評大亞灣中微子實驗結果解釋

            評大亞灣中微子實驗結果解釋　　

-----質量超弦中微子振蕩驗證龐加萊猜想　　

曹建翔　　

【摘要】我們說中微子實驗是金礦，原因并不僅是中微子實驗能得諾貝爾物理獎，以及在中微子通訊、中微子地球斷層掃描，無化學與核污染的中微子能源、材料、環境等的運用和開發，前景廣闊，而主要是核電基地很多國家都能開發，那么廣泛開展的核電基地中微子實驗，將成為推動前沿科學或高能物理的理論發展與驗證的金礦。　　

【關鍵詞】中微子振蕩 大亞灣設計 粒效團 龐加萊猜想　　

一、大亞灣中微子實驗設計中的美中不足　　

大亞灣中微子實驗從2011年12月24日開始，到2012年2月17日55天收集到的數據中，實驗組發現，近探測器共探測到80376個反中微子，而遠探測器只探測到10416個中微子。置信度高達5.2個標準差，說明我國的這個參數值不為零。　　

　2012年3月8日　大亞灣中微子實驗國際合作組發言人、中科院高能物理研究所所長王貽芳在北京宣布，大亞灣中微子實驗發現了一種新的中微子振蕩，并測量到其振蕩幾率?！?月16日　《科學》雜志發表文章，報道大亞灣研究團隊擊敗了日本、美國、法國和韓國的四個團隊，第一個精確測量到第三種中微子振蕩幾率，并稱此重大成果標志著中國科研正在崛起，這是中國有史以來發現的最重要的物理學成果。我們感到很振奮?！　?/p>

但我們讀了中科院高能所研究員曹俊教授，最近寫的博文《大亞灣中微子實驗結果的簡單解釋》后，認為大亞灣中微子實驗的設計和結果的簡單解釋，還有美中不足，特提出來請教。這里先來談第一個問題。　　

1、曹俊，中科院高能所實驗物理中心副主任，大亞灣中微子項目副經理、中心探測器系統負責人。1972年出生于湖南。1993年畢業于武漢大學物理系，1998年在高能所獲理論物理專業博士學位。1998年至 2000年在法國奧塞直線加速器實驗室作博士后。2001年至2004年在美國密歇根大學任研究助理，參與費米實驗室的中微子振蕩實驗。2004年作為“引進國外杰出人才”入中科院?；貒笠恢睆氖麓髞啚撤磻阎形⒆訉嶒灒群筘撠熫浖c物理分析、中心探測器研制。主要研究方向有探測器模擬、物理分析、探測器研制。下面是有人讀曹教授的博文問的4個問題，從他的回復可略知中微子問題的深淺。　　

1）有人問：大亞灣實驗能確定探測到的是哪一種中微子?是否能分別三種不同的中微子的？曹俊的回復是:大亞灣只能測到一種中微子。通過反beta衰變反應，只能是電子反中微子?，F在測中微子基本上是測它反應后產生的帶電輕子。不同的輕子在不同的探測器中，有粒子鑒別的方法。　　

2）有人問：是不是中微子在飛行的過程中，速度的大小會變？因為三個中微子質量不同，如果要動量守恒的話，它的飛行速度應該會變。曹俊的回復是:這好象涉及到比較抽象的理論問題。如果沒有測量的話，那么它是一個量子力學的混合態，三種成份以不同幾率存在，不好說它現在是哪一種中微子，只有在測量后，波函數才塌縮?！　?/p>

3）有人問：中微子為什么會震蕩？是不是因為相互作用引起的？三種中微子的質量是不是一樣的？曹俊的回復是:按量子力學的狀態演化方程，它自己就能振蕩，跟電磁波一樣，不需要外力。三種中微子質量不一樣，振蕩頻率正比它們之間的質量平方差?！　?/p>

4）迄今已觀測到的中微子的最高能量是多少？無論其來源如何（反應堆、加速器、太陽、宇宙線及其與大氣作用……），但證據必須確鑿無疑。曹俊的回復是:沒有調研過，可能就是Super-K看到的大氣中微子100GeV左右。在這個能量，他們已經測不準了。曹教授還說，反應堆中微子的振蕩規律，簡單地說，可以表示為一個能量為E的中微子，飛行距離L后，仍然是它自己的幾率（存活幾率）。其中Dm231已由大氣中微子實驗測定，反應堆中微子的能量分布是知道的，因此可以算出振蕩極大值在2公里左右。與1的偏差就是它發生振蕩，變成其它種類中微子的幾率。它是隨飛行距離余弦振蕩的，最多有sin22q13的幾率變成其它中微子?！　?/p>

2、確實如曹俊教授說，規律是簡單的，又不那么簡單，且精確定出反應堆中微子的能量也不那么容易。但不影響大亞灣中微子實驗設計美中不足的描述和結論?！　?/p>

那么在此次大亞灣中微子實驗中，實驗設計的美有那些呢？除曹教授說大亞灣實驗的設計精度為1%，即只要有1%以上的中微子發生振蕩，就能找出來外，據中國科技網記者王春報道，承擔著刻度系統的安裝、調試、取數和物理分析工作，也就是設計一把“刻度尺”，幫助測量出新的中微子振蕩幾率，從而為這一世界性成果做出了關鍵性貢獻的上海交通大學劉江來中微子團隊，還認為有：　　

1）劉江來教授說，測量就是制定一種標準。比如測量長度時，要有一把事先校對好的尺子。測量重量時，要有幾個事先已知重量的砝碼。同樣，刻度系統就是把幾種已知能量的放射源放入探測器，以此得到幾種不同能量與觀測到的光的量之間的轉換關系。中微子在探測器中反應時會放出一定量的光，因此可通過觀測光的量的多少來確定中微子的能量。中微子能量越高，反應得到的光就越多，但這并不是簡單的倍數關系。在此次實驗中，就是把這之間的轉換關系搞清楚，以通過觀測到的光的多少來精確地反推出中微子的能量。　　

2）為所有數據“驗明正身”，劉江來團隊獨立開發了監控數據質量的實時監控軟件、監控網站以及數據庫，承擔了大亞灣實驗數據質量篩選的主要任務。大亞灣實驗采用國際先進的全電子學設計，實驗數據每隔十幾分鐘，都會由計算機自動記錄，壓縮成單個文件，并傳送到中科院計算中心和美國伯克利國家實驗室計算中心，每天的數據量是310GB。　　

3）由于實驗過程中一些不可避免的因素會產生部分干擾數據，這些數據如果混入最后的數據分析中，會嚴重影響實驗結果的正確性。有些干擾數據，值班人員可以發現，如實驗設備的高壓異常，有些他們無法直接發現，如大亞灣反應堆異常對實驗的影響、宇宙射線短期異常等。每天310GB的數據文件，每一個都要經過層層篩選，以確保最后的數據分析能順利進行。劉江來說，他們就是所有數據文件的質監部門?！　?/p>

4）不放過0.1%的疑似信號，刻度系統是實現實驗能量精確測量的關鍵之一，但研究人員經仔細研究發現，刻度系統所使用的放射源，即使在完全受保護的情況下，也會在探測器中產生少量假的疑似中微子信號，這部分信號大約占不到0.1%。劉江來團隊計算了這部分疑似信號量，并成為大亞灣合作組最后公布的官方數據。同時，該團隊還獨立計算了宇宙射線帶來的部分疑似信號，很好地驗證了合作組其他成員的分析結果。 　　

5）為減少誤差，劉江來團隊對中子探測效率也作了細致的研究。由于中微子與物質相互作用極微弱，不易直接測量。大亞灣中微子實驗的手段是利用中微子與探測器內的質子反應，產生中子和正電子；通過探測中子和正電子來間接測量中微子。因此，中子探測效率的精確測量直接關系到中微子探測的準確性，是整個實驗的誤差控制當中的重要環節?！　?/p>

