【探索趣闻】涉引力子物理学对医学的可能
路小栋
第二届“量子信息，演生时空模拟及量子拓扑物态”会议，2017年7月3日在湖南吉首大学召开。而第三届会议是决定将在哈尔滨工业大学举行。我们希望第四届“量子信息，演生时空模拟及量子拓扑物态”会议，能在中国科技城绵阳市举办。因为这类会议大家期待引发物理学新的“革命”，也与引力子的应用有关。而如何将量子理论和引力子结合在一起，其实引力子现象本身就是自然、宇宙管理万事万物的“天网工程”、“天眼工程”；“天网恢恢疏而不漏”也适用于自然、宇宙、地球的机制，量子引力通信，地球、宇宙本身就处在引力全息之中。
用激光全息摄影成像原理的三种性质来比较，引力全息也有类似特征。例如，激光摄影中需要两束相干光线的结合聚焦，这与引力效应研究需要完善引力子的功能和传输信道有联系。因为类似磁场和电场存在引力和斥力现象；电磁场纠缠、共振、传输可以用电磁波含虚数光子、电子解释。但引力产生引力波，引力波不是引力子，而是衍生时空和衍生几何现象。引力没有斥力，引力波能使两个物体靠近，也是靠物体后面的推力。而引力子是靠拉力，所以用绳子模型或棍子模型，可直观说明产生拉力要使用的工具和方法。但这也仅是引力的拉力直观模型。
类似“超距”的引力现象，还可以用无形的类似声音、电磁波、信件等信息、命令传输，结合类似战场战争指挥抓人、捕人、取物的模型，来说明韦尔张量和里奇张量的量子引力信息隐形传输机制，以及韦尔费米子和马约拉纳费米子涉及引力子，是类似前线的指挥员、组织者的角色。这里不需要绳子、棍子，只需要有类似经典、传统的信道传输，及社会追随的群体、个体纠缠，前线战争的指挥员、组织者自然在后方的指挥平台的驱使下，就会组织自己的队伍去完成类似引力的任务。
这里要说明类似激光摄影成像存在两条量子传输相干光线和路线，对应的量子引力信息隐形传输，信道仍然是两种。经典的是路径积分上的量子卡西米尔效应平板对链，以及真空量子起伏的虚、实数量子对。这类似物资后勤运输部队、民众支援前线队伍及路线等。量子信道是合在经典信道中的引力子，以及虚数超光速传输信息。这类似战争后方指挥部和前线指挥所之间，有时仍然有少量的指挥员、组织者交流、协调来往一样。即在引力现象中，引力子在路径上的少，聚在实体上的多。
再说激光摄影成像第二个特征的减维原理，是激光全息摄影描述的3维图景的所有信息，都能降维被编码到2维胶片上的明暗相间的图样上；反之，用这个胶片和两条相干光线又可以复现该3维图景。引力现象从这种三维变二维功能出发，提供了韦尔费米子和马约拉纳费米子的材料制作和产生方法的方向。
第三是激光摄影的图像还有“部分与部分、部分与整体相似”的全息特征，联系引力现象类似“天网工程”、“天眼工程”、“天网恢恢疏而不漏”，类似自然、宇宙万事万物的规律、机制的完整性、可分性、不确定性、精确性等对称的统一性，与自发对称破缺的统一性。南昌大学的研究生甘文聪在吉首大学会上，就提出从深度学习全息原理的角度去看待量子信息，演生时空模拟及量子拓扑物态的成果。
复旦大学吴咏时教授是既研究引力理论又研究凝聚态物理的专家，他认为量子计算机能联系衍生时空和衍生几何，这是中肯的。产生里奇张量引力的机制，能把量子计算机和量子引力通信连接在一起，可以用来研制“量子色动纠缠引力智能手机”。潘建伟院士等的星地量子通信实践，已解决了量子通信中的类似光速信道的量子密钥分发。如果“量子色动纠缠引力智能手机”能成功，实际这是一场“新工业革命”，其普及也是一项全球的“科学天眼工程”。薛其坤院士早指出，研究拓扑量子物态是制造更好电子器件的基础，韦尔费米子和马约拉纳费米子的发现，已说明这一点。复旦大学万义顿教授曾跟随加拿大圆周物理研究所的理论物理学家李.斯莫林攻读博士学位，斯莫林教授的圈量子引力论研究，就涉及环量子。所以万义顿教授重视拓扑量子物态凝聚态物理，与体现在量子信息和量子计算方面的量子技术未来的发展。而南方科技大学和北京大学的俞大鹏院士强调的对单光子、单电子等单粒子的控制，这与北京师范大学寇谡鹏教授研究的冷原子到拓扑绝缘体有关。这类研究是开初实现量子信息和量子计算的基础性工作，但引力子可以不是低温。
