量子计算的定义范文
时间：2023-12-27 17:53:38
导语：如何才能写好一篇量子计算的定义，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：计算机网络；改进量子进化算法；路由选择
当今社会是一个数据化时代，计算机网络技术已经应用到社会的各个领域。对于在已知网络的各个节点的通信需求下，怎样选择计算机通信网链路的高效路由，这一受到多个条件约束的杂乱非线性规划问题，在传统的数学理论中尚未得到有效的解决方法。面对这个问题，传统的算法都存在一定的局限性，计算也比较复杂，在很多条件限制下都难以发挥其作用，无法给出满意的解决方案。本文主要是对改进量子进化算法在计算机网络路由选择上的应用进行探究。
一、计算机网络路由选择意义
传统的计算机网络路由的选择方式主要有爬山法、梯度法、模拟退算法以及列表寻优法，但其都具有很大程度上的局限性，受到的限制条件也比较多，不能有效地发挥其作用。网络路由选择的定义主要有：在已有的计算机网络拓扑和网链路通信容量以及各个节点需求的情况下，对各节点的网络路由进行确定，以最大限度缩小互联网的时延性。这种路由选择方式，可在选择过程中采取一些简化工作，假设网络通信节点的数据包完好无缺，不受通信容量影响，报文长度则以实际指数分布为基准，来进行路由选择。
二、计算机网络路由选择中改进量子进化算法的应用
（一）量子进化算法的概述及算法流程
量子进化算法是由量子计算和进化算法结合而来，其运算方式为，在确定量子矢量的情况下，用量子算法的比特编码来表示染色体，并以旋转门和量子非门来进行染色体的更新，据此让目标得到最优解答。
在进行计算中，可以采用矩形阵表示量子染色体，设其长度为m
量子进化算法流程主要有以下几个步骤：
首先，将种群Q（t）初始化，设t=0，并测量种群中的每个个体，得到种群的状态P（t）；其次，对P（t）的适应度进行评估，将最佳个体状态和适应值进行记录；最后，采用
While非结束状态do，
begin
1、t=t+1；
2、对种群进行测量Q（t-1），其状态为P（t）；
3、进行P（t）的适应度评估；
4、对Q（t）采用量子门进行更新换代，记录后代种群Q（t+1）；
5、对每个个体的最佳状态以及适应值进行记录。
End
End
（二）旋转角的优化调整
（三）函数调整优化
采用租户优化的办法可以知道各基因间的相关性不大，基于这一特点对量子位进行定义：
表1 优化方案
分析表1的内容可以知道，这种旋转方案能够让搜索结构逐渐走向最优化，收敛速度也得到提高，在此表中只列出了第一象限内的 ，其他象限内的 情况可由此进行推断。
（四）仿真测试
以仿真实验的方式对以上的分析进行检验，与传统的量子进化算法为比较对象，证明改进量子进化算法在计算机网络路由的选择性能存在优越性。仿真实验的结果如图1；
图1 改进算法和传统算法的对比
根据此图能够看到，改进量子进化算法在寻优性和收敛性上明显优于传统的量子进化算法，在计算机网络路由选择的应用中，改进量子进化算法的综合性能也比传统的量子进化算法优秀。
结束语
计算机网络路由选择的改进量子进化算法，是在传统的量子进化算法的基础上进行改进的，通过仿真测试可以知道，经过改进的量子进化算法在寻优搜索和收敛速度上存在一定优势，很好的解决了互联网计算机路由在选择上面临的约束条件多、杂乱非线性规划等问题，很大程度上为互联网通信网链路的最佳路由选择提供了帮助。
参考文献
[1]宋明红，俞华锋，陈海燕.改进量子进化算法在计算机网络路由选择中的应用研究[J].科技通报，2014（01）：170-173.
[2]赵荣香.改进量子进化算法在计算机网络路由选择中的应用探究[J].科技传播，2014（24）：148+152.
篇2
注意教材书（文献［9］）已有"辐射场"及"能量场"的物理学概念。但囿于理论局限，使得教材书对这种场的描述是静止的（机械的）、孤立的（与物质世界无必然联系的）、无源的（原因不清），因而也是抽象的（没有物理意义的）。
上已证明，原子中能量量子化的根源是原子核，量子化是原子核自身性质。值得物理学注意的是，原子核这种性质并不孤立存在，它同时还严格地规定着所有外部世界。因而使得电子、原子、分子、物体、天体、宇宙都只能有唯一稳态位置和结构。这就是大自然最基本的内在本质规律。也就是普适方程即（20）式所揭示的规律。
那末，具体规律是什么呢？请看：
4.2 辐射能场（存在）定理
研究表明，辐射能场准确存在可用定理表述。
〖辐射能场定理〗:任何粒子（含场粒子及天体，无例外，下同）在其周围都形成（存在）一种辐射能场，这种辐射能场可用普朗克常数 ? 和量子数 n＝0,1,2,3… 准确具体描述。在微观辐射能场表现为量子化，在宏观则表现为大量粒子的简并统计结果。
4.3 辐射能场实质
辐射能场实质系以粒子为中心，向周围空间抛射场粒子流（这里主旨中性场粒子流，对于电磁场当有别论），这种场粒子流经电子集约化就成了光子。研究也表明，任何光子包括 X 射线都准确如此。参见（15）式，据此不难描述任何光子的自身结构。并且可以证明任何光子的静止（如可能）质量均不为零。认为光子静止质量为零，还是量子力学根据"相对论"瞎子摸象猜测结果。
这已表明光子的真实粒子性。并可准确具体证明，所谓波动性实际上是普朗克常数与量子数相互作用的一种客观表象，任何光子都不存在任何物理意义上的波动属性。
4.4 辐射能场形象
研究表明，辐射能场形象与点光源的光通量完全一致。对于原子核，其辐射能场可用图（3）准确表示：
图中箭头方向表示辐射能流方向，其线密度表示能流密度，n为量子数。
4.5 辐射能场性质
研究表明，辐射能场实质系以光速抛射场粒子流（粒子上限为中微子），故，辐射能场具有排它性。原子核的辐射能场首先排斥核外所有电子，任何电子也因此未能落到核上，这是事实。所以，电子未能落到核上量子力学的任何解释都只能是自欺欺人的胡言乱语！也所以，玻尔对电子的担心完全多余。
需要指出，辐射能场这种排斥作用，通常主要表现为能量形式。相形之下排斥力效应很小，一般可忽略。这与太阳光辐射的能量效应十分明显，而太阳光的压力效应十分微小，完全相似。不过在研究宇宙膨胀时，完全不可忽略天体辐射的斥力效应。就是说，"宇宙斥力"存在。然，囿于历史和理论局限，爱因斯坦在提出宇宙斥力概念后，又不得不自我否定。
4.6 原子核辐射能场数学表达式
大量研究表明，原子核（质子）的辐射能场数学表达式准确为：
E ＝ n2·h2 ／ 2mP·r2 ―――――――― (21)
式中 h 为普朗克常数，n为量子数，mP为质子质量，距离为r＝0∞，需指出，辐射能场场强 E 具有能量量纲（这是因为使用因子 h 结果），其数值则为 r处单位面积上的能量。
注意：该式与（64）式有必然联系，但物理意义微妙不同，且具有丰富物理内容（略）。
研究还表明，由此电子所得到的原子核辐射能场能量准确地为：
E ＝ n2·?2 ／ 2me·r2 ――――――― (22)
注意：这也就是玻尔量子化条件。
式中 me 为电子质量，不难看出普朗克常数 h＝2π? 紧密地联系着质子和电子。
已很明显，量子力学与玻尔相比，玻尔正确，量子力学谬误！
并且由（21）、（22）式不难看出，当量子数 n＝0时，E＝0。 需指出，这是物质结构非常状态。参见图（3），在 n＝0 时，原子核没有了辐射能场，原子核不再有排斥电子的能力。于是，电子必然落到核上。研究表明，这就是宇宙到达最低温度--宇宙奇点的情况。于是，原子中发生比核反应还强烈的变化，结果原子爆炸--物质爆炸--宇宙爆炸！这就是宇宙爆炸原因，由此也不难了解宇宙过去。
可悲的是，量子力学竟将量子数 n＝0 也定义为原子的一种稳定状态。可歌呼？可泣乎？灾难，罪过！阿们--
4.7 辐射能场的实验验证
4.7.1 太阳的辐射本领已足够大
目前世界公认太阳发射本领（文献[2]）为3.8×1033（尔格/秒），这相当于太阳每秒抛射出质量为 m＝4.2×109(千克) 物质。但如上可知，太阳实际发射本领远大于此。因为太阳光仅是辐射能流的一部分，这种能流粒子上限为中微子。
4.7.2 宇宙正在膨胀
宇宙正在膨胀，表明"宇宙斥力"存在，这是宇宙中心辐射能场性质。宇宙正在膨胀恰系宇宙中心辐射能场的客观真实写照（或曰照片）。
4.7.3 "太阳风"的存在
文献 ［10］介绍的"太阳风"正是本文定义的太阳辐射能场，太阳风就是太阳辐射能场的客观真实写照。该文献给出了对太阳风考察的卫星实际探测结果（文献图示略）。这可谓太阳辐射能场的真实实验验证。
4.7.4 第四个验证是，任何原子中任何电子均未能落到核上，这是事实
不仅如此，人为方法：高能阴极射线、X射线或高能加速器也很难将电子打到原子核上。这绝非因碰撞截面太小，总会有几率。实际上正是由于原子核具有排它性的辐射能场排斥效应所致。由（22） 式可见，电子得到的原子核排斥能与距离平方成反比例。在核半径处排斥能十分巨大，以致可忽略静电引力能。简单计算表明，电子必须具有200倍C(光速)才可能到达核半径处。也因此，玻尔对电子的担心完全多余！
需要指出，对此类问题，量子力学仍会故伎重演--狡辩。但经如上及以下分析论证，量子力学纯系主观臆造，对物理学实质问题全然无知，已经使得量子力学的狡辩不再有任何效力。
4.7.5 第五个验证是人们熟悉的，然而又不熟悉的，这就是气体压力
量子力学会立即反驳说："气体压力来自分子热运动和碰撞" （文献[8]）。需指出，这种解释充其量只能算作表面化非本质解释，作为哲学或市民语言尚可，但不能作为物理学家语言。在严格物理意义上说这种解释是自欺欺人的。这种解释实际上并不清楚分子热运动的实质和根源，更不知温度对单个分子的意义是什么。量子力学（文献 [8]）以公开宣称："对单个分子温度没有任何意义"。
