一個加拿大“學術民科”的心聲

楊映濤 yangyingtao2012@hotmail.com

最近, 因為美國科學家宣布發現了引力波，它很可能證實了愛因斯坦的廣義相對論關於引力波的預言。同時，在中文媒體上引發了一場關於“民間科學家”（簡稱民科）的討論。事情發生在五年前，天津衛視的綜藝節目《非你莫屬》中，有一位初中文化程度的下崗工人郭英森為了找工作來到了這個節目，他提到了他的一些設想並涉及到引力波，超光速等，但，他遭到了科普作家方舟子的否定，最後，節目在爭論氣氛中結束。五年後由於引力波的發現，網絡上有人把這件事提出來，並有文章指出科普作家方舟子欠這個下崗工人一個道歉。而方舟子不服從而又引發了一些新的討論……。

這件事本來和我沒有任何關係，但我確實感到了一股“信息波“的存在，它影響到我的生活。因為，最近不少朋友發來短信談到上述事件，前幾天我還和哥哥和嫂子談了幾個小時，大多數是關於我的業餘的理論物理研究工作和民科的有關問題。他們還特別傳達父親的叮囑。因為在我認識大多數人的眼中，現在的我也是一個”民科“。並且是一個比較執着的民科。從親朋好友的交談中我感覺到他們的關愛，擔心和規勸。但，我有一些的苦惱和心裡話，卻無法向每一個關心我的人說都說一遍，突然有了想寫這篇文章的衝動。以此來表達我的心境，同時，也希望社會關注民科中還有一群嚴肅認真進行業餘科學研究的人，以及他們曲折的經歷。

“民科”這個詞本身是相對於“官科”而存在，我對民科的大概的定義是：一群對某一類科學問題有強烈興趣，但自己的本職工作不在有關的科學研究機構，只有利用業餘時間進行科學研究的人。民科的成分比較複雜, 素質也參差不齊，可以將民科分為兩類即“學術民科”和“空想民科“。“學術民科”是接受科學共同體的基本範式，能和正規學術界達成基本交流。業餘時間積極學習和專研在自己感興趣的科學問題。 “空想民科“卻不是用嚴謹數學邏輯和實驗方法研究問題，而是斷章取義一些科普知識或者只根據某哲學或神學的思想得出一些結論, 固持己見，很難進行正常的學術交流。這兩類民科中，又可以分為不同的級別。我估計自己大概屬於為“高級學術民科”。因為我是1982年畢業於重慶大學，接受過系統的高等數學和專業物理的教育。98年技術移民到加拿大前曾經是中煤科工集團西安研究院的高級工程師，研究室主任。參加過國家，省部級和聯合國科研項目, 在專業雜誌發表過理論研究和實驗論文。我完全接受科學共同體的基本範式。多年來嘗試探討電磁學和狹義相對論等有關的理論物理問題，並得到了一些新的結果。

本來自己認為移民後開始打工或做生意過普通人生活，也從此脫離了科學研究的圈子。但，一件事情改變了我的生活軌跡。在我們經營咖啡店期間，短短幾天內突然得知兩個關係很好的同學的去世信息，讓我震驚不已。我不得不思考這樣的問題：如果我明天就去世，我最大的遺憾有哪些？我心中馬上有一個非常明確的聲音告訴我：那個糾纏了我幾十年的重要問題沒有找到答案，它可能將成為終身遺憾。它就是我在大學學習和研究電磁學與狹義相對論時產生的一個重要設想：電位可能有極限。並且，我當時意識到如果電位有極限，物理學將會發生大的變化。電磁學將會被修改，很可能有一個電位相對論存在，…….。我曾經嘗試過有關理論探討，都以失敗而告終。這次同學相繼去世的事提醒我：儘快干自己想幹的事，不要等退休後再做它。於是，我決定馬上開始研究有關問題。從此，我也就不知不覺地變成了一個“學術民科“。這期間我賣掉咖啡店，又買了一家美國連鎖廣告招牌店。由於自己當老闆，自由時間比較多，我的科學研究也就更投入了。與此同時，隨着計算機技術的發展和互聯網的應用和普及，我可以得到很多信息並幫助解決一些難題。幾年後的2011年底，我的研究工作有了突破性的進展，那就是將電位和速度兩個物理量統一起來，建立起復速度和四元數速度的概念，在愛因斯坦狹義相對論的基礎上，擴展了狹義相對論的基本假設如下：