3、正如曹俊教授所說：“當然這不是科學的描述，需要準確描述的請看正經的論文”。這說到點子上，但我們認為的美中不足，也不是正經的論文。我們的設想是：如果大亞灣核電站6個反應堆的6個中微子探測器，如果是固定的，就還不夠，應該如EH1一樣，在EH2內放置兩個探測器，即應有七個固定的中微子探測器。如果只用六個中微子探測器，那么在EH3內放置的3個探測器中，應該有一個是可移動的，如西昌衛星發射基地的衛星發射架一樣，可沿軌道行進。這是容易做到的。這樣在EH3和EH2之間有一個是可以來回的探測器，因此在各種變化的條件下，采集到的對比數據更充分，探測和分辨的精確性和準確性更高一些。以上就是我們變“美中不足”為“錦上添花”的意思。　　

曹俊教授說，D1,D2,L1-4是大亞灣核電站的六個反應堆。AD1-6是大亞灣中微子實驗的六個中微子探測器。反應堆在發電時會發出大量的中微子，它們是不穩定的裂變子核發生beta衰變后發出的。由于是衰變產生的，因此是各向同性的向四周發出，強度精確地反比于距離平方。裂變過程非常復雜，因此難以精確地預言反應堆到底發出了多少中微子，這樣，當我們觀測到一定數量的中微子時，并不容易知道到底是它丟失了，還是發出得就比我們想象的少。這個誤差大約是2-3%。那我們怎么能測到1%的振蕩呢？曹教授說，除了在振蕩極大值處放置探測器來測量振蕩大小外，在距反應堆很近，振蕩還沒有發生的地方，也放置探測器來測量反應堆發出了多少中微子?！　?/p>

通過建造一模一樣的探測器，遠點和近點相對測量，這樣反應堆帶來的誤差就抵消掉了。在同一個實驗廳(EH1)放置兩個探測器，可以通過比較直接驗證我們的系統誤差估計。大亞灣實驗是第一個進行遠近相對測量的反應堆中微子實驗，因此精度比其它實驗高得多。六個反應堆和六個中微子探測器，分置在三個地下實驗大廳內，實驗大廳用EH1-3標記，由水平隧道連接。EH1內的兩個探測器，監測大亞灣核電站D1、D2兩個反應堆的中微子流強。EH2內的1個探測器，監測來自嶺澳和嶺澳二期四個反應堆的中微子流強。EH3位于振蕩極大值附近，放置3個探測器來測量振蕩大小?！　?/p>

1）從曹俊教授以上介紹，可以看出，三個地下實驗大廳內是由水平隧道連接。那么安裝可移動中微子探測器車架的軌道，是可行的，且造價也就比沒有水平連接隧道的建于深深的地下的探測器低。 　　

2）既然EH1內是安裝兩個探測器，監測大亞灣核電站D1和D2兩個反應堆的中微子流強。為什么在EH2內只安裝1個探測器？況且是監測嶺澳和嶺澳二期四個反應堆的中微子流強；這里嶺澳的四個反應堆，比前者的兩個反應堆還多出兩個?！　?/p>

3）在一個地點同時安兩個探測器，是類似量子計算機的糾錯或避錯碼功能的裝置原理：在量子計算機中，至少要用到兩個原子，其中一個除起邏輯測定外，這個額外的位還能起內部量子誤差自動校正糾錯的作用。在EH2內只安裝1個探測器，也許會減少大亞灣中微子實驗中，測量到其中微子振蕩幾率的精確度。不信，可以試試。　　

4）從劉江來教授的介紹，可知大亞灣實驗的探測器，是目前最為先進的中微子探測器，因為他們獨立開發了監控數據質量的實時監控軟件、監控網站以及數據庫；采用的是國際先進的全電子學設計；原理也很新，是利用中微子與探測器內的質子反應，產生中子和正電子，再通過探測中子和正電子來間接測量中微子。這一切說明，該探測器不是很龐大和笨重，這為安裝一臺可移動的中微子探測器創造了條件，且造價也就比類似日本Super-Kamiokande中微子實驗，是由一個裝滿5萬噸水的大容器和11000多根光倍增管組成的探測器，研究人員是坐著一艘小船行駛于其中的低?！　?/p>

劉江來探測器是否像1993年在洛斯阿爾莫斯國家實驗室中，建造的液體閃爍器中微子探測器？我們不清楚。液體閃爍器中微子探測器的怪異之處，是發現可能存在第四種或更多類型的中微子；不過持懷疑態度的人很多，這是一大謎團。該探測器的著名之處，在于它發現了電子反中微子，但也只模糊說能弄清從一種類型轉變成另一種類型。為證實或否定液體閃爍器中微子探測器實驗的發現成果，從2002年起，美國費米實驗室開始啟動“迷你升能器中微子實驗”的新探測實驗，實驗最終表明，兩大實驗的結果一致，都存在許多怪異現象，需要建造更多的探測器和實驗設施，去解答這些謎團。 　　

4、從核反應堆考慮研究中微子，大亞灣實驗探測器并不是最先的。早在20世紀30年代，物理學家沃爾夫岡-保羅開始認識到，核衰變過程可能比此前認為的更復雜；如果一個原子在β衰變過程中也輻射出其他事物，其中應該就有中微子。在中微子被假定存在的最初25年內，美國人在原子武器項目中建起了多個核反應堆。研究中微子的物理學家認識到，這些核反應堆每秒每平方英寸內輻射出300萬億個中微子，因此可以用來探測中微子。如在β衰變的反過程中，這種直接撞擊可以產生伽馬射線。盡管中微子很難與其他物質結合，但是也存在一種微弱的可能性，即存在足夠多的物質，一個中微子應該可以撞擊到某種事物。1956年，物理學家克萊德-科萬和弗里德里奇-雷恩斯研制一個探測器，并置放到南卡羅來納州薩瓦那河核電廠附近，只要反應堆開啟，他們的實驗就有可能首次探測到中微子。雷因斯因此于1995年榮獲諾貝爾獎?！　?/p>

從這里可以看出從核反應堆研究中微子，探測器還不是分辨是何種類型的中微子，而是從各種條件和方位收集的數據來分辨有沒有中微子？中微子發生了振蕩沒有？幾率是多大？因此我們如何來看待大亞灣三個實驗廳內的六個中微子探測器測量到的中微子數，與預期中微子數的比值呢？曹俊教授對這種測量的分析是：以橫坐標作為中微子的飛行距離，縱坐標為1的虛線表示沒有振蕩；紅線為中微子的振蕩曲線的最佳擬合值。在近點實驗廳EH1和EH2，振蕩很小，是因為這里的振蕩主要來自較遠的反應堆，比如從嶺澳反應堆到大亞灣近點EH1的兩個探測器距離超過1公里，已經有了一些振蕩效應。在遠點實驗廳EH3的3個探測器，可以看到明顯的振蕩效應?！　?/p>

1）曹教授說，在遠點的三個探測器，他們總共觀測到約1萬個中微子，因此統計誤差約為1%。通過EH1和EH2的數據，可以預言沒有振蕩的情況下，遠點應該看到的中微子數。遠點測量值與預期值相比，比值有6%的中微子丟失了，統計誤差為1.1%，系統誤差為0.4%。由于大亞灣設計這個實驗時，認為如果前面兩個實驗都沒有測到振蕩，它肯定小于0.15。而且0.01是一個關口，當sin22q13<0.01時，現有的技術無法測量中微子的CP破壞相角，需要開發新的實驗技術?！　?/p>

2）但現在已測量到0.01。曹教授說，這對中微子物理的發展方向，具有指路標的作用。大亞灣已對實驗費了很大的勁，設計了很高的精度；先是準備用三年的時間，將它測量到0.01，最希望它在0.03左右。但沒想到它這么大，僅用了55天的數據就測量到了5.2倍標準偏差，頗有點高射炮打蚊子的感覺。但我們存疑的是，如果按上面我們的“錦上添花”的方案，再檢查目前這個“美中不足”的結果，又如何呢？　　

5、劉江來教授介紹大亞灣實驗的中微子探測器，雖說是目前最為先進的，但能否還可再升級呢？這當然主要還是要靠整體理論的發展。例如微觀粒子具有波粒二象性，而探測器主要是計量中微子的粒子性，不是波動性。那么什么叫做粒子？什么叫做波？這時會引入兩個概念，即中微子“粒效團”考慮和中微子隨機力學“系綜詮釋”的廣義系綜考慮，來代替目前探測器認為的能描述“單個中微子”數目的想法。那么再升級的中微子探測器，也許能運用微流控芯片中評估粒效團的新方法?！　?/p>

