近日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）邀請(qǐng)武漢學(xué)者華中科技大學(xué) - WISCO 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室特聘教授趙國(guó)求主持編輯《雙4維時(shí)空科學(xué)》特刊。趙教授因其在量子力學(xué)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的創(chuàng)新理論 “雙 4 維時(shí)空量子力學(xué)基礎(chǔ)”在學(xué)界引起廣泛關(guān)注。《雙4維時(shí)空科學(xué)》特刊的籌備，吸引了眾多國(guó)際頂尖學(xué)者的積極參與，其陣容堪為 “量子力學(xué)基礎(chǔ)研究的明星聚會(huì)”。物理學(xué)史學(xué)家、結(jié)構(gòu)實(shí)在論創(chuàng)始人曹天予、法國(guó)科學(xué)院“終身成就獎(jiǎng)”獲獎(jiǎng)?wù)?、名譽(yù)主任王肇中等學(xué)術(shù)巨擘紛紛投身其中，助力該理論的深度研究。美國(guó)《國(guó)際應(yīng)用物理學(xué)》雜志稱(chēng)其研究“具有先進(jìn)性、新穎性、創(chuàng)造性和廣泛應(yīng)用潛力，引發(fā)學(xué)界高度關(guān)注”，學(xué)界部分觀點(diǎn)認(rèn)為，該理論與弦理論相比其實(shí)驗(yàn)可檢驗(yàn)性更高。全球期刊GJ統(tǒng)計(jì)顯示，趙國(guó)求論文年下載、引用量近4000次，在量子基礎(chǔ)研究領(lǐng)域名列前茅。
雙 4 維理論：深究、重塑量子力學(xué)底層物質(zhì)基礎(chǔ)
“量子力學(xué)是否必須接受‘上帝擲骰子’？”趙國(guó)求的理論給出否定答案。其雙4維理論不遺余力推進(jìn)愛(ài)因斯坦“物理實(shí)在論”。他通過(guò)融合哲學(xué)思辨與物理數(shù)學(xué)建模，將微觀粒子“點(diǎn)模型”修改為“旋轉(zhuǎn)場(chǎng)物質(zhì)球模型”，在復(fù)數(shù)時(shí)空框架下統(tǒng)一量子力學(xué)與相對(duì)論矛盾。
趙國(guó)求教授坦言：“科學(xué)需要哲學(xué)的翅膀”。在他提出的雙 4 維時(shí)空架構(gòu)中，復(fù)數(shù)波函數(shù)被賦予物理實(shí)在性，它是物理的：一個(gè)四維時(shí)空描述粒子自身結(jié)構(gòu)，另一個(gè)四維時(shí)空對(duì)應(yīng)微觀客體空間所在及實(shí)驗(yàn)觀測(cè)。微觀量子客體就描述在雙4維復(fù)時(shí)空之中。通過(guò)“場(chǎng)物質(zhì)球”的旋轉(zhuǎn)與質(zhì)量密度分布，量子概率被詮釋為時(shí)空轉(zhuǎn)換的自然結(jié)果，而非數(shù)學(xué)假設(shè)；量子糾纏、疊加態(tài)，純態(tài)，自旋等量子現(xiàn)象則獲得直觀的幾何解釋。這一理論不僅破解了波粒二象性、測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系、自旋等 12 項(xiàng)關(guān)鍵性難題，更消除了量子坍縮的數(shù)學(xué)困境，為量子力學(xué)奠定了實(shí)在論基礎(chǔ)。
“這就如同為神秘的量子世界精心繪制了一幅‘實(shí)體地圖’”。 美國(guó)波士頓大學(xué)終身教授曹天予高度評(píng)價(jià)道：“雙4維時(shí)空的建立，使量子物理有了客觀的本體論基礎(chǔ)。其開(kāi)創(chuàng)性探索對(duì)理解量子現(xiàn)象的科學(xué)實(shí)在論立場(chǎng)，提供了獨(dú)特的、決定性的支持。”。在他看來(lái)，若這一理論得到證實(shí)，其重要意義將與電磁場(chǎng)或夸克的發(fā)現(xiàn)相媲美，極有可能引發(fā)科學(xué)界的重大變革。