2017年4月反物质与科学诚信研究

加布里埃尔·沙尔丹、卢克·布兰谢和菲利普·帕约：

一种对科学诚信极为特殊的理解。

2017年4月4日

这是《研究》杂志四月刊的封面：


一个响亮的标题，指向了法国国家科学研究中心（CNRS）总干事加布里埃尔·沙尔丹和巴黎天体物理研究所研究员卢克·布兰谢的言论：


以及巴黎天体物理研究所研究员卢克·布兰谢的言论。


这些言论由《研究》杂志的一位年轻数学家记者采访所得：


文章标题为：

如果如斯巴达人的说法。

菲利普·帕约在文章中用整整四页篇幅，介绍了这两位研究者的话。我曾多次试图与他们以及这位记者本人会面，但我的邮件均未收到回复。同样，当我试图在巴黎天体物理研究所的研讨会上介绍我的“雅努斯宇宙学模型”时，也遭遇了失败。尽管我的研究成果已在两本高水平、经过同行评审的期刊上发表：

《天体物理学与空间科学》

和

《现代物理快报A》

却仍无人回应。

如果有人能开辟一条全新的基础研究道路，解决宇宙学中一个重大缺失——原初反物质的问题，那他将获得无上荣耀。如果沙尔丹及其团队将在实验室中测试的反物质，经过足够减速后，能被地球引力场捕获并向下坠落，那么诺贝尔奖几乎是板上钉钉的事。事实上，已有多个实验室正在竞相开展这项研究（Gbar、AEGIS、Alpha-g实验）。

理论基础由卢克·布兰谢提供。他文章中所列的理论，若仔细审视，不过是一堆杂乱无章的假设，充斥着大量条件性论述。如今的理论研究，往往只是写出一个拉格朗日量，声称它具备所有优点。这种做法更像是某种“驱魔仪式”。布兰谢的拉格朗日量中包含三种物质：重子物质，以及两种暗物质……所有这些物质通过一个神秘的“引力矢量场”相互耦合，这意味着存在一种传递这种力的粒子，即“引力光子”。这让人不禁想起，在托里拆利博士的论文之前，有人曾用“重子矢量场”来解释气压计中水银柱的上升，该场象征着“对真空的恐惧”，并假定存在一种名为“气压子”的粒子。

为实现这一理论，布兰谢必须回归1939年由菲茨和保罗提出的方法，该方法假设引力子具有质量（尽管我们尚无引力子的任何模型）。但早在1998年，布劳尔和德塞就指出，这种做法会导致一种计算不稳定性，他们早在1972年就将这种不稳定性命名为“鬼粒子”（ghost）。布兰谢希望他的这种非正式拼凑能“无鬼粒子”。事实上，在这一堆杂乱无章的术语中，除了词语的堆砌外，什么都没有，最终还发明了两个新词：“引力矢量”和“引力光子”。

第74-75页，布兰谢告诉我们：

请注意其中的关键句：

• 然而，有趣的是，在该理论的某种表述中，一切似乎都表明存在两种不同的测距方式——两种时空，以及两种“度规”。在每种时空中，都可以存在粒子，而由于两种度规表现不同（两者之间仅有一个耦合项），一种时空中的粒子在相对于另一种时空测量时，可能表现出负质量。因此，我们得到了一种反重力效应（2）。

布兰谢是如何从他所引用的文献中，推导出这些句子的？这些句子几乎一字不差地描述了我的“雅努斯模型”的核心特征。他引用的文献包括：

(1) A. Benoit-Lévy 与 G. Chardin，《天体与天体物理学》，537，A78，2012

(2) C. de Rham 等人，《物理评论快报》，106，231101，2011

(3) L. Blanchet 与 L. Heisenberg，《宇宙学与天体物理学》，12，26，2015

(4) R.H. Price，《美国物理教师杂志》，61，216，1993

我仔细研究了这四份文献（见下文）。结论是：这些文献中没有任何内容能支持文章中的这些说法。这些话不过是一次拙劣的剽窃尝试，企图将他人成果据为己有。这反映出沙尔丹、布兰谢与帕约三人对科学诚信极为特殊的理解。

我的“雅努斯宇宙学模型”显然远比这些混乱的拼凑更为严谨和完整。它基于两个耦合的场方程，其中第一个方程在太阳系附近与爱因斯坦方程一致。最难让人接受的，是这样一个范式转变。这就像在宇宙尺度上投下了一枚“信号弹”。