1）這里可類比成功地將納米材料應用于生物分析領域，開展的生物分子的檢測和細胞代謝研究。例如用微流控芯片納米探針技術，評估抗癌藥物藥效，提供的在微流控芯片中對單個細胞水平的凋亡動力學分析。這里中微子粒效團微流控芯片探針已轉換為能量與速度的動力學分析評估，其模具類似把美國約翰-霍普金斯大學應用物理學實驗室設計的“星際列車”發射系統，對應類比大亞灣；把中微子源核裂變反應堆EH1和EH2對應“星際列車”，把D1、D2、L1-4及其連通隧道，對應發射系統的那條長約1609公里的真空管道和那些超導電纜將磁懸浮列車送往的大量的軌道。理論上講，類似這里的軌道速度，和用于火車及纜繩所需的懸浮力的能量，正是中微子探測器能發揮的功能?！　?/p>

其次，還可以根據探測器給定的此核裂變反應堆的微觀組分的純漢密爾頓力學特性，用最為普遍適用的“粒效團”計算出中微子振蕩的熱力學量?！　?/p>

2）但這要放棄目前探測器，企圖編造中微子計數粒子的種種假設；而這里的理論，也需要把中微子的粒子性和波動性，轉換為“粒效團”來考慮?！　?/p>

這可以借鑒藥效團（pharmacophore）概念，來發揮微流控芯片納米探針中微子探測器的功能。所謂藥效團是指配體被生物大分子進行分子識別，所必需的物理化學特征及其空間排布，其定義是：一個藥效團模型闡釋結構多樣性的不同配體結構，如何與一個共同的受體位點相結合。此外藥效團模型可以被用于通過全新藥物設計，或虛擬篩選鑒定將與相同的受體結合的配體。其次應用于藥物設計和開發的藥效團模型，也得力于前線分子軌道理論的指導，這恰與中微子軌形拓撲結構模型的前線軌道描述也有連接性。　　

3）而且從中微子的質點系能量均分定理考慮，有人認為，中微子計數的粒子如果具有的性質完全一樣，總能量相等，但n個坐標和n-1個動量各自不同，并以此開始運動的許多系統，同時考察某一給定時刻處于某一相位(a,b)的系統的數目，每個系統的運動與其他系統無關。即一個中微子的粒子即使不考慮是由質點組成的一個系統，而考慮除運動初始條件外，在其他一切方面都相似大量系統，那么不在系統運動的期間跟蹤它，而是把注意力放在某一給定時刻，處于某一特殊相的這些系統的數目上，不作任何有關系統本性的假設（因為這些假設也許會限制結果的普遍性），就可以從能量與速度的探測器上正好能弄清這個“粒效團”是否處于那個相？何時進入和何時離開的該相？ 　　

二、大亞灣中微子實驗結果解釋美中不足　　

其次，在熱烈祝賀大亞灣中微子實驗宣布精確測算出θ13值，證實了中微子第3種振蕩模式的存在，并為揭開宇宙反物質消失之謎開辟了道路，此舉使中微子物理學研究堅定地駛上了快車道，也把中國粒子物理學研究水平推向世界最前沿，甚至有觀點認為王貽芳團隊有望摘得諾貝爾物理學獎，我們感到很振奮的同時，也對其結果簡單解釋，感到有些模糊和自相矛盾的地方?！　?/p>

說解釋模糊，是把中微子3種振蕩模式和3種類型的中微子聯系起來，認為在大亞灣之前已有兩種被證實，相應的混合角θ12和θ23已經準確測得。大亞灣中微子實驗旨在用通過不同距離探測到的中微子個數，來準確測算混合角θ13值，進而證實中微子第3種振蕩模式的存在。這里模糊的是，大亞灣精確測定的從第一種類型的中微子到第三種類型的中微子之間的來回振蕩，這是真的嗎？　　

因為曹俊教授就清醒地指出，諾貝爾物理學獎中微子前兩次獲得諾獎，是因為發現新的中微子，第三次獲諾獎是因為首次發現中微子振蕩。大亞灣實驗與它們相比，分量要輕。因為大亞灣能確定探測到的是哪一種中微子，或問：是否能分別出三種不同的中微子嗎？曹俊回復，大亞灣只能測到一種中微子。通過反beta衰變反應，只能是電子反中微子。當然曹俊教授也指出，大亞灣實驗還在繼續，如果運氣夠好，能發現什么反常現象，得出出人意料的成果，也可能獲諾獎。　　

那么是否因為含有θ13在揭示中微子振蕩CP相位角破壞方面，有特殊重要性；特別是美國物理學會，曾在2004年在報告中將用反應堆實驗，測量sin22θ13作為未來試驗的“第一優先”。加之國際上在2003年以來，先后有7個國家提出了8個實驗方案，最終進入建設階段的有3個，包括中國的大亞灣實驗、法國的Double Chooz實驗和韓國的RENO實驗，都是在激烈進行的國際競爭，引起我國的過度反應呢？　　

1、θ13的奧秘是什么呢？在基本粒子表中，一共有三種中微子。例如，在beta衰變中產生的是電子型反中微子，因為當中子衰變成質子時，伴隨產生的是電子以及反中微子，這個反中微子由于伴隨電子出現被稱為電子型反中微子。除了電子型中微子，還有繆子型μ中微子以及陶子型τ中微子，都和輕子（電子、繆子、陶子）有關。如果太陽中微子由電子型中微子變成其他類型的，我們就能解釋短缺了。當然，如果我們能夠探測到所有類型的中微子，中微子其實沒有短缺。　　

在粒子物理中，構成物質世界的基本粒子可分為夸克、電子和中微子。其中，夸克有6種，電子有3種，中微子也有3種。中微子是一種基本粒子，不帶電，質量極小，幾乎不與其他物質作用，在自然界廣泛存在。太陽內部核反應產生大量中微子，每秒鐘通過我們眼睛的中微子數以十億計。中微子有三種，即電子中微子、μ中微子和τ中微子，在目前已知的構成物質世界的12種基本粒子中，占了四分之一，在微觀的粒子物理和宏觀的宇宙起源及演化中，同時扮演著極為重要的角色?！　?/p>

分別是電子中微子，μ中微子和τ中微子，兩兩之間可以相互轉換。即中微子有一個特殊的性質，它的一個中微子在飛行中可以變成另一種中微子，再飛行一段距離后又變回原來的中微子。這通常稱為中微子振蕩。原則上三種中微子之間相互振蕩，兩兩組合，應該有三種模式，即theta1-2振蕩，theta2-3振蕩，theta1-3振蕩?！　?/p>

從上世紀60年代開始，瑞·戴維斯進行了30年的太陽中微子實驗，發現了太陽中微子振蕩（theta1-2振蕩）。1998年，小柴昌俊領導的日本超級神崗實驗用大氣中微子實驗數據（theta2-3振蕩），證明了中微子振蕩現象的存在。2002年，小柴昌俊和瑞·戴維斯分享了諾貝爾物理學獎。　　

為什么不同類型的中微子之間會變換？公認的解釋是，所有三種類型的中微子都沒有固定的質量，而它們的一些混合才有固定的質量。如果用1、2、3來標志這些有固定質量的中微子，那么不同的θ角代表不同質量中微子，與不同類型中微子之間的關系。例如，θ12 就與電子型中微子和第二個質量中微子之間的混合有關。這些混合角都是基本物理學常數，在深層次上，與宇宙中的物質起源有關。這里我們把電子中微子、μ中微子和τ中微子，按順序編碼為θ1、θ2、θ3，以三角形的三個頂點按序定位，并以此按序標識三種中微子兩兩組合之間的相互振蕩編碼為θ12、θ23、θ13，那么：　　

θ12應為為電子中微子和μ中微子之間的相互振蕩；　　

θ23應為為μ中微子和τ中微子之間的相互振蕩；　　

θ13應為為電子中微子和τ中微子之間的相互振蕩?！　?/p>

按王貽芳團隊的解釋，電子中微子和μ中微子之間相互振蕩的θ12，以及μ中微子和τ中微子之間相互振蕩的θ23這兩種模式，自在上世紀60年代起，即有跡象?！　?/p>

θ12和θ23分別對應當時稱作的“太陽中微子之謎”和“大氣中微子之謎”?！　?/p>

1998年日本的超級神岡實驗正式發現大氣中微子振蕩，隨后太陽中微子振蕩也被多個實驗證實。第三種振蕩θ13，即電子中微子和τ中微子之間的相互振蕩，則一直未被發現，甚至有理論預言，其根本不存在（即其振蕩幾率為零）?！　?/p>