法國(guó)科學(xué)院名譽(yù)主任研究員、華中科技大學(xué)訪(fǎng)問(wèn)教授，同時(shí)也是武漢光谷量子實(shí)驗(yàn)室總工程師兼總經(jīng)理的王肇中教授，目前正與趙國(guó)求團(tuán)隊(duì)深入探討合作事宜。雙方致力于推動(dòng)量子力學(xué)基礎(chǔ)理論，特別是雙 4 維時(shí)空量子力學(xué)基礎(chǔ)理論從抽象的學(xué)術(shù)研究邁向?qū)嶋H的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，力求讓前沿的科研成果能夠切實(shí)落地，為社會(huì)發(fā)展帶來(lái)新的突破與機(jī)遇。
武漢科創(chuàng)生態(tài)：從傳統(tǒng)工業(yè)重鎮(zhèn)到 “量子硅谷” 的蝶變
趙國(guó)求團(tuán)隊(duì)所取得的突破，無(wú)疑是武漢建設(shè)國(guó)家科技創(chuàng)新中心征程中的生動(dòng)注腳。作為華中科技大學(xué) - WISCO 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)理論研究的學(xué)科帶頭人，趙國(guó)求精心組建起跨學(xué)科研究網(wǎng)絡(luò)，成功吸引了眾多國(guó)內(nèi)外科學(xué)家紛紛加盟。
浙江大學(xué)物理學(xué)博士生導(dǎo)師、第三世界科學(xué)院中國(guó)協(xié)聯(lián)成員李康，在雙 4 維時(shí)空數(shù)學(xué)基礎(chǔ)領(lǐng)域造詣深厚、獨(dú)樹(shù)一幟；中國(guó)石油大學(xué)物理學(xué)研究生導(dǎo)師門(mén)福殿，退休前將雙 4 維時(shí)空理論引入研究生教學(xué)，收獲廣泛好評(píng)；美國(guó)波士頓大學(xué)物理學(xué)史學(xué)家、科學(xué)哲學(xué)家、終身教授曹天予，長(zhǎng)期擔(dān)任團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)教師，憑借其深厚的學(xué)術(shù)底蘊(yùn)與豐富經(jīng)驗(yàn)，為團(tuán)隊(duì)發(fā)展指引方向；法籍華人科學(xué)家王肇中教授，正全力引領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將基礎(chǔ)理論向?qū)嶒?yàn)技術(shù)領(lǐng)域拓展，指導(dǎo)推動(dòng)科研成果的實(shí)際轉(zhuǎn)化。
武漢大學(xué)桂起權(quán)教授，作為當(dāng)年武漢量子哲學(xué)共同體的發(fā)起人，曾高度評(píng)價(jià)道：“中國(guó)學(xué)者正深入挖掘、大膽改寫(xiě)量子力學(xué)的底層物質(zhì)基礎(chǔ)認(rèn)知，開(kāi)拓量子力學(xué)基礎(chǔ)研究的全新方向?！彪p 4 維理論誕生于武漢量子哲學(xué)學(xué)術(shù)圈，堪稱(chēng)本土基礎(chǔ)研究實(shí)現(xiàn)“從 0 到 1”重大突破的典范，這一觀點(diǎn)也得到了湖南大學(xué)物理與微電子科學(xué)學(xué)院原副院長(zhǎng)，現(xiàn)任學(xué)術(shù)委員會(huì)主任陳克求教授、華南理工大學(xué)哲學(xué)與科技高等研究所所長(zhǎng)吳國(guó)林教授的認(rèn)同。
當(dāng)下，武漢正全力布局以量子科技為典型代表的未來(lái)產(chǎn)業(yè)，相繼出臺(tái)了一系列扶持政策。在政策的有力推動(dòng)下，武漢已成功匯聚了 20 余個(gè)量子信息領(lǐng)域創(chuàng)新平臺(tái)，量子科技產(chǎn)業(yè)規(guī)模更是強(qiáng)勢(shì)突破千億元大關(guān)，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)工業(yè)重鎮(zhèn)向 “量子硅谷” 的華麗轉(zhuǎn)型。
圖文/張佑軍