这是因为量子力学有一剂灵丹妙药--波函数Ψ --量子力学家主观意识，就可以包治百病。温度与这灵丹妙药无任何联系，在灵丹妙药中没任何位置，所以温度没有用处。也所以量子力学结论：对于单个分子，温度没有意义。
但是，只要神经不错乱，人人都懂得，既然宏观温度是大量分子集体贡献，怎么能说单个分子没有贡献？单个分子又怎能摆脱温度环境？这与人对社会贡献完全一致，能说个人对社会的贡献没有意义吗？！
大量研究已经表明，温度概念同样也有极为丰富的物理内容。温度问题同样也贯穿全部物理世界全部内容。并对此可做如下结论：
普朗克常数 h＝2π? 与量子数 n＝0,1,2,3…好比一对孪生兄弟，他们共同贯穿全部物理世界全部内容，并且，宏观温度 T 就是量子数 n＝0,1,2,3… 的照片。
注意，此结论在确切物理意义上正确。
研究还表明：分子热运动及分子间斥力的实际根源正在于原子（核）间排斥能场相互作用的结果。并可得以下具体结果：
PV＝∑Ei ―――――――――――――――― (23)
式中PV为气体压力势能，Ei为单个气体分子的辐射能场能量（推导略）。这种严格关系唯一证明分子（原子）辐射能场客观存在。此时并唯有此时辐射能场的排斥力效应也十分明显，这就是气体压力。
第五章 大自然内在本质规律二
5.1 大自然内在本质规律之二--潜动能客观存在
研究还表明，这种规律正确存在也可用定理表述：
5.2 潜动能定理
〖潜动能定理〗：任何质量为 m 的物体（含场粒子及天体）当以速度 V 运动时，必有潜动能存在。若以符号 T2 表示则为：
T2 ＝ （1/2） mV2 ――――――――――― （24）
可见，潜动能在数值上与物体经典动能（机械动能）相等。现将经典动能定义为显动能，并以符号 T1 表示之：
T1＝ T2 ＝（1/2） mV2 ―――――――― （25）
那么，可以定义物体运动全动能，以符号 Tm 表示则为：
Tm ＝ T1＋T2 ＝ mV2 ――――――――― （26）
如果，质量 m 以光速 C 运动，其全动能必为：
Tm＝ mC2 ＝ E ――――――――――― （27）
看！这就是遐迩闻名的爱因斯坦质能关系。这已表明，爱因斯坦质能关系只不过是物体（粒子）运动全动能之特例！然而，不仅爱因斯坦本人，而且后人至今都不清楚质能关系的物理意义。可（27）式中 E＝mC2 的物理意义是再清楚不过了！
5.3 潜动能的物理意义
研究表明，潜动能普遍客观存在，实际上它是物体（粒子）运动时的伴随能量。由于潜在性，低速时或直观上人们难以发觉。只有在高速时才明显表现出来，所以人们至今尚不知晓。
研究表明，潜动能实质也是一种辐射能场，这种场粒子上限亦为中微子，对中微子目前尚不能检测，这也是人们尚未发现潜动能的直接原因。
需指出，温度为 T 的物体当以速度 V 运动时，同时存在辐射能场及潜动能能场，两种能场分别可测并须分别描述。但是，以下将完全证明原子核的辐射能场实际上就是原子核自旋潜动能。由此也证明潜动能普遍客观存在。
也所以潜动能的能量效应较其压力（即动量）效应明显，尤其当速度V＜＜C 时，人们无法观测到这种动量效应。然而当物体速度接近光速（VC）时，潜动能的能量效应与动量效应均不可忽略。这时潜动能的能量效应形成爱因斯坦的质能关系事实；而其动量效应则形成"物质波"的事实。这就是"物质波"的本来面目和真实内容。
5.4 潜动能的实验验证
5.4.1 回旋加速器的验证
文献 [10] 介绍："电子在回旋加速器中，任何瞬间，轨道平均磁场的增量必须是轨道上磁场增量的 2 倍"。即：
dBave ＝2dB ―――――――――――――- （28）
这无疑表明本文如上全动能成立，亦即表明潜动能客观存在。
5.4.2 电子在加速器中同步辐射光
电子在加速器中同步辐射光能正是电子运动的潜动能，并且，电子同步辐射光的波长 λ为：
λ ＝ h·c／E ―――――――――――――― （29）
注意：式中能量 E 是电子同步辐射光能量，也就是电子的潜动能。
5.4.3 地球的潜动能
地球有潜动能？从没听说过！有人说。
不错，但经本文由普适方程已经计算出地球确有潜动能：月球的存在给出完全的证明。因为本文对月球的计算表明，普适方程不仅适用于太阳系，而且适于地（球）--月（球）结构。并且，对月球的计算，得出两个重要结果：①由普适方程计算月球绕地（球）轨道半径与天文观测（文献［2］）的误差小于1％ ； ②由普适方程计算得出--月球是颗裸星。这已是个奇迹，目前为止任何理论都办不到！
这种结果无疑表明：
第一，地球所得到的太阳辐射能刚好等于地球轨道动能，也刚好等于地球的潜动能。于是，地球能量处于一种动平衡中。这表明，月球绕地（球）轨道受地球潜动能严格支配，亦即受地球轨道动能严格支配，亦即受太阳能量严格支配。不仅如此，太阳以此严格支配着系内所有天体（无例外）的运行（位置、动能、尺寸、质量以及轨道曲线性质）。
第二，地球运动潜动能客观存在，在数值上准确等于地球轨道运行动能。故〖潜动能定理〗成立！
第三，"物质波"就是本文所定义的"潜动能"。
第四，普适方程无条件成立！
5.4.4 X射线韧致辐射
周知，X射线韧致辐射最短波长 λmin 为：
λmin ＝ h·c／E －――――――――――― （30）
式中 E 为外加能量，在数值上等于电子显动能，也等于潜动能。需要指出的是，电子只能放出潜动能形成所谓的"波长"：λ。而电子的显动能与宏观物体的机械动能一样：只能直接作机械功，不能直接成为辐射能。量子力学对此问题"心不在肝"！
所以，（30）式的真实物理内容是：电子放出潜动能形成所谓波长：λ，这证明潜动能客观存在。可是，量子力学，还有德布罗意，把这称为"物质波"！
还要注意：由（30）式可见，韧致辐射最短波长 λmin 连续可变，这已完全表明电子能量连续可变。再一次证明"量子化"并非电子自身固有属性。
第六章 物质波及其实质
6.1 究竟物质波是什么
谈物质波问题，恰进入量子力学权威领地。作为权威，理应对此做出科学合理解释。遗憾的是虽经近百年发展量子力学仍满足于对物理现象作似是而非的猜测，量子力学的"波函数"概念正是对"物质波"现象的猜测，并强加给电子。
下面考察物质波。
德布罗意"物质波波长"表达式为：
λ ＝ h／p ―――――――――――――――― （31）
该式表示什么物理意义呢？
认真研究表明：虽然 λ 具有长度量纲，但并不表征任何长度物理量，只能表征粒子动量p 的反比量度。之所以具有长度量纲，是因为动量 p 反比量度的单位取 h 的结果。除此之外（31）式不再有其他物理意义，或将其变化如下：
λ＝h／p＝hv／pv＝hv／mv2＝hv／Em ――― （32）
式中 Em＝Tm 为前文定义的粒子运动"全动能"，这表明 λ 亦可表征粒子运动全动能的反比量度，或者说是对潜动能的一种量度。所以可结论：
6.2 物质波实质
第一，"物质波"波长只能表征粒子运动时的动量效应或者潜动能，实质是潜动能的反比量度。除此之外（32）、（31）式不再有其它意义。
第二，"物质波波长"绝不表示粒子有任何物理意义上的"波动"性质！
第三，那又为何将 λ 定义为"波长"呢？研究表明，这还是在于量子力学的特长--富于猜想的结果：看到粒子（光子或电子）的干涉和衍射现象，联想宏观波动（水面波动）的干涉，于是猜想微观粒子（光子和电子）有一种说不清的波动性质。由此便将 λ 定义为"波长"。殊不知，宏观波动（水面波动）的干涉与微观粒子的干涉是完全不同的两回事。研究表明，水面波动确系水面物质波动。而粒子（光子和电子）的干涉和衍射却完全是由普朗克常数 ? 与量子数 n (一对孪生兄弟) 共同（技术）表演的结果。并可严格准确具体证明:粒子（光子或电子）的干涉条件中的自然数 n＝0,1,2,3… 恰为量子数 n＝0,1,2,3…（略）。这是因为粒子的干涉和衍射现象是粒子与（量子化了的）物质场（辐射能场）相互作用的必然结果。
并且在本文已到达的深度--准确描述场粒子自身结构深度上说，仍未发现任何粒子有任何内禀波动属性。这说明根本不存在"物质波"。而德布罗意"物质波"概念恰在于粒子运动"潜动能"的事实。所以，与其说德布罗意发现了"物质波"，毋宁说他发现了粒子运动的潜动能。
之所以人们认为粒子具有波动性，客观原因在于人们对微观粒子，例如光子，几乎完全缺乏了解。也因之，目前为止，光子的"波粒二象性"问题仍属世界公认遗难问题之一！
第七章 普适方程物理意义
7.1 普适方程物理意义
普适方程物理意义可用图（4）
描述如下：
图中曲线 ① 就是普适方程 ①
式，这代表大自然一种普遍基本规
律--相互吸引规律。式中 T 为
粒子（含天体 ）轨道动能，V 为引
力势能。动能等与势能之半，这本是
经典物理内容。
曲线 ③ 就是普适方程 ③ 式，
这代表大自然另一种普遍基本规律
--相互排斥规律。式中 E 为粒子
（含天体）所得到的由辐射中心来的
辐射（排斥）能。
显然，曲线 ① 是线性的，即引
力能 V 随距离 r 呈直线变化；而
排斥能 E（曲线 ③）是双曲线。故，
两条曲线必相交，交点为 ②，即普适方程 ② 式（T＝E）。这代表大自然第三种基本规律--普遍客观存在规律--两种相反作用永恒绝对平衡规律：既可以是稳态平衡，例如原子和太阳系；又可以是动态平衡，例如银河系及宇宙的膨胀（含宇宙爆炸）。并且牛顿力学在大自然中完全好用！量子力学对牛顿力学的非议纯属癔语糊勒！
7.2 普适方程注释
第一，普适方程物理意义虽很宽广，但却真实具体，并不抽象。