操纵好、用好量子手段，还有如做原子钟、精密测量，甚至可用来做癌症的早期诊断等许多应用，而将为人类带来巨大福祉。潘建伟院士说：“量子信息到了破土而出的时候”。这也可以说基础到：宏观和微观显物质粒子的共振、喷射、辐射，共鸣。借助粒子之间的碰撞、弹跳，棍子、绳子的推、拉等模型，理解的共振无超距作用的介子论；如音叉共振声音共鸣是空气分子的碰撞。即使麦克斯韦方程组中，用复杂的旋度、梯度、散度简化处理的电磁波，不需要另外的介质，也要用涡旋式线旋的圈套圈的链线，来类似解释是振荡电路中，变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场，由近及远地往复循环传播。说电磁波类似池塘水面投石产生的同心圆的水波，是需要介质的。而电振子辐射的球形波阵面，是单个粒子作直线运动，粒子群则呈球面向外扩散。电磁粒子质量部分的韦尔张量引力波，才类似绳线振荡的横波和纵波。把这种绳线振荡放在同心圆扩散的水波面，引力波图像的介子是什么呢？这是含有显物质粒子的实数量子起伏和暗物质粒子的虚数量子起伏，而不是甘为军教授说的是：涡旋引力场由变化的动力场所产生，动量场也可由变化的涡旋引力场产生。因为引力子是一种复数量子的粒子，属于玻色子类，它主要参加虚数超光速的量子引力信息隐形传输作用。
其实共振纠缠的是能量，而能量本身属于量子。在一个特定频率下，共振可产生比其他频率，以更大的振幅做振动，但它的能量来自哪里呢？或贮藏在哪里？实际就与物质的引力有关。引力又与暗物质有关。但暗物质不是随便可用的，否则就会乱套。当前的公开解释量子通信，是指利用量子比特作为信息载体来传输信息的通信技术。量子通信的内涵很广泛，量子隐形传态、量子密钥分配等都属于量子通信。但量子隐形传态是一种以量子叠加态编码的传递量子信息的技术，它首先要在信息传递的“本地”和“远方”两地间，建立量子纠缠，将要传递的“目标量子信息”与量子纠缠的本地方进行测量，远方的纠缠量子状态随即改变，即可将远方的量子态，重构成为“目标量子信息”。
在这个过程中，原先携带“目标量子信息”的物理载体却留在原处，不必被传送。这里联系密码学最基本的概论是“明文”与“密文”。密文是基于密码的“代替”和“换位”进行的。引力子和光子是物质世界的宝贝，也是物质发展的顶峰。物质的基本粒子、生物的基因结构、社会的语言文字，类似三大类型的密文密码，在这三大类型的各自领域，都实行的是公钥体制。体外可见的物体，都是“明文”。所谓公钥体制，是讲该体制的加密算法和加密密钥均可以公布于众，供加密者选择使用。而解密密钥由用户A自行秘密保管。从某种意义上说，在这三大类型各自领域属于的“明文”，是用“代替”和“换位”加密来区分。如人类社会除基因、地缘和信仰不同外，是以语言文字的不同，划分的民族、国家。“解密”是要懂得他们的语言文字，才能知道这种语言文字的公钥加密与自然“明文”的对应。
通过引力子的虚数超光速量子态隐形传输，安装的第一道“科学天眼工程”，具有全息、统一性。但引力子只是作为公共信道，没有加密与解密功能。量子真空的起伏，才对具有卡西米尔平板效应的各种粒子结构，起有间接作用的加密与解密，以及量子密钥分发的调控。所以天然的“量子色动纠缠引力智能手机”，在地球的任何角落，对任何自然物质原子量子来说，比人类使用高级智能手机还平等----微信流量在地球任何角落可使用且不用限制，也不收取任何通话费。自然引力通信与人工引力通信的是不同的。当然自然引力通信，类比用无线通信技术与计算机设备互联，构成可互相通信和实现资源共享的网络体系，它还超越无线局域网。
如家里电脑无线射频上网，和手机或平板电脑无线保真上网等，还要无线网卡、无线AP、无线天线等硬件设备的构建和终端。无线局域网不用通信电缆将计算机与网络连接，有移动通信灵活、可靠、兼容、保密、节能、小型化、低成本，电磁环境无要求，数据速率快等优点。但自然引力通信比此还更好。把人工引力通信，对比自然引力通信如何呢？作为人工引力通信，如果我国的墨子卫星上天，真的实行的是量子引力里奇张量隐形通信，而不单是做量子密钥分配文章，那么天地一体化对接的建立星地链路属于经典通道光速的量子叠加态编码，隐形传递高速量子密钥分发的、可使用“量子色动纠缠引力智能手机”的时代已经不远。
这种量子色动纠缠引力智能手机即使今后有量子计算机，也不能解密通信的内容；能解密的也仅是接收方的代码。量子卡西米尔平板间的韦尔张量收缩效应，与量子回旋间被绕离子核的非定域性里奇张量收缩效应，这两者的引力量子信息隐形传输机制和本质，是不同的，但又是统一的。原子模型中由原子核内质子量子色动化学构成的卡西米尔平板间的量子起伏，产生的收缩效应引力，这是属于负能量的作用力，发出的引力介子只能属于虚数超光速粒子。量子起伏影响核内质子量子色动化学卡西米尔平板间的收缩效应，类似摩尔斯电码电报编码的老式发报机，具有类似的量子“编码”效应。量子的概念，最早是由德国科学家普朗克在1894年提出的。我国2016年8月“上天”的“量子号”，创下了世界量子纠缠分发距离的记录，达到1200千米，实现了一个数量级上的突破。
