一个加拿大“学术民科”的心声

杨映涛 yangyingtao2012@hotmail.com

最近, 因为美国科学家宣布发现了引力波，它很可能证实了爱因斯坦的广义相对论关于引力波的预言。同时，在中文媒体上引发了一场关于“民间科学家”（简称民科）的讨论。事情发生在五年前，天津卫视的综艺节目《非你莫属》中，有一位初中文化程度的下岗工人郭英森为了找工作来到了这个节目，他提到了他的一些设想并涉及到引力波，超光速等，但，他遭到了科普作家方舟子的否定，最后，节目在争论气氛中结束。五年后由于引力波的发现，网络上有人把这件事提出来，并有文章指出科普作家方舟子欠这个下岗工人一个道歉。而方舟子不服从而又引发了一些新的讨论……。

这件事本来和我没有任何关系，但我确实感到了一股“信息波“的存在，它影响到我的生活。因为，最近不少朋友发来短信谈到上述事件，前几天我还和哥哥和嫂子谈了几个小时，大多数是关于我的业余的理论物理研究工作和民科的有关问题。他们还特别传达父亲的叮嘱。因为在我认识大多数人的眼中，现在的我也是一个”民科“。并且是一个比较执着的民科。从亲朋好友的交谈中我感觉到他们的关爱，担心和规劝。但，我有一些的苦恼和心里话，却无法向每一个关心我的人说都说一遍，突然有了想写这篇文章的冲动。以此来表达我的心境，同时，也希望社会关注民科中还有一群严肃认真进行业余科学研究的人，以及他们曲折的经历。

“民科”这个词本身是相对于“官科”而存在，我对民科的大概的定义是：一群对某一类科学问题有强烈兴趣，但自己的本职工作不在有关的科学研究机构，只有利用业余时间进行科学研究的人。民科的成分比较复杂, 素质也参差不齐，可以将民科分为两类即“学术民科”和“空想民科“。“学术民科”是接受科学共同体的基本范式，能和正规学术界达成基本交流。业余时间积极学习和专研在自己感兴趣的科学问题。 “空想民科“却不是用严谨数学逻辑和实验方法研究问题，而是断章取义一些科普知识或者只根据某哲学或神学的思想得出一些结论, 固持己见，很难进行正常的学术交流。这两类民科中，又可以分为不同的级别。我估计自己大概属于为“高级学术民科”。因为我是1982年毕业于重庆大学，接受过系统的高等数学和专业物理的教育。98年技术移民到加拿大前曾经是中煤科工集团西安研究院的高级工程师，研究室主任。参加过国家，省部级和联合国科研项目, 在专业杂志发表过理论研究和实验论文。我完全接受科学共同体的基本范式。多年来尝试探讨电磁学和狭义相对论等有关的理论物理问题，并得到了一些新的结果。

本来自己认为移民后开始打工或做生意过普通人生活，也从此脱离了科学研究的圈子。但，一件事情改变了我的生活轨迹。在我们经营咖啡店期间，短短几天内突然得知两个关系很好的同学的去世信息，让我震惊不已。我不得不思考这样的问题：如果我明天就去世，我最大的遗憾有哪些？我心中马上有一个非常明确的声音告诉我：那个纠缠了我几十年的重要问题没有找到答案，它可能将成为终身遗憾。它就是我在大学学习和研究电磁学与狭义相对论时产生的一个重要设想：电位可能有极限。并且，我当时意识到如果电位有极限，物理学将会发生大的变化。电磁学将会被修改，很可能有一个电位相对论存在，…….。我曾经尝试过有关理论探讨，都以失败而告终。这次同学相继去世的事提醒我：尽快干自己想干的事，不要等退休后再做它。于是，我决定马上开始研究有关问题。从此，我也就不知不觉地变成了一个“学术民科“。这期间我卖掉咖啡店，又买了一家美国连锁广告招牌店。由于自己当老板，自由时间比较多，我的科学研究也就更投入了。与此同时，随着计算机技术的发展和互联网的应用和普及，我可以得到很多信息并帮助解决一些难题。几年后的2011年底，我的研究工作有了突破性的进展，那就是将电位和速度两个物理量统一起来，建立起复速度和四元数速度的概念，在爱因斯坦狭义相对论的基础上，扩展了狭义相对论的基本假设如下：