第二，普适方程可以直接用来计算原子结构，计算天文结构须要变换（略）。
第三，已不难看出大自然（宇宙万物）没有任何东西能够（可以）逃脱普适方程规律的支配！所以这里用了"永恒绝对普遍"规律说法，不仅物理意义，而且哲学意义准确可靠。亦不难看出人类目前为止的哲学理论错误（略）！
第四，因此不难理解：普朗克常数及量子数好比一对孪生兄弟，他们共同贯穿全部物理世界全部内容！
研究表明，这已构成物理学最基本的定律--物理学奠基定律。以致物理学不得不另辟一章：
第八章 物理学奠基定律
8.1 物理学奠基定律
〖物理学奠基定律〗：普朗克常数 h＝2π? 与量子数 n＝0,1,2,3… 好比一对孪生兄弟，它们同时共同贯穿全部物理世界全部内容，无例外。
篇3
据来自物理学家组织网的报道，继去年获得纯度高达5个9（99.9998%）的硅后，美国国家标准与技术研究院的团队又一次刷新纪录：他们使用一项相对简单的技术，生产出了可能是目前纯度最高的硅，该材料99.9999%以上的成分为硅28，仅有不到百万分之一为不确定的同位素硅29。
许多量子计算方案需要同位素纯硅，比如用作衬底，在其上嵌入量子位（存储信息的量子比特）。项目负责人、该研究院物理测量实验室量子工序和计量学组的乔希・波默罗伊表示，“眼下面临的真正挑战是如何让这种非结晶的高纯度硅成为晶片或外延层所使用的硅的形式”，这是构建实用量子信息系统最终所必需的。在这方面他们已经取得了一定的成功，能够让这种高纯度硅生长成为近乎完美的晶体。
要满足大部分量子计算目的，需要纯度至少达99.99%的硅28，但这种硅目前还无法通过可靠的商业来源获取。天然非高纯度硅中含有大约92%的硅28，另有大约4.7%的同位素硅29。但硅29的存在是量子计算必须克服的一个难题，因为它会导致量子信息的崩溃，也就是量子比特的“退相干”。硅29的含量每减少10倍，相干时间便可延长10倍。为了进一步提纯硅28，研究小组采用了一种类似质谱分析的技术。他们先用高压将自然界中含量丰富的硅烷气体中的硅原子电离并萃取出来，然后使其通过磁场，这会导致离子的轨道弯曲，而曲率半径取决于离子的质量，因此硅28和硅29会分离成不同的光束。接着，硅28离子束被引导到一个约1平方厘米的非高纯度硅基底上，以方便收集硅28离子。相比其他生产高提纯硅的最先进技术，比如旨在利用一个高纯度硅28制造的完美球体来定义千克标准的国际阿伏伽德罗项目，这种方法要简单得多。
不过，无论是经典计算还是量子计算，都需要具有规则晶体结构的高纯度硅，这是因为非晶硅充满悬空键、氧分子和其他杂质，导致其电性能不佳。为了获得晶体硅样品，研究人员让硅28在一个加热到1250摄氏度高温的非高纯度晶体硅衬底上生长，结果这种高纯度硅几乎能够完美地模仿衬底的结构。他们原本预计这个加热步骤会降低晶片的纯度，但出乎意料的是，当一份样品被升温到600摄氏度时，或许是由于真空压力，其纯度竟然提高了10倍，达到了6个9（99.9999%）。这种超高纯度的硅可应用于所有采用硅基量子比特的量子系统。
篇4
作为奥地利理论物理学家和量子力学的奠基人之一，埃尔温·薛定谔曾表示纠缠是量子力学的特殊性质，其也是新兴的量子密码学和量子计算等量子信息技术的关键资源。
纠缠的粒子所表现出的相关性，比经典物理学定律所允许的更强大也更复杂。如果两个粒子处于纠缠的量子态，它们就能完全地定义共同属性，并以损失自己的个体特性为代价。这就像两个原本没有方向的骰子，在处于纠缠态时，它们将随机显示出同样的朝向；相反，如果它们处于分离的量子态时，其中每一个都将显示出自己明确的朝向，因为每个粒子都有自己的特性。通常，我们会认为无论骰子是否纠缠，量子态的性质至少应是现实的客观事实，物理学家安东·塞林格教授所带领的研究团队现在却可在实验中证明，情况并非一直如此。
他们实现了名为“延迟选择纠缠交换”的“思想实验”，这项实验由亚瑟·佩雷斯于2000年提出。在实验中，两对纠缠的光子可被生成，每对中的一个光子将被发送至“维克多”一方。剩下的两个光子，一个被发送至“爱丽丝”处，一个被发送至“鲍勃”处。“维克多”现在能在两种测量中选择，如果他决定以被迫的纠缠态方式测量自己的两个光子，随后“爱丽丝”和“鲍勃”的光子对也将变为纠缠态；如果“维克多”选择单独测量自己的每一个粒子，“爱丽丝”和“鲍勃”的光子对也将以分离态收尾。
而现在的量子光学技术能支持研究团队推迟“维克多”的选择和测量，并以“爱丽丝”和“鲍勃”对于自身光子的行为作为参考。此次研究的主要作者马晓松（音译）解释说，借助高速的可调谐双态分析器和量子随机数生成器，无论“爱丽丝”和“鲍勃”的光子是否处于纠缠态并显示出量子关联，或是处于分离态并显示出传统关联，都可以在它们被测量后再做出决定。
篇5
量子隐形传态在概念上非常类似于科幻小说中的“星际旅行”，可以利用量子纠缠把量子态传输到遥远地点，而无需传输载体本身。中国科学技术大学的研究小组在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态，成果以封面标题形式发表于《自然》杂志。
这是科学家们在量子信息实验研究领域取得的又一重大突破，为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定了坚实的基础。这一成果的应用，可以从根本上解决国防、金融、政务等领域的信息安全问题，并有望为密码分析、大数据处理和药物设计等大规模计算难题提供解决方案。
找到外尔费米子――手机电池一年只充一次电
2015年7月，中国科学院物理研究所宣布成功捕捉到困扰物理学家近一个世纪的“幽灵粒子”――外尔费米子。这是国际上物理学研究的一项重要科学突破，对“拓扑电子学”和“量子计算机”等颠覆性技术的突破具有非常重要的意义。
具有“手性”的外尔费米子的半金属能实现低能耗的电子传输，有望解决当前电子器件小型化和多功能化所面临的能耗问题。同时，它还可用来制造比现在的超级计算机运行速度更快的量子计算机。
那么，这个“高大上”的发现对普通人来说具体有什么用呢――它可以解决手机待机时间短的问题，比如，实现手机电池一年充一次电。
揭示埃博拉病毒演化及遗传多样性――力战疫情消解恐慌
中国军事医学科学院及中科院的最新合作研究，揭示出埃博拉病毒演化及遗传多样性，加深了对病毒进化特点及传播动力学的理解，消除了国际社会对埃博拉病毒快速变异的担忧，将有助于对埃博拉病毒疫苗和治疗方案的研发。
首次测量到反物质间相互作用力――“就像一对恋人一样”
2015年11月，由包括中国在内的12个国家的52家科研单位组成的STAR合作组首次测量到反质子-反质子间的相互作用力，这种作用力“就像一对恋人一样”。这一发现标志着人们对反物质的研究进入了新的篇章。
揭示人类原始生殖细胞基因表达与表观遗传调控特征――解开生命延续密码
在妈妈肚子里，胎儿必须形成原始生殖细胞并进行性腺发育，才能保证性成熟后形成正常的和卵子。那么，这类原始生殖细胞与其他细胞有何不同？对此，北京大学研究者的最新研究揭示了原始生殖细胞基因表达调控的一系列关键特征，解开了生命延续的密码。
发现东亚最早现代人化石――早期现代人至少8万年前已出现
中国科学院与英国María Martinón-Torres合作报告了对中国南部湖南省道县福岩洞的最新发掘资料。他们先后发现了47枚人类牙齿化石以及大量动物化石。研究显示，具有完全现代形态的人类至少8万年前已在华南局部地区出现。
发现宇宙早期最亮、中心黑洞质量最大天体――探秘宇宙诞生之初
北京大学的研究组与合作者发现一个距地球128亿光年（红移6.3）、发光强度是太阳的430万亿倍、中心黑洞质量约为120亿太阳质量的超亮类星体。这是目前发现的宇宙早期最亮的一个类星体。该发现证实在宇宙年龄只有9亿年时，就已形成质量为120亿太阳质量的黑洞。
解析细胞炎性坏死的关键分子机制――抓获细胞焦亡的“凶手”
北京生命科学研究所邵峰研究组与合作者研究发现细胞炎性坏死的“杀手”――GSDMD蛋白。这是20年来首次揭示细胞焦亡的关键分子机制，这一研究重新定义了细胞焦亡的概念并开辟了细胞程序性坏死和天然免疫研究的新领域。
碳基高效光解水催化剂――清洁能源的未来之路
苏州大学的研究组设计构建出一种非金属碳纳米点―氮化碳纳米复合材料高效光解水催化剂，实现了可见光下高效的全分解水。该催化剂具有较高的稳定性及转换效率，资源丰富且价廉环保。相关研究在2015年2月27日的《科学》上。
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关键词：NDQJava2；创新；程序设计；量子成分
中图分类号：TP311.52
量子程序设计语言NDQJava2处理系统，是借助于NDQJava的经典系统，加以相应的量子成分，在NDQJava2的处理系统中，是使用的层层递进的树形结构，把语法树来翻译成java代码，更加有利的实现语法的分析。
1认识NDQJava2语言
NDQJava2是在NDQJava的基础之上，增加了具有量子成分的条件语句、循环语句、子程序等进化而来，形成的是一种混合式的、结构化的量子程序设计语言。但是由于技术的限制，还没有真正的量子计算的问世，要进行NDQJava2设计语言，就要在传统计算机上进行模拟，由于NDQJava2和NDQJava一样，都是以Java为基础的，所有要采取从编译到解释的过程。在设计中，也遵循着NDQJava的原则：实用、简明、严谨、快速。
量子成分的条件语句，与Java语言的运用相类似，主要是为了解决在NDQJava在书写时没有固定的条件控制语句，时常需要在传统部分与量子部分之间进行切换作业，影响了程序效果。在NDQJava2的条件语句中，每一个作为变量的量子都能独立的使用一个使能量子，更加清晰合理。