2017年取得上海首个超越早期经典计算机的光量子计算原型机，还首次实现了10个超导量子比特的量子计算芯片。他们说再经过3到5年的努力，就可以操纵50个量子比特，量子计算机就可以超过目前最快的经典超级计算机。“墨子号”量子科学实验卫星，实现卫星和地面之间的量子通信，在国际上率先成功实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发，直接把此前的百公里级世界纪录提高了一个数量级。以往的量子纠缠分发实验只停留在百公里的距离。
有人说量子力学科学与玄学接壤，具有“手性”韦尔费米子的半金属能实现低能耗的电子传输；同时韦尔费米子具有拓扑稳定性，可以用来实现高容错的拓扑量子计算。但迄今为止，人类还没有制造出真正意义上的量子计算机，其中一个很重要的原因是目前，用于量子计算的粒子的量子态并不稳定，电磁干扰或物理干扰可以轻松打乱它们本应进行的计算。而马约拉纳费米子的反粒子就是自己本身，它的状态非常稳定。这些属性或许使量子计算机的制造，变成现实的一个关键，也意味着在固体中实现拓扑量子计算成为可能，这将可能引发新一轮电子技术革命，从而帮助人类敲开拓扑量子计算时代的大门。
早在1918年韦尔受爱因斯坦创新引力理论，改“牛顿-莱布尼兹导数”为“列维-齐维塔协变导数”，再创新力学理论。韦尔从微积分求导看出破绽：微积分的连续、光滑，却离不开微分的间隙，由此他也考虑通过“导数”，改为更广义的“列维-齐维塔协变导数”联络方式，来推导连续光滑积分间隙量子起伏类似的卡西米尔效应平板链，使引力和电磁力统一归化为几何效应，甚至是时空“几何效应”。他因知道老师希尔伯特，1915年挑战爱因斯坦广义引力方程失败，就学把牛顿-莱布尼兹导数类比列维-齐维塔联络，再把“L联络”和“矩阵L”类比电磁势的“联络”写的方程：Dt=?t＋Γxtx＋ A t 。这里韦尔创新的方程，由于韦尔原公式角标在网上不好写，与原公对照，只是角标t=μ，x=λ；Dt为协变导数，?t为牛顿-莱布尼兹导数。从牛顿-莱布尼兹导数变化到“协变导数”，只是多增加一项函数Γxtx为列维-齐维塔联络。这里联系麦克斯韦尔方程的是A t为电磁势，称之“规范变换”。因为A t作为“联络”，可以保证物理量在标度（尺度）变换下的不变性。
反过来看里奇的学生列维-齐维塔，是把里奇张量“收缩”变通为“联络”，表面上能自圆其说，是为保证物理方程在坐标变换下，保持形式不变。但他不如韦尔用电磁势的“联络”，除能说明尺度变换下保证不变性外，还有磁场磁力线和电场电力线这类形象，可联系解读“联络”。但从列维-齐维塔到韦尔、从爱因斯坦到希尔伯特的数学-物理联系，都没有注意到里奇说的圆周运动，与直线运动引力机制的不同。即使杨振宁教授在青少年时代，一开始学物理时，就有这方面的天才。
作为希尔伯特学生的韦尔，“韦尔张量”学确实在创新引力上，已成为规范场的先声。爱因斯坦心里不是滋味，他揪韦尔的“规范变换”理论是跟列维-齐维塔的抽象思维转，而不看韦尔张量也有的形象联系，批评韦尔是“每次围着一个圆周跳舞时，量杆都伸长了，那长度就没有意义了”。这是爱因斯坦把韦尔张量的“连续光滑积分间隙量子起伏，类似的卡西米尔效应平板链”的不变性，与列维-齐维塔的老师里奇的“张量引力圆周运动，两端有卡西米尔效应平板堆链” 的不变性，等同或不懂。爱因斯坦认为“不变性”的尺度没有更深层具体机制的图像配合，任意变换尺度，意味着长度会受到电磁场的影响，会不确定。爱因斯坦的批评，几乎断送整个引力子探寻物理的未来，而且首当其冲的受害者，其实就是韦尔和他自己。
但引力物理虽因爱因斯坦的影响，暂时放弃了韦尔的规范理论。但韦尔的“连续光滑积分间隙有量子起伏”的波动形象，思维毕竟光彩照人。1926年薛定谔创立量子力学的“波动版本”，就是对这种间隙量子起伏波动形象的首次“变通”；而且是走出“间隙”，具有局域和非局域的普适性。这一情况的改变，是电子可以用一个复数波函数来描述。其实复数描述微观物质，开创的是量子引力新物理的未来。
但遗憾的是，此时该复数波函数，只是作为可以经历任意一个模为1的复数变换U，可保证波函数的模不变。这里的现代物理之所以没有看到未来，是因为环量子的三大类自旋能证明：粒子波只能是一种概率波。因为要观察一个粒子，类似在一个环面上作一个标记，在环面质心不动的情况下，环面作三旋运动，在时空观察的粒子，是成几率波出现的。因为环量子的三大类自旋，可以同时连续与相互间不会影响的。而粒场波，是指路径积分局域或非局域波；它联系“0”量子起伏。由此海森堡测不准原理，与测量仪器的精度和技术的未来进步无关，只与“0”量子起伏的无数对实数和虚数，在路径积分的某时空观察有关。