1.在任何四元數電動慣性參照系中，物理定律具有相同的形式；

2.任何四元數電動慣性參照系中，真空中任意一點的四元數速度的範數模的極限是常數，該常數為真空中的光速；

以上面的假設為前提，通過嚴格的數學推導，嘗試發展出了一個更廣泛的相對論：電動時空相對論。（具體內容已經發到預印本網上^{[1], [2]}, 並在多國註冊了版權，感興趣的讀者可以下載）。從數學結構上講，它是一個四元數相對論，它可以簡化為複數相對論，複數相對論可以進一步簡化為實數相對論（狹義相對論）和虛數相對論（電位相對論）。電動時空相對論與狹義相對論是完全兼容的。它是嘗試對狹義相對論思想的新發展和完善。具體地講它是研究既有高電位又有高速度的參照系中的時空關係的物理理論; 而狹義相對論是只研究高速運動參照系中的時空關係; 電位相對論只是研究靜止的高電位參照系中的時空關係。因此，凡是支持狹義相對論的實驗與電動時空相對論都不矛盾。但是，電位相對論等也預測了許多新的物理效應，它們就會超出狹義相對論和現代電磁學的範疇，例如，電位可能引起的時間膨脹效應；電位紅移效應等。它們為將來的實驗檢驗電動時空相對論提供了充分的理論依據。

寫到這裡我猜想不少讀者開始有不同程度的反感，因為，從狹義相對論誕生到今天已經一百多年了，有許多專家和民科一直嘗試挑戰相對論或者發展相對論，但都失敗了。所以，人們普遍認為相對論就像黑洞一樣，它會吃掉所有膽敢探測它內在秘密的人。難道你的電動時空相對論就是一個另外？開始我也是這樣想，並已經做好了足夠的思想準備，準備很快成為被“相對論黑洞”吞噬的一員。這意味着自己幹了自己最想干的一件事，結果失敗了，我不後悔，如果我的失敗能給後人某種啟迪和警示也是有意義的。幾年過去了，雖然，主要由於自身的原因生意虧損了，我從一個小老闆又變成打工仔，但電動時空相對論卻還一直活着，這不能不算一個奇蹟! 這裡所謂的“活着”是指至今沒有一個人能夠提供有力的證據證明我的理論的基本假設違背實驗事實或基本邏輯; 理論的數學推導有原則性錯誤; 理論的預測是錯誤的。這幾年我去過大學，物理研究所請教。接觸過我的論文的人有博士，教授，院士等專業物理學家，還有包括獨立下載我放到網上論文的很多人。多家專業物理雜誌拒絕過我的論文。這其中的曲折經過這裡沒有時間詳談。按照常規思維模式會得出這樣的結論: 這麼多專業物理學家都不認同你的論文，肯定是你的論文錯了。但我想知道我錯在哪裡？讓我苦惱的是四年多了我花了大量的時間卻找不到答案！這麼多專業人士，只要有一個人給出可靠有力的證據證明電位沒有極限，我將馬上承認失敗，因為我理論的前提不成立了。

可是，我不能接受這樣的意見：你的理論違反了現代電磁學理論，因為在電磁學中，電位可以無窮大，所以你是錯誤的。這個道理如同我們不能用牛頓力學來否定狹義相對論一樣，牛頓力學中速度可以無窮大，狹義相對論中速度存在極限即光速。因為，所有的電磁學實驗都是在相對較低電位的實驗條件下進行的，並且，電磁學存在公認的自身有無法克服的缺陷，它計算點電荷自能時會得出無窮大的錯誤結論。其實這也是我當年在大學提出電位可能有極限假設的根據之一。並且，根據電位相對論我已經嘗試將麥克斯韋方程進行了修改，新的麥克斯韋方程中，電位存在極限，並且它計算出的點電荷的自能為有限大小，……。雖然深入的探討還在繼續，但現有的結果至少是一個不小的進步。當然，還有更多有意義的東西，這裡無法深入討論。

客觀地講，即使該理論的假設是可以成立的，也不能表明我的理論就一定是正確的。只要有人能指出我的數學推導有原則性錯誤或者它預測的結果是不對的，也可以否定我的理論。但至今也沒有一個專家給出這樣的結論。我真的很困惑，我完全按照科學的規範，具體的講就是按照愛因斯坦建立狹義相對論的模式，提出假設，數學推導，得出可以用實驗驗證的結論寫成的論文。沒有人能根本否定它，也無法在專業物理雜誌發表，甚至無法將論文放在專業的預印本網上。我猜想可能除了該論文本身有一些不足之處外，更主要的是它涉及到新的物理概念和假設，採用獨特的數學工具（四元數）和推導方法，它超出了現代物理學的範疇，嘗試將狹義相對論發展到一個新的水平，這個新理論是出自一個學術民科之手。大多數專家不相信它有可能具有重要物理意義，而拒絕和排斥它。這一點也許還可以理解，畢竟要發表改變相對論的論文是要承擔風險的。但讓我百思不得其解的是專家們對我提出的電位可能存在極限的假設也無動於衷。如果這個假設成立，它將和狹義相對論速度存在極限（光速）的假設一樣重要！他們不相信我的理論是正確的，完全可以建立新的理論來探討這個具體而又基本的物理學問題。現在理論物理研究很熱門的是弦論，數學更高深，物理更抽象，大量的社會資源投在上面，但，值得注意的是，弦理論目前尚未能做出可以實驗驗證的準確預測。同時，很多專門學弦論的博士找不到工作，又不得不改行，造成極大的浪費。可是，物理學的一些基本問題卻沒有人足夠重視，如電位有沒有極限？現代電磁學和狹義相對論等基本概念和理論是否完備？如果這些基本物理問題都沒有研究清楚，要想建立所謂的“大統一理論”，結果是可想而知的。