量子成分的循环语句，在NDQJava2中会先进行判断，判断语句的真伪，如果证明为真，就进行量子程序表达式的循环，但如果证明为伪，就会终止循环。
量子成分的子程序，解决了程序书写时的重复问题。子程序应用于NDQJava2主要是分为定义、调用这两个部分，能有效减少语言的重复情况，在出现重复的计算时，就可以把相互重复的部分代码变为一个子程序，使程序结构变得更加清晰。
量子成分的异常处理，量子的程序设计语言，与传统的设计语言有一个很大的不同点，就是量子的变量性质。在量子的语言结构中，引起异常变化的因素非常多，比如：IF语句的使用，在条件满足的情况下进行，但在条件不满足的情况下就不能进行，就会引起异常情况，异常处理的模块就是专门应对这样的情况。
2NDQJava2系统功能
NDQJava2以其创新的设计，对NDQJava进行系统的优化，也是在Java语言的基础上，进行从编译到解释的过程。主要是在词法分析、程序汇编与解释、代码转换这几个领域作用突出。
2.1NDQJava2的词法分析功能
词法分析功能，是NDQJava2的第一大功能，主要是为了对NDQJava2源程序的单词进行识别，并形成单词的序列。由于现在完备的量子技术还没有真正实现，所以在NDQJava2中就包括传统和量子两个部分，本着对已有资源充分利用的原则，把传统经典的部分与量子的部分进行区别处理。
在传统经典的部分中，使用的是Java处理，量子部分出现的语法都默认为量子成分，自行设计。两部分别的要创建不同的文件夹进行保存，在运行时要进行判断为哪种部分，如果为量子部分，就利用量子成分的循环语句，进行文件的处理，处理后建立起语法树。如果经判断，为经典的部分，就由Java运行。NDQJava2系统中，语言的关键字和分解符都有独特的码与之一一对应，这就把源程序中所出现的单词，转化为单词序列，而标示符用量过大，无法实现一一对应，为了使用方便，就统一为一种码。并进行程序设计，需要使用以的下形式：
开始NDQJava2源程序预处理子系统（对多余信息进行删除）扫描程序（对单词进行实际识别）单词序列结束。
2.2NDQJava2的程序汇编与解释功能
为了实现NDQJava2在传统计算机上书写量子的程序，就要设计假设的基本的指令集和汇编的指令集，并使用Java来编写相应的汇编程序、解释程序。
NDQJava2中，程序汇编功能是采用的分段汇编，将每一段汇编指令各自进行汇编，再集合起来，形成一个完整的汇编指令，在获取汇编指令以后需要使用command函数把指令输入到量子的汇编系统中，量子的汇编字符串就是command函数得参数。汇编字符串被空格分隔为多个子串，指令字符串上的第一个子串，就是操作码。根据获得的操作码，查找对应的操作数，生成指令。不同的指令所需要的操作数也各不相同，最后就需要把操作码与操作数进行合并，作为机器的指令向外输出。
程序的解释功能，就是对于机器的指令进行逐条的翻译过程，并执行计算。在程序的解释功能中，经过量子的汇编程序处理过的机器指令存入系统中，以指令地址分类，分为单地址和双地址，单地址的最高操作码位数为0，双地址的最高操作码位数为1。以此来获得准确的操作码。分析得到的操作码，调整与之相匹配的量子操作方法，根据操作数的两种分类：寄存器编码型和数值型，进行操作数据处理，汇集为参数输入函数处理。
2.3NDQJava2的代码转换功能
NDQJava2在进行代码转换的时候，首先要遵循相应的原则，主要是三方面：第一要确保转化的正确性，第二是机构程序要清晰、易读，第三就是要利用自身的Java系统，提高效率。
在进行代码转换时，采取树形的逐层转换，先转换低层次的代码，再由低层次的代码来转换高层次的代码，这就很大程度上保证了完整性和正确性。代码之间要层级明确，建立起一个明确的结构，每一个量子成分的代码都要有一个单独的函数，各个函数之间不能在功能上产生交叉和重复。函数之间可以进行上下级的调用，但不能在同级之间进行调用。在整个NDQJava2系统中，是采用建立语法树，转化为以Java语言编写的指令程序，在运用中，要分析整个语法树，对每一个量子模块都进行识别，调用代码的模块转换为函数，进行处理以达到生成的Java代码要包含汇编的指令。
经过本文的论述，主要是探讨了整个NDQJava2的技术理念：即在NDQJava的基础上，进行的发展和创新。以及技术的系统功能，可以预见的是量子程序设计语言NDQJava2处理系统已经是未来发展的主流，随着科技的进步，必将能真正的投入应用之中。
参考文献：
[1]刘玲,徐家福.量子程序设计语言NDQJava-2[J].软件学报,2011(2).
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针对水电机组振动故障耦合因素多、故障模式复杂等问题，提出了一种基于量子自适应粒子群优化BP神经网络(QAPSO-BP)的故障诊断模型。在QAPSO-BP算法中，利用量子计算中的叠加态特性和概率表达特性，增加了种群的多样性;根据各粒子的位置与速度信息，实现惯性因子的自适应调节;为避免陷入局部最优，在算法中加入变异操作;并以此来训练BP神经网络，实现网络的参数优化，进而构建了机组的振动故障诊断模型。仿真实例表明，与粒子群优化BP网络(PSO-BP)法和BP网络法相比，该算法具有较高的诊断准确度，适用于水电机组振动故障的模式识别。
关键词:
BP神经网络;量子自适应粒子群优化算法;水电机组;振动;故障诊断
水电机组的振动包含水力、机械和电磁3个方面，异常振动可能会破坏机组的结构。据统计，水电机组约有80%的故障都会在振动信号中有所反映［1］。因此，从水电机组的振动信号入手，进而建立相应的模型已成为诊断机组故障的重要手段。鉴于水电机组发生振动故障的原因复杂多样，涉及电气、机械以及水力等多方面的因素，且故障成因与征兆之间呈现复杂的非线性，其故障的模式识别方法就成为研究的热点及难点［2］。近年来，针对水电机组振动故障诊断技术的研究，相关人员开展了大量工作，成果显著。如易辉等［3］采用基于相关向量机(RelevanceVectorMachine，RVM)的水电机组故障诊断方法，并根据训练样本的分布情况来自动选取决策结构，提高了诊断的速度和准确性。张孝远等［4］考虑到故障样本存在着交叠区域，提出了基于粗糙集与一对一多类支持向量机结合的诊断方法。贾嵘等［5］采用粒子群算法(ParticleSwarmOptimi-zation，PSO)优化支持向量机(SupportVectorMachine，SVM)的故障诊断模型，取得了较好地分类效果。郭鹏程等［6］通过小波分解对水电机组的振动信号波形进行去噪提纯，并建立了基于改进BP神经网络的故障诊断模型。显然，相关研究主要侧重于采用支持向量机、神经网络以及诸如粒子群等优化算法用于水电机组的振动故障诊断中，但对基于量子粒子群优化算法(QuantumParticleSwarmOptimization，QPSO)的机组振动故障诊断技术尚未见报道。PSO算法是美国Kennedy和Eber-hart受鸟类捕食行为的启发，于1995年提出的一种智能优化算法。作为一种重要的优化工具，粒子群优化算法已在组合优化、系统辨识和神经网络训练等领域得到广泛应用［7－9］。但是，同其它优化算法一样，PSO算法也表现出易陷入局部最优等问题，这也推动了改进PSO算法的研究，而量子粒子群优化算法［10］就是从量子力学角度提出的一种改进模型。它认为粒子具有量子的行为，能够在整个可行解空间进行搜索，故而具有较强的全局寻优能力，已成功应用于风电功率预测及碳酸盐岩流体识别等领域［11－12］。因此，本文受文献［13］的启发，提出了一种基于量子自适应粒子群优化BP神经网络(QuantumAdaptiveParticleSwarmOptimizedBPNeuralNetwork，QAPSO-BP)的水电机组振动故障诊断模型。首先由量子自适应粒子群算法优化BP神经网络的权、阈值参数，再由优化后的BP网络进行故障诊断，最终实现了水电机组振动故障集与征兆集之间的有效映射。
1PSO算法基本原理
在D维搜索空间中有m个粒子组成一个种群，其中第通过计算适应度函数值，使粒子按照下式来实现速度和位置的更新。
2量子自适应粒子群优化算法(QAPSO)
2．1量子编码QAPSO采用量子位的概率幅对粒子的当前位置进行编码，其编码方案为:由此可见，种群中每个粒子的位置xiα和xiβ与优化问题的两个解对应起来，从而扩展了算法的遍历能力。
2．2状态评估对粒子i，由下式来估计与其它粒子的平均距离及平均速率。
2．3参数自适应调节惯性因子ω的选取对算法的搜索能力影响很大。在QAPSO算法中，根据粒子的飞行轨迹差异按式(9)来自适应调整惯性因子。在搜索初期，由式(8)可知，平均轨迹差异的进化因子fc=1，此时ω=0．9。通过赋予ω一个较大值，有利于提高算法的全局寻优能力。而在后期阶段，赋予一个较小的ω，以增强算法的局部搜索能力。随着算法搜索的进行，ω按照S型函数递减，避免了线性递减粒子群算法不能适应非线性变化特性的缺陷，从而实现QAPSO算法在全局收敛与局部搜索能力之间的平衡。
2．4变异操作为了增加种群的多样性，克服粒子的集聚现象，通过所预设的变异概率，对全局最优粒子的量子位采用量子非门进行变异操作，以避免算法陷入局部最优。其操作过程如下。