粒子波和粒场波两者天然合一，像复数是实数和虚数的天然合一，所以薛定谔的量子力学方程不影响波函数的概率解释。而首先意识到这一点的，应该归功于德国科学家F?伦敦和H?伦敦两兄弟运用在超导电性上。1935年这兄弟二人根据超导体的两个基本性质的许多事实，即卡西米尔和戈特1933年至1934年最初关于超导体的热力学提出的二流体模型：超导体中的电子由两部分组成，一部分仍与普通导体中的电子相同，称为正常电子，遵从欧姆定律；另一部分具有超导电性，运动时不受任何阻力，称为超导电子。但称为描述超导电子运动规律的两个伦敦方程，是独立于卡西米尔和戈特提出的类似二流体模型的。特别F·伦敦早在1929年就认为：韦尔所考虑的“标度变换”，能被复数变换U代替的话，那么麦克斯韦方程组，就可以在量子力学中自动的出现。如此，电磁场就可以被解释为“规范场” 。
他的工作引起泡利的注意 ，1941年泡利总结量子力学规范变换的物理意义时说：波函数的规范不变性，事实上保证了电荷守恒。泡利这个说法，也直接影响到杨振宁：规范电荷守恒，联系到电子波函数的相位不变性。1943年至1946年杨振宁还在昆明和芝加哥做研究生时就想：越来越多的介子和各类相互作用的陆续发现，要建立一个原则来统一描述。他联系到1932年海森堡的SU(2)核子理论，也想把核子的同位旋守恒纳入规范变换的范畴。因为海森堡就把质子和中子，看作“核子”的两种同位旋状态。杨振宁认为，既然电子的电荷守恒，可归结为电子波函数的规范不变性导致电磁场的出现，那么核子的同位旋守恒也可由规范不变性决定。
按海森堡的质子和中子被考虑为核子的两个不同状态，核子波函数可以用2维的向量来表示，它是SU(2)表示的基。这个2维向量在常值的SU(2)矩阵变换之下的不变性，可导致核子的同位旋守恒，也类似于狭义相对论的情形；和对应麦克斯韦方程在L变换下保持的形式不变，导致广义相对论诞生的洛伦兹矩阵L，是时空坐标的函数。杨振宁的物理是考虑核子的同位旋守恒性还成立，也要把常值的SU(2)矩阵，换成依赖于时空坐标的SU(2)矩阵。只不过洛伦兹矩阵L的角色，被SU(2)矩阵替换。杨振宁把广义协变的思想，推广到了波函数的内部空间。
与广相对论的“定域化”一致，杨振宁也考虑将“牛顿-莱布尼兹导数”修改为“协变导数”。这如同薛定谔创立量子力学方程，走出韦尔的微积分规范场间隙，不再仅仅限于时空坐标的变换。但他却忽视了韦尔的根本出发点，是在数学几何拓扑类似卡西米尔效应平板及量子起伏的形象图解上的挖掘。当然杨振宁也联系过，陈省身的拓扑纤维丛图像。但杨振宁的物理更迷恋于数学的代数方程形式，并且没想到环量子三旋。当然，杨振宁由此追随韦尔，构造在电磁场的规范理论协变导数----现代物理的同位旋守恒，是在球量子面旋的自旋中，对所有相互作用，都认为是在同位旋的变换下，保持不变，以体现球量子面旋的万能。这一观点，真万能吗？
其实这不是爱因斯坦“广义协变原则”的自然扩展，因为即使狭义和广义相对论使用球量子，它们也需要认真区别球量子的自旋，是面旋和体旋两类；而环量子的自旋，是面旋、体旋和线旋三大类。杨振宁的功劳，是把同位旋不变性，用规范不变性这一术语所替代。1954年杨振宁在米尔斯的协助下，创立非阿贝尔规范场理论。杨振宁对韦尔规范场的创新和超越，是类似吸收卡西米尔和伦敦兄弟“二流体模型”解释，把韦尔规范场只是实数的一种相因子，推广为实数与虚数两种相因子结合。即将U(1)规范群的协变导数，从电磁场起，就构造成复数情形。这只需添加一个矩阵“场”函数，作为“联络”，就可以推广到SU(2)矩阵的平凡情形。
但要构造一个麦克斯韦方程的SU(2)“矩阵版本”，必须反映是所有矩阵类型规范场的统一数学结构。要构造SU(2)规范场“矩阵版本”的非阿贝尔规范场理论，以区别于平凡的阿贝尔规范场理论，刚开始困难是很大的。这类似墨比乌斯圈带是不平凡圈带，不是普通圈。而且它的圈带扭转，还要分左斜和右斜；左斜和右斜分别的旋转，还要分正转和反转，复杂类似李群结构。杨振宁和米尔斯只是沿用了韦尔规范场的提法，把包括复数和矩阵在内的导致波函数描述内部空间变换的全体，称之为“规范变换”。所有增加的相互作用在规范变换下，保持不变的相应“联络”，仍然称为“规范场”。杨振宁开始的目标，是去跟上发展核子弱相互作用量子场论版本的费米物理，也就把规范场理论定在可以描述核的强相互作用与弱相互作用上。这也他和李政道1957年，在弱相互作用上，能获诺贝尔物理奖的早先基本功。
