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四川省委省政府決策咨詢委副主任,四川省人民政協(xié)理論與實(shí)踐研究會副會長,成都市社會科學(xué)界聯(lián)合會主席,四川省社會科學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師,享受國務(wù)院政府特殊津貼專家,中共十五大代表,美國《財(cái)富》全球論壇顧問,四川省縣域經(jīng)濟(jì)學(xué)會專家委員會主任。曾榮獲“四川省十大杰出青年”稱號、中國青年化學(xué)獎、國家教委科技進(jìn)步一等獎、中國青年科技獎、跨世紀(jì)優(yōu)秀人才培養(yǎng)計(jì)劃、中國國家圖書獎、四川省哲學(xué)社會科學(xué)優(yōu)秀成果獎等多項(xiàng)榮譽(yù)。在非線性系統(tǒng)學(xué)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)、科學(xué)哲學(xué)、政治學(xué)、政策學(xué)等方面有較多研究。
習(xí)近平總書記2024年4月23日下午在重慶主持召開新時(shí)代推動西部大開發(fā)座談會并發(fā)表重要講話。他強(qiáng)調(diào),要堅(jiān)持把發(fā)展特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)作為主攻方向,因地制宜發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)和新質(zhì)生產(chǎn)力,加快西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,打造具有地域特色的鄉(xiāng)村建設(shè)模式,發(fā)展各具特色的縣域經(jīng)濟(jì),培育一批農(nóng)業(yè)強(qiáng)縣、工業(yè)大縣、旅游名縣,促進(jìn)農(nóng)民群眾就近就業(yè)增收,因地制宜推進(jìn)城鎮(zhèn)化進(jìn)程,把旅游等服務(wù)業(yè)打造成區(qū)域支柱產(chǎn)業(yè)。
在全國文旅系統(tǒng),貴州最早把“爽”與文旅結(jié)合,提出“爽爽貴陽”的概念。圍繞“產(chǎn)業(yè)融合、旅游提質(zhì)”目標(biāo),貴陽構(gòu)建了“六爽”產(chǎn)業(yè)體系,提升了城市品牌和旅游能級。這“六爽”就是爽眼、爽口、爽心、爽身、爽購、爽游。習(xí)近平總書記指出,新質(zhì)生產(chǎn)力的特點(diǎn)是創(chuàng)新,關(guān)鍵是質(zhì)優(yōu),本質(zhì)是先進(jìn)生產(chǎn)力,本身就是綠色生產(chǎn)力。為學(xué)習(xí)貴州“六爽”經(jīng)驗(yàn),四川學(xué)界提出建立“爽學(xué)”和建設(shè)“爽村”的設(shè)想,取得了一些進(jìn)展。我們認(rèn)為,新質(zhì)生產(chǎn)力包括量子技術(shù)、量子場論,“爽村”建設(shè)是打造具有地域特色的鄉(xiāng)村建設(shè)模式的具體行動,是發(fā)展特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),促進(jìn)農(nóng)民群眾就近就業(yè)增收,把旅游打造成區(qū)域支柱產(chǎn)業(yè)的重要舉措。
那什么是“爽”?爽感又是什么?去年我們提出“爽是一種張量”,這是從數(shù)學(xué)層面表述“爽”,有了一種刻畫工具。今天,我們提出“爽是一種量子態(tài)”,闡述爽是激發(fā)態(tài)和共振態(tài),這就可以深入到微觀層面認(rèn)識什么是“爽”。從數(shù)學(xué)“張量”到物理“量子場”,完成了從形式到內(nèi)容、從表象到本質(zhì)、從宏觀到微觀的思考?xì)v程,能使我們的認(rèn)識得到深化。

爽字演變
