量子力學的「堂吉柯德」---熊玉科紀實

理論物理學發展背景

近百年來科學技術發展突飛猛進，而理論物理裹足不前，尤其是量子力學和廣義相對論兩者相互矛盾，宏觀物理與微觀物理竟然在邏輯上不是一個整體，成為物理學的核心災難，根本原因是量子力學、量子場論建立在薛丁格方程假說的基礎之上，因此，粒子物理如同霧裡看花，「剪不斷，理還亂」。量子力學是電子獨舞的科學，苦於找不到電子和宏觀的對應物，一直搞不明白真實的意義！於是各種假說和思潮粉墨登場，亂象叢生，數學推導冗長，其根本原因是缺乏第一原理，為建立簡單、優美、統一、自洽的的物理學，為建立簡單優美的物理學，哥倫比亞大學的格林教授提出：電子等粒子像一個小球，而它們的電場或磁場是圓柱的形狀，近看像個水管，遠看像個細線，這樣可以解釋物理學的矛盾，從粒子的場來看它是無限長，大小、位置、質量、能量、角動量等都是宏觀的，不確定的，對應波動性；從粒子的實體來看粒子是微觀的、有限的、有固定大小、它的位置、速度、能量、質量、角動量等是確定的，對應粒子說。因此，粒子是確定性和不確定性的、有限和無限的對立統一，這就是超弦理論的主要觀點，熊玉科1999年率先求證超弦理論假說，物理學界一片歡呼雀躍，吹散迷霧，迎來量子力學的春天，於2007年，並在山東省物理學會的推薦下獲山東省科技創新獎。熊玉科主要思想是：地球、磁鐵、電子等磁體、帶電體，曲線運動、轉動時，周圍的重力場、電場或磁場也一同運動。實體和場對應兩個速度、兩個質量、兩個能量、兩個角動量、兩個運動方程、兩個離心力和向心力等物理量。以前，物理學家只考慮其中一個，不約而同地忽視另一個。電子是最簡單的帶電體！因此電子、質子必然遵守以上規律，利用這個思想可以求證電子自旋假說，薛丁格方程、核力方程、超弦理論、暗物質等各種假說和難題。

熊玉科的工作意義在於，在保留量子力學規律前提下，把假說變成科學；簡化了量子力學的冗長複雜的計算，恢復物理學的邏輯美、簡單美。

熊玉科的生平

愉快的童年

熊玉科67年出生在牡丹之鄉吳店鎮的一個農民家庭，有個姐姐，長他十歲，其父熊福敬是一個地地道道的農民，四十五歲中年得子，笑開了花，一家人別提有多高興啦，當年生產隊唯一的自行車要賣，採用抓鬮的辦法，他不急不忙等到最後，哈哈，不要最好的，是最好的找到他，在當時誰家有個自行車那是令人羨慕和高興的事，大家都恭喜他雙喜臨門，兩年後有個妹妹，時隔兩年有個弟弟，一家人和和美美。他父親是個退伍老兵，1937年抗日戰爭爆發，他正在鋤地的他，鋤頭一扔，投「鋤」從戎，熊玉科的奶奶，撲過去抱住他，「兒呀！打仗是要死人的」，他說：不就是和鬼子拼命嗎？都欺負到門口啦，鬼子敢拼命我為啥不敢，不要人活啦，老人那他沒辦法，依然當兵去啦，由於他孔武有力、口才極佳、機智勇敢，在部隊很快當上偵查班長，大軍前進，摸排前進的道路，偵查敵情，屢立戰功，抗戰結束後轉業回家務農。每當吃飯時，他就唱軍歌，吃飯、睡覺和衝鋒都有歌，用筷子打拍子，「----向著頭顱砍去---」，他表情亢奮，昂著頭眼睛瞪得像張飛一樣，好像回到硝煙瀰漫戰場，衝鋒的樣子，有點老驥伏櫪志在千裡感覺，每當這時他母親匿笑「一萬遍啦」，他一板正經的說愛國主義要天天講、頓頓講，不要笑，這可是正經事。