2、中科院高能所2003年提出設想，利用我國大亞灣核反應堆群產生的大量中微子，來尋找中微子θ13這第三種振蕩，即電子中微子和τ中微子之間的相互振蕩，其振蕩幾率用sin22θ13表示。但我們不知他們是如何推導的？也許是按曹俊教授說的：這是一個比較抽象的理論問題，中微子的振蕩規律，簡單地可以表示為一個能量為E的中微子，飛行距離L后，仍然是它自己的幾率（存活幾率）：反應堆中微子的振蕩規律。但如果沒有測量的話，那么它是一個量子力學的混合態，三種成份以不同幾率存在，不好說它現在是哪一種中微子，只有在測量后，波函數才塌縮?！　?/p>

中微子在長距離飛行過程中，會發生性質的轉變。這里容易出現自相矛盾的地方是：先說中微子的振蕩規律，只和飛行距離L聯系起來，與它當前經歷穿越的物質結構和場態歷史期無關，與中微子的演化進程歷史期的結構和場態無關，但后又說經歷太陽的中微子振蕩是θ12，經歷大氣的中微子振蕩是θ23。即有自相矛盾?！　?/p>

目前，無論是外國還是中國的實驗人員，對數據的分析雖都認為，太陽中微子振蕩θ12和大氣中微子振蕩θ23 都比較大，而θ13卻很小。太陽中微子振蕩，和在宇宙線對撞中，并不產生的τ中微子；μ中微子只是很可能變成了第三種類型的τ中微子。對大氣中微子振蕩數據的新分析，顯示出有一種類型中微子變為另一種類型的中微子的概率的特殊圖形，而得出只是此概率，與所走過的距離（L）比率，除以中微子能量（E）的正弦函數有相關?！　?/p>

但由此得出的這種“權威”的新公式，僅選擇對走過的距離和中微子能量測量就行了嗎？它就能分辨出θ12、θ23、θ13三種振蕩和標識出三種不同的中微子了嗎？它就是能排斥中微子與當前經歷穿越的物質結構和場態歷史期無關，與中微子的演化進程歷史期的結構和場態無關的那種，預言振蕩圖形的理論了嗎？就能代表了到目前為止，對質量差所進行的最精確的測量了嗎？　　

曹俊教授對自相矛盾又模糊的解釋，也許是說問題的復雜性，按量子力學的狀態演化方程，中微子自己就能振蕩，跟電磁波一樣，不需要外力。三種中微子質量不一樣，振蕩頻率正比它們之間的質量平方差。但迄今已觀測到的無論反應堆、加速器、太陽、宇宙線及其與大氣作用的中微子，其最高能量沒有調研過。如果100GeV左右是Super-K看到的大氣中微子的能量，那么實驗已經測不準了。這不更自相矛盾又模糊嗎？　　

曹俊教授說，裂變過程非常復雜，因此難以精確地預言反應堆到底發出了多少中微子。反應堆中微子的振蕩規律公式，其中Dm231已由大氣中微子實驗測定，反應堆中微子的能量分布是知道的，因此可以算出振蕩極大值在2公里左右。反而言之，與1的偏差就是它發生振蕩，變成其它種類中微子的幾率。它是隨飛行距離余弦振蕩的，最多有sin22q13的幾率變成其它中微子。上面的公式忽略了類似的兩項，而且精確定出反應堆中微子的能量也不那么容易，只不過不影響他們的描述和結論。反應堆在發電時會發出大量的中微子，它們是不穩定的裂變子核發生beta衰變后發出的。由于是衰變產生的，因此是各向同性的向四周發出，強度精確地反比于距離平方?！　?/p>

3、那么大亞灣能測準嗎？王貽芳所長說，作為中微子實驗地，大亞灣核電基地的有兩個優勢：一是功率名列世界第二，能提供大量反中微子；二是核電站靠近山，適于建造地下實驗大廳，以屏蔽宇宙本底。在實驗設計方面，通過遠近點之間的相對測量，提高精度；通過同一點的多模塊中微子測量，以降低系統誤差并相互校驗；通過多重宇宙線反符合探測器，提高效率降低誤差。大亞灣中微子實驗準確測算混合角θ13值，進而證實中微子第3種振蕩模式的存在；在此基礎上，可以通過θ13值（如果足夠大）進一步測量中微子振蕩中的宇稱和電荷反演（CP相位角）破壞，以理解宇宙中物質-反物質不對稱現象，即宇宙中“反物質消失之謎”。 　　

但這和中微子自己就能振蕩，跟電磁波一樣，不需要外力有關嗎？即王貽芳所長夢寐以求的sin22θ13，其中的θ13就是電子中微子和τ中微子之間的相互振蕩嗎？不是的。因為王貽芳所長明確無誤地宣布，他們發現的是電子反中微子?！　?/p>

只是這種電子反中微子消失的現象，才與中微子振蕩的預期符合，其能譜畸變也與中微子振蕩的預期符合，這才意味著發現了一種新的中微子振蕩模式，其信號顯著性才為5.2倍標準偏差，即測得其振幅sin22θ13為0.092。但這是否類似液體閃爍器中微子探測器和“迷你升能器中微子實驗”發現的第四種類型的中微子呢？　　

當然sin22θ13存在與否，以及精確測量sin22θ13數值的大小，決定著中微子物理學的未來走向。而振幅sin22θ13為0.092是不是電子中微子和τ中微子之間的相互振蕩，是與國際上的同類實驗的比較作的標準，而不是以真實的圖景作的標準。例如　　

2011年6月日本中微子實驗測得sin22θ13大約為0.11，他們置信度也才只有2.5個標準差。而在國際上粒子物理實驗以比較作的標準的中，置信度必須達到5個標準差才算“發現”。那么大亞灣核電基地的這種振蕩的振幅，比預期要大得多，不怪異嗎？　　

4、當然中微子振蕩的原因，還有三種中微子的質量本征態與弱作用本征態之間存在混合的解釋。即混合規律由六個參數決定（另外還有兩個與振蕩無關的相位角），分別為三個混合角θ12、θ23、θ13，兩個質量平方差△m221和△m232以及一個電荷宇稱相位角θcp。截至目前，θ23與△m232已通過大氣中微子振蕩測得，θ12與△m221亦通過太陽中微子振蕩測得。如果大亞灣中微子試驗真是測得的是電子中微子和τ中微子之間相互振蕩的θ13值，那么在混合矩陣中，只剩下1個參數還未被確定：破缺的相位角δcp，這決定了未來中微子物理的發展方向。　　

1）因為在輕子部分，所有電荷宇稱（CP）破缺的物理效應都含有因子θ13，故θ13的大小調控著CP對稱性的破壞程度。如果它是如人們所預計的sin22θ13等于1%～3%的話，則中微子的CP相角，可以通過長基線中微子實驗來測量，宇宙中物質與反物質的不對稱現象可能得以解釋。如果它太小，則中微子的CP相角無法測量，目前用中微子來解釋物質與反物質不對稱的理論便無法證實。大亞灣核電基地是sin22θ13值達到9.2%，這意味著“反物質消失之謎”可能破解　　

2）關于長基線中微子實驗新一代的探測設備，有報道稱在美國，已經有希望獲批建造長基線中微子實驗設施，他們將通過這一實驗或能夠回答：宇宙為什么是由物質組成的，而不是反物質。這一設施將產生世界上強度最高的中微子束，并將它從美國費米實驗室，發送到南達科塔州的霍姆斯塔克礦中?？磥韲H競爭真激烈?！　?/p>