爽及爽感,具有復(fù)雜性和多樣性,本質(zhì)上是能量的分布和沖擊。從甲骨文“爽”字可知,一人兩手提兩燈,爽與光(光子)有天然親緣關(guān)系。因?yàn)?/span>電磁場是光子,兩個(gè)帶電粒子之間的作用力是通過光子的交換來實(shí)現(xiàn)的。如果爽感是電磁作用,那么場景是:第一個(gè)帶電粒子放出光子被第二個(gè)吸收,而第一個(gè)帶電粒子的作用(信息)和光子同時(shí)傳到第二個(gè)粒子;第二個(gè)帶電粒子也放出光子被第一個(gè)吸收,如此繼續(xù)下去,就是相互作用,也是爽感來源。在提出光子概念后不久,著名科學(xué)家愛因斯坦提出對晶體中的振動進(jìn)行量子化,由此發(fā)展成第一個(gè)準(zhǔn)粒子概念──聲子。之后,列夫·朗道主張,各種各樣凝聚態(tài)系統(tǒng)的低能量激發(fā)態(tài)都可以用一組準(zhǔn)粒子之間的相互作用來描述。直到1928至1930年,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)物質(zhì)粒子也同樣可以視為量子場上的激發(fā)態(tài),就如光子是電磁場的激發(fā)態(tài),且每一種粒子都有其對應(yīng)的量子場:電子有電子場,質(zhì)子有質(zhì)子場等等。在此基礎(chǔ)上,費(fèi)米在1932年提出原子核本身雖不含電子,但在衰變的過程中,會在其周邊的電子場中激發(fā)出一個(gè)電子,就像光子可以在電磁場中被激發(fā)出來一樣。因此可以認(rèn)為,磁場能是爽源,爽感是能量作用,主要是光子的作用。



原子激發(fā)態(tài)示意圖李后強(qiáng)韓毅繪制
當(dāng)高能光子(如γ射線)進(jìn)入物質(zhì)后,可以發(fā)生三種效應(yīng)──電子對產(chǎn)生、康普頓散射和光電效應(yīng),同時(shí)還會產(chǎn)生"次級效應(yīng)"。例如,高能光子進(jìn)入物質(zhì),產(chǎn)生了正負(fù)電子對。產(chǎn)生的高能電子和正電子又可以產(chǎn)生軔致輻射,發(fā)射出高能光子。這個(gè)高能光子又能產(chǎn)生正負(fù)電子對等等,如此循環(huán)鏈接不斷。宇宙線的級聯(lián)簇射就是由于這類多級過程構(gòu)成的。人體是凝聚態(tài),由電子、核子等組成,本質(zhì)是由光子構(gòu)成,光子是可能正電子與負(fù)電子的平衡態(tài),因此爽是激發(fā)態(tài)、量子態(tài)和共振態(tài)。
爽感是主觀感覺,但也是客觀原因造成的,具有爆發(fā)性、瞬時(shí)性、延時(shí)性和記憶性 。感覺愉快、興奮、舒適、美好就是爽。究竟是什么因素引起爽感?要素很多,但抽象地看,就是能量的沖擊作用,電子能級躍遷,出現(xiàn)激發(fā)態(tài)、共振態(tài)。爽感與“庫柏對”有關(guān)。由約翰·巴丁、利昂·庫珀和約翰·羅伯特·施里弗三人提出(BCS理論獲得諾貝爾獎)“庫柏對”(1956年提出Cooper對概念),解釋了超導(dǎo)現(xiàn)象,原因是電子可結(jié)合成“庫柏對”,這是自旋相反的兩個(gè)電子的束縛態(tài)、結(jié)對體,記為(k↑,-k↓)。自然界的粒子只能分為兩類,即費(fèi)米子及玻色子,費(fèi)米子只能有一種狀態(tài),泡利不相容;玻色子是多種粒子同時(shí)共存,不遵守泡利不相容原理。玻色子的自旋都是整數(shù),費(fèi)米子的自旋都是奇數(shù)的一半。費(fèi)米子包括夸克,質(zhì)子,中子等,它們是構(gòu)成物質(zhì)的基本材料,而玻色子則是將這些費(fèi)米子粘合在一起的“粘合劑”,玻色子包括光子,膠子,W±玻色子,Z玻色子等,它們是相互作用(基本力)的傳遞者,通過玻色子傳遞相互作用使得費(fèi)米子得以凝聚在一起構(gòu)成基本物質(zhì)。我們可以想象費(fèi)米子是構(gòu)建大樓的不同類型的磚塊,而玻色子則是這些磚塊之間的水泥鋼筋,它們在組成大自然的物質(zhì)中發(fā)揮了各自不同的作用。這兩類粒子特性的區(qū)別,在極低溫時(shí)表現(xiàn)得最為明顯:玻色子全部聚集在同一量子態(tài)上,體現(xiàn)“集體主義”。