詩歌一

黑雲壓頂北風嘯

虎狼聲聲嚎

長江在沸騰

黃河在咆哮

東海掀波濤

姐妹哭，魔鬼笑

妖魔鬼怪在舞蹈

華夏大地受煎熬

全民皆兵挖戰壕

萬眾一心驚風雨

優秀兒女磨尖刀

眾志成城撼五嶽

愛國激情被引爆

同仇敵愾泣鬼神

戰馬尖叫穿雲霄

中華精神在燃燒

熊熊烈火在燃燒

詩歌二

燈昏昏

帳深深

意沉沉

我本苦命人

生機更艱辛

臨行密密縫

勿忘慈母恩

顆顆辛酸淚

滴滴亡國恨

辛酸淚水能溶金

烽火伴星辰

青山處處埋忠魂

他像個隊長一樣帶著弟弟妹妹，作迷藏，挖地瓜，掏鳥窩，用舊蚊帳製作漁網捉小魚，挖泥鰍，好不愉快，冬天來啦，雪一下，可就兩樣了。拍雪人用辣椒作鼻子，妹妹找來用瓶蓋作眼睛，大雪不宜外出，就在家裡來捕鳥。等大雪像棉被一樣蓋了地面一兩天，鳥雀們餓極啦時候才好。掃開一片雪，露出地面，用一支短棒支起一面大的筐子，下面撒些米糠，棍上系一條長繩，人遠遠地牽引著，看麻雀下來啄食，走到竹篩底下的時候，將繩子一拉，便罩住了。但所得的是麻雀居多，也有白臉的「花和尚」。

明明看見它們進去了，趕緊拉了繩，跑去一看，卻什麼都沒有，費了半天力，捉住的不過幾個。父親是一會兒便能捕獲幾十隻，裝在麻袋裡亂叫亂碰。問他得失的緣由，他只靜靜地笑道：慢慢來不要急，等到它走到中間去再拉繩子。

他最害怕蛇啦，越害怕越想逗逗它，用小棍挑逗一下看它的表情，一次用小棍挑起一條小蛇，小蛇吐著信子，妹妹恐懼的一手捂著我的頭，一手捂著她的頭，躲在背後說「哥哥，聽說蛇會數頭髮，數完人就死啦，捂著頭髮小蛇就無法數數」。

經常帶弟弟妹妹去割草餵羊，先在地裡鑽木取火燒毛豆、地瓜和玉米棒，然後割草等到背簍很沉很沉的時候就回家，太陽西下，殘陽如血，唱著「太陽落，鬼推磨，逮住大人當饃吃，逮住小孩作湯喝」那恐怖的歌謠，到來小橋，那是幾個村子都經過的小橋，和幾個小朋友攔住瞎二爺講故事，二爺打仗傷了一個眼瞎，大家都喊二爺，也跟著喊二爺，二爺的故事很多很多，比如小白兔的嘴為什麼是豁的，小狗為什麼翹腿撒尿，小夥伴們聽得津津有味，迴腸盪氣，還有奇奇怪怪的鬼故事，想想就很害怕。

小學生時代

等到八歲的時候，到了上學的年紀，學校讓去上學，死活不去，他父親雖然是個嚴厲的人，但是很少打他，這次可是急眼啦，一鞋底狠狠打在屁股上，一邊說，不上學就打死你，之後再也沒有出去學校門。聽老父親講鄰村有個肖軍長，臺兒莊戰役他帶兵千裡奔襲，遲到半個小時，蔣介石要槍斃他，權力這個玩意不好玩，最好不當大官，權力大，好處大，其禍也大，好好搞點學問或者做點生意吧，聽從老師教誨要當科學家建設新國家，他是個說幹就「幹」的人，因為是玉字輩，父親給他起名字是玉闊，弟弟叫玉財，意識是希望過得闊氣一點，發財致富的意識，他把名字改玉闊為玉科，科學的科，相信科學有神奇的力量，玉財改為玉強，強大的強，我們那時的小孩有很多雷同的名字，強國，國慶等之類名字，這是時代符號，被人欺負怕啦，都希望民富國強。

三年級的時候，6月天氣炎熱，那天正好發紅領巾，他母親讓他帶弟弟妹妹去割草，背著跨樓來到小河邊的三叉河口，他發現一簇茂密的青草，一個手去鏟，鏟不動，兩個手用力鏟，一不小心一頭衝進湍急的激流，這下慌了神，他不會遊泳，等到沉入水底，就奮力一蹬，手撥著水，呼吸一次，然後又沉如水底，在此就奮力一蹬，手撥著水，如此反覆，河岸上的妹妹看到大哥處於危險之中，雙手扑打著哭喊著，驚慌失措又哭又喊，弟弟年幼天真，還以為大哥忽高忽低、若隱若現作迷藏逗他，無邪的咯咯笑，等他再次露頭時，大喊「喊人」，妹妹才恍然大悟，慌忙轉身，一溜煙跑回去，等到救兵感到，他也掙扎到岸邊，嚎啕大哭。經歷了人生第一次生死考驗，對於一個十歲的孩子未免太早了點，大難不死必有後福。