杨振宁把他的SU(2) 规范场，用于解释质子和中子的弱相互作用，他从电磁场本身是规范场，如果弱相互作用也是规范场，认为规范不变性很可能导致相互作用之间的统一。所以杨振宁首先想到，质子和中子既然是核子的不同状态，核子从一种状态变化到另一种状态，是可以用SU(2)矩阵变换得到的。后来的量子物理正是沿着SU(2)矩阵依赖时空坐标以保证“定域性”时，协变导数的构造要求出现三个类似于电磁场的规范场W+、W-、Z。在这三个规范场中，W+和W-分别带正电和负电，Z不带电。质子和中子之间的互相转化，被考虑为弱相互作用的结果。
问题是，考虑W+、W-、Z是传递弱相互作用的粒子，这三个粒子也应和电磁场一样，质量必须为0，以保证规范不变性。在1957年获得诺贝尔物理奖后，杨振宁的弱相互作用规范场再推广受到挫折。因为泡利指出：质量为0，暗示的是长程相互作用，但弱相互作用是短程的。尽管泡利反对，杨振宁的SU(2) 规范场也被搁置，但现代物理是有“传染”性的。第一批“感染”的包括盖尔曼、施温格和他的学生格拉肖，他们都想用非阿贝尔规范场描述核力。第一个描述强相互作用取得成功的是盖尔曼，他的夸克模型可以看作他采用非阿贝尔规范场的前奏。施温格和格拉肖师生，学习杨振宁的想法，解释弱相互作用则集中于利用SU(2)规范场。
杨振宁早就念念不忘要修改1934年费米的弱相互作用理论，而1958年费曼和盖尔曼发展出不可重整的弱相互作用的“普适V-A理论” ，也是建立在杨振宁和李政道的弱相互作用理论的基础上。朗道构造场论模型描述超导电性时，也早在运用“对称性自发破缺”的概念，对超导电性凝聚态作解释。1960年南部阳一郎认为，超导的“对称性自发破缺”是破坏掉了超导电子的“电荷守恒”；电荷守恒被破坏，U(1)规范不变性也破坏；规范不变性被破坏，规范场的质量也就不必再为0。由此超导电子对的数目不确定，超导电子的电荷总量，也就不确定。
1964年希格斯的物理工作正是抓住这一点，将规范场获得质量用于“希格斯机制”，到2013年获得诺贝尔物理奖。1967年温伯格和萨拉姆采用格拉肖关于电子和中微子，是弱相互作用下轻子的不同状态；以及杨振宁和李政道的宇称不守恒，只存在左旋中微子和右旋反中微子等创新，“变通”出正确的弱电统一，是把左旋电子和左旋中微子，也看作同一种左旋轻子的两种不同状态，而右旋轻子只有一种右旋电子的状态 。温伯格特别说：弱作用和电磁作用，是同一种相互作用，它们一起使得左旋轻子发生状态改变的。温伯格认为，电子有质量，而中微子没有质量。因为类似于海森堡质子和中子的SU(2)版本，左旋电子和左旋中微子被看作同一种左旋轻子的两种不同状态，那么SU(2)对称性成立，左旋电子和左旋中微子质量应该相同。左旋电子和左旋中微子的质量不等，那么就破坏掉了SU(2)对称性。
温伯格也把“希格斯机制”运用到他的“弱电统一”模型中，使得SU(2)对称性发生对称性自发破缺，导致左旋电子获得质量，左旋中微子照旧没有质量，反而使W+、W-、Z这三个弱相互作用粒子，还获得质量。这是温伯格向格拉肖学习，变通“类似温伯格角”，得到正确的“温伯格角”，才预言了W+、W-、Z这三个弱相互作用粒子的质量大小的。而萨拉姆的“弱电统一模型”，也类似温伯格的模型。
强力的胶子，和引力的引力子，在变相上说，夸克的色禁闭和引力没万有斥力，它们这种的3维曲面空间圆锥体顶对顶，跟着的不是0质量或0电荷粒子，而是类似黑洞火墙的暗物质和暗能量壳层。它们的另一半圆锥体，夸克色禁闭里的是夸克海、海夸克、胶子海、海胶子。引力子没万有斥力，却有宇宙常数面的额外维的高维和多维。顶对顶的交点变成“壳层”口袋类似的空心圆球内外表面无破的翻转，这种两个圆锥体顶对顶属于双曲面的3维曲面空间，构成口袋“壳层”的量子或粒子，是类似量子密钥冗余码的暗物质，涉及的是多转子的束旋态。
但“空心圆球不撕破和不跳跃粘贴，能把内表面翻转成外表面”的证明，成为“赵正旭难题”或称庞加莱猜想外定理攻关，在民间50多年没有被撼动过。例如，在《求衡论----庞加莱猜想应用》一书中，创造和积累条件用庞加莱猜想分析弦膜圈说的极性二次量子化，把开弦和闭弦对应暗物质与暗能量粒子的变换和共形变换。“开弦”和“闭弦”分别对应的球与环，“开弦”产生“杆线弦”及“试管弦”；“闭弦”产生“管线弦”及“套管弦”。其“套管弦”类似“泰勒桶”、“泰勒涡柱”的形态结构，这是闭弦环面一端的内外两处边，沿封闭线不是向自身内部而是分别向外部一个方向的定域对称扩散，变成类似“试管弦”管中还有一根套着的管子。如果设“杆线弦”两端都一样是实体，为无极性。
