常生活有紧密的联系；如果理解深刻和正确，它可以等价或来源于我们身边生活的观察和理解。我在青少年时代，对物质无限可分中的不对易性及宇宙蛋的推证，就有这类体验。
要知道20世纪50年代新中国的山区农村，穷人翻身得解放，穷人虽能上中小学，但在中国本土对西方的庞加莱猜想、卡路扎—克林的微小圈、宇宙蛋等观念在山区农村并没有传播，更不用说西方的弦论还没有诞生。那时宣传更多的是物质无限可分观念，加上中、小学的自然、数学、物理、化学课的普及知识，当然我们已比古希腊哲人知道得多。如果自然、物理、化学课说，普天下的物体都是由原子组成的，那么宇宙一定存在过一个充满原子粒子的时期，类似空气一样。
因为这里，一个物体比一个空间的空气紧密，就是收缩的结果。如果在宇宙空间画无数条封闭的曲线，都把它们收缩到一起，不是成了类似“蛋”体的有界的宇宙蛋吗？
这个宇宙蛋把原来的宇宙分为“场宇宙”和“势宇宙”，它们可对应我们身边观察和理解到的“有”和“无”，或是“虚”与“实”，所以“场宇宙”和“势宇宙”是相对的，互为因果的。如果把“势宇宙”作为“有”与“实”的宇宙蛋，我们要问这个宇宙蛋的边界在哪里？这必然要问“场宇宙”的边界在哪里？如果“场宇宙”的边界在无穷远，那么“势宇宙”的边界也在无穷远，最多有个大无穷和小无穷之分。以上虽不是科学严密的推证，但它却就是我为什么支持弦论及大爆炸宇宙论的原因。
即我也正是从发散与收缩，推出类似“宇宙蛋”，这与西方科学完全无关。
那是1956年11岁我还属少年时，一次在河边放牛，天快黑了，我害怕，就把河沙往自己身上堆垒，突然我想到宇宙如果充满沙子，后来要变成今天的地球、石头，一定要收缩，即会有类似宇宙蛋的界面，由此埋下对微观天生的兴趣。1959年大跃进灾荒，饿肚子；分粮，不可无限可分，又启发我联系破裂、撕裂等洞穿现象，使我对球体和类圈体存在虚与实的区别，也有了兴趣。到1962年他上高中，要回家背粮到县城中学煮饭，路远的艰辛，更感父母的艰辛。一次我回家背粮，帮母亲放牛，发现牛吃的竹叶与竹壳有相似，产生“早期端上的发育，可从后期端上发育看到”的联想，推证到宇宙蛋与石头，升腾为自然全息的原理。
1963年川大数学系毕业的赵正旭老师，来我读的盐亭县中学教初中，偶然认识，谈到空心圆球内外表面不破能翻转，由此后来我自学才发现与庞加莱猜想有联系。1965年我在大学，从《科学通报》了解到国外发现微波背景及宇宙蛋到宇宙大爆炸论的介绍，激起我把竹叶、竹壳与石头和宇宙蛋的类比全息原理写成论文，投稿给《科学通报》。文革开始前，该稿被用挂号信退回，我也很高兴。从1968年开始到大学毕业，我所在的班都在大学实习工厂和武钢参加劳动，我从车间使用的葫芦吊，想到星球的引力理论：
把葫芦吊伸长的挂钩链条，看成是星体质量飞散在外面像蓬松的头发和网线类似的引力弦线。这个图像类似由弦构造的黑洞被称作的“毛球”或“弦星”，能推出像牛顿引力公式的数学方程。当时我在实习工厂开滚齿机、铣床，铣齿轮，还从具有内啮合的行星轮系的齿轮运动，联想到在瓶中能向上流出外面的超流现象。还在我童年和少年时，有几年在发生月食的很多次夜晚，父亲带我和姊妹们到垭口去观看。父亲向我们解释的月食，仍是农村传流的“天狗吃月”。当然父亲明知不对，却坚持让我们长大去求证。因为我家乡盐亭县天垣盘垭村，传流是盘古王出世的地方，父亲还说盘垭周围的大围坪地貌可供求证。人类盘古文明大爆炸难道联系宇宙大爆炸？但即使退步说，生活永远也是科学创新的老师和向导。
祝好！
绵阳日报社 王德奎
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Post By：2012/2/4 9:57:00 [只看该作者]
