驳丘成桐菲尔兹奖学术成就三篇《探讨物理维度和数学维度 的差异》、《从事基础研究的⼗⼤通用⽅法论》、《对丘成 桐先⽣的“菲尔兹奖”成果要分清楚科学和科幻的边界》
探讨物理维度和数学维度的差异 莫 宅 从“丘成桐-卡拉⽐流形”的理论开始，“维度”从常规的三维⼀ 下⼦被扩展到⼗维以上，数学的⼏何图形理论出现了令⼈眼花缭 乱的特点——⼈类的⾼端数学知识开始没有⼏个⼈“看得懂”了， 对⾼端数学的“科学共识”发⽣了危机(类似数学史上的第⼀次、第 ⼆次、第三次危机)。 那么，这就回到了⼈类认知的起点问题——⼈类构建科学认 知的起点是什么？ 从⽂明的演进来看，⼈类共同认知的起点是“视觉上的物 理”，⽽不是数学。 ⼈类从婴⼉哇哇落地的啼哭开始，就是通过“视觉”确认了“视 界—世界”。在婴幼期认知规律来看，“双⾜兽和四⾜兽”都有着类 似的“视界—世界”认知。因此， 灵长类进化的“双⾜兽”可以圈养“四 ⾜兽”做为“畜⼒”来协助⾃⼰，“双⾜兽”因⽽发⽣⽂明的进化，可 以驾驭“视界—世界”的更⼤范围。⽐如，“双⾜兽”骑⾏“四⾜兽” 可以⾛得更远，“双⾜兽”在“四⾜兽”的⽀持下可以耕种更多⾷物， 这些前提都是“双⾜兽和四⾜兽”有着类似的“视界—世界”，灵长 类“双⾜兽”就可以进⾏更多⾃然资源的聚合和协同，从⽽灵长类 “双⾜兽”率先进⼊了“⽂明”！ ⽽“双⾜兽和四⾜兽”之外的“⽆⾜兽”，⽐如翼⽣动物、爬⾏ 动物和⽔⽣动物，显然达不到“双⾜兽和四⾜兽”彼此的共⽣协同 状态。“双⾜兽和四⾜兽”的共⽣⽂明，⾸先是有彼此类似的“视界 —世界”认知，这个“视界—世界”的认知就是物理的维度。 从物理维度的分析出发，爬⾏动物的“视界—世界”是⼆维 的，翼⽣动物的“视界—世界”是三维的，“双⾜兽和四⾜兽”的“视 界—世界”是三维的，但智能灵长类“双⾜兽”的“视界—世界”可以 到达四维(注释2)。智能灵长类“双⾜兽”能够不断升级对四维“视界 —世界”的认知，源于⽂字能⼒和记忆能⼒(传统学说是语⾔能 ⼒，北京语⾔⼤学张朋朋教授否定了这个传统学术思路)，他们 可以跨越躯体⽣命的周期，通过⽂字的识别⽤逻辑联想认知到 100年⾃⾝⽣命的10-100倍之间，这就是语⾔⽂字的重⼤⽂明价 值。具有象形字特征的古⽼汉语尤其突出，汉语⽂字的信息含藏 量极⼤，甚⾄是“⼀字⼀世界”。 因此，越⾼级的灵长类“双⾜兽”的“视界—世界”智能，就是 越长久的时空四维(注释1)，这就是传说中的“仙⼈、菩萨”，由于 他们或许能够存活1000年-1万年的寿命，因此他们的智能升级得 极为⾼级。⾼层级的灵长类“双⾜兽”的“视界—世界”，通过对语 ⾔⽂字的掌握，实现了“视界—世界”的超级扩展⼴度。 ⽣命特征与物理维度之间的关系分析清楚之后，我们继续分 析数学的维度。“数学的维度”⽬前来看，在地球上是灵长类“双⾜ 兽”所独有的智能，是不是太空中的另类⽣命也具有“四维以上的 觉知”，现在还不可定论。 灵长类“双⾜兽”所独有的觉知、认知，可以轻松地理解三 维，以及部分四维的概念——这就是“寿命时间”，部分超级灵长 类“双⾜兽”甚⾄能达到轻松理解“海量的四维”——在1万年以上寿 命⾥⾜够“仙⼈、菩萨”发展丰富的觉知、认知，跨越⼴袤⽆际的 空间与时间，也可以看成是⽂明的进化。 长寿的灵长类“双⾜兽—⽣命”，可以基于⼴⼤的物理维度， 来猜想“数学的维度”。如果物理的维度是四维，那么智能猜想的 “数学的维度”可以很轻松地定义出⼋维和⼗六维，加个负数是⼋ 维，再加个虚数是⼗六维，再加个复数是三⼗⼆维。