三、大亞灣中微子實驗是超弦研究的金礦　　

如果說大亞灣核電基地類似的核裂變反應堆，是科學家青睞的中微子源，那么中微子實驗將會像造山型金礦，現在在中國乃至世界的礦床界掀起的那股造山型礦床的熱潮，且有愈演愈烈之勢的味道。眾所周知，造山型金礦床系統理論是涉及“構造、巖石圈和深部地幔對礦集區以及大型礦床控制”的一種新的礦床成因類型的理論。例如斷塊是如何拼湊在一起，形成科迪勒拉山的最北端的？那里分布的大大小小的礦床，是如何與科迪勒拉山的形成演化相匹配的？造山型金礦理論起因是大量的勘探地球化學資料表明，金的空間分布與具體的變質相帶密切相關，而金礦在巴羅型進變質作用帶中的分配模式，已存在的模式，有許多與事實不相符之處?！　?/p>

造山型金礦床系統理論著眼于與經歷穿越歷史的形成演化相匹配和當前在具體的變質作用相帶中的分配模式，對照中微子與當前經歷穿越的物質結構和場態歷史期有關，與中微子的演化進程歷史期的結構和場態有關預言振蕩圖形的理論，有相似之處?！　?/p>

我國致力于類似中微子這樣的微觀和宏觀世界最前沿的國際重大科學前沿問題的研究，還有暗物質、宇宙起源和發展、黑洞等，這些研究都有可能在未來幾年內有新的重大突破。但我們只說中微子實驗是金礦，原因并不僅是中微子實驗能得諾貝爾物理獎，以及在中微子通訊、中微子地球斷層掃描，無化學與核污染的中微子能源、材料、環境等的運用和開發，前景廣闊，而主要是核電基地很多國家都能開發，那么廣泛開展的核電基地中微子實驗，將成為推動前沿科學或高能物理的理論發展與驗證的金礦?！　?/p>

例如來自中國物理學突破的國際合作組大亞灣中微子實驗，就驗證了質量超弦走到的百年數學難題龐加萊猜想。也許這個話題極具敏感和爭議，因為目前在中國領導傳播和反對的，都來自在美國的一批著名的華人科學家，而蓋過了中國本土自主的前沿科學或高能物理的質量超弦理論的聲音。這方面前者以李政道、丘成桐、田剛等院士為代表，后者以沈致遠、王令雋、張操等教授為代表。　　

中科院高能所一部分人對超弦理論的態度如何呢？2012年3月18日中科院高能所研究員吳水清先生領導的北京相對論研究聯誼會，其網站首頁發表作者白景芝、郭應煥的《當前物理學狀況的一些介紹》短文說：“當前物理學以實踐經驗為基礎，取得了巨大的成就。信息技術，空間技術以及大工程項目熱火朝天。這是有目共睹的事。但在物理學基礎領域近年來進展緩慢。（1）基本粒子領域沒有突破標準模型。弦-膜論只在夸夸其談。（2）加速器及其實驗。沒有實現預期。(3)介觀物理飛速發展。納米技術，生物技術，分子設計成績佩然。(4)宇宙論我了解不多。宇宙只能觀測，難以實驗。似乎只是構造模型。(5)基本概念和基礎理論并不扎實?！薄　?/p>

白景芝是中科院高能所研究員，從2007年1月至今一直擔任大亞灣反應堆中微子實驗項目總工藝師工作。1939年出生于北京，1963年本科畢業于南開大學物理系，同年到中科院原子能研究所工作，1973年轉到中科院高能究所，主要從事粒子探測器及核電子學的研究與發展.。郭應煥1937年出生于陜西岐山，中國科技大學近代物理系59級畢業生，先后在中科院原子能所與高能所工作，副研究員；北京市應用科學研究院客座教授。研究方向：理論物理、放射核的化學分析、核技術的應用、基礎數學等?！　?/p>

白景芝和郭應煥先生說“弦-膜論只在夸夸其談”，確如他們自己說是“片面的了解”。當然白景芝和郭應煥先生的觀點在我國的人不少。　　

上海《科學》雜志2012年第1期發表沈致遠教授的文章說：“ 超弦理論是現代統一場論的主流，始于韋內齊亞諾和南部陽一郎。格林、施瓦茨等主導了第一次革命，威滕激起了第二次革命，沸沸揚揚已近四十年，但成果寥寥”?！疤剿鹘y一場論者分為兩大派，以超弦論者為主，占人數90％的多數。主流派從量子論出發，少數非主流派從廣義相對論出發”?！爸髁髋呻m然人數眾多，但科學探索不是靠投票決定成敗，真理有時在少數派一邊。數以千計的聰明人從量子論出發，探索過每一條歧路，翻轉過每一塊石頭，至今仍兩手空空。奉勸多數派想一想：莫非方向走錯了？”“從20世紀中葉起，物理學家專注于理論之應用，熱衷于繁復的數值計算，認為能解決實際問題就夠了，忽視對根本問題的思考。這種非哲學傾向在某種程度上阻礙了對統一場論的探索”?！　?/p>

王令雋教授也在美國指揮說：“中國搞超弦理論的人不多，不是壞事，更不是中國落后的標志。要在科技上趕超西方，不是在神學的數學化的研究上趕超，跟著一些科學明星搖旗吶喊，而應該超前擺脫神學對物理科學的影響，開辟自己的研究方向”?！爸袊奈锢砜蒲兄匦模瑧摲旁谀茉矗òê四苡绕涫强煽睾司圩儯?，材料（凝聚態物理，低溫超導和激光材料）和空間科學方面（不是大爆炸宇宙學和黑洞理論）”?！霸跀祵W創造論方面落后于人，沒有什么丟臉的。神學的落后正意味著科學的健康發展”。“正如我在給張操先生的信中所說，他們的理論是發散的，因為他們的理論不是立足于物理現實，而是立足于數學和奇想”?！笆聦嵣?，像超弦和超對稱理論這樣的所謂前沿科學、基礎科學，不僅和現代科學的所有成就（空間科學，核科學，電腦，網絡，遙感，激光，超導等等）毫無關系，就是和理論物理的娘家-核物理-也扯不上任何關系”?！　?/p>

三種中微子的結構到底如何？三種中微子的振蕩到底如何工作？為什么一種中微子能轉變為另一種中微子？它們和超弦和超對稱理論有沒有關系？美國前沿科學或理論高能物理，“以超弦論者為主，占人數90％的多數。主流派從量子論出發，少數非主流派從廣義相對論出發”，合不合理？美國是在搞神學，不是立足于物理現實；“中國搞超弦理論的人不多，不是壞事，更不是中國落后的標志”-----這是真心在幫助中國？還是美國精心培植的“陰謀”或“陽謀”？　　

我們不從壞處想。事物的發展，唱紅前沿科學是神學、玄學，王令雋教授等人在美國不容易，在中國也不容易。例如歐洲核子中心發現中微子超光速實驗、大亞灣核電發現電子中微子變為τ中微子相互振蕩θ13的消息，是先發表還是后發表，論文是發表在大雜志還是小雜志，首先要看正確或誰的貢獻大？任何一們大科學，哲學與“非哲學”的處理是互補的，具體的，而且是由一批專業人員頂著在干。不是王令雋教授說的可控核能、凝聚態物理、低溫超導和激光材料，就包攬全部前沿科學，才不是神學、玄學?！　?/p>

且看本世紀哈佛大學講座教授、美國科學院院士、中國科學院外籍院士丘成桐，2006年6月3日在北京宣布：經美俄中數學家30多年的共同努力，兩位中國數學家——中山大學的朱熹平教授和美國里海大學教授及清華大學講席教授曹懷東，根據俄羅斯數學家佩雷爾曼的思路，證明百年數學難題的長達328頁的數學論文---《龐加萊猜想暨幾何化猜想的完全證明：漢密爾頓—佩雷爾曼理論的應用》，在2006年6月1日出版的《亞洲數學期刊》以全部版面刊登；以及2006年8月，俄羅斯數學家佩雷爾曼因在證明龐加萊猜想的過程中作出奠基性的貢獻，獲2006國際數學家大會的菲爾茨獎，標志的質量超弦走到龐加萊猜想，中國本土自主的“弦膜圈論”是不是只在夸夸其談。　　