2．5QAPSO-BP算法实现步骤QAPSO-BP算法的实现步骤如下［14］:步骤1:确定BP神经网络的拓扑结构。步骤2:初始化量子自适应粒子群，包含粒子数、空间维数及最大迭代次数等，随机生成粒子速度，根据式(3)生成粒子位置的初始编码。步骤3:构建BP神经网络，将各粒子位置向量所对应的量子态0〉和1〉的概率幅表示为BP网络初始连接权、阈值的解集合。步骤4:状态更新。根据式(4)～(7)计算粒子的平均轨迹差异，根据式(8)、(9)调整惯性因子，根据式(1)、(2)更新粒子的速度和位置。步骤5:适应度评估。若粒子当前位置优于自身所记忆的最优位置，则更新个体最优位置;若当前个体历史最优位置优于目前所搜索到的全局最优位置，则替换成全局最优位置。步骤6:变异操作，根据式(10)进行变异操作。步骤7:循环操作。返回步骤4循环计算，若满足收敛条件或所预设的最大迭代次数，则确定BP神经网络的最佳参数，转向下一步骤。步骤8:利用优化后的BP神经网络对水电机组进行振动故障诊断。
3水电机组振动故障诊断
3．1水电机组的振动故障分析水电机组是一个复杂的动力系统，其故障多以振动的形式表现出来。根据振动的来源不同，可分为水力振动、机械振动和电磁振动3大类［15］。水力振动:水力振动是由水力和机械相互作用而产生的，主要包含:水力不平衡、导叶和轮叶开口不均、尾水管压力脉动、尾水管偏心涡带、转轮叶片的卡门涡流、转轮叶片断裂、间隙射流等。机械振动:机械振动主要是由于机组本身结构性缺陷、或在运行过程中机组部件受损而产生的。主要有:转动部分质量不平衡、轴线不对中、动静碰磨、轴承瓦间隙大、导轴承缺陷、联结螺丝松动等。电磁振动:电磁振动是由磁通密度分布不均以及磁拉力不平衡等原因产生的。主要包含:绕组匝间短路、定转子间气隙不匀、转子不圆、定子铁芯松动、负载不平衡等。然而，以上3类振动因素又相互作用。比如，当水电机组受水力因素的影响而导致转动部分振动时，会造成定转子间气隙不均匀，进而产生不对称磁拉力，反过来又将阻尼或加剧机组转动部分的振动。由此可见，水电机组振动是水力、机械、电磁共同作用的结果，且多为多故障并发，致使机组振动信号具有高度的非线性。而量子自适应粒子群优化BP神经网络算法，既具有量子计算的高度并行性优势，又保留了神经网络的非线性映射能力，可有效应用于水电机组的振动故障诊断中。此外，由于水电机组振动的振频既有引起设备振动的中低频，又有因水力因素所产生的涡带振动等压力脉动频率，故而机组振动信号的频率范围较广。鉴于水电机组的振动故障类别与一定的频率成分相对应，如不平衡故障的一阶转频能量较大、而不对中故障主要对应于二阶转频能量等。因此，可通过频谱分析来提取机组故障数据的频率特征。同时，由于传统的频谱分析方法无法对水电机组的振动信号进行有效的分析和处理，故采用小波分析进行振动信号的降噪处理，以去除噪声信号所在的频段，并对降噪后的小波系数进行重构，最终提取出机组振动故障的特征参数。
3．2应用实例一以贵州索风营水电厂机组故障数据［16］为例进行验证分析。鉴于频谱分析能够很好地揭示机组振动故障的特征，以对不同的振动故障加以区分。而变工况试验一般是进行定水头、变转速试验，根据转速的不同来选取不同的工况点，进而确定水力、机械、电磁3类振源的影响大小［17］。因此，这两种方法在水电机组的振动故障诊断中较常采用。本文选取水电机组振动频谱和变工况试验中的9个特征向量:0．18～0．2f0、1/6～1/2f0、1f0、2f0、3f0(f0为基频)、50Hz或100Hz频率、振动与转速关系、振动与负荷的关系以及振动与励磁电流的关系为量子自适应粒子群优化BP神经网络的输入参数，分别用I1～I9表示。对应的5种故障类型:转子不对中、转子不平衡、动静碰摩、尾水管偏心涡带和磁极不均匀作为QAPSO-BP模型的输出参数，并依次用向量［001］、［010］、［011］、［100］及［101］分别表示，其样本数据见表1。其中样本1～3为转子不对中故障，4～6为转子不平衡故障，7～8为动静碰摩故障，9～11为尾水管偏心涡带故障，余下2个样本为磁极不均匀故障。选择样本3、6、10为算法的测试数据，其余的为训练样本。在利用QAPSO-BP算法进行故障诊断时，主要参数设置为:网络结构9－12－3，种群规模20，迭代次数30，加速因子c1=c2=2，变异概率pm=0．05。经过多次试验，得出QAPSO-BP和PSO-BP算法的最佳适应度函数及网络训练误差曲线分别见图1和图2。从图1可知，QAPSO算法在迭代8次左右时，已搜索到全局最优解，远小于PSO算法的29次，寻优速度较快。同时，由于适应度函数选取为网络输出均方误差的倒数，适应度值越大说明输出误差越小。而QAP-SO算法的最大适应度值约为175，高出PSO的59．1%。对于图2，QAPSO-BP算法在经过8次优化后，网络训练误差即达到了设定的目标值10－5，而PSO-BP算法需要34次才实现。综合以上可见，无论是在收敛精度还是收敛速度方面，QAPSO算法都比PSO有着较大的提高。这是因为QAPSO算法通过将量子计算与PSO融合，提高了种群的遍历性;引入惯性因子自适应调整及变异操作，可以使粒子跳出局部极值点，从而提高了算法的全局寻优能力及优化效率。将训练好的QAPSO-BP模型对3组测试样本进行故障诊断，并与PSO-BP算法、BP神经网络的输出进行比较，对比结果见表2。显然，根据所预设的网络输出向量，QAPSO-BP算法及PSO-BP算法的诊断结果完全正确，而BP网络误将不平衡故障定位为不对中故障。同时，经计算可知，对于QAPSO-BP算法，其输出结果的平均绝对误差为1．05%，低于PSO-BP算法和BP神经网络的相应值2．54%与21．7%。由此可见，基于QAPSO-BP的水电机组振动故障诊断算法，其诊断结果的准确性较高。
3．3应用实例二为了进一步验证该算法在水电机组振动故障诊断中的优势，采用文献［18］数据进行分析。该文献以振动信号频谱分量的幅值作为特征向量，对应故障分为不对中、不平衡和涡带偏心3种，其样本数据见表3。利用前12组数据对QAPSO-BP模型进行训练，并定义网络输出:［001］、［010］和［100］与3种故障对应。在这里，同样采用应用实例一中的3种算法进行诊断结果的对比，则对后3组测试样本的网络输出见表4。可见，尽管表4中3种算法的诊断结果与机组振动故障的实际类型一致，但是QAPSO-BP模型的输出结果更接近于所定义的网络输出值，其平均绝对误差仅为2．34%，明显低于另2种算法的4．30%和8．38%，从而说明了基于QAPSO-BP算法的机组振动故障诊断结果具有一定的普遍性。
4结论
(1)针对粒子群优化算法易陷入局部最优等问题，将量子计算和PSO结合起来，组成量子自适应粒子群优化算法。采用量子位概率幅的编码机制，扩展了解空间的遍历性。根据种群中各粒子的位置与速度信息，对惯性因子进行自适应调节，实现了QAPSO算法在全局收敛与局部搜索能力之间的平衡。为了便于搜索最优解，用量子非门进行变异操作，提高了种群的多样性。(2)利用QAPSO算法优化BP神经网络的初始权、阈值参数，进而构建了水电机组的振动故障诊断模型，并通过两个实例进行验证。结果表明，QAPSO-BP算法具有较佳的全局寻优能力及优化效率，能够较好地拟合机组征兆域与故障域之间的复杂非线性映射关系，适用于水电机组的振动故障诊断。
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篇8
关键词 宇宙规律；量子纠缠；时空；基本粒子
中图分类号O4 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）119-0118-02
1宇宙中的任何事物都具有相互对立的两面性
在我们的日常生活和工作中，经常遇到一些事情，总是引起人们的争论，各有各的道理，谁也说服不了谁。其实任何事物都具有相互对立的两面性。正如在《矛盾论》中所说的：事物都是一分为二的。任何事物都有好的一面，同时也有坏的一面。比如核电站，能生产大量的电能造福人类，但也有坏的一面，核变换有大量的辐射物质，对人类有着极大的危害，并且不易清除，留下长期隐患。又如，磁场有吸引力也有斥力；电子有正电子也有负电子；电子有引力同时也会有斥力；电（通过电热器）能使温度升高，同时（通过电冰箱）可以使温度降低；水能载舟，必定也能覆舟；光子也有两面性，粒性和波性；万有引力既然有吸引力，必定也有斥力（我在《引起宇宙加速膨胀的斥力分析》已详细论述，发表于《中国教育改革研究会》2013年12月）等等，数不胜数。因此，任何事物都具有相互对立的两面性是宇宙的普遍规律。
2不论微观或宏观世界都服从作用与反作用原理
牛顿第三定律：作用力与反作用力大小相等方向相反。但是，有一些人认为牛顿第三定律只适应于宏观世界，不适用于微观世界。这个观点是错误的。量子力学、量子纠缠、量子叠加就是反映微观世界的理论。比如，两个有某种关联的量子，只要其中一个量子，产生某种现象（作用），另一个量子就会产生相同的现象（其实是反作用）。光子量子纠缠也是作用与反作用现象。量子理论在我们日常生活中广泛应用。因为人体是个小宇宙，因此，量子理论每时每刻用在我们的脑海和身体内的每一个细胞里。思维运动过程就有量子力学叠加和自我纠缠的过程。比如，看书这件事，要用到：提书：体力；看书：眼力；脑力：注意力、分析力等多个力的叠加。又如人的心脏既受到体内的支撑也受到体内上部的轻压，既受到地球引力作用也受到太阳的引力，是各种力的叠加。
我们知道，宏观世界是在不断的作用力和反作用力下创造的。同样，微观世界也是在量子纠缠、量子力学叠加，不断的相互作用下创造的。
因此得出：不论微观世界或宏观世界都服从作用与反作用原理。只是他们的作用和反作用的方式不同。