1.在任何四元数电动惯性参照系中，物理定律具有相同的形式；

2.任何四元数电动惯性参照系中，真空中任意一点的四元数速度的范数模的极限是常数，该常数为真空中的光速；

以上面的假设为前提，通过严格的数学推导，尝试发展出了一个更广泛的相对论：电动时空相对论。（具体内容已经发到预印本网上^{[1], [2]}, 并在多国注册了版权，感兴趣的读者可以下载）。从数学结构上讲，它是一个四元数相对论，它可以简化为复数相对论，复数相对论可以进一步简化为实数相对论（狭义相对论）和虚数相对论（电位相对论）。电动时空相对论与狭义相对论是完全兼容的。它是尝试对狭义相对论思想的新发展和完善。具体地讲它是研究既有高电位又有高速度的参照系中的时空关系的物理理论; 而狭义相对论是只研究高速运动参照系中的时空关系; 电位相对论只是研究静止的高电位参照系中的时空关系。因此，凡是支持狭义相对论的实验与电动时空相对论都不矛盾。但是，电位相对论等也预测了许多新的物理效应，它们就会超出狭义相对论和现代电磁学的范畴，例如，电位可能引起的时间膨胀效应；电位红移效应等。它们为将来的实验检验电动时空相对论提供了充分的理论依据。

写到这里我猜想不少读者开始有不同程度的反感，因为，从狭义相对论诞生到今天已经一百多年了，有许多专家和民科一直尝试挑战相对论或者发展相对论，但都失败了。所以，人们普遍认为相对论就像黑洞一样，它会吃掉所有胆敢探测它内在秘密的人。难道你的电动时空相对论就是一个另外？开始我也是这样想，并已经做好了足够的思想准备，准备很快成为被“相对论黑洞”吞噬的一员。这意味着自己干了自己最想干的一件事，结果失败了，我不后悔，如果我的失败能给后人某种启迪和警示也是有意义的。几年过去了，虽然，主要由于自身的原因生意亏损了，我从一个小老板又变成打工仔，但电动时空相对论却还一直活着，这不能不算一个奇迹! 这里所谓的“活着”是指至今没有一个人能够提供有力的证据证明我的理论的基本假设违背实验事实或基本逻辑; 理论的数学推导有原则性错误; 理论的预测是错误的。这几年我去过大学，物理研究所请教。接触过我的论文的人有博士，教授，院士等专业物理学家，还有包括独立下载我放到网上论文的很多人。多家专业物理杂志拒绝过我的论文。这其中的曲折经过这里没有时间详谈。按照常规思维模式会得出这样的结论: 这么多专业物理学家都不认同你的论文，肯定是你的论文错了。但我想知道我错在哪里？让我苦恼的是四年多了我花了大量的时间却找不到答案！这么多专业人士，只要有一个人给出可靠有力的证据证明电位没有极限，我将马上承认失败，因为我理论的前提不成立了。

可是，我不能接受这样的意见：你的理论违反了现代电磁学理论，因为在电磁学中，电位可以无穷大，所以你是错误的。这个道理如同我们不能用牛顿力学来否定狭义相对论一样，牛顿力学中速度可以无穷大，狭义相对论中速度存在极限即光速。因为，所有的电磁学实验都是在相对较低电位的实验条件下进行的，并且，电磁学存在公认的自身有无法克服的缺陷，它计算点电荷自能时会得出无穷大的错误结论。其实这也是我当年在大学提出电位可能有极限假设的根据之一。并且，根据电位相对论我已经尝试将麦克斯韦方程进行了修改，新的麦克斯韦方程中，电位存在极限，并且它计算出的点电荷的自能为有限大小，……。虽然深入的探讨还在继续，但现有的结果至少是一个不小的进步。当然，还有更多有意义的东西，这里无法深入讨论。

客观地讲，即使该理论的假设是可以成立的，也不能表明我的理论就一定是正确的。只要有人能指出我的数学推导有原则性错误或者它预测的结果是不对的，也可以否定我的理论。但至今也没有一个专家给出这样的结论。我真的很困惑，我完全按照科学的规范，具体的讲就是按照爱因斯坦建立狭义相对论的模式，提出假设，数学推导，得出可以用实验验证的结论写成的论文。没有人能根本否定它，也无法在专业物理杂志发表，甚至无法将论文放在专业的预印本网上。我猜想可能除了该论文本身有一些不足之处外，更主要的是它涉及到新的物理概念和假设，采用独特的数学工具（四元数）和推导方法，它超出了现代物理学的范畴，尝试将狭义相对论发展到一个新的水平，这个新理论是出自一个学术民科之手。大多数专家不相信它有可能具有重要物理意义，而拒绝和排斥它。这一点也许还可以理解，毕竟要发表改变相对论的论文是要承担风险的。但让我百思不得其解的是专家们对我提出的电位可能存在极限的假设也无动于衷。如果这个假设成立，它将和狭义相对论速度存在极限（光速）的假设一样重要！他们不相信我的理论是正确的，完全可以建立新的理论来探讨这个具体而又基本的物理学问题。现在理论物理研究很热门的是弦论，数学更高深，物理更抽象，大量的社会资源投在上面，但，值得注意的是，弦理论目前尚未能做出可以实验验证的准确预测。同时，很多专门学弦论的博士找不到工作，又不得不改行，造成极大的浪费。可是，物理学的一些基本问题却没有人足够重视，如电位有没有极限？现代电磁学和狭义相对论等基本概念和理论是否完备？如果这些基本物理问题都没有研究清楚，要想建立所谓的“大统一理论”，结果是可想而知的。