可能不少讀者會認為我固執，有點鑽牛角尖的味道。但是我並不這樣認為，我追尋這個問題的答案有幾十年的時間，因為它確實太重要了，如果電位有極限，物理學將會有大幅度的修改。在科學的基礎問題上必須嚴肅認真，鍥而不捨。這恰恰是基礎科學工作者必須具備的精神。我的堅持是期望這個思想“火花“不要熄滅，如果它是正確的，總有一天它的價值會被社會認識。只是讓人非常遺憾的是我還有很多想法，卻難以投入更多的精力和時間繼續深入研究下去。因此，我期望能找到能真正理解我這篇論文的專家和研究機構的幫助，無論他是否定和肯定這篇論文，只有他們以理服人，如果我錯了請幫助我明白我錯在哪裡？如果它有可能是正確的，請推薦給發表在專業的雜誌或專業的預印本網站上。讓更多的專家了解它，並可能繼續深入進行有關的理論和實驗研究。不要因為其它因素而把一個可能有重要價值的理論埋沒掉。但，怎樣才能找到這樣的專家？希望網友們給我一些建議。

無論是學術民科還是官科，都有一個共同的目標：在科學技術上有所新發現和發明，更多更深地理解和運用自然規律，造福社會。不應該因為個別空想民科的不負責任的個人行為，而對其它民科產生偏見甚至歧視。學術民科中不乏有特殊人才，雖然，他們的知識結構不夠完整，沒有專業訓練出來的研究人員知識系統全面。但他們思想活躍，敢於質疑一些基本問題。並圍繞這些問題學習積累知識，某些方面的知識深度可能超過很多專家。他們往往具有獨特的知識結構和思維方法，更容易產生奇思妙想。他們一方面要為生活奔波，一方面犧牲大量的時間進行業餘研究。他們一般是孤軍奮戰，研究過程中得不到社會的財政和學術支持，沒有交流的平台，往往是靠強烈的興趣和信念堅持。並且大多數情況下，他們的研究是以失敗而告終，只有極少數人能為科學的發展做出貢獻，例如愛因斯坦。令人遺憾的是如果按照現在的論文發表標準，狹義相對論很可能無法發表在現代的專業物理雜誌上，因為，它居然沒有任何參考文獻！它也無法在專業的預印本網站上發布，因為，他只是一個瑞士專利局職員。沒有狹義相對論的發表，廣義相對論也就很難研究成功，我們今天也不可能發現的引力波。這是一個值得引起人們深思的問題。幸虧當時的編輯沒有對學術民科的偏見。從科學發展的歷史上看，過去許多科學家實際是地道的學術民科。法拉第是歷史上最具有影響力的科學家之一，卻是一個訂書工。遺傳學的奠基人孟德爾曾是天主教神職人員，這樣的科學家的名字還可以列很多。可能有人認為，那是過去，現代科學分工很細，學術民科要有所貢獻更難了。這只是問題的一方面，同時，大家也應該看到，隨着網絡技術的發展和普及，獲得知識和信息，計算工具更加容易，將來人們的自由時間更多，受教育的程度更高。另外，專業科學研究的職位畢竟有限，一些學生可能因為找不到專業工作，或者專業科學家由於失業，轉行和退休等原因可能轉換成學術民科，研究他們感興趣的問題。所以，我相信以後至少在數學和理論物理方面的學術民科會更多，並且水平更高。如果他們和專業科學家和學術機構會有更多的交流機會和展示平台，學術民科在將來科學上做出較大貢獻是完全可能的。因此期望我們的政府和專業科學機構應該對學術民科提供更有效的幫助，讓他們更多了解最新的科技前沿動態，建立專家和學術民科的交流平台，他們可以將自己的研究成果展示出來，專家給與點評。如果有錯誤及時指出，避免浪費時間。如果有價值，應該幫助他們進一步完善。讓學術民科有機會與專業研究人員一道為科學和社會進步作出貢獻。

[1] 電動時空相對論（英文）http://vixra.org/author/yingtao_yang

[2] 電動時空相對論（中文）http://www.nstl.gov.cn/preprint/main.html?action=search 搜索“電動時空相對論”