1、這得再從前面的中微子前線軌道，描述的軌形拓撲結構模型說起?！　?/p>

這起因于1996年，我們在《延邊大學學報（自）》第2期發表的《共軛多烯電環合反應的三旋聯系》論文的研究?！　?/p>

1）1952年，日本化學家福井謙一提出的前線分子軌道理論認為，分子里也存在象原子中的“價電子”那樣活躍的分子軌道，即能量最高的電子占有軌道（簡稱“最高占據軌道”）和能量最低的電子未占軌道（簡稱“最低空軌道”），統稱“前線分子軌道”；分子進行化學反應時，只和前線分子軌道有關，最高占據軌道居有特殊地位，反應的條件和方式取決于前線軌道的對稱性。美國有機化學家伍德沃德和霍夫曼還認為：反應物的分子軌道應按對稱守恒的方式轉化為產物的分子軌道，當反應物與產物的軌道對稱性相合時反應易于發生，而不相合時反應就難于發生。這就是他們兩人1965年共同提出的分子軌道對稱守恒原理。這條原理也可以用福井謙一的前線軌道理論加以闡明。把這兩種理論的結合比喻成一杯水，放在水平的桌面上，杯子里的水溶液界面，類似前線軌道；液面低水就流不出來。但如果傾斜水杯，前面的水就倒出來了?！　?/p>

2）基本粒子在點外空間是不能從一種變為另一種的，但中微子的振蕩卻違反了這條規律。道理何在？聯系上面水杯傾斜，溶面低的前頭的水也能倒出來。把此唯像圖形聯系中微子，作兩次“微分”。第一次在物質族中，把中微子看成是基本粒子前線軌道前頭的“水”。 第二次把三種中微子看成是三個水杯，因為它們存在兩兩組合之間相互變換的θ12、θ23、θ13三種標識的振蕩，必然存在有一個是極小量溶液的杯子。先暫時設為空杯子。再反推，三個水杯的容器樣子也必然大致是一樣，區別應在于水杯的溶液有差別：至少有兩個杯子中的溶液類型或數量，或者類型和數量都不相同。　　

現假設以數量區別來標識，空杯子設為θ1，對應電子中微子；中間溶量的杯子設為θ2，對應μ中微子；溶量最多的杯子設為θ3，對應τ中微子。再把振蕩比作傾斜倒水，那么θ12和θ13之間的相互傾斜倒水，比θ23之間的相互傾斜倒水，就較容易一些。為什么？因為不需要另外的空杯子。已知θ12對應的是太陽反映的中微子測量，θ13對應的是大亞灣核電中微子的測量，剩下的θ23已知對應的是穿越大氣的中微子測量。這里就有一些問題：大亞灣實驗測到了準確的τ中微子的質量沒有？能不能公布？太陽中微子實驗和大氣中微子實驗，分別測到了準確的電中微子和μ中微子的質量沒有？公布的數據精確度有多高？　　

3）其次，不管消息是先發表還是后發表，論文是發表在大雜志還是小雜志，目前理論上有沒有電子中微子、μ中微子和τ中微子的質量的準確推算公式？因為如果蒙人，那么就可以用核電中微子實驗來檢驗該理論；反過來該理論的理由，也可以對各國的核電中微子實驗去偽存真。物質是宇宙的眼睛，1996年我們在《大自然探索》第3期發表《物質族基本粒子質量譜計算公式》的論文，和2002年出版的《三旋理論初探》與2007年出版的《求衡論---龐加萊猜想應用》的兩本專著中，就詳細地論證過這種理論。　　

其中包括給出了電子中微子、μ中微子和τ中微子的質量數據。這是根據質量超弦時空撕裂，按人測原理計算得出的一組公式。這組公式是：　　

        M=Gtgnθ+H                            （3-1）　　

  m上=BHcosθ/(cosθ+1)                  （3-2）　　

  m下=B－m上                             （3-3）　　

 B=K－Q                                （3-4）　　

證明物質族質量譜公式的正確性，也許類似大亞灣核電的中微子質量的測量，就能檢驗。由“大量子論” 及其三旋理論推出的這組物質族質量譜公式，能夠反映和計算出在時空撕裂后的時空縫合期中，物質族夸克、輕子、規范玻色子等24種基本粒子的起源和質量。這類似修長江三峽大壩，是與建閘門聯系在一起的。如果把長江流域這根“弦”，看作“泰勒桶”，那么閘門自然能聯系“泰勒桶”內的那個小桶?！　?/p>

夸克的提出和被發現，促使日本小林誠和益川敏英，基于卡比博的一次“分代”思想，提出在強相互作用中存在三次“分代”的思想，認為如果質量是起源宇宙大爆炸，那么夸克的反應衰變速率不同，由此預言存在6種夸克。1995年，6種夸克都被發現證實，三次“分代”思想被稱為“小林－益川理論”。我們聯系“泰勒桶” 內的那個小桶“閘門”，自然有三級段的關與放“閘門”模式。而“船閘”模型，使長江既相通又不相通---試看來自長江三峽大壩上游的輪船，進入船閘的第一級段后，先關閉輪船的后面的閘門，使長江三峽大壩上游不再與下游相通。然后再放開輪船前面的閘門，使在放水的“自發對稱破缺”中，輪船開進船閘的第二級段，類此逐步進入三峽大壩下游區。反之，亦然?！　?/p>

這里大質量的希格斯粒子，也能被“泰勒桶”類比的“大量子”長江三峽大壩及其船閘閘門模型所包容。例如ATLAS和CMS實驗證實的116-130 GeV或115-127 GeV，也許就類似大壩的船閘閘門前頭的水域。這還可以類比飛機螺旋槳模型：所有復合葉片停轉，能量反而最高，質量最大，這對應大壩船閘的上游的靜態。而對應大壩船閘的下游的動態，是全部復合葉片轉動，質量卻為0，光子和引力子就如蒸發中的水蒸氣?！　?/p>

2、這類工作使人明白，西方或中國本土搞“弦”，正是為搞清類似中微子的微觀或宇宙的結構與原理。這是尋找多模具的理解，和做模具自身的修補和模具之間的銜接整合。例如為了說明上面“水杯弦論”前線軌道理論引入的中微子疑難，我們還可以把“水杯弦論”與“泰勒桶弦論” 銜接整合，來說明三種中微子的結構到底如何建構的？　　

1）如我們在2012年1月博客上發表的一些有關《21世紀物理學兩朵烏云被中國解決》的博文，就有勾畫?！疤├胀啊痹从趪庠缇蛯Α疤├諟u”的研究。泰勒渦從泰勒桶、泰勒渦柱還可變形為“泰勒球”。這些前置冠名的“泰勒”，是因該“渦”結合泰勒級數展開法，可推導出了新的壁渦公式，使得渦量流函數法能夠更方便、更準確的用于微尺度下二維不可壓縮氣體滑移流動的計算。當然形象直觀的“泰勒桶”，是指兩個水桶套在一起，兩桶之間充滿流體，一個桶轉一個桶不轉。但如果說只有內筒轉速，大于外筒轉速時，才能有泰勒桶現象；外筒轉速大于內筒轉速時，不會形成泰勒桶現象，這也不確切。這只能說明其中的流體需要“攪拌”。　　

2）這聯系我們的《求衡論---龐加萊猜想應用》一書中，根據龐加萊猜想的變換和共形變換，產生的“開弦”和“閉弦”對應的球與環，如果稱為第一類規范變換。那么龐加萊猜想定域規范變換，“開弦”產生的“桿線弦”及“試管弦”，“閉弦”產生的“管線弦”及“套管弦”，就稱為第二類規范變換。說“套管弦”類似“泰勒桶”、“泰勒渦柱”的形態結構，是因閉弦環面一端內外兩處邊，沿封閉線不是向自身內部而是分別向外部一個方向的定域對稱擴散，變成類似“試管弦”管中還穿插一根套著的管子。此管子可以兩端相通，但如試管弦也有極性。　　

桿線弦和管線弦則沒有極性。四種弦的直徑也可以在普朗克尺度的數量級范圍，而且也可以使它的整個長度與直徑比類似一根纖維。1992年有科學家將編織概念引入圈量子引力。表示編織的這些態，在微觀很小尺度上具有聚合物的類似結構。從“開弦”和“閉弦”引出的“桿線弦”及“試管弦”、“管線弦”及“套管弦”作纖維看，是能夠編織成諸環構成一個3維網絡，或者作成布一樣的編織態的。所以無論是宇宙弦還是量子弦，它們無處不在，類似電子云、負電子海、夸克海、?？淇?、色荷云等新以太?！　?/p>