一次他砍一顆集體的小樹，作個「金箍棒」學孫悟空，他父親知道後，不準拿別人的東西，否則，砍斷你的手，嚇得他打哆嗦，以後每到貪心沉渣泛起，他都會想起他父親嚴厲的目光。

四年級的時候，熊玉科特別喜歡小白兔，於是就養了幾個白兔，到了白兔下了崽，他在兔子窩上方挖個洞，每天趁兔媽媽不在的時候，把兔崽拿出來觀察、測量它的體長、體重並作記錄，後來發展到十個多，一夜間不知被什麼可惡的動物給咬死完啦，第一次體驗到失敗的滋味。

他母親和藹可親，平易近人，從不罵街，十分勤勞，常常和他爸爸泡豆芽、或者作掛麵，一直到深夜，凌晨三點起來幹活，姐妹一起幫忙。她十分善良，一次她聽說鄰村毛莊有個危重病人，他母親和他帶著中草藥和雞蛋去慰問，噓寒問暖。一次到了收割小麥的時間，陰雲密布，天要下雨，大家都忙於整理小麥，她母親說：我們家人多，你到你堂大娘那裡幫忙，她無兒無女你應該先幫助她。他見母親經常逮住母雞摸雞屁股，十分期待的樣子，好奇的他問母親你幹嘛？他母親笑著說，雞屁股變硬時就要下蛋啦，雞的屁股簡稱GDP，那時小孩不讓吃雞蛋，只有姥姥來或者客人來時才能吃到雞蛋，一次趁大人都去地裡幹活，他「偷偷」拿兩個雞蛋和堂哥一起煮煮吃，很是高興，多年以後提及此事，饒有興趣，成為一段難得的佳話。

愛思考的中學生

上初二時，特別喜歡數學，買一本奧數認真研讀，從不問老師，培養獨立思考能力，還代表學校參加比賽。特別喜歡聯想，比如物理學到一個圓柱體容器內裝滿水，水的重力等於底面積乘底部壓強，馬上聯想到地球面積乘以大氣壓強等於大氣的重力，並且求出大氣的質量，後來發現1985年的高考有這個題目。學到相似三角形的知識，他用三角形的性質求出測量月球或星體到地球的距離，後來上了高中還真有這個題目。高中招生是劃片的，就是說無論學習怎麼樣只能到非常差勁的十五中，經常老師配不齊，這樣的好處是可以自由安排自學時間，他大量閱讀科普，徜徉於各類書籍，他經常提出一些稀奇古怪的問題，例如輪胎體積的求法，把輪胎像切香腸一樣切開，然後方向壘起來，就是一個圓柱體，就可以方便求出它的體積，他推廣到任意形狀，後來他把這個思路告訴教解析幾何的老師，老師驚奇的問：你爸媽在哪裡教大學，他羞怯地說：他們目不識丁。開學後一天他問同座周健，在地球的兩極立一個直尺，最多立多高？我認為可以立一個無限長的直尺；在赤道上，可以立一個半徑為光速除以角速度的直尺，若用手電如何？這個問題竟然為解決電子自旋難題埋下伏筆！離高考還有九個月時間，高三是拼命學習的時候，偏偏在這個時候，學校改成農業職業高中，天天學習養殖學、土壤學，肥料學等，學了兩個月，他不喜歡農學就轉到十中，考上菏澤學院物理系，當他聽說這個結果時，煩的他睡了一個半個月，認為教師太清貧，與理想嚴重不服，還是沒有效益的物理專業，與生產太遠，打聽到還可以往上考，就勉為其難上去啦。