費(fèi)米子則與之相反,更像是“個(gè)人主義者”,各自占據(jù)著不同的量子態(tài)。兩個(gè)電子不能同時(shí)在同一位置,電子是費(fèi)米子,光子是玻色子。從物質(zhì)構(gòu)成看,費(fèi)米子是 “組成物質(zhì) ” 的基本粒子(例如電子,質(zhì)子,中子這些都是費(fèi)米子),而玻色子(例如光子,膠子,W粒子都是玻色子)是在不同的費(fèi)米子之間傳遞相互作用的,玻色子有點(diǎn)像不同費(fèi)米子之間的郵遞員、快遞哥。玻色子的傳遞性質(zhì)使得它很容易被用一個(gè)場來表示,實(shí)際上,標(biāo)準(zhǔn)模型中的規(guī)范場都是玻色子場,滿足洛倫茨對稱性,而費(fèi)米子則直接使用波函數(shù)來表示。

玻色子與費(fèi)米子差異,李后強(qiáng)韓毅繪制
科學(xué)家能夠把兩個(gè)費(fèi)米子結(jié)合在一起成為具有玻色子性質(zhì)的“費(fèi)米子庫柏對”,這樣使費(fèi)米子對冷凝,成為費(fèi)米凝聚?!安I粣垡蛩固鼓蹜B(tài)”物質(zhì)由玻色子構(gòu)成,其行為像一個(gè)大超級原子。而“費(fèi)米子凝聚態(tài)”物質(zhì)采用的是費(fèi)米子,當(dāng)物質(zhì)冷卻時(shí),費(fèi)米子逐漸占據(jù)最低能態(tài),但它們處在不同的能態(tài)上,更像爬樓梯一樣由低到高占據(jù)所有可能的能級??茖W(xué)家設(shè)法將費(fèi)米子成對轉(zhuǎn)變成玻色子(庫柏對),得到“費(fèi)米子凝聚態(tài)”。人體由玻色子和費(fèi)米子構(gòu)成,爽感來自玻色子的傳遞,關(guān)鍵在“庫柏對”形成。因此,研究爽學(xué)必須要用好量子學(xué)。
目前看,研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)最充分的理論是粒子物理的“標(biāo)準(zhǔn)模型”,它是關(guān)于已知物質(zhì)的微觀最基本單元--輕子和夸克,最基本相互作用(三種規(guī)范相互作用:強(qiáng)相互作用、電磁相互作用和弱相互作用),產(chǎn)生粒子質(zhì)量機(jī)制--希格斯機(jī)制及其量子--輕子、夸克、希格斯粒子和規(guī)范相互作用的量子相互作用和轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)理論。純粹從能量角度研究宇宙行為的科學(xué)是理論物理學(xué)中的量子場論(Quantum field theory,簡稱QFT)。量子場論是結(jié)合了量子力學(xué)、狹義相對論和經(jīng)典場論的一套自洽的概念和工具,涉及許多基本原理和重要概念,包括波粒二象性、測不準(zhǔn)原理、光電效應(yīng)、希格斯場、能量包、庫柏對等。這些在爽學(xué)中都有應(yīng)用。在量子場中,特別需要關(guān)注的是“量子電動力學(xué)”、“量子色動力學(xué)”、“費(fèi)曼圖”、“希格斯場”和“標(biāo)準(zhǔn)模型”、“弦理論 ”等概念。理解了這些概念,我們就能透徹把握爽源與爽感的實(shí)質(zhì)。
量子(quantum)是現(xiàn)代物理的重要概念。即一個(gè)物理量如果存在最小的不可分割的基本單位,則這個(gè)物理量是量子化的,并把最小單位稱為量子。它最早是由德國物理學(xué)家M·普朗克在1900年提出的。他假設(shè)黑體輻射中的輻射能量是不連續(xù)的,只能取能量基本單位的整數(shù)倍,從而很好地解釋了黑體輻射的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。后來的研究表明,不但能量表現(xiàn)出這種不連續(xù)的分離化性質(zhì),其他物理量諸如角動量、自旋、電荷等也都表現(xiàn)出這種不連續(xù)的量子化現(xiàn)象。這同以牛頓力學(xué)為代表的經(jīng)典物理,強(qiáng)調(diào)連續(xù)性有根本的區(qū)別。量子化現(xiàn)象主要表現(xiàn)在微觀物理世界。自從普朗克提出量子這一概念以來,經(jīng)愛因斯坦、玻爾、德布羅意、海森伯、薛定諤、狄拉克、玻恩等人的完善,在20世紀(jì)的前半期,初步建立了完整的量子力學(xué)理論。絕大多數(shù)物理學(xué)家將量子力學(xué)視為理解和描述自然的基本理論,由此發(fā)展量子場論。