但是“数学 的维度”，⼋维、⼗六维或者三⼗⼆维，在智能灵长类“双⾜兽”的 四维“视界—世界”⾥到底有没有，是不能确定的。 论述到这⾥，我们得到的结论是物理学的维度取决于“视界 —世界”的构建，数学的维度取决于意识中的逻辑和猜想。 物理 学和数学是两种截然不同的根本认知，物理是基于“视觉感知、 验证的科学”，数学是“逻辑猜想的智能”所构建，物理和数学不是 同⼀个性质的科学。 ⼀个科学家的探索性思维，可以分为“物理思维”和“数学思 维”两类，钱学森、于敏、特斯拉显然是物理思维，⽽欧拉、丘 成桐是数学思维(注释3)，⽆所谓有没有验证，天马⾏空。阿兰.图 灵是“半物理、半数学”思维，对于发明Computer，图灵想到了 10，⼯程物理上验证了⼤约1或2。冯诺伊曼的Computer理论，他 是想到了1，⼯程物理上只验证了1。 “丘成桐-卡拉⽐流形”理论不能看成是物理世界存在的事物， 它有可能在你的“视界—世界”⾥⼀辈⼦也看不到，因为，它是逻 辑猜想的。
2023年1⽉8⽇撰写于明⽉苑 注释： 1、参考《我们实则⽣存在四维空间中》 2、参考《⼤树年轮是自然界中罕见的四维时空现象》 3、参考《计算机证明“推翻”了欧拉流体⽅程》
从事基础科研的⼗⼤通⽤⽅法论 莫 宅 在从事基础科研的研究思维⾥，有⼀批科研⽅法论的不同定 位和路径选择，这些研究⽅法源于哲学思维的不同，导致了基础 科研的结论会⾛向截然不同的⽅向。是格致⽽得到“求真之理”的 知见，还是思维偏邪⾛向怪诞不经、⾛⽕⼊魔，这是科研前置的 哲学思维决定的。 ⼀、数学和物理的关系定位 对物理现象的观察观测、获取认知的学术特征，主要靠实证 建⽴，猜想的成分不多，⽽数学的学术特征是从逻辑符号运算关 系的推演起步，这就是所谓的“代数”。通过运⽤代数符号的运算 来获得逻辑模拟的输出，因此代数运算过程中可能因符号⽽发⽣ 实体世界未曾有过的输出，⽐如虚数，数学研究因此会有个性化 和猜想的可能性学术。数学这个学科的实证性不够强，有思维浪 漫的特征，欧美诺奖发布体系从不考虑数学，诺奖都是基于物理 的性质。 物理的结论可以否定数学，数学却很难否定物理，数学是物 理的表达，是后置的。数学如果否定了物理，也是基于前置的物 理常数的背景⽀撑，⽐如π值实际精度⾼于车轮。搞⼯程科研的 ⼈，需要牢牢抓住物理的实证学术，不要沉迷于数学公式的运 ⽤，不成熟的公式⾥只要漏掉了⼀个物理项，在⼯程中往往就会 不可⽤、⾛不通。 ⼆、科研和科幻的关系定位 科研需要验证开路，得到物理性的结论。⽽科幻不需要验 证，都是⽤作者视野的逻辑想象，推演构造⼀个相似⼈类世界的 过程和景象。科幻是天马⾏空的⽂学思维，⽽科研是有具体事物 输出的。当前有些科幻内容，或许是未来百年后的科研内容，但 在当前不具备基础条件的时期，这些内容还是科幻范畴，⽐如制 造反重⼒飞碟(UFO)的技术。 有的所谓数学是幻想出⼀种⾼维的 图形模型，在现实世界中没有可观测、可验证的对应关系，⽐如 ⼗维的“丘成桐-卡拉⽐流形”，实际上今天还是科幻的范畴，未来 它是不是能成为有物理基础的科研，现在不可定论。 三、论⽂和验证的关系定位 论⽂是逻辑推演的观点为主、试验数据为辅，论⽂中的数据 很少有⼤规模、多样化实证的数据，多为实验室中的⼩样本数 据，因此学术论⽂多有验证性不⾜的特点。不能“相信论⽂”，只 能“参考论⽂”，⽽要相信物理试验、可信验证更为关键。需要⽇ 后⼤数量的、多重的反复验证及技术应⽤，才能知道过去那篇论 ⽂的观点究竟是否可信、可靠、可⽤。 