但“试管弦” 两端却不一样：一端有“开口”，有黏住膜面的极性性；另一端无“开口”，不能黏住在膜面上，就无极性。同理，杆线弦和管线弦两端的不相通与相通等价，都属没极性。从黑洞火墙“壳层”到原子核、质子、中子“壳层”等，假设组成“壳层”的弦粒子类似试管弦，其管口是朝向“壳层”外排列，这种无数洞口排列组成的外壳膜面，其极性自然有吸引力，是产出火墙的层层叠叠的引力膜面。20多年来人们搜寻暗物令人信服的证据，也就是通过引力产生的效应，得知宇宙中有大量暗物质的存在的。现代宇宙学和物理学把宇宙的构成，想象为暗能量、暗物质和重子轻子显物质等三部分。
整个宇宙暗能量占73%左右，暗物质占27%左右。重子和轻子显物质占4.4%；这只占宇宙4%的部分，目前可从三旋理论，认知黎曼切口轨形拓扑的25种卡-丘空间模型编码，对应25种基本粒子推演出来。因为三旋弦论“泰勒桶”模型，说明物质和能量类似是由三个部分构成的：桶、流体、搅拌棒。而流体要装桶或要流动，以杆线弦及试管弦、管线弦及套管弦等4种结构对应，杆线弦是全封闭。只有试管弦、管线弦及套管弦等3种符合，占75%。可射影约73%的暗能量。剩下25%的杆线弦，如果射影约27%的物质，说明杆线弦射影的是搅拌棒和流体。
“千僖难题”之五的杨-米尔斯存在性和质量缺口：与庞加莱猜想外定理证明黑洞“火墙”和重子“口袋”壳层，对应夸克禁闭等四色猜想暗物质和暗能量一样。
“千僖难题”之六的纳维叶-斯托克斯方程的存在性与光滑性：涉及弦论的开弦和闭弦二次量子化联系宇宙的定性、定量分布暗物质及能量、显物质及能量，对应杆线弦及试管弦、管线弦及套管弦等4种结构和泰勒桶、泰勒球等模型的计算。
“千僖难题”之七的贝赫和斯维讷通-戴尔猜想：类似x2＋y2=z2的费马大定理和哥德巴赫猜想等一样涉及整数、素数、偶数和哥德尔不完全性的“数列楼梯”：任何偶数都可以表示成是两个自然数之和，两个自然数之和等式的个数就是这个偶数的一半，做成一种左右两列的楼梯模型，其实也对应口袋内再装口袋类似“8” 字一个“0”装入另一个“0”内面的示意图。设无限多的素数分布在内面口袋，除外无限多的整数偶数、奇数分布在外面口袋。该问题说有理点的群的大小，与如果z⑴等于0，那么存在解是无限多个有理点；相反如果z⑴不等于0，那么只存在有限多个这样的点，如此蔡塔函数z(s）在点s=1附近的性态，实际等价于空心圆球内表面向外表面翻转，要求内外“口袋”合成各半个普朗克尺度的无穷级数数理逻辑，合符需要体旋的量子点球，类似里奇流熵在一维虫洞中交遇的量子点证明。
杨振宁教授1978年7月6日在上海物理学会的演讲，和在我国《自然杂志》1983年第4期上发表的《自旋》一文中，他曾猜想：“自旋和广义相对论是以一种我们现在还不了解的、难以捉摸的方式深刻地牵连在一起的”。这跟我们早年提出的自然全息律及其主要概念----量子圈态线旋的想法，是相吻合的。按照此想法，在理论力学中补进量子圈态的基本知识，那么自旋就不是像今天理论力学中这样只有一种，而是三种：面旋、体旋、线旋，这就很容易理解自然界组织基本粒子的结构，是很经济的；也容易理解波粒二象性中的几率波解释。杨振宁教授在讲规范场简史的时候指出：1920年韦尔作的规范场分析，和1952年以后由海森堡所引进的一个最基本的观念，是把动量Pμ换成一个微分，前面乘上i不同。但韦尔当时的想法，基本上可以说是对的，只是差了一个i，即－1的平方根。
而杨振宁的规范场方程，含指数代虚数的函数，这实际也就包含有圆周运动，由此也暗含有圆周运动的痕迹，也与里奇张量的引力效应牵连。杨振宁教授说：“引力根据爱因斯坦的理论，是非欧几何的理论，这个理论毫无疑问是一个规范场，不过是什么样的一个规范场，现在还没有完全解决，里面还有一些复杂的物理的和数学的问题，还有待于大家的努力”。对于引力，如果赞成爱因斯坦无超距作用的观点，且物体的微观结构是作为类圈体组成的话，那么除了主体象圈堆外，物体外面还应该长“毛”，即外面飞散着无数长短不一、大小不拘的圈链和链套。根据物体质量大，毛就愈多愈长的道理，可以想象网挂在小质量物体上的圈链、链套，就比对方反网着的愈多，这可推算出引力就愈大。而如果距离增大，则由于长的毛就相对减少，即飞散在外的有些圈链、链套就显得短的道理，也可想象网挂在对方的圈链、链套就少，这可推算出引力就小。这种模式的原则，同样也适用于电磁荷的引力作用，但这不完善，正如日本物理学家汤川秀树，用介子模型解释无超距作用，虽然复杂化了相互作用力解释，但复杂化的背后是更简单。