激發(fā)態(tài)示意圖,李后強(qiáng)韓毅繪制
量子場論將粒子視為更基礎(chǔ)的場上的激發(fā)態(tài),即所謂的量子,而粒子之間的相互作用則是以相應(yīng)的場之間的交互項(xiàng)來描述。每個(gè)相互作用都可以用“費(fèi)曼圖”來表示,這些圖不但是一種直觀視化的方法,而且還是相對論性協(xié)變攝動理論中用于計(jì)算粒子交互過程的一個(gè)重要的數(shù)學(xué)工具。換句話說,量子場論把世界看成是能量而不是物質(zhì),而且是由最小基本單位——量子構(gòu)成的系統(tǒng)。因此,我們的身體和我們的感覺都是量子化的,爽及爽感當(dāng)然也是量子化的,這是全部科學(xué)的基點(diǎn)和法則,沒有例外和驚訝。我們認(rèn)為爽學(xué)的理論基礎(chǔ)在量子場。爽是光電效應(yīng),由光子作用產(chǎn)生。光子有多種形式,不同光子的能量大小不同,由頻率或者波長決定。比如太陽光就是系列光子構(gòu)成的光譜??梢圆聹y,物質(zhì)就是由系列不同光子構(gòu)成,光子的能量和質(zhì)量可以相互轉(zhuǎn)化。人也是輻射體,在不斷吸收和釋放光子。

太陽光波譜示意圖,李后強(qiáng)韓毅繪制
在四個(gè)基本相互作用(強(qiáng)作用力、電磁力、弱作用力和萬有引力)之中,引力是唯一無法用量子場論來描述的。除去引力,另三種相互作用都找到了合適滿足特定對稱性的量子場論來描述。粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型,共發(fā)現(xiàn)了61基本粒子,但不能解釋引力和暗物質(zhì),并且都是明物質(zhì)。費(fèi)米子構(gòu)成物質(zhì)基本粒子:輕子和夸克;輕子包括電子、電子中微子、中微子及各自反粒子共12種??淇税◣в?種不同顏色的u、c、t上夸克,d、s、b下夸克,及各自反粒子共36種。玻色子傳遞相互作用的粒子:光子、w/z粒子、膠子、Higgs玻色子共13種。目前共計(jì)61種基本粒子。如果把引力子算上就是62種。理論物理學(xué)家在量子引力方面的各種嘗試,促使了1970年代弦理論的發(fā)展,希望解釋基本粒子的結(jié)構(gòu)和“四種力”特別是引力難題。1968年提出弦理論,最初是為了解釋原子核內(nèi)的強(qiáng)相互作用,基本觀點(diǎn)是萬物歸一,這個(gè)“一”就是同一種東西即“弦”。標(biāo)準(zhǔn)模型認(rèn)為61種基本粒子不可再分,但弦理論認(rèn)為61種基本粒子可以再分,最后是“弦”,用“弦”把61種粒子統(tǒng)一起來。世界上有意義的最小可測長度是普朗克長度,是長度的自然單位,是物質(zhì)的最小尺度,普朗克長度1.616x10-35米,即1.616x10-33厘米。弦的長度為1.62x10-35米,比普朗克長度稍大一點(diǎn)。弦理論認(rèn)為自然界的基本單元不是電子、光子、中微子和夸克之類的點(diǎn)狀粒子,而是很小很小的線狀的"弦"(包括有端點(diǎn)的"開弦"和圈狀的"閉弦"或閉合弦),弦的不同振動(能量)就產(chǎn)生出各種不同的基本粒子,能量與物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化。物理模型認(rèn)為組成所有物質(zhì)的最基本單位是一小段"能量弦線",大至星際銀河,小至電子、質(zhì)子、夸克一類的基本粒子都是由這占有二維時(shí)空的"能量弦線"所組成。正如小提琴上的弦,一定的振蕩模式或者共振頻率由波長準(zhǔn)確地刻畫。基本粒子長度在10-17米到10-28米之間,比弦長大得多,也比普朗克長度大,從弦到粒子中間沒有說明,因此研究弦如何直接產(chǎn)生基本粒子“這個(gè)大跨度”,中間還要哪些過渡態(tài)。