实际上，一切归结为……“让-皮埃尔·佩蒂的方程”。

没有人能走得这么远。如果我是对的，这将很难被接受。尽管该理论已在两本高水平、经过同行评审的期刊上发表（2014-2015年，《天体物理学与空间科学》和《现代物理快报A》），但没有任何科普杂志或电视节目会报道这项工作。而从这些方程中，我们可以推导出当今宇宙学和天体物理学所有问题的解决方案，例如宇宙加速膨胀现象，以一种“精确解”的形式呈现，无需引入任何额外参数——主流ΛCDM模型需要六个自由参数（包括宇宙学常数和冷暗物质，简直像一道菜谱）。从此不再需要暗物质和暗能量。

相关两篇文章：

• J.P. Petit 与 G. D'Agostini：《宇宙学中的负质量假说与暗能量的本质》，《天体物理学与空间科学》，A9，145-182（2014）

• J.P. Petit 与 G. D'Agostini：《包含相互作用的正负质量的双度规宇宙学模型，以及与宇宙观测加速相一致的两种光速》，《现代物理快报A》，第29卷，第34期，2014年11月10日

宇宙中这些不可见的成分，变成了我们已知物质的镜像，但带有负质量和负能量。

这一模型还解释了为何至今未观测到原初反物质，并完善了安德烈·萨尔哈罗夫1967年提出的理论：负质量粒子会发射负能量光子，而我们的眼睛和望远镜无法探测到这些光子。

由于科学研讨会（我本可借此介绍并捍卫我的模型）对我关闭，且没有任何科普杂志或电视节目愿意报道我的工作（经过长时间交涉，巴黎发现宫的管理层刚刚拒绝了刊登介绍我工作的文章），我不得不采取行动：

制作这一系列名为“雅努斯”的视频，

以摆脱这种无法接受的排斥。

真正的原因是“宇宙恐慌”。

与其问“雅努斯模型如何融入广义相对论的框架？”，我们必须反过来问：“广义相对论的模型如何融入这个新的雅努斯框架？”——这一主张极难被接受。

一个事实是，其他人始终无法突破：在广义相对论中引入负质量是不可能的。这一发现由赫尔曼·邦迪于1957年提出并强调。事实上，任何在爱因斯坦框架下的尝试都会导致无法接受的相互作用定律：

• 正质量吸引一切

• 负质量排斥一切

这导致了“逃逸悖论”（RUNAWAY）：当正负质量粒子相遇时，正质量粒子将被负质量粒子追击，以均匀加速的方式逃逸。而系统的总动能却保持为零，因为负质量的动能（1/2 m V²）是……负的！

雅努斯模型通过一次重大的范式跃迁解决了这一问题：引入两个耦合的场方程。这意味着时空超曲面具有“正面”与“反面”。于是，通过“牛顿近似”推导出的相互作用定律变为：

• 同号质量相互吸引，遵循牛顿定律

• 异号质量相互排斥，遵循“反牛顿”定律

在沙尔丹和布兰谢的文章中，你只会看到一些杂乱无章的技巧，比如引入有质量的引力子、新的力场“引力矢量场”、新的粒子“引力光子”，甚至放弃等效原理。

在这些被引用的文章中，你找不到任何依据来支持以下说法：

……一切似乎都表明存在两种不同的测距方式——两种时空或两种“度规”。在每种时空中，都可以存在粒子，而由于两种度规表现不同（两者之间仅有一个耦合项），一种时空中的粒子在相对于另一种时空测量时，可能表现出负质量。因此，我们得到了一种反重力效应。

无论从哪个角度审视，这些话都只指向我的雅努斯模型，别无他物。“他们的双度规”与我的模型毫无关系。

关于这个额外的力场，布兰谢在第47页写道：

• 之所以进行CERN实验室中反物质下落实验，一个动机是检验是否存在一个额外的场（称为“引力矢量场”，其媒介粒子为“引力光子”），这个场叠加在广义相对论的场之上。这个额外的场将导致粒子与反粒子运动行为的差异，从而可以被观测到。因此，对于实验的解释，主流观点认为广义相对论是正确的，但存在额外的场。

这完全是“魔法粉末”式的操作，其关键粒子是“魔法粒子”。

当然，这些人可以自由地设想任何他们想设想的东西。这是科学研究的一部分。但不正常的是，他们拒绝倾听任何不同理论的提出者。正如沙尔丹、布兰谢以及众多“专家”之一的达穆尔，自十多年前起，就拒绝我进入位于布雷-苏-伊韦特的高等科学研究所的研讨会。