因为宏观物质是由微观物质构成的，宏观物质的作用是微观物质的集中表现。因此得出：微观物质的性质决定宏观物质的性质，宏观现象是微观现象的反映。
3 灵魂是什么
我们知道，宇宙由物质（可视）和能量（不可视）组成。人体的正常生活是由什么控制的？为什么能处理得有条有理，完美完善？有人说是自然的选择。这样说理是不行的。这归功于谁？人的体内动作靠什么？靠的是能量。指挥大脑工作的东西又是什么？这就是人们所说的灵魂，当然，我们是看不到灵魂的，因此，灵魂只能是能量了。是无数能量中的一种，有些人却把他神化了。有人疑问，能量哪有无数种？我可数不出几个。其实能量的种类要比自然界的物种还要多。比如：头痛，引起这个原因的能量是什么？腿困了，引起这个原因的能量又是什么呢？它们是不同的能量引起的，所以感觉是不一样。又如，不同的物种产生的能量是不同的，因为，当我们把他吃下肚子后，产生的作用是不同的。也就是说，能量不同产生的作用也不同。
目前科学上对能量的了解不多，没有给出各种能量名称的定义。人体也是由物质构成的，所以人体研究与物理研究不分家。病毒或细菌是实体，真正做功的是病毒或细菌产生的能量。医学上所说的病因，说是某病毒或细菌引起，是不够确切的。只是让人们能暂时理解。因为能量这东西，在短时期内无法让人们理解。可能还要相当长的时间。
4 不确定原理在日常生活中的反映
有人认为不确定原理只能用于微观世界，对宏观世界不适应。这个观点是错误的。人们在日常生活中有许多事情和动作是不确定的，可以验证不确定原理。
比如，有些人对某些事情总是矛盾，想做，又不想做，拿不定注意。日常生活中有许多事情是可以确定的。比如，吃饭、睡觉、穿衣、生、老、病死等是确定的。不确定的事多数是反映在细节上，比如什么时候吃饭，什么时候睡觉和起床等事情，有时连自己都不确定，更不用说别人如何能计算得出来？
5 时空是弯曲的吗
时空弯曲是爱因斯坦定义的。由于物体在空间运行，受到天体的引力作用产生弯曲，可以说时空是弯曲的，也可以说时空不是弯曲的，而是由引力（或能量）产生的效应。
比如，在一块磁铁的周围，对铁屑来说产生了时空弯曲，但对人来说，没有产生时空弯曲。时空弯曲都是由重力（或能量）产生的，因此，只要我们有足够能量，可以通过外力作用让物体（或物质）走直线的。比如，如果我们有足够的能量或可行的材料，我们可以穿过地心直线去到美国。又如，射出去的炮弹，始终会落到地球上，弹道是弯曲的。所以，时空弯曲定义，既抽象又难以理解。更重要的是“时空弯曲”是由重力（或能量）的作用产生，明显取代了引力（或能量）的作用，因为引力（或能量）不仅能使物体运行轨道产生弯曲，而且能做功，是推动宇宙运动和发展的动力。时空弯曲只能解释物体（或物质）运动产生弯曲，但它不能做功，更不是推动宇宙运动和发展的动力。因此，时空弯曲的定义是错误的。
6 验证爱因斯坦时间实验理论
爱因斯坦的时间实验理论是成立的，也就是说，当运行速度越快时间变得越慢。这只是反映了被实验者所处于的环境时间变慢了，但地球人所处的时间没有变慢。例如：
1985年，一架失踪了差不多半个世纪的双擎客机，在新几内亚的一片森林沼泽内被发现。令人无法理解的是，这架飞机看来就像它失踪时一样簇新，毫无陈旧异变。机身上清晰可辩的标志显示，这架银光闪闪的飞机正是48年前由菲律宾马尼拉飞往民琴哪峨岛失踪的一架客机。
这现象如何解释呢？这是因为这架飞机在某种能量的作用下，进入了接近光速运行状态，其时间变慢了（相当于地球的时间只有几个小时或几天时间），同时处于隐身状态。这就是人们为什么搜索不到，并且和它失踪时一样毫无陈旧异变的原因。但地球人的时间没有改变，已经过了48年。类似这样的事情，曾经有过多起报道。
7 宇宙空间充满着能量
我们知道，黑洞是能量的海洋，其能量主要集中在转速最快、密度最大的椭球环上。在黑洞边缘上进行着不断能变质转换，有许多能量子无法找到自己的‘配偶’结合成粒子，仍然以能量形式存在，并散发到宇宙空间，同时，根据爱因斯坦的质变能转化公式：E=mc?（其中E为能量，m为转化为能量的质量，c为光速），并且一个实粒子可产生多个不同的能量子。由于质变能的变换速度极快，而由能变质的速度是相当缓慢的。因此可知，宇宙空间充满着能量。
宇宙空间没有真正无的地方，即使探测不到也不能说无。比如，引力（也是一种能量）就充满宇宙空间；天体的场能是无限延伸的。
8 基本粒子的猜想
组成物质的基本粒子是什么？一直是科学家的研究课题，至今也没有找到。我们来观察一个事实：空间中最多的物质是什么？是引力子，并且对任何物质都产生主动的作用；另一方面，能够构成物体的最基本的原理就是引力和斥力的同时存在。我在发表于《中国教育改革研究会论丛》的论文《引起宇宙加速膨胀的斥力分析》中说到，引力既有吸引力也有斥力，斥力是产生于波性较强的物质；引力产生于粒性较强的物质。任何物质都有运动质量，只有引力本身没有。比如，光有波性也有粒性，只有引力对它有作用，作用于他的波性产生光速运动，任何物质对它毫无作用，所以光是恒速的。可能有人说光在介质里速度会慢，其实光速不减，是因为它在介质内进行了无数次折射。另一方面，引力对光的波性作用，使光表现为粒性，我们才能看到光，同时，光才有运动质量。我认为，基本粒子至少要具备以下四个条件：1）这个粒子必须是宇宙中最多的物质；2）这个粒子必须同时具备有引力和斥力的性质（缺一不可，因为，任何物体内部都有引力和斥力）；3）对任何物质都能产生作用，说明它的速度最快，“个子”最小；4）不依赖于其他物质与现象而能单独存在（因为它是基本粒子，在没有组成其它物质时，就已经存在）。由观察可知，具备条件的物质只有引力子。因此，可以得出：引力子就是基本粒子。由于引力子是基本粒子，所以由它演化出来的一切物质都同时存在引力和斥力；演化出的物质同时具备有相互对立的两面性。
参考文献
篇9
【摘要】 提出一个新概念总偏回归平方和(Pt， total partial regression sum of squares)，将Pt定义为全部自变量Xi(i=1，2，…，m，m为自变量数目或个数)的偏回归平方和Pi之总和。根据Pi占Pt的比例Ri(Pi／Pt)，进行m+1个回归方程计算后，可选择出“较优”自变量组合，从而得到一至数个“较优”多元线性回归模型，以供进一步分析。
【关键词】 偏回归平方和； 总偏回归平方和； 多元线性回归； 变量选择
1 问题的提出
多元线性回归在诸多学科中有广泛应用。在多元线性回归的实际应用中，考虑的自变量Xi(i=1，2，…，m，m为自变量数目或个数)经常包括所有可能影响因变量Y的因素。在众多的Xi中，有的对Y有显著影响，有的影响很小甚至基本无影响。如果把对Y影响小的Xi保留在回归模型中，不仅增加收集数据和分析数据的负担，使得回归方程不稳定，而且会因Xi的数目过多而不便于使用。因此，自变量选择在理论和应用上都十分重要。自变量选择通常有两类方法［1~4］：一是全局择优法，可选出全局“最优”回归模型。该法是对自变量各种不同的组合所建立的回归方程进行比较，进而从全部组合中挑出一个“最优”回归方程。挑选“最优”回归模型的指标一般有R2法、校正R2法、残差均方和或剩余标准差最小法、Cp统计量法、AIC、BIC及AICC信息量准则等。对于给定的方法和准则，“最优”回归方程应从所有可能回归子集(共有2m-1个)选出。问题是，根据不同的方法和准则，选出的“最优”回归模型不一定相同，真正哪个回归模型“最优”，同样面临选择的困难。而且，从所有可能回归子集中选择“最优”回归方程，计算量较大或极大(视m值而定)。二是逐步选择法(包括前进法、后退法和逐步回归法)。每一种逐步选择法选出的“最优”回归方程不一定相同。同一种方法，给定的检验水准α(0.10，0.05，0.01，0.001)不同，选出的“最优”回归方程亦不同。而且，在确定哪些变量应当添加或者剔除时，采用的统计规则(显著性水平或者方差统计值的大小)都有一定的武断性［5］。笔者认为，从统计学意义上说，真正的最优回归方程是不存在或不可能得到的。与其花费大量的时间和高计算成本而得不到“最优”回归方程，不如少些武断性，用少量的时间和低计算成本得到1至数个“较优”多元线性回归模型以供选择，在实践中发挥相似的效果和作用。基于上述考虑，本研究从偏回归平方和的概念出发，提出一个概念总偏回归平方和(Pt total partial regression sum of squares)，Pt这个概念或术语，作者尚未见文献报道。借助Pt，我们提出简便实用的选择“较优”多元线性回归模型的总偏回归平方和法。
2 原理与方法
设1个应变量Y与m个自变量Xi(i=1，2，…，m，m为自变量个数)呈线性相关。从多元回归全模型中取消一个自变量Xi后，回归平方和U减少的部分，称为这个自变量Xi对Y的偏回归平方和(Pi)，即这个自变量Xi对Y的回归贡献。关于每个自变量Xi在多元回归中所起的作用大小，可通过相应Xi的偏回归平方和Pi来衡量。Pi表明对Y的回归贡献。Pi越大，表示相应的Xi在回归中对Y的作用越大；当Pi很小时，表示相应的Xi在回归中所起的作用越小。总偏回归平方和(Pt)表示全部Pi之和，如能计算出每个Pi与Pt之比Ri(Pi／Pt，Ri∈［0，1］)，根据Ri大小不同，可较快选择出“较优”自变量组合或子集。方法如下：① 估计全模型即包括所有自变量Xi回归方程的残差平方和Q：Q=Y’*Y-Y’*X*(X’*X)-1*X’*X② 计算每个自变量Xi的偏回归平方和Pi［2］：Pi=Qi-Q