3）“泰勒桶”說明物質和能量類似是由三個部分構成的：桶、流體、攪拌棒。因流體要裝桶或要流動，以桿線弦及試管弦、管線弦及套管弦等4種結構對應，桿線弦是全封閉。只有試管弦、管線弦及套管弦等3種符合，占75%?？缮溆凹s73%的暗能量。剩下25%的桿線弦，如果射影約27%的物質，說明桿線弦射影的是攪拌棒和流體。這使弦論和暗能量、暗物質及顯物質有了聯系。因為在我們的《三旋理論初探》等書中，對應25種基本粒子，根據黎曼切口的25種軌形拓撲，我們編碼出25種卡-丘空間模型，其中就有電子中微子、μ中微子和τ中微子的對應編碼圖形。　　

這只分別對應前面θ1、θ2和θ3等三種杯子的溶液，而和整體上的電子中微子、μ中微子和τ中微子三種基本粒子也不矛盾。道理是黎曼切口的這25種軌形拓撲是全封閉的，只可射影基本粒子的“超伴子”或場粒子。同時軌形拓撲的“超伴子”也可射影流體，是裝入泰勒桶的，這讓各類基本粒子，與其超伴子，既能分開，又是合而為一，也解答了歐洲對撞實驗為什么找不到超伴子。但基本粒子作為顯物質，還需要配上適當的攪拌棒才完善，所以用攪拌棒來篩選占約27%物質中的顯物質和暗物質成為可能。　　

4）因為只用桿線弦射影攪拌棒，會有爭議，即試管弦、管線弦及套管弦也可參與其競爭。所以4種參選每種只占約6.8%，這是接近占4.4%的重子和輕子物質的上限。說明宇宙要造的顯物質，其精密度、準確度、精確度都達到三高才能勝出。那么桶與攪拌棒的配合，有多少種組合呢？哪種組合才是合格的呢？以里奇張量和里奇流的結合結構域要求的計算表明，只有套管弦配桿線弦的結合結構域合格，才能射影占4.4%的重子和輕子物質。因為泰勒桶指的是能形成泰勒渦柱。渦柱代表的圈套圈，既可對應“麥學”的電磁波鏈，又可對應“薛學”的波函數線性與非線性的孤波鏈。套管弦的中空部分，正對應波圈中空的“縮并”。 　　

5）而其他能作容器的只有試管弦，再各配桿線弦、試管弦、管線弦及套管弦作攪拌棒的組合，被淘汰，原因除上說的外，還有如：大試管弦中配小試管弦，類似大桶中放小桶，有類似液體浮力對小桶排斥一樣，是不穩定結構，使它們的得分大打折扣。其次試管弦中配套管弦也類似。反過來看套管弦的環隙中，配試管弦或管線弦，或套管弦的組合，被淘汰，還有環隙本身尺寸就小，作為攪拌棒不能比桿線弦做得更小，因此容易卡殼，使它們的得分大打折扣。實際以上細分的組合共是8種，每種入選也只占約3.4%，這是接近占4.4%的重子和輕子物質的下限。如果放寬條件，只對試管弦配試管弦、套管弦配套管弦這兩種同類的組合，以違反類似泡利不相容原理為由作淘汰，就只有6種，每種入選只占約4.5%；與占4.4%的重子和輕子物質的誤差只0.1%。　　

3、2011年9月歐洲核子中心的官方網站報道發現中微子超光速的實驗后，在　9月28日　《北京晚報》記者周明杰采訪曹俊教授的報道《中國專家：發現超光速中微子的實驗應該可信》中，曹俊教授說：歐洲核子中心是高能物理領域最大的研究中心，也幾乎是最權威的機構。我想，這個實驗本身的科學性和嚴謹性應該都是可以相信的。中微子的探測不是關鍵，關鍵是距離和時間的精確測量。距離和時間的精確測量不是一件簡單的事，但是是可以做到的，至少比推翻相對論容易得多?！　?/p>

在《遼寧日報》采訪楊長根教授中，問大亞灣中微子實驗室目前能做測量中微子速度的實驗嗎？楊教授的回應是：大亞灣是測量反應堆產生的中微子，反應堆的中微子給不出確定的時間信息。而我們從頭做起，沒有充分的理論及實驗的準備工作，這樣的項目是不合適做的。楊長根和曹俊教授說的都是大實話，沒有充分的理論及實驗的準備工作，即使像歐洲核子中心這種最權威的機構，也做不好中微子實驗。　　

我們不是干前沿科學的專業人員，只是基層的普通一兵。但理論準備是用近半個世紀的漫長時間，包括文革，也從沒間斷，沒有報酬，無怨無悔，業余自學鉆研和做模具來挺祖國母親的“量子中國”的百年戰略。從1982年開始，首先在北京《潛科學》等雜志公開發表論文，到2006年當李政道研究中微子和佩雷爾曼的數學突破公開后，立馬想到1962年，緣于從川大數學系分配到四川鹽亭縣中學教初中的趙本旭老師，把當年川大一些數學導師帶他研究的空心圓球內外表面不破，能翻轉的難題，轉而傳達給了我們來攻堅，由此后來自學，也才發現中微子振蕩與龐加萊猜想有聯系的。　

1）這是在中國本土已經等待了近50年的漫長歷程，2006年在中國科技城的爆發。例如《龐加萊猜想與不確定性原理芻議----質量超弦時間之箭初探》，就是我們在《綿陽職業技術學院學報》第2期上發表的論文，其后我們又在中國工程研究院工學院主辦的《教學與科技》學報2006年第3期和2007年第1期上連載發表《宇宙開端之前無時間新解》的論文，正是我們多年潛心研究龐加萊猜想，終以三旋理論攻克的?！　?BR>公開的原因，一是龐加萊猜想得證的消息已公布，二是2006年霍金在北京的國際弦理論會議上報告說，假定宇宙的開端正如地球的南極，其緯度取時間的角色，宇宙就在南極作為一個起始點。但KAM定理的回歸會破壞霍金證明。我們就借助龐加萊猜想翻轉引理，結合我們讀小學時語文課中“羊過河”的寓言故事，聯系我們提出的三旋作分析，證明用空心圓球不撕破和不跳躍粘貼，能把內表面翻轉成外表面，可證時間之箭的起源，在此還能把熱力學與量子論、相對論、超弦論相聯系?！　?BR>2）這是在一個三維空心圓球上，用一條封閉的曲線把球分成兩半，組成圓球內外對稱圖相的翻轉，可證這類對稱中隱含不對稱的密度交流，而且有被龐加萊猜想球點自旋的復雜程度概率所阻斷，這才是時間之箭的起因；也是《龐加萊猜想與不確定性原理芻議----質量超弦時間之箭初探》引出的質能先驗與經驗圖像。因為龐加萊猜想是說單連通的三維閉流形，同胚于三維球面。后來被推廣為任何與n維球面同倫的n維閉流形，必定同胚于n維球面。這個猜想要追求嚴格，能量和物質的先驗與經驗圖像就有兩個分岔：如果這個汽球只是一個長形的，或者球形的，那是可以做到的。但是如果這個汽球是一個救生圈的形狀，那就不行。所以龐加萊猜想引出兩個能量和物質的先驗與經驗圖像：類似球體（簡稱類點體）和類似圈體（簡稱類圈體）----這對于任何正、負、虛、實、零五元數的時空都是適用，所以成為幾何數學和物質思維中的超驗客體。　　
3）而龐加萊猜想把一個封閉的三維空間連續收縮到一個點，是把宏觀與微觀世界都包括在一起了，這必然引來與海森堡的不確定性原理的等價性。而龐加萊猜想實際是用確定性表達的：即“一個封閉的三維空間，若其上的每條閉曲線都可以連續收縮到一個點，那么從拓撲結構上看，這個空間就等價于一個球面”。它的奧妙是：閉曲線是一個被分割的圖案，它指一種“間斷”；“連續”收縮指它的行為不間斷。兩者趨近于無窮小，能成立，就等價于三維球面。寫成數學表達方式：無窮小量間斷（J）乘無窮小量連續（L）=球面（Q）；或　　
（△J）（△L）=Q                      （3-5）　　
量子理論的核心基礎是小孔和雙縫實驗，這是涉及龐加萊猜想分岔的兩個不同的概念。再說普朗克公式中的普朗克常數恒量ｈ，是普朗克仿效微積分的微商的辦法而假定的數。一開始普朗克常數是指波包的每一小份能量取決于它的頻率，而在頻率范圍內存在有許多平均速度的粒子或電子，并非像后來愛因斯坦把一個光量子當作一個光子或粒子來對待處理，把量子看成是一份一份地輻射。這是從某一點上來考慮的，因為瞬時有若干粒子同時輻射，我們就無法區分分辨那一點的空隙是多少？通過什么技術手段來制造？是否海森堡的《物理學和哲學》就認為：只觀察到了波動性，從來就沒有看見粒子呢？對于粒子性只在想象或概念中存在，我們不管，反正海森堡的測不準原理或叫不確定性原理，波與粒之爭，測雙縫時存在，測單縫時不存在。它的計算取其中一種是：　　
無窮小量能量（對應點外空間）乘無窮小量時間（對應點內空間）=普朗克常數； 或                                           　　
            （△E）（△t）=h                      （3-6）　　
4）比較上式（3-6）和（3-5），類似一個人的兩種行為和思維處理方法，它們形成一個棱錐形。式(3-6)類似棱錐形一端逃出勢阱聯系的擴散，式（3-5）類似棱錐形一端遇到障礙聯系的收縮，它們構成了從宏觀到微觀物質不可分離的特性，能夠解答從宏觀到微觀所有波與粒之爭的疑難。這里什么叫“量子”？就是（3-5）和（3-6）的聯立，它們不能分開；分開就不完整，也不完備。愛因斯坦說：“上帝不擲骰子”，他是主張“量子”為確定論的，實際是偏向式（3-5）一方。玻爾學派主張“量子”波與?；パa，是一種勢阱和隧道效應模型，而成為一種不確定論，實際是偏向式（3-6）一方的。　　
由于理論物理學至今沒有提出龐加萊猜想與不確定性原理等價的問題，所以到21世紀，量子論和相對論雖然已經建立了場論，這包含有一種“勢阱”方法的描述，但只有擴散力，沒有收縮力----各類基本粒子，有各類自己的“場”，已經夠多、夠擴散的了；但這只是一種單一的量子行為和思維處理方法，遇到障礙就不知如何處理?！　?BR>所以這些量子論和相對論的場論，是一些單一程序的類似沒有腦袋思維的場量子。龐加萊猜想完整和完備了從宏觀到微觀的分立物體或量子的形象：球與環兼備，既能擴散，也能收縮。這也聯系到曹俊教授說的，量子力學的狀態演化方程，中微子自己就能振蕩，跟電磁波一樣，不需要外力。
　