任何学术期刊上发表的新颖论⽂观点，都不能⽴即代表“科 学”，因为它有99.9999999……%的可能性是错误的。“即便是发表 在《NATURE》、《SCIENCE》等⼀流学术期刊上的论⽂”， 2018 年⽇本诺奖得主本庶佑说。 四、现象和抽象的关系定位 发现现象和逻辑抽象，是能够进⾏科研思维、发展学术的主 要途径。因⽽要反复及⾼精度的对⼀个现象进⾏⼤数量级观察、 观测，⽐如采⽤设⽴天⽂台、使⽤显微镜、做数据库记录、进⾏ 概率统计等⼯具性措施，从⼤数量级的现象重复中我们可以发现 客观事物规律发⽣的特征，这就是“抽象”。 抽象思维的对不对，符不符合客观事物及规律，这就是科研 思维的⽔平所在。 五、定义和训诂的关系定位 定义就是科研术语成熟后的事物，是观察、观测的核⼼认 知，训诂就是在定义完善的过程中不停地进⾏思考。训诂会导致 不同宽窄、不同范畴的同⼀类定义结论，概念定义是理论体系构
有了“计算机硬件”，顺理成章地普遍在教科书上阐述“计算机=软 件+硬件”。事实上，这是⼀个常见的设备现象，与计算机的基础 原理是不符的。Computer本质上是电⼦信号⾃动化的机器设备， 通过门电路的逻辑关系能够表达数学计算，也能控制⽬标任务、 还能等效于智能处理，Computer的技术⾮常复杂。 六、仿真和验证的关系定位 计算机“仿真”学术实际上就是技术进化后的⼯程草图，“仿 真”不能完全当真，实体验证的⾼可信是基于多层次、⼤数量验 证获得的。美国⼥⼤学⽣⽤计算机“仿真”模拟的⿊洞图像，把它 理解为“⿊洞拍照”，显然是思维上犯了“把仿真当真”的错误，这 和我们⽇常的拍照截然不同，⼈类照相机的照⽚是具有曾经⽤⼿ 触摸过的验证感受。 仿真是起步，验证是推进。 七、失效和可靠性的关系定位 事物的效应和失效是对⽴的，失效发⽣的概率持续降低，就 是系统可靠性的持续提升。失效的控制过程，就是设法提升系统 可靠性的研究推进过程，产品、事物的表⾯现象可以是⼀样的， 但失效却是五花⼋门的——⾼温失效、低温失效、电磁辐射失 效、腐蚀失效等，控制了多种多样物理环境特征的失效，就是获 得了⾼精度、⼤范围的可靠性。 ⼯程科研就是功能效应和失效控制之间的总体把握。 ⼋、技术物理和系统⼯程的关系处理 系统⼯程是围绕物理建⽴的，关键是技术物理，⽽不是理论 物理。当代理论物理学当中夹杂了⼤量的“说不清”，⽐如相对 论、量⼦、⿊洞等等，因⽽难以构建成为技术应⽤的系统⼯程。 还很不成熟！
某⼀门技术的系统⼯程的成熟，是技术物理效应的可靠性提 升带来的，⽐如⼤型民航飞机的⾼度安全就是要达到10的9次⽅ 安全运⾏起降次数，这是政府局⽅的审查要求。 九、机器计算和⾃动控制的学术关系 机器计算的技术过程就是化繁为简，⽤电⼦信号的机器来⼯ 作，获得计算输出是系统⽬标、控制⽬标的实现。计算是控制的 ⼿段，⼆者是外和内的环路嵌套关系，因此计算技术和控制技术
“科学”的认知有持续进化的特征，这种进化形成了⼈类⽂明 的进化，“科学”的内容不是固化不变的。科学认知是⼀种当前的 “暂时性真理”，波普尔定义Science为“可质疑的”事物。但历史上
我们要持续推动⼈类⽂明的科学进化，就要保持对“现有科 学”结论的质疑、怀疑、审视。 以上通⽤的⼗个研究⽅法，是我进⾏科学思维和技术研究的 ⽅法论哲学的说明。以此思维⽅法和特定路径为⼯具，我长期从 事“中国适航科学”、民航航电设备、智能飞控算法、功能芯⽚设 计、操作控制系统等控制科学⽅向的各类⼯程科研。
2023年1⽉13⽇晨撰写 于兰州百年黄河铁桥边望见⼤河奔流