(i=1，2，…，m)(1)式(1)中Qi表示自变量Xi不在回归模型时的残差平方和，即Y与m-1个自变量X1，…，Xi-1，Xi+1…，Xm的选模型的残差平方和。Q为包括所有自变量Xi回归方程即全模型的残差平方和。至此所计算回归方程总数为m+1个。③ 计算总偏回归平方和Pt ：Pt=ΣPi (i=1，2，…，m)(2)④ 计算各Pi占Pt的比例：Ri=Pi／Pt (Ri∈［0，1］)(3)根据各Ri大小选择自变量，选出“较优”回归方程。⑤ 将Ri按由大到小秩序排列，然后计算累积Ri。一般地，可选择使累积Ri≥095(或085，090，099，需按数据的实际情况而定)的自变量组合，作为“较优”回归模型的自变量组合，从而得到所求“较优”回归方程。
3 实例
实例1Hald水泥问题是一多元回归的经典实例，在诸多文献［4，6］中均有研究，说明存在一些不确定的模型。用本法作变量选择，结果见表1。
表1 各自变量的偏回归平方和、总偏回归平方和及其比例与累积比例（略）
由表1可知，X1和X2的累积Ri为0.9878，而X4与X3对回归的贡献是微不足道的，两者的Ri均不到001，故“较优”自变量子集应为X∈{X1，X2}，这个结果与Cp统计量法选出的结果相同。如需选3个自变量进入回归方程，自变量子集应是X∈{X1，X2，X4}，而不是X∈{X1，X2，X3}，与用最小残差方差、最小残差标准差、R2及校正R2选出的结果相一致。但本法仅计算了m+1=5个回归方程子集便得到与用2m-1=15个回归方程子集相一致的结论，表明本法计算量明显减小。本法的结果亦与逐步选择法(包括前进法、后退法和逐步回归法)的结果相同。
实例2为了研究正常少年儿童心像面积Y与性别(X1)，年龄(X2)，身高(X3)，体重(X4)，胸围(X5)的关系，某单位调查了254名男性，267名女性，月龄在30月~178月的正常少年儿童，全部可能的回归方程的主要结果见文献［7］，应用本法选择自变量子集的数据见表2。
表2 各自变量的偏回归平方和、总偏回归平方和及其比例与累积比例（略）
由表2可知，自变量子集{X1，X3，X4}的累积Ri为0.9795≥0.95，故较优自变量子集应为X∈{X1，X3，X4}。如限定选2个自变量，自变量子集应是X∈{X1，X3}，其累积Ri为0.9100≥0.90。如限定选4个自变量，自变量子集应是X∈{X1，X3，X4，X5}，其累积Ri为0.9939≥0.99。本法仅计算了m+1=6个回归方程子集便得到与用2m-1=31个回归方程子集相一致的结论，进一步表明本法计算量小，结果可靠。
4 讨论
本研究在提出总偏回归平方和(Pt)概念的基础上，用Pt法选择自变量子集，进而优选出所需多元回归模型。本法的变量选择结果与全局择优法及逐步选择法的结果基本一致。本法计算量小，简便实用。本法的不足之处是累积Ri的选择标准亦有一定的主观性，标准不同，选出的自变量子集相异。另外，变量较多时，本法虽能选出“较优”回归模型，但不一定是在某一准则下“最优”的。这些尚有待进一步研究。
【参考文献】
1 孙振球，徐勇勇医学统计学第1版北京：人民卫生出版社，2002，242~251
2 高惠璇统计计算第1版北京：北京大学出版社，2005，313~324
3 柳青，主编中国医学统计百科全书(多元统计分册)第1版北京：人民卫生出版社，2004，26~31.
4 黄小兰比较几种挑选“最优”回归模型的指标中国卫生统计，1988，5(4)：23
5 Quinn GP， Keough MJ(蒋志刚，等译)生物实验设计与数据分析第1版北京：高等教育出版社，2003，142~148.
篇10
二十世纪即将结，二十一世纪即将来临，二十世纪是光辉灿烂的一个世纪，是个类社会发展最迅速的一个世纪，是科学技术发展最迅速的一个世纪，也是物理学发展最迅速的一个世纪。在这一百年中发生了物理学革命，建立了相对信纸和量子力学，完成了从经典物理学到现代物理学的转变。在二十世纪二、三十年代以后，现代物理学在深度和广度上有了进一步的蓬勃发展，产生了一系列的新学科的交叉学科、边缘学科，人类对物质世界的规律有了更深刻的认识，物理学理论达到了一个新高度，现代物理学达到了成熟的阶段。
在此世纪之交的时候，人们自然想展望一下二十一世纪物理学的发展前景，探索今后物理学发展的方向。我想谈一谈我对这个问题的一些看法和观点。首先，我们来回顾一下上一个世纪之交物理学发展的情况，把当前的情况与一百年前的情况作比较对于探索二十一世纪物理学发展的方向是很有帮助的。
一、历史的回顾
十九世纪末二十世纪初，经典物物学的各个分支学科均发展到了完善、成熟的阶段，随着热力学和统计力学的建立以及麦克斯韦电磁场理论的建立，经典物理学达到了它的顶峰，当时人们以系统的形式描绘出一幅物理世界的清晰、完整的图画，几乎能完美地解释所有已经观察到的物理现象。由于经典物理学的巨大成就，当时不少物理学家产生了这样一种思想：认为物理学的大厦已经建成，物理学的发展基本上已经完成，人们对物理世界的解释已经达到了终点。物理学的一些基本的、原则的问题都已经解决，剩下来的只是进一步精确化的问题，即在一些细节上作一些补充和修正，使已知公式中的各个常数测得更精确一些。
然而，在十九世纪末二十世纪初，正当物理学家在庆贺物理学大厦落成之际，科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。首先是世纪之交物理学的三大发现：电子、X射线和放射性现象的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”：“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。[1]这些实验结果与经典物理学的基本概念及基本理论有尖锐的矛盾，经典物理学的传统观念受到巨大的冲击，经典物理发生了“严重的危机”。由此引起了物理学的一场伟大的革命。爱因斯坦创立了相对论；海林堡、薛定谔等一群科学家创立了量子力学。现代物理学诞生了！
把物理学发展的现状与上一个世纪之交的情况作比较，可以看到两者之间有相似之外，也有不同之处。
在相对论和量子力学建立起来以后，现代物理学经过七十多年的发展，已经达到了成熟的阶段。人类对物质世界规律的认识达到了空前的高度，用现有的理论几乎能够很好地解释现在已知的一切物理现象。可以说，现代物理学的大厦已经建成。在这一点上，目前有情况与上一个世纪之交的情况很相似。因此，有少数物理学家认为今后物理学不会有革命性的进展了，物理学的根本性的问题、原则问题都已经解决了，今后能做到的只是在现有理论的基础上在深度和广度两方面发展现代物理学，对现有的理论作一些补充和修正。然而，由于有了一百年前的历史经验，多数物理学家并不赞成这种观点，他们相信物理学迟早会有突破性的发展。另一方面，虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的，但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的程度。在这方面，目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交，经典物理学发生了“严重的危机”；而在本世纪之交，现代物理学并无“危机”。因此，我认为目前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。
虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的，但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的程度。在这方面，目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交，经典物理学发生了“严重的危机”；而在本世纪之交，现代物理学并无“危机”。因此，我认为目前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。客观物质世界是分层次的。一般说来，每个层次中的体系都由大量的小体系（属于下一个层次）构成。从一定意义上说，宏观与微观是相对的，宏观体系由大量的微观系统构成。物质世界从微观到宏观分成很多层次。物理学研究的目的包括：探索各层次的运动规律和探索各层次间的联系。
回顾二十世纪物理学的发展，是在三个方向上前进的。在二十一世纪，物理学也将在这三个方向上继续向前发展。
1）在微观方向上深入下去。在这个方向上，我们已经了解了原子核的结构，发现了大量的基本粒子及其运规律，建立了核物理学和粒子物理学，认识到强子是由夸克构成的。今后可能会有新的进展。但如果要探索更深层次的现象，必须有更强大得多的加速器，而这是非常艰巨的任务，所以我认为近期内在这个方向上难以有突破性的进展。
2）在宏观方向上拓展开去。1948年美国的伽莫夫提出“大爆炸”理论，当时并未引起重视。1965年美国的彭齐亚斯和威尔逊观测到宇宙背景辐射，再加上其他的观测结果，为“大爆炸”理论提供了有力的证据，从此“大爆炸”理论得到广泛的支持，1981年日本的佐藤胜彦和美国的古斯同时提出暴胀理论。八十年代以后，英国的霍金[2,3]等人开始论述宇宙的创生，认为宇宙从“无”诞生，今后在这个方向上将会继续有所发展。从根本上来说，现代宇宙学的继续发展有赖于向广漠的宇宙更遥远处观测的新结果，这需要人类制造出比哈勃望远镜性能更优越得多的、各个波段的太空天文望远镜，这是很艰巨的任务。