他唯一的回应是：

• 你的研究不引起我的兴趣。

过去六个月，我已联系了该领域所有“权威人物”（18位研究人员）和所有相关实验室（15个）。我未收到任何否定回复——他们只是没有回复。此外，科学记者们也保持沉默，最近一次是菲利普·帕约的回复。因此，我已开始为期十周的系列视频，向公众介绍我的工作，目前反响热烈。目前版本面向大众。之后，我将制作数学本科水平的“视频二版”，面向数万名学生和工程师，并制作英文、俄文、中文版本。

几天后，我将发布该系列的第十二部视频，终于正式介绍我的雅努斯模型基础，此前已进行了长期“炮火准备”。在最后一部视频中，我将阐述该模型对星际旅行问题的含义。人们将全面了解我四十年研究的来龙去脉，而这一研究的核心，与最禁忌的话题——UFO档案——有着明显联系。

回到《研究》杂志的文章和沙尔丹、布兰谢的项目，我想说：

他们实验室中的反物质将愚蠢地向下坠落，就像它的姐妹物质一样。

我预测并承诺。

自然对宣传效应漠不关心。自然将做出裁决。

我们能想得多远？之后会发生什么，我不知道。但请注意文章中的一句话：

……一切似乎都表明存在两种不同的测距方式……

在两颗恒星之间，确实存在两种可能的距离，取决于穿越的载体是正质量还是负质量。最近，我计算了在“超曲面正面”或“反面”行进时，两颗恒星之间的距离差异。通过穿越宇宙的“反面”，在飞船质量反转后，距离将缩短一百倍，而在该参考系中，光速将快十倍。飞船无需“推进器”。质量反转后，能量守恒约束使飞船获得“另一种物质性”（对正质量观察者而言，它似乎“解体”了）。实际上，在“负区”中行进只能以相对论速度进行，从而与原子环境“重合”（通过洛伦兹收缩实现“康普顿长度”适应）。在如此巨大的距离比例下，质量反转几乎以该区域的光速（即每秒300万公里）完成“再物质化”。因此，当飞船在正质量世界中，需要消耗巨大能量才能达到相对论速度时，一旦进入负质量世界，减速将耗能巨大。这些想法我已在2015年发表于高水平期刊《现代物理快报A》。

要停止，只需再次反转质量。请记住：加速度与减速的概念在此不再适用。我们将在正质量世界重新出现，通过恢复飞船初始的动能参数“再物质化”。前往15光年外行星的旅行时间：仅需三个月。

即使在那些拒绝承认其理论意义的人手中，这一思想也正在传播。光速壁垒正面临崩溃，与此同时，我们正接近发现如甲烷、游离氧等物质——这些物质存在于与地球惊人接近的行星表面。

现在你明白为何我们的“知识论塔尔图夫”们态度如此了：

• 把这个雅努斯模型藏起来，我无法看见……

参考文献（1）《引入狄拉克-米尔恩宇宙》A. Benoit-Lévy 与 G. Chardin：

该模型沿用了米尔恩1933年提出的理论，即令爱因斯坦方程右侧为零。由于该方程描述了宇宙中能量-物质的效应，这一方法假设存在两种成分：一种为正能量-物质，另一种为负能量-物质，两者相互抵消。

作者随后列出了一系列假设：

1. 存在一种机制，使物质与反物质分离。宇宙的结构被设想为一种乳状物，两种成分占据分离的“与已知宇宙相当大小的区域”。

2. 假设物质与反物质之间存在排斥力。引用了两个参考文献。但在分离过程中，边界处的湮灭应产生伽马射线，而这一现象并未被观测到，与观测相矛盾。

3. 但米尔恩模型的吸引力在于，它提供了一种替代暴胀理论的解释，以说明原始宇宙的惊人均匀性。作者假设辐射对“应力张量”的贡献在所有时期均可忽略。

随后，文章回顾了米尔恩模型的各个方面。温度随时间的倒数变化。计算聚焦于该模型产生的微观物理现象（核合成、氦合成）。

在第5节，作者承认该模型未涉及宇宙膨胀的加速或减速。文章通过米尔恩模型分析超新星数据，得出结论：爱因斯坦-西特勒模型（含CDM和宇宙学常数）与米尔恩模型的预测概率相当，米尔恩模型对近距超新星略占优势。这实际上否定了2011年诺贝尔奖的结果。

下一节讨论了宇宙微波背景中的声学振荡。

作为结论，作者写道：“尽管ΛCDM模型与观测吻合良好，但其理论基础仍薄弱。”重点放在宇宙视界问题的解决上。对核合成的分析总结指出，该模型与宇宙加速现象的观测存在矛盾。此外，该模型未提供任何机制来解释物质与反物质的分离。