　　
5）龐加萊猜想與不確定性原理的等價問題，涉及雙縫實驗這個眾所周知的從宏觀到微觀物理學的老實驗。也許大家都認為它只是一個人為的實驗，不具有普遍的、自然的意義。實際錯了?！　?/p>

例如，宏觀中大多數物質都存在晶格，微觀量子通過晶格間的狹縫是很普遍、自然的事，這類似雙縫實驗。又如，太陽核反應中產生的大量電子中微子，在到達地球前要經過太空的電離層、分子云，其類似雙縫實驗產生的質量振蕩現象，已為觀察所知。而早在1998年日本超級神岡合作組，通過觀測由下往上行的μ中微子的數量發現了中微子振蕩，即由下往上行的μ中微子穿過地球走了一段長的距離后，數量上比從上層大氣走過一段短距離到地下超級神岡探測器的μ中微子大為減少，差別的大小取決于中微子行走過的距離。但這只是問題的一方面?！　?/p>

通常的三維世界，我們是被視界包圍，這是一個球面。如果所有的東西都以光速退行，沒有信號從這個面之外的地方傳達到我們這里，當一顆恒星穿越這一去不復返點的視界時，它將永遠消失隱藏在里面朝外的黑洞中。但就黑洞互補性原理和全息原理本身而言，還缺少一個堅實的數學基礎---龐加萊猜想。這就是1904年法國數學家龐加萊提出的：在一個三維空間中，假如每一條封閉的曲線都能收縮成一點，那么這個空間一定是一個三維的圓球。即每一個沒有破洞的封閉三維物體，都拓撲等價于三維的球面。由于龐加萊猜想已經得到證明，2007年在《求衡論---龐加萊猜想應用》一書中，我們已經把它擴張為3個定理和1個引理。

A、龐加萊猜想正定理：在一個三維空間中，假如每一條封閉的曲線都能收縮成一點，那么這個空間一定是一個三維的圓球?！　?BR>B、龐加萊猜想逆定理：在一個三維空間中，假如每一條封閉的曲線都能收縮成類似一點，其中只要有一點是曲點，那么這個空間就不一定是一個三維的圓球，而可能是一個三維的環面。這里的“曲點”，是特指把閉弦能收縮到的極點。因為龐加萊猜想的約束條件須知是把所有封閉曲線集中，這實際是等價于封閉曲線包圍的那塊二維面。即龐加萊猜想只等價于超弦理論中的開弦，并不等價于其閉弦。　　
C、龐加萊猜想外定理：在一個三維空間中，假如每一條封閉的曲線都能收縮成一點的三維圓球，而其內同時還有每一條封閉的曲線都能收縮成類似一曲點，那么這個空間一定是一個三維空心圓球。這是由于規范場分阿貝爾規范場和非阿貝爾規范場，它們都有整體對稱和定域對稱兩種區別，只是在定域對稱上后者比前者有更嚴格的條件，代數式也更復雜化些。把整體對稱和定域對稱聯系龐加萊猜想，超弦會出現熵流?！　?BR>D、龐加萊猜想翻轉引理：空心圓球不撕破和不跳躍粘貼，能把內表面翻轉成外表面。這是龐加萊猜想外定理改為的一道數學難題，被用三旋理論得證后的叫法。龐加萊猜想出現熵流的龐加萊猜想翻轉引理，應用范圍很廣。《黑洞戰爭》一書是之一。
　　

　　
6) 龐加萊猜想的收縮、擴散、振蕩使人想到，量子態運動是不確定的，是隨機幾率的。機理是因在一定體積內和被作用形狀等變化所造成的不確定。這里既有位置發生變化的不確定，也有可能與不可能發生變化的隨機性。這與統計思想認為彈性氣體粒子無規則地相互碰撞運動，忽視掩蓋其中的相互作用關系不同。　　

一個電子的質量與匹配能量廣延到所有空間是根本不能的，但它卻具有幾率或統計的問題，所以在電子衍射中即使弱到一次只有一個電子參加，也會出現衍射；即使許多點的波在空間位置是均布的，也顯示出波的圖像。因此它能把多個粒子存在的偶然隨機幾率，與一個粒子不存在這種可能的情況統一起來。這里有幾率也有曲率。一個波的形狀是一個粒子，相當多的粒子要形成一種類似波的形狀，也有勢阱與隧道效應的約束，量子或振子的概念只需要以龐加萊猜想收縮、擴散、振蕩的內稟意義作修正。　　

這就是微觀波函數要告訴我們的什么。因為它使絕對不連續的點狀粒子和絕對連續的場這兩種說法同時兼而有之；也使愛因斯坦認為量子力學波函數描述的不是單個體系，而是體系的系綜得以完備----波函數與統計物理中的分布函數相似?！　?/p>

參考文獻　　

[1]曹俊，大亞灣中微子實驗結果的簡單解釋，caojun的個人博客，　2012-3-11??；　　

[2]葉眺新，21世紀物理學兩朵烏云被中國解決，山風網絡，王德奎專欄，　2012-1-21??；　　

[3]王德奎，三旋理論初探， 四川科學技術出版社， 2002年5月； 　　

[4]孔少峰、王德奎，求衡論---龐加萊猜想應用， 四川科學技術出版社， 2007年9月；　　

[5]王德奎，解讀《時間簡史》，天津古籍出版社，2003年9月；　　

[6]王德奎，從卡---丘空間到軌形拓撲，涼山大學學報，2003年第1期；　　

[7] 劉月生、王德奎等，“信息范型與觀控相對界”研究專集，河池學院學報2008年增刊第一期，2008年5月?！　?/p>

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