我个人对于近年来提出的宇宙创生学说是不太信的，并且认为“大爆炸”理论只是对宇宙的一个近似的描述。因为现在的宇宙学研究的只是我们能观测到的范围以内的“宇宙”，而我相信宇宙是无限的，在我们这个“宇宙”以外还有无数个“宇宙”，这些宇宙不是互不相干、各自孤立的，而是互相有影响、有作用的。现代宇宙学只研究我们这个“宇宙”，当然只能得到近似的结果，把他们的延伸到“宇宙”创生了初及遥远的未来，则失误更大。
3）深入探索各层次间的联系。
这正是统计物理学研究的主要内容。二十世纪在这方面取得了巨大的成就，先是非平衡态统计物理学有了得大的发展，然后建立了“耗散结构”理论、协同论和突变论，接着混沌论和分形论相继发展起来了。近年来把这些分支学科都纳入非线性科学的范畴。相信在二十一世纪非线性科学的发展有广阔的前景。
上述的物理学的发展依然现代物理学现有的基本理论的框架内。在下个世纪，物理学的基本理论应该怎样发展呢？有一些物理学家在追求“超统一理论”。在这方面，起初是爱因斯坦、海森堡等天才科学家努力探索“统一场论”；直到1967、1968年，美国的温伯格和巴基斯坦的萨拉姆提出统一电磁力和弱力的“电弱理论”；目前有一些物理学家正在探索加上强力的“大统一理论”以及再加上引力把四种力都统一起来的“超统一理论”，他们的探索能否成功尚未定论。
爱因斯坦当初探索“统一场论”是基于他的“物理世界统一性”的思想[4]，但是他努力探索了三十年，最终没有成功。我对此有不同的观点，根据辩证唯物主义的基本原理，我认为“物质世界是既统一，又多样化的”。且莫论追求“超统一理论”能否成功，即便此理论完成了，它也不是物理学发展的终点。因为“在绝对的总的宇宙发展过程中，各个具体过程的发展都是相对的，因而在绝对真理的长河中，人们对于在各个一定发展阶段上的具体过程的认识只具有相对的真理性。无数相对的真理之总和，就是绝对的真理。”“人们在实践中对于真理的认识也就永远没有完结。”[5]
现代物理学的革命将怎样发生呢？我认为可能有两个方面值得考试：
1）客观世界可能不是只有四种力。第五、第六……种力究竟何在呢？现在我们不知道。我的直觉是：将来最早发现的第五种力可能存在于生命现象中。物质构成了生命体之后，其运动和变化实在太奥妙了，我们没有认识的问题实在太多了，我们今天对于生命科学的认识犹如亚里斯多德时代的人们对于物理学的认识，因此在这方面取得突破性的进展是很可能的。我认为，物理学业与生命科学的交叉点是二十一世纪物理学发展的方向之一，与此有关的最关于复杂性研究的非线性科学的发展。
2）现代物理学理论也只是相对真理，而不是绝对真理。应该通过审思现代物理学理论基础的不完善性来探寻现代物理学革命的突破口，在下一节中将介绍我的观点。
三、现代物理学的理论基础是完美的吗？
相对论和量子力学是现代物理学的两大支柱，这两大支柱的理论基础是否十全十美的
呢？我们来审思一下这个问题。
1）对相对论的审思
当年爱因斯坦就是从关于光速和关于时间要领的思考开始，创立了狭义相对论[1]。我们今天探寻现代物理学革命的突破口，也应该从重新审思时空的概念入手。爱因劳动保护坦创立狭义相对论是从讲座惯性系中不同地点的两个“事件”的同时性开始的[4]，他规定用光信号校正不同地点的两个时钟来定义“同时”，这样就很自然地导出了洛仑兹变换，进一步导致一个四维时空（x，y，z，ict）（c是光速）。为什么爱因劳动保护担提出用光信号来校正时钟，而不用别的信号呢？在他的论文中没有说明这个问题，其实这是有深刻含意的。
时间、空间是物质运动的表现形式，不能脱离物理质运动谈论时间、空间，在定义时空时应该说明是关于什么运动的时空。现代物理学认为超距作用是不存在的，A处发生的“事件”影响B处的“事件”必须通过一定的场传递过去，传递需要一定的时间，时间、空间的定义与这个传递速度是密切相关的。如果这种场是电磁场，则电磁相互作用传递的速度就是光速。因此，爱因斯坦定义的时空实际上是关于由电磁相互作用引起的物质运动的时空，适用于描述这种运动。
爱因斯坦把他定义的时间应用于所有的物质运动，实际上就暗含了这样的假设：引力相互作用的传递速度也是光速c.但是引力相互作用是否也是以光速传递的呢？令引力相互作用的传递速度为c＇。至今为止，并无实验事实证明c＇等于c。爱因斯坦因他的“物质世界统一性”的世界观而在实际上假定了c=c＇。我持有“物质世界既统一，又多样化的”以观点，再加之电磁力和引力的强度在数量级上相差太多，因此我相相信c＇可能不等于c。工样，关于由电磁力引起的物质运动的四维时空（x，y，z，ict）和关于由引力引起的运动的时空（x＇，y＇，z＇，ic＇t＇）是不同的。如果研究的问题只涉及一种相互作用，则按照现在的理论建立起来的运动方程的形式不变。例如，爱因斯坦引力场方程的形式不变，只需把常数c改为c＇。如果研究的问题涉及两种相互作用，则需要建立新的理论。不过，首要的事情是由实验事实来判断c＇和c是否相等；如果不相等，需要导出c＇的数值。
我在二十多年前开始形成上述观点，当时测量引力波是众所瞩目的一个热点，我曾对那些实验寄予厚望，希望能从实验结果推算出c＇是否等于c。令人遗憾的是，经过长斯的努力引引力波实验没有获得肯定的结果，随后这项工作冷下去了。根据爱国斯坦理论预言的引力波是微弱的，如果在现代实验技术能够达到的测量灵敏度和准确度之下，这样弱的引力波应该能够探测到的话，长期的实验得不到肯定的结果似乎暗示了害因斯坦理论的缺点。应该从c＇可能不等于c这个角度来考虑问题，如果c＇和c有较大的差异，则可能导出引力波的强度比根据爱因劳动保护坦理论预言的强度弱得多的结果。
弱力、强力与引力、电磁力有本质的不同，前两者是短程力，后两者是长程力。不同的相互作用是通过传递不同的媒介粒子而实现的。引力相互作用的传递者是引力子；电磁相互作用的传递者是光子；弱相互作用的传递者是规范粒子（光子除外）；强相互作用的传递者是介子。引力子和光子的静质量为零，按照爱因斯坦的理论，引力相互作用和电磁相互作用的传递速度都是光速。并且与传递粒子的静质量和能量有关，因而其传递速度是多种多样的。
在研究由弱或强相互作用引起的物质运动时，定义惯性系中不同的地点的两个“事件”的“同时”，是否应该用弱力或强力信号取代光信号呢？我对核物理学和粒子物理学是外行，不想贸然回答这个问题。如果应该用弱力或强力信号取代光信号，那么关于由弱力或强力引起的物质运动的时空和关于由电磁力引起的运动的时空（x，y，z，ict）及关于由引力引起的运动的时空（x＇，y＇，z＇，ic＇t＇）
有很大的不同。设弱或强相互作用的传递速度为c＇＇，c＇＇不是常数，而是可变的，则关于由弱或强力引起的运动的时空为（x＇＇，y＇＇，z＇＇，Ic＇＇t＇＇），时间t＇＇和空间（x＇＇，y＇＇，z＇＇）将是c＇的函数。然而，很可能应该这样来考虑问题：关于由弱力引起的运动的时空，在定义中应该以规范粒子的静质量取作零时的速度c1取代光速c。由于“电弱理论”把弱力和电磁力统一起来了，因此有可能c1=c，则关于由弱力引起的运动的时空和关于由电磁力引起的运动的时空是相同的，同为（x，y，z，ict）。关于由强力引起的运动的时空，在定义中应该以介子的静质量取作零（在理论上取作零，在实际上没有静质量为零的介子）时的速度c＇＇取代光速c，c＇＇可能不等于c。则关于由强力引起的运动的时空（x＇＇，y＇＇，z＇＇，Ic＇＇t＇＇）不同于（x，y，z，ict）或（x＇，y＇，z＇，ic＇t＇）。无论上述两种考虑中哪一种是对的，整个物质世界的时空将是高于四维的多维时空。对于由短程力（或只是强力）引起的物质运动，如果时空有了新的一义，就需要建立新的理论，也就是说需要建立新的量子场论、新的核物理学和新的粒子物理学等。如果研究的问题既清及长程力，又涉及短程力（尤其是强力），则更需要建立新的理论。
1）对量子力学的审思
从量子力学发展到量子场论的时候，遇到了“发散困难”[6]。1946——1949年间，日本的朝永振一郎、美国的费曼和施温格提出“重整化”方法，克服了“发散困难”。但是“重整化”理论仍然存在着逻辑上的缺陷，并没有彻底克服这一困难。“发散困难”的一个基本原因是粒子的“固有”能量（静止能量）与运动能量、相互作用能量合在一起计算[6]，这与德布罗意波在υ=0时的异性。
现在我陷入一个两难的处境：如果采用传统的德布罗意关系，就只得接受不合理的德布罗意波奇异性；如果采纳修正的德布罗意关系，就必须面对使新的理论满足相对论协变性的难题。是否有解决问题的其他途径呢？我认为这个问题或许还与时间、空间的定义有关。现在的量子力学理论中时宽人的定义实质上依然是决定论的定义，而不确定原理是微观世界的一条基本规律，所以时间、空间都不是严格确定的，决定论的时空要领不再适用。在时间或空间的间隔非常小的时候，描写事情顺序的“前”、“后”概念将失去意义。此外，在重新定义时空时还应考虑相关的物质运动的类别。模糊数学已经发展得相当成熟了，把这个数学工具用到微观世界时空的定义中去可能是很值得一试的。
1）在二十一世纪物理学将在三个方向上继续向前发展（1）在微观方向上深入下去；（2）在宏观方向上拓展开去；（3）深入探索各层次间的联系，进一步发展非线性科学。
2）可能应该从两方面去控寻现代物理学革命的突破口。（1）发现客观世界中已知的四种力以外的其他力；（2）通过审思相对论和量子力学的理论基础，重新定义时间、空间，建立新的理论
3）由于现代物理学尚未发生“危机”，因此目前发生现代物理学革命的条件也许还不成熟，物理学的发展和物理学革命都有赖于在物理实验和对客观物质世界的观测中获得新的结果，实验和观测是发展物理学的量重要手段，这是我们要关注的首要问题。然而，科学的发展和物理学的发展有本身的逻辑，符合客观规律的、有真知灼见的思维也是一个关键。