科學發現之旅

到了菏澤學院物理系，知道了和名校的差距，知恥而後勇，下定決心努力學習，決定考北大的自然辯證法的研究生，專業課考自然辯證法、高等數學和普通物理，天天學到凌晨一點多，他的教室臨近大路，常常被路過的老師看見催促休息，他給自己增加哲學課，英語，還有好奇的相對論課，以三倍的工作量前進，以積財之心積學問，貪多嚼不爛，竟然有兩個科目補考，同學們當做笑話常提及此事。半年過去啦，有個同寢室的同學問：「老熊，我是哪個縣的」顯然看看這個書痴能有多痴，他竟然答錯啦，自然是哄堂大笑，他也苦笑一聲，考了幾年也沒有考上心儀的北大哲學系，反正藝多不壓身，只沒有白費勁的感覺，哲學看來無用實際上有大用，這次物理進步恰恰就是從哲學開始的，為量子力學研究提供有益的幫助，當學到量子力學的時候，愛刨根問底的他糊塗啦，百思不得其解，買來六本量子力學教材，波粒二象性和量子糾纏還是看不懂，後來看到有個物理學家說過，世界上沒有人真正懂量子力學，他心理才明白自己並不是笨人。後來學到電子自旋假說後，立即想到高中的那個在赤道上立一個直尺的理想實驗，在歷史上，1925年烏倫貝克和古茲米提出的電子自旋假設，泡裡、波爾、愛因斯坦等認為電子自旋不能用經典轉動解釋，原因是若把電子、質子當作一個繞中心運動的小球，經過計算它的轉動慣量比實驗結果非常小。若使它等於測量值的話小球「赤道」的線速度等於光速的幾百倍，這與光速極限原理相矛盾，一直找不到電子自旋與宏觀的對應物，近百年來電子自旋假說是科學界未解之謎。

參加工作以後，仍然堅持研究，一邊教書，一邊用國家的時間研究，為了彌補經費不足的問題，一次他父親不耐煩的說，一天到晚想發明，你應該解決生產中的問題，才有意義，咱家的豆芽壞啦，你想想辦法吧，於是買了幾種殺菌劑，對器具殺菌消毒，果然豆芽變得又白又嫩，開始惡補化學，一口氣開發一系列產品，創立神力化工廠，弟弟去推銷，家庭也脫貧啦，通過幾個項目的錘鍊，他弟弟也成為小有名氣的企業家，原來父母才是第一個貴人，他們指導人們進步，95年8000元買了電腦，這個錢數相當於教師兩年的工資，在菏澤成為第一個英特網用戶，利用網絡博覽群書，熱衷於收集書籍光碟，一個光碟又三百多本圖書，建立起家庭圖書館，解決了資料匱乏的問題。康熙說過，讀書不要被書所愚，荀子說過，信全書不如無書，他認為讀書的最高境界是修改圖書，床頭始終放著筆記本，隨時把靈感記錄下來。

在研究電子自旋的問題，顯然他們幾個大家都忽視了電場的物理量，學牛頓力學時，想當然忽視各種場的量，研究場的時候又忘記實體部分的量。在研究方法或哲學上出現失誤。他把他的思想寫成論文，去投稿，十多年竟然沒有一家報社雜誌採納，後來又找到教他電磁學的老師，老師說，我們這裡的老師都不搞這個研究，你去菏澤教育學院的蘭承榕教授吧，蘭教授是量子力學和相對論專家，他早年在山東大學物理系當教授，是蘇星北的學生，蘇是國民政府的科技顧問，愛因斯坦的徒弟，他建議鄧稼先、楊振寧、李政道去美國學習造原子彈的技術，因為蘭教授跟蘇關係密切，宣傳相對論，師徒二人同時打成右派，蘭教授就發配到菏澤教育學院教書，蘭教授在學術方面很有造詣，出版多部著作，蘭教授看到電子自旋的思想後，慧眼識英才，十分激動，這是量子力學的核心問題，它如果解決啦，諸多難題就會一了百了，用心修改一個多月，投稿到山師大學報，後來又連續發表四篇論文，2005年熊玉科的《超弦理論》在黃河出版海內外公開發行。2007年在山東省物理學會的推薦下，申請山東科技創新獎。歷時三十餘年，他終於明白，一萬天定律的含義啦，一萬天約等於三十年，十年剛入門，十年到中原，十年到高峰。藝術和科學絕對沒有妙手偶得，只有不懈的努力，力量來源於眼光，還有持之以恆，楊振寧說過，成功決定於，眼光、力量和堅持。愛因斯坦說過，我堅信物質的力量，但是在物質的盡頭永遠屹立的是精神。魚和熊掌不可兼得，舍魚而取熊掌也。

有個騎士小說，有個叫唐吉柯德的人物，打扮成騎士，拿著寶劍一心想匡扶正義，對著木車狂砍顯示英雄氣概，對著羊群衝鋒，顯示自己是個大英雄---很多人笑話熊玉科是唐吉柯德式的人物，諷刺他拿世界難題證明自己的「是個英雄」，面對大家冷嘲熱諷，親人的不解，他在詩歌寫到，--含著眼淚在奔跑，勒緊繃帶在衝鋒---自從獲得山東省科技創新獎，以後大家不再敢拿他的理論當笑話啦，多了一分期待，大家拭目以待。