对丘成桐先生的“菲尔弦奖”成果要分清楚科学 和科幻的边界 翟冬青 丘成桐先⽣被认为是代表华⼈学者数学学科的世界级卓越成 就，他获得了数学界1982年的“菲尔兹奖”。其获奖内容是证明了 “丘成桐-卡拉⽐流形”，他证明的“流形⼏何理论”被认为是对⼗维 空间的⼀个“科学猜想”。 我通过对天⽂物理和⼈类⼯业能⼒的观察，思考并理解为什 么⼈类⽂明当代和未来⼀定历史时期，只能处于“三维— 四维”之 间的时空空间⾥。⼀旦理解了“四维时空”的天⽂物理结构，我们 就可以确认⼈类⽬前所知的“四维以上的时空”概念，都是科幻概 念，如同“夏⾍不可语冰”。⼈类尚且不具备对更⾼维度的智慧认 知能⼒。 ⾸先四维是⼀种超级“庞⼤的三维”，是三维空间的尺度⼤到 ⼀定的规模超远体量，才能够呈现出“四维时空”空间。 根据“可见光难以超越每秒30万公⾥”的物理规律，在我的论 ⽂《光年空间距离以外的同时性都是假象》 中谈到， 如果我们引⼊“四维时空”的坐标系，当三维空间里的某点到 某点距离为“>1光年距离”，实际上在“四维时空坐标”建模中的数 学计算，已经是时空混合计算。也就是说， 三维空间距离就代表 了两点之间的时间差距，这就是非同时性“异时态宇宙”空间的物 理原理。 通俗地说，“四维时空”是有天⽂数字规模的⼤⼩尺⼨的。在 我的论⽂《我们实则⽣存在四维空间中(上)》 中谈到， 过去在传统思维中，⾍⼦⽣存在⼆维平面空间上，⼈类等⽣ 物⽣存在三维立体空间上，从“四维时空坐标系”可以看到⾍⼦和 ⼈类等⽣命体都是⽣存在四维空间中。“⼤宇宙”的状态是“四维时 空”性质，⽽“小宇宙”的状态才是“三维时空”。因此，我们可以建 立“四维时空坐标系”来表示⼤、小及性质都不同的宇宙空间，每
⼀个空间单位可以用“1光年”表示“同时态宇宙空间”和“异时态宇 宙空间”。 因此， 在“地球时”或者“太阳时”的“1光年”空间距离范围内， 这个“准同时宇宙空间”可以成为⼀个“时空单位体”，用来进⾏“地 球时”或“太阳时”宇宙现象的物理研究。 “地球时”的宇宙“时空单位体”是多⼤呢？我们粗略计算1光年 是： 365天 ×24小时 ×3600秒 ×300000公里=94671亿公里 简单地说，⼈类只要在物理上⾛不出“94671亿公⾥”的空间范 围，就出不了“四维时空”的宇宙物理边界，就是恒久处于“地球 时”的宇宙“时空单位体”。 ⼈类在“三维— 四维”之间的时空⾥出不 来，类似⼀个⼩⾍⼦在⼆维时空⾥出不来，是因为⽂明进化能⼒ 尚不⾜，类似被⼀个“时空膜”包裹住了。“四维时空膜”是⼈类当 代的认知边界！ ⼈类当代的星际航⾏能量推进系统，也就是从地球到达⽉球 再返回的(38万公⾥*2倍)的燃料能量和推进能⼒，这点星际航 ⾏能⼒对于到达“四维时空”94671亿公⾥的边界⽽⾔，只⾛了 0.00000008%(本数字是7个0)，还差有99.99999992%。因此，⼈ 类学者当代研究的“⼗维空间数学”基本上处于刘慈欣《三体》⼩ 说的层次，超过四维空间的概念都是在物理学上⼈类没有能⼒定 义的范畴。 丘成桐先⽣获得菲尔兹奖的数学学术成果是科幻范畴，不是 科学范畴，因为物理上没有依据，甚⾄没有有物理学依据的关键 要素。丘成桐阐述的数学，不是⼀种严谨的科学原理，⽽是⼀种 “科幻”原理，这是⼤家需要甄别的。 “菲尔兹数学奖”发给当时年仅33岁的丘成桐，是对他在科幻 领域做出成果的肯定。
2023年1⽉7⽇撰写于明⽉苑 作者是国家⼯信部信息司、民航局适航司评委专家，中国科学院 ⾼⼯，⽆党派⼈⼠。 |