但介子论不能具体说明引力如何类似拉力，以及为何引力子可以穿过多维时空。引力理论出现韦尔张量、里奇张量、庞加莱双曲张量以及贝里张量的区别，和分段协同解释。这虽然复杂化了，但背后仍然是更简单清晰。如牛顿万有引力定律公式，联系韦尔张量。爱因斯坦广义相对论引力方程联系里奇张量，实数光速引力子和虚数超光速引力子是成一半对一半的，且是以实数光速引力子的引力开始计时。再是暗物质的引力，可联系庞加莱双曲张量和夸克禁闭量等。因为从显物质和暗物质区分，用环量子自旋的面旋、线旋、体旋的符号动力学进行编码，在对夸克、胶子、电子等全部显物质基本粒子作“量子避错编码”后，还剩下4 /5的“量子冗余码”难以处理。如果环量子通过三旋编码，能建立一套夸克立方周期表，以“量子避错编码”对应全部显物质基本粒子，那么其余4 /5的冗余码，不是可以使暗物质有严谨的数学理论吗？自旋作为量子色动语言学，被看成编码，是一种量子符号动力学。
在物质、能量和信息的世界里，人们都认为物质、能量比信息更基本、更重要。其实这是假象，信息比物质、能量更基本、更重要，必须进行“编码”才可分辨出物质、能量、信息与暗物质、暗能量、暗信息，在对偶、有限、无限和有界中作的转换。即“编码”，是一切物质、能量、信息与暗物质、暗能量、暗信息的前提。因为从宏观非物质的语言编码，到微观物质的基本粒子的量子三旋编码，万事万物是构成各种各样的“编码”。这里我们有必要简介一下什么是三旋？
三旋根据的原理，是对称和对称破缺的普遍性，由此自旋、自转、转动等应有语义学上的区分。如设旋转围绕的轴线或圆心，分别称转轴或转点给予定义：（1）自旋：在转轴或转点两边存在同时对称的动点，且轨迹是重叠的圆圈并能同时组织起旋转面的旋转。如地球的自转和地球的磁场北极出南极进的磁力线转动。
（2）自转：在转轴或转点的两边可以有或没有同时对称的动点，但其轨迹都不是重叠的圆圈也不能同时组织起旋转面的旋转。如转轴偏离沿垂线的地陀螺或廻转仪，一端或中点不动，另一端或两端作圆圈运动的进动，以及吊着的物体一端不动，另一端连同整体作圆锥面转动。
（3）转动：可以有或没有转轴或转点，没有同时存在对称的动点，也不能同时组织起旋转面，但动点轨迹是封闭的曲线的旋转。如地球绕太阳作公转运动。
根据上述自旋的定义，类似圈态的客体定义为类圈体，三旋是（1）面旋：指类圈体绕垂直于圈面中心的轴线作旋转。如车轮绕轴的旋转。（2）体旋：指类圈体绕圈面内的轴线作旋转。如拨浪鼓绕手柄的旋转。（3）线旋：指类圈体绕圈体内中心圈线作旋转。如地球磁场北极出南极进的磁力线转动。线旋还要分平凡线旋和不平凡线旋。对此三旋理论称为的“线旋”，是分为三种的。因为线旋一般不常见，如固体的表面，肉眼不能看见分子、原子、电子等微观粒子的运动。不平凡线旋，是指绕线旋轴圈，至少存在一个环绕数的涡线旋转。如墨比乌斯体或墨比乌斯带形状。不平凡线旋，还要分左斜、右斜。不平凡和平凡线旋统称不分明自旋。
就凭这点知识，用编码处理暗物质能行吗？因为暗物质在宇宙中是一种颇有个性的粒子，它品质既不发光，也不吸收光线，但对恒星和星系的引力影响，为它的存在提供了强有力的间接证据。说白了，人们只能通过引力产生的效应，得知宇宙中有大量暗物质的存在。而暗物质存在的最早证据，就来源于对球状星系旋转速度的观测。现代天文学通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、微波背景辐射等研究，原子、分子、等离子体等熟知的重子物质，只占宇宙总密度的4％或5％；我们所认知的部分大概只占宇宙的4%，宇宙密度的95％以上是尚不为人们所了解的暗物质，占了宇宙的23%，还有73%是一种导致宇宙加速膨胀的暗能量。
三旋的面旋、体旋和线旋等三种旋，分正、反转两类共用的6类标记，用排列组合公式，按6个每次取3个计算，是共120个。从“目的环”三旋在自然界存在的这120个数学排列组合编码，对应宇宙中物质总量。其中“量子避错编码”24个，只占1/5，用来对应普通物质总量。因为属于显物质的标准模型粒子“量子避错编码”，正好只占24个，既可以质量为0，也可以不为0。其剩下的4/5 “冗余码”，也正好作为玻色子的暗物质。但这种编码排列组合的符号，因其反泡利不相容，只能暂时看作代表的类似弦论和量子场论，是三个弦线圈的复合“混杂堆积”成的旋束态。反之，避错编码用的面旋、体旋和线旋3个标记的夸克，只是一个弦线圈合理有序复合的数学排列组合编码，同时它们还可作数学排列的6种编码，能给夸克的“色荷”编码留有位置。因为这种排列变换，代表的是一个组合编码中的面旋、体旋和线旋起始顺序不同。对于标准模型粒子避错编码符号代表的这一个弦线圈，是完全变成的一个旋束态的。所以问题返回来，还是“冗余码”本身属于编码悖论，它是“不合法”的编码，是否应该放弃？还是能扶正，作暗物质来编码吗？
