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“甘永超公式”、“双甘定理”让我们在世界科学大道上昂首挺胸

2017-11-29 16:26 杭州之窗

 【编者按】随着经济实力的壮大,中国正走向世界舞台中央,也急切需要展示对人类的文明和进步所做的历史性贡献。而湖北大学的甘永超老师所破解的两个百年世界难题,正好成为应景之作。“实物与场(粒子与波)的关系”被瑞德尼克在《量子力学史话》中称之为“物理学尚未征服的山峰中的最高峰”;“分立与连续(量子与经典)”的矛盾困扰了科学界一百多年,世界科学泰斗、索尔维会议巨头尼尔斯?玻尔提出“并协原理”、保罗?埃伦费斯特提出“浸渐假说”都只是缓解了这一矛盾,并没有彻底解决,马克斯?普朗克终其后半生努力也未能破解。而甘永超老师却在“经典电磁场按光子对应分解”的基础上,与哥伦比亚大学杰出校友、美国第一大银行摩根大通首席投资办公室的应用数学家Jihua Gan一起,完全破解了这两个百年世界难题——揭示了“第三种波粒二象性”与微观客体的“π型三重波粒二象性”,建立了一个“物理公式(甘永超公式)”、“两个物理模型(‘π型三重波粒二象性’与‘太极粒子波’)”并将“甘永超猜想”转化为“双甘定理”,足以让中国在世界科学大道上昂首挺胸。

  一、“甘永超公式”和“ 双甘定理”破解了两个百年世界难题

  “甘永超公式”揭示了“实物与场”或者“粒子与波”的关系,“双甘定理”消除了“分立与连续”或者“量子物理与经典物理”的矛盾。而破解这两个百年世界难题,足以让我们在世界科学大道上昂首挺胸。

  前苏联科学家瑞德尼克在《量子力学史话》一书中明确指出:“今天,决定微观世界统一体的最深刻本质的全部问题,就是物理学所面临的尚未征服的山峰中的最高峰:物质的两种基本形式——实物(粒子)与场(波)——之间的相互关系。”而“甘永超公式”(决非一般人想象的由两个诺贝尔物理学奖公式排列组合而成、不包含任何新的物理意义)正是在“第三种波粒二象性”的揭示以及“三种波粒二象性和谐统一”(前两种波粒二象性分别由爱因斯坦与德布罗意揭示,曾四获诺贝尔物理学奖,第三种波粒二象性则由甘永超1994年揭示)的基础上揭示了微观客体的“π型三重波粒二象性”并给出了完美的物理机制和精准的数学表达(“实物与场”或者“粒子与波”的关系,物理学所面临的尚未征服的山峰中的最高峰):

  面对另一个百年世界难题——“经典物理与量子物理(连续与分立)的矛盾”,爱因斯坦的两位密友(第五届索尔维会议巨头)尼尔斯?玻尔提出“并协原理”、保罗?埃伦费斯特提出“浸渐假说”都只是缓解了这一矛盾,并没有彻底解决;科学泰斗普朗克在他提出“普朗克公式”之后也力图化解这一的矛盾,可几十年来一无所获。而甘永超则在他的“π型三重波粒二象性”基础上把这一世界难题高度抽象为一个数学猜想——任意一个正实数R,都可以分解为一系列不同的正实数ri之整数倍的代数和(简称“甘永超猜想”)。这本是一个二百年证明不了的超级难题,却被哥伦比亚大学的杰出校友、美国第一大银行摩根大通首席投资办公室风险管理团队的应用数学家Jihua Gan给出了一个巧妙而又严谨的证明——将一个代数学的世界难题巧妙地转化为一个比较容易的几何问题并给出了无懈可击的证明,使“甘永超猜想”转化为“双甘定理”,从根本上解决了“经典与量子”、“分立与连续”的矛盾,把“经典物理学”与“量子物理学”的毛细血管进行了精准地对接与缝合,使量子理论的大厦建在了坚实的基础之上,完成了科学家的百年夙愿。从此,你再也不用担心:由一个一个孤立的原子、分子所堆积成的物质的总质量、总重量不能连续变化,只能发生阶梯式跳跃(量子跃迁)。

  二、“甘永超公式”诞生五周年纪念:“双甘定理”与“王淦昌图书奖”

  甘永超建立的“波粒二象关系式”经过近20年锤炼,于2012年正式写入“21世纪高等院校教材”《自然科学概论》(娄兆文等主编、科学出版社),并被中国科协老科技工作者协会唯一的机关刊物《今日科苑》杂志2012/22期第13-15页第一次命名为“甘永超公式”;央视华人频道(全球华人第一频道)2013年隆重推出25分钟专访《甘永超:解密“甘永超公式”》:

  人民网、新华网、《科技中国》、《科技文摘报》等大力宣传;承载“甘永超公式”的教科书《自然科学概论》更是大受欢迎、广为流传,几乎每年都再版重印,并在2017年“甘永超公式”诞生五周年之际荣获“第二届王淦昌图书奖”。

  恰在此时,“甘永超猜想”被Jihua Gan证明而转化为“双甘定理”:北京相对论研究联谊会第六届高端论坛(2017年5月2日)论文集——《北京相对论研究快报》, 2017, Vol.15, No.2, 45页,首次记载了甘永超、Jihua Gan的工作《经典与量子(分立与连续)矛盾的破解:甘永超猜想及其证明》;第九届全球华人物理学大会-OCPA9-The 9th Joint Meeting of Chinese Physicists Worldwide –于2017年7月17-20日在北京召开,Yongchao Gan与Jihua Gan的工作《Solution to the Contradiction between Classical and Quantum (Continuance and Separation): Yongchao Gan's Conjecture and Its Proof》亦被正式收入该高端国际会议文献。从此,“分立与连续”或者“量子物理与经典物理”得以贯通,而与之相关的一系列矛盾则不复存在……

  三、“甘永超物理学”的实质内容及其对科学的贡献

  1. 统一了量子力学的两大开山之作(普朗克公式ε=hν与德布罗意关系式λ=h/p),揭示了量子力学的更深刻本质;

  2. 在“第三种波粒二象性”基础之上完成了“三种波粒二象性的和谐统一”并揭示了微观客体的“π型三重波粒二象性”;

  3. 预言了物质世界最基本结构单元“太极粒子波”的存在并给出了一幅崭新的世界图景;

  4.用完美的物理机制和精准的数学表达(甘永超公式)揭示了“实物与场”或者“粒子与波”的关系,登上了“物理学尚未征服的山峰中的最高峰”;

  5.可以制造出一种超级武器——巨光子炮,用来拦截核导弹、攻击航母;

  6.破解了“经典与量子(连续与分立)的矛盾”这一困扰了科学界一百多年的难题;

  7.“甘永超公式”有望跻身“世界上最伟大的十大公式”或者“物理学的五大核心公式”、建立“太极粒子波物理学”并促成物理学第六次大综合(完成“实物与场”或者“粒子与波”的统一)。

  四、“甘永超公式”的层次剖析以及“甘永超物理学”的学科定位

  “物理学公式”是有层次之分的。不同层次的公式,其科学价值也像阶梯一样,有时甚至有天壤之别。下图是“物理学公式”由低级向高级依序排列的案例展示,其科学价值也相应的由低级向高级依序攀升,一目了然:

  今天的“甘永超公式”,不仅具有纯正的中国血统,而且还是“女娲级别”的顶层公式,比麦克斯韦方程组还要高出一个级别,能够直接导出量子力学的两大开山之作(ε=hν和λ=h/p),间接导出六个重要“物理学公式”,其中包括多个诺贝尔物理学奖公式(如下图):

  这些还只是表面现象,其实质内容更加惊人——“甘永超公式”与“双甘定理”遥相呼应,相互佐证,建构了一个稳定而又自洽的理论体系。据此可以做出三大预言:1、根据经典理论而不需要任何量子假设就可以直接导出“光能量的量子化”;2、根据经典理论而不需要任何量子假设就可以直接导出“普朗克的黑体辐射公式”;3、“波”与“粒子”完全平等,“光的量子理论”与“光的经典电磁理论”是两个独立、平行的理论,光的量子理论不能包含光的经典电磁理论。这三大预言相对于传统物理学来说,个个都是离经叛道、不可思议的事件,可令人惊奇的是“这三大预言居然个个都得到了验证”!如此,也就奠定了整个“太极粒子波物理学”的学科地位:

  分子物理学;

  原子物理学;

  原子核物理学;

  粒子物理学(包含量子场论);

  波与粒子的统一物理学(太极粒子波物理学,或者“甘永超物理学”,它将促成物理学的“第六次大综合”)……

  很显然,“甘永超公式”就是一个新学科“波与粒子的统一物理学”的开山鼻祖,而“双甘定理”则真正解决了“分立与连续”或者“量子与经典”的尖锐冲突,进一步夯实了“第三种波粒二象性”、“π型三重波粒二象性”与“甘永超公式”的理论基础,是整个“甘永超物理学”的封顶之作。我们每一个炎黄子孙都应该感到骄傲和自豪。希望广为流传的《关于成立“甘永超物理学研究与促进会”的倡议》引导我们扩大战果、走向远方……