参考文献（2）——克劳迪娅·德·拉姆的文章《质量引力的重求和》（“重新审视质量引力问题”）：

该文从1939年菲茨-保罗模型这一“质量引力”的奠基性文章出发，该模型假设引力子具有质量且自旋为2。该方法基于拉格朗日量的构建。作者指出，这一方法立即引发了不稳定性，布劳尔与德塞（1972年）将其命名为“鬼粒子”（ghost）。

因此，研究重点转向消除这种不稳定性。一种理论问世（她引用了自己2010年的研究），即通过适当选择系数，可在线性近似下消除该不稳定性。2012年的文章是该方法在非线性情况下的扩展。文章中未提及“负质量”，也未出现度规、场方程或相互作用定律。

尽管加布里埃尔·沙尔丹在第46页底部写道：“经过数十年研究，物理学家在2010年代证明，存在一种方法可扩展广义相对论，为引力子赋予质量，同时考虑理论的全部非线性结构。然而，在这一理论中……等等。”

沙尔丹必须解释，如何从德·拉姆、布兰谢或他自己的论文中，推导出他后半句的论述：

……一切似乎都表明存在两种不同的测距方式——两种时空或两种“度规”。在每种时空中，都可以存在粒子，而由于两种度规表现不同（两者之间仅有一个耦合项），一种时空中的粒子在相对于另一种时空测量时，可能表现出负质量。因此，我们得到了一种反重力效应。

（3）布兰谢与海森伯格的文章《通过（质量）双引力实现暗物质》：

在这篇2015年的文章中，两位作者聚焦于米尔格罗姆的MOND理论，即当引力场低于某一阈值时，引力定律从1/r²变为1/r。他们考虑两种暗物质，各自对应一个度规。这两个“区域”被认为通过一个力场相互关联。重点在于避免“质量引力”理论固有的“鬼粒子”问题（即引力子有质量）。提出了多种方案。

最终，作者建议一种可能的“无鬼粒子”方案，或许（条件性！）能解释米尔格罗姆在星系尺度上提出的修正引力。

第2页，作者称“双度规理论”已得到广泛发展，作为菲茨-保罗模型的延伸（与我的雅努斯双度规毫无关系！）。

他们提到：“早期的双引力模型都受到‘鬼粒子’现象的困扰，即‘幽灵解’，因此无法成为可行的理论。”如同德·拉姆的文章及其他许多研究，分析集中在构建“拉格朗日量”，需做出大量假设。文章引用了先前工作（德·拉姆、海森伯格，2014-2015）。引入了“有效度规”。

作者建议了可能的相互作用形式，并提及“新动能项的迷你超空间”（？……）。随之而来的问题是：这个迷你超空间是否仍会受到“鬼粒子不稳定性”的影响？

“问题在于我们有太多动能项”。

第六节：“因此，参考文献（45）提出的暗物质模型不可行。”（参见伯纳德与布兰谢2014年在ArXiv上提交的文章）。拉格朗日量（31）代表一种“偶极暗物质”的提议。


在该模型中，包含三种物质密度：b代表重子物质（普通物质），g和f代表两种暗物质。表达式中包含大量假设的数学对象，核心是一个指标为μ的场A。正是这个场负责不同度规之间的耦合。

我在第6页引用文章结论：

第七节 结论：

我们探索了广义相对论双度规扩展中可能的相对论性暗物质模型，希望在星系尺度上实现修正牛顿动力学（MOND），同时在宇宙学尺度上实现膨胀。一个有希望的方向来自dRGT质量引力的无鬼构造[15, 16]，其中两个度规之间的相互作用被调整，使得布劳尔-德塞鬼粒子保持不存在。此外，对物质场可能耦合的深入研究[52–54]对我们有益，因为要使模型有效，我们必须考虑两种不同种类的暗物质粒子，它们分别与两个度规耦合，而一个额外的内部矢量场则与由两个度规构成的有效度规最小耦合。该矢量场连接了两个暗物质粒子区域，并在引力极化和MOND中起关键作用[45, 46]。为确保无鬼粒子，对允许的动能相互作用的探讨至关重要。我们证明，包含三个动能项的动能拉格朗日量立即导致鬼粒子的出现，因此我们得出结论：仅允许两个动能项。

在未来的论文[55]中，我们将详细研究新模型的协变运动方程，推导非相对论极限，并检验暗物质极化机制是否与最初提出的模型相同。我们将详细研究物质领域中鬼粒子相互作用的潜在危险，并进一步约束模型。我们还打算检验参数化后牛顿参数在太阳系中是否接近广义相对论的值，并研究一阶微扰下的宇宙学解。