解决了以色列魏兹曼科学院院长哈热瑞1983年提出的夸克和轻子内质量“奇迹般”相消的难题。这是哈热瑞在解决了零质量问题后，却遇到了超对称使质量的手征性发生对称性破缺的问题。这种把质量与手征性联系起来的方法，是因经典量子力学对粒子自旋“纯态”与“混合态”的定义，有不完善之故。例如，考虑自旋1/2粒子，如电子、质子、中子、夸克的单个自旋态的非常精确的几何性质，这种性质也一般地理解为二态量子系统的性质。以地陀螺旋转类似的球体描述，对自旋1/2的有静质量的粒子，如果用北极来表示自旋态，箭头向“上”；南极表示自旋态，箭头向“下”；自球心沿半径指向外的轴表示一般的自旋态，箭头向“倾斜”，这也可看成箭头向“上”和箭头向“下”的一种线性复合。
由于这类数学运算变得复杂，量子力学不把密度矩阵看成是“实在”，而只是一种有用的工具。反过来看环量子三旋，从结构信息上来说，即使在宏观领域，人工克隆三旋类圈体结构也是不容易的。一个球量子自旋是比复杂的环量子三旋组合还简单的粒子，所以一般都是在交换信息上谈论“三旋”，并靠分解为多粒子的单项自旋来描述；球量子自旋“纯态”与“混合态”的百衲衣，是环量子三旋需要的相互借鉴。由此希格斯场与类圈体自旋，如体旋“翻转”是有联系的。光子在真空运动时，光速大约是每秒30万千米，静止质量为零，无任何其它实性粒子的运动速度可超越。但在激光冷却的玻色凝聚现象中，能把光子运动的速度降下来，那么此时光子的静止质量是否就变得不为零？此困惑对质量的本质提出了一个如何定量的问题。正是在这种背景下，哈热瑞的无质量粒子的手征性判定，发现总是源出于某种对称性原理或守恒定律。因此说，要解决这个困难最根本的是要找出这种情况下的一种对称性，这使哈热瑞想到夸克和轻子的另一种性质：每个粒子都有自旋或内禀角动量，它的大小，等于1/2个角动量的基本量子力学单位。
当一个自旋1/2的粒子沿着直线运动时，如果沿它的运动方向看去，它的内禀旋转既可以是顺时针，也可以是逆时针的。如果自旋是顺时针的，我们说粒子是右手的。这是因为，当右手曲卷的四个手指和自旋同方向时，姆指标明的恰好是粒子的运动方向。对一个具有相反自旋的粒子，左手规则描述了它的运动，我们称它是左手的。哈热瑞在寻找对称性时，想到这种对称性必定和手的方向性有关。并且，跟其他自然界的对称性一样，手征对称性也有一个和它相联的守恒定律：右手粒子的总数和左手粒子总数决不能改变。而在质子、电子和类似粒子构成的通常世界里，手的方向性或手征性是很明显不守恒的。这可以通过一个简单的假想实验来说明。设想有一个观察者，当他被电子追赶上时，他正沿着直线运动。
当电子超过他而远离时，他注意到电子的自旋和运动方向是用右手规则联系的，即当右手的四个手指卷曲向着自旋的四个方向时，姆指指示的就是运动的方向；但如果观察者加速追赶超过了电子，他就要回转身来观察电子（在实际观察中也许他不知道自己转了身），在观察者的参考系中，这时电子的手征性就变了。因为电子的自旋方向并未改变，结果，它的运动是用左手规则描述，因此手征性是不守恒的。但是存在着一类粒子，这类假想实验对它们并不适用，这就是无质量粒子。因为一个无质量粒子必定总是以光速运动，决不会有比它运动得更快的观察者。
因而，无质量粒子的手征性是一个独立于观察者参考系的不变性质。并且自然界中没有一种已知的作用力能改变粒子的手征性。因此，如果世界仅仅是由无质量粒子组成的，就可以说这个世界是具有手征对称性的。哈热瑞设想夸克和轻子内质量的奇迹般相消，就是从这里着眼的：如果前夸克是无质量粒子，它们的自旋是1/2，并且仅仅通过交换规范玻色子发生相互作用，那么描述它们运动的任何理论肯定是有手征对称性的。然后，如果无质量前夸克结合起来形成自旋1/2的复合粒子----夸克和轻子，手征对称性就有可能保证。复合粒子同其内部的前夸克的巨大能量相比仍然是无质量的。由此而来，联系无静止质量的光子，哈热瑞的意思就是光子是手征守恒的粒子。反过来，有了手征守恒判别粒子的静止质量有无的这个初级入门标准，粒子的运动速度就成了第二性的判别粒子的静止质量有无的标准。
即光子的运动速度在低于它的真空运动速度下，不管它用什么办法，只要它的手征守恒性不变，它的静止质量也可能是零。但问题仍没有全部解决。因为要把手征对称性从无质量前夸克的世界，推广到由复合夸克和轻子构成的世界，并为由无质量组元组成的复合状态所遵从，常会遇到自发破缺对对称性的破坏。所以哈热瑞才声称：“暂时还没有人成功地构造一个夸克和轻子的复合模型，其中手征对称性被证明是不破缺的。无论是前粒子模型还是原粒子模型，都还没有解决这个问题”。
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（摩罗编辑）
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