弦理論需要高維度,一般是10維,有的需要26個(gè)維數(shù),版本很多。為了解釋引力,提出超弦理論,就是認(rèn)為玻色子和費(fèi)米子在更深層次是同一種東西,在底層上是統(tǒng)一的,這就是超對稱性。超弦理論有5個(gè)版本。為解釋引力,必須有引力子,其自旋必須為2,這樣才只有引力沒有斥力。如果自旋為1(如光子)就同時(shí)有引力和斥力。我們認(rèn)為這超弦可能是量子的存在形式,說明量子是二維時(shí)空的線弦,實(shí)際就是“莫比烏斯膜”(從1維到2維),因此具有“波粒二象性”,既是粒子又是波,變?yōu)椤澳葹跛弓h(huán)”(從2維到3維)。在高速運(yùn)動中,量子可能成為“克萊因瓶”(從3維到4維),因此很多現(xiàn)象我們目前無法解釋,原因在于4維空間的事我們還不清楚如何辦。這些都是從拓?fù)鋵W(xué)來談量子特征。弦論是現(xiàn)在最有希望將自然界的基本粒子和四種相互作用力統(tǒng)一起來的理論,它本身是一種具有“共形對稱性”的二維量子場論。簡單地說,共形場是一類具有標(biāo)度不變性的量子場。弦論表明,弦尺度非常小,存在著幾種尺度較大的薄膜狀物體。直觀的說,我們所處的宇宙空間可能是9+1維時(shí)空中的D3膜。這說明,爽學(xué)也是量子場論的分支,有可能用量子理論統(tǒng)一描述爽感及其他爽現(xiàn)象。因?yàn)樗彩且环N力量,甚至包括了四種作用力,從1維到2維,從2維到3維,最后到4維。爽感屬于弦論的研究范疇,可能與超弦有關(guān)。弦論是現(xiàn)在最有希望將自然界的基本粒子和四種相互作用力統(tǒng)一起來的理論,也能說明若干爽現(xiàn)象。

量子態(tài)示意圖,李后強(qiáng)韓毅繪制
爽應(yīng)該是一種量子態(tài)。所謂量子態(tài)(quantum state)指物質(zhì)演化過程中在某時(shí)刻的客觀存在的狀態(tài)。例如電磁波在某時(shí)刻的電磁轉(zhuǎn)化周期中動量和質(zhì)量的變化,我們就說其在該時(shí)刻能量的量子態(tài)。或者說,電子做穩(wěn)恒的運(yùn)動,具有完全確定的能量,這種穩(wěn)恒的運(yùn)動狀態(tài)稱為量子態(tài)。換句話說,量子態(tài)指量子系統(tǒng)粒子運(yùn)動的狀態(tài),由一組量子數(shù)表征,這組量子數(shù)的數(shù)目等于粒子的自由度數(shù)。人類社會在某時(shí)刻的狀態(tài)也是一種量子態(tài),它是表征人類社會在該時(shí)刻的相互作用狀態(tài)等等。我們知道,量子是不可再分的最小能量單位,"光子"就是光的最小單位。量子態(tài)通常也指宇宙物質(zhì)在量子化運(yùn)動過程的混沌態(tài)(表面無序、實(shí)質(zhì)有序)。爽感也是一種量子態(tài),處于模糊混沌狀態(tài)。量子化過程有混沌和有序兩種狀態(tài),二者可以轉(zhuǎn)變,量子有序態(tài)也叫可積態(tài)(可集態(tài))?,F(xiàn)代物理學(xué)中對量子的這兩種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變的邏輯關(guān)系理不清,才出現(xiàn)了所謂“量子糾纏”的說法。在奇特的量子世界里,量子存在一種奇妙的"糾纏"運(yùn)動狀態(tài)。在物理學(xué)上,每一次對糾纏光子的測量都會破壞原有的狀態(tài),就像冰淇淋,你必須嘗一口才知道它的味道。但當(dāng)你嘗了一口時(shí),冰淇淋就已經(jīng)發(fā)生改變。實(shí)際上,量子糾纏可能是“一幣兩面”,同一事物的兩種形態(tài),本身就是一個(gè)整體,并不是完全獨(dú)立的兩個(gè)粒子。“量子糾纏”是由于不明白或不理解量子相互作用而對量子現(xiàn)象的表述,涉及“量子態(tài)隱形傳輸”。這種傳輸?shù)膶ο笫切畔⒍皇俏镔|(zhì)。寶山村位于龍門山“神闕穴”,可能處于“時(shí)間隧道”上,或許能發(fā)生“量子態(tài)隱形傳輸”。

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