翻译：

我们探索了广义相对论双度规扩展中可能的相对论性暗物质模型，希望在星系尺度上实现修正牛顿动力学（MOND），同时在宇宙学尺度上实现膨胀。一个有希望的方向来自dRGT质量引力的无鬼构造[15, 16]，其中两个度规之间的相互作用被调整，使得布劳尔-德塞鬼粒子保持不存在。此外，对物质场可能耦合的深入研究[52–54]对我们有益，因为要使模型有效，我们必须考虑两种不同种类的暗物质粒子，它们分别与两个度规耦合，而一个额外的内部矢量场则与由两个度规构成的有效度规最小耦合。该矢量场连接了两个暗物质粒子区域，并在引力极化和MOND中起关键作用[45, 46]。为确保无鬼粒子，对允许的动能相互作用的探讨至关重要。我们证明，包含三个动能项的动能拉格朗日量立即导致鬼粒子的出现，因此我们得出结论：仅允许两个动能项。

在未来的论文中，我们将详细研究新模型的协变运动方程，推导非相对论极限，并检验暗物质极化机制是否与最初提出的模型相同。我们将详细研究物质领域中鬼粒子相互作用的潜在危险，并进一步约束模型。我们还打算检验参数化后牛顿参数在太阳系中是否接近广义相对论的值，并研究一阶微扰下的宇宙学解。

简言之，这仅仅是一些“线索”（这个词常被听到）。一项正在做和将要做的工作。问题被提出，但未解决。一切依赖于一个神秘的场，布兰谢在《研究》杂志文章中称之为“引力矢量场”，其媒介粒子为“引力光子”。一如既往，所谓的“新发现”最终不过是创造……新词。无论如何，在这篇文章及其他引用文献中，都无法建立与以下句子的联系：

……一切似乎都表明存在两种不同的测距方式——两种时空或两种“度规”。在每种时空中，都可以存在粒子，而由于两种度规表现不同（两者之间仅有一个耦合项），一种时空中的粒子在相对于另一种时空测量时，可能表现出负质量。因此，我们得到了一种反重力效应。

而这些句子，却明确指向我的雅努斯模型。

无论从哪个角度看，这似乎都反映出一种极为特殊的科学诚信观。

但自然终将裁决。既不会有“引力矢量场”，也不会有“引力光子”。这项缺乏内在一致性和真实内容、仅由词语堆砌而成的工作，终将与弦理论一起，被科学的垃圾桶所吞噬。

（4）普赖斯文章所说：

“负质量可能是个有趣的消遣话题”

……“负质量或许不具物理意义，但可能带来有趣的预测。”他随后重述了赫尔曼·邦迪1957年文章中引入的区分：主动引力质量与被动引力质量（根据等效原理，两者应相同）。他描述了一个图像：一个孩子用绳子拉着一个气球，他“批评”说：负质量与气球之间存在区别——如果绳子断裂，气球会向上加速，而负质量会向下坠落。但如果将负责向下拉的“孩子”替换为一个正质量粒子，情况就不同了。通过操控“向上拉的力”和“向下拉的力”，普赖斯提出了一个“引力滑翔机”，其合力为零。

这篇文章根本不配称为科学论文。我们不会用气球和绳子来分析负质量问题。在爱因斯坦模型中，存在一个场方程。通过双重近似（即处理一个弱弯曲时空且速度远小于光速的区域），场方程简化为泊松方程。同时，测地线方程也被线性化。相互作用的图景显现，即简单的1/r²牛顿定律。但当米尔恩试图引入正负质量混合时，他得到的定律是：

• 正质量吸引一切

• 负质量吸引一切

这立即导致无法接受的“逃逸悖论”：当正负质量相遇时，正质量粒子被负质量粒子追击，以均匀加速方式逃逸。两者都处于均匀加速状态。但能量守恒……因为负质量的动能（1/2 mV²）是……负的。

要摆脱这一困境，必须进行深刻的范式转变。在广义相对论中，宇宙是一个具有单一度规的超曲面，产生唯一的测地线系统，即粒子的运动路径。数学上，这是一个带有黎曼度规的四维流形。

在雅努斯模型中，我们引入两个度规，它们属于同一个流形，这与有质量引力子的“双度规”模型容易混淆，但两者毫无关系。这两个度规是上述场方程组的解。于是，牛顿近似给出了截然不同的相互作用图景：

• 同号质量相互吸引，遵循牛顿定律

• 异号质量相互排斥，遵循“反牛顿”定律

相反的符号质量相互排斥，根据“反牛顿”理论

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