可能不少读者会认为我固执，有点钻牛角尖的味道。但是我并不这样认为，我追寻这个问题的答案有几十年的时间，因为它确实太重要了，如果电位有极限，物理学将会有大幅度的修改。在科学的基础问题上必须严肃认真，锲而不舍。这恰恰是基础科学工作者必须具备的精神。我的坚持是期望这个思想“火花“不要熄灭，如果它是正确的，总有一天它的价值会被社会认识。只是让人非常遗憾的是我还有很多想法，却难以投入更多的精力和时间继续深入研究下去。因此，我期望能找到能真正理解我这篇论文的专家和研究机构的帮助，无论他是否定和肯定这篇论文，只有他们以理服人，如果我错了请帮助我明白我错在哪里？如果它有可能是正确的，请推荐给发表在专业的杂志或专业的预印本网站上。让更多的专家了解它，并可能继续深入进行有关的理论和实验研究。不要因为其它因素而把一个可能有重要价值的理论埋没掉。但，怎样才能找到这样的专家？希望网友们给我一些建议。

无论是学术民科还是官科，都有一个共同的目标：在科学技术上有所新发现和发明，更多更深地理解和运用自然规律，造福社会。不应该因为个别空想民科的不负责任的个人行为，而对其它民科产生偏见甚至歧视。学术民科中不乏有特殊人才，虽然，他们的知识结构不够完整，没有专业训练出来的研究人员知识系统全面。但他们思想活跃，敢于质疑一些基本问题。并围绕这些问题学习积累知识，某些方面的知识深度可能超过很多专家。他们往往具有独特的知识结构和思维方法，更容易产生奇思妙想。他们一方面要为生活奔波，一方面牺牲大量的时间进行业余研究。他们一般是孤军奋战，研究过程中得不到社会的财政和学术支持，没有交流的平台，往往是靠强烈的兴趣和信念坚持。并且大多数情况下，他们的研究是以失败而告终，只有极少数人能为科学的发展做出贡献，例如爱因斯坦。令人遗憾的是如果按照现在的论文发表标准，狭义相对论很可能无法发表在现代的专业物理杂志上，因为，它居然没有任何参考文献！它也无法在专业的预印本网站上发布，因为，他只是一个瑞士专利局职员。没有狭义相对论的发表，广义相对论也就很难研究成功，我们今天也不可能发现的引力波。这是一个值得引起人们深思的问题。幸亏当时的编辑没有对学术民科的偏见。从科学发展的历史上看，过去许多科学家实际是地道的学术民科。法拉第是历史上最具有影响力的科学家之一，却是一个订书工。遗传学的奠基人孟德尔曾是天主教神职人员，这样的科学家的名字还可以列很多。可能有人认为，那是过去，现代科学分工很细，学术民科要有所贡献更难了。这只是问题的一方面，同时，大家也应该看到，随着网络技术的发展和普及，获得知识和信息，计算工具更加容易，将来人们的自由时间更多，受教育的程度更高。另外，专业科学研究的职位毕竟有限，一些学生可能因为找不到专业工作，或者专业科学家由于失业，转行和退休等原因可能转换成学术民科，研究他们感兴趣的问题。所以，我相信以后至少在数学和理论物理方面的学术民科会更多，并且水平更高。如果他们和专业科学家和学术机构会有更多的交流机会和展示平台，学术民科在将来科学上做出较大贡献是完全可能的。因此期望我们的政府和专业科学机构应该对学术民科提供更有效的帮助，让他们更多了解最新的科技前沿动态，建立专家和学术民科的交流平台，他们可以将自己的研究成果展示出来，专家给与点评。如果有错误及时指出，避免浪费时间。如果有价值，应该帮助他们进一步完善。让学术民科有机会与专业研究人员一道为科学和社会进步作出贡献。

[1] 电动时空相对论（英文）http://vixra.org/author/yingtao_yang

[2] 电动时空相对论（中文）http://www.nstl.gov.cn/preprint/main.html?action=search 搜索“电动时空相对论”