“太极粒子波”理论已被十大科学实践所证实
引子：这些验证材料，绝大多数都已经公开发表，变成科技文献，甚至被写进了经典教科书中，只需要大家核实一下，当然，也可以进行更精确地验证——《突破物理学的“卡脖子问题”，迎接世界科学高潮的到来！》（https://www.toutiao.com/article/7342522168964448780/）。
“太极粒子波”理论已被十大科学实践所证实
甘 永 超
世界的本原与物质世界的最基本结构单元都是亘古不变、极具魅力的话题，同时也是千年世界难题，曾引发无数智者的神思遐想，不少先哲和圣贤在这里留下了他们闪光的身影。本文从世界本原与物质结构基本单元的追溯开始，介绍了“太极粒子波”的来龙去脉、外在形象、理论基础以及科学实践的十次检验，基本证实了“太极粒子波”的存在。
一、世界本原与物质结构基本单元概述
古希腊哲学家泰勒斯（Θαλῆς Thales，前624-前547，米利都派创始人）提出：水是万物的始基；赫拉克利特（Ἡράκλειτος Heraclitus，前540-前480，爱非斯派创始人）认为：火是万物的本原；德谟克利特（Δημόκριτος Democritus，前460-前370）则宣称：世界万物都是由不可分割的颗粒（原子）和虚空所组成。古代中国“人更三圣，世历三古”的《周易》——上古的伏羲（华夏人文始祖、三皇之一）创八卦，中古的文王（前1152-前1056）演《周易》，下古的孔丘（前551-前479）作《易传》，都是为了探求世界的本原与奥秘。商代遗老箕子（商纣王的叔父）给周武王（？-前1043）讲述“金、木、水、火、土”五行学说；“春秋第一相”、辅佐齐桓公成就霸业的管仲（前723-前645）则提出“水是世界的本原”；老子（前571-前471）、庄子（前369-前286）、宋钘（前370年-前291）、尹文（前360-前280）、荀子（前313-前238）、王充（27-97）、柳宗元（773-819）、刘禹锡（772-842）、张载（1020-1077）、王夫之（1619-1692）等人关于“世界本原”的诸多学说（太极说、阴阳说、五行说、原子说、元气说等）无一不名垂青史、万古流芳！
然而，由于古时候生产力低下，人们多为衣食而奔波，那些玄乎而又远远超越现实生活的学说并不为大众所关心。直到最近几百年间，一些古老的学说才开始为人们所关注，古老的原子论才为法国科学家伽桑狄（Pierre Gassendi,1592-1655）、俄罗斯科学家罗蒙诺索夫（Lomonosov，1711-1765）等人所复活。近代科学意义上的原子、分子论则分别由英国科学家道尔顿（John Dalton，1766-1844）、意大利科学家阿伏伽德罗（Amedeo Avogadro，1776-1856）提出。到了近代，美国加州理工学院的盖尔曼（Murray Gell-Mann，1929-2019）于1964年提出了物质结构的夸克理论：物质由分子组成，分子由原子组成，原子由原子核和电子组成，原子核由质子和中子组成，而质子和中子则分别由3个夸克组成。大约30年以后，普林斯顿高等研究院的威腾（Edward Witten，1951- ）又统一了争论不休的五种超弦理论和11维超引力理论，提出了所谓的超弦/M理论：这个世界哪里有什么电子、光子、质子、中子啊，只不过是一些按特定模式振动着的弦——每一种振动模式都对应着一种粒子，特定弦的振动频率决定了粒子的能量和质量，一根弦的不同振动模式可以形成我们现在所熟知的基本粒子。
尽管夸克理论、超弦/M理论早已风靡世界，但仍然存在着一些遗憾令人扼腕，例如，根本找不到“单个、自由夸克”让我们情何以堪！而高大上的超弦/M理论只是数学上的优美，一旦回到物理世界却令人难以琢磨。所以，人类对未知世界的探求并没有止步，而是披荆斩棘、奋勇向前。在威腾的超弦/M理论之后，中国学者甘永超（1962- ）基于“经典电磁场按光子分解”而揭示了“经典（电磁）场（波）在结构上的粒子性”（这一工作受到了美国国家科学院院士文小刚“波也是粒子”的理论支持，他400多页的专著《量子多体理论---从声子的起源到光子和电子的起源》第三章第三节第四个专题就是“波也是粒子”，而且全书都企图以此为基础来揭示光子和电子的起源。甘永超的工作也是以此为基础，最后揭示出物质世界的最基本结构单元“太极粒子波”，已经被写进高规格的大学教科书中，并在“第24届世界哲学大会”上报告、推广），亦即“第三种波粒二象性”；而后又把爱因斯坦1905年揭示的“第一种波粒二象性”、德布罗意1923年揭示的“第二种波粒二象性”与甘永超-文小刚所揭示的“第三种波粒二象性”完美而又和谐地统一起来，揭示了微观客体的“π型三重波粒二象性”；基于“π型三重波粒二象性”，我们又预言物质世界的最基本结构单元“太极粒子波”的存在。如此，《庄子•天下篇》中的“一尺之锤，日取其半，万世不竭”就演绎成了：
分子物理学
原子物理学
原子核物理学
粒子物理学
太极粒子波物理学（波与粒子的统一物理学）
……
目前，物质世界的基本结构单元“太极粒子波”理论已经得到了三种不同类型的科学实践先后十次验证。可以说，“太极粒子波”作为一个“科学假说”已经转化成为了一个“科学理论”。
二、“太极粒子波”简介
人类对于世界本原的认识，对于物质世界最基本结构单元的认识，尤其是对“实物与场”、“粒子与波”、“物质与空间”、“分立与连续（包括‘量子物理与经典物理’的矛盾）”、“无穷大与无穷小”的认识，迄今仍然还处在努力探索与推进之中。而了解“太极粒子波”理论，则可以帮助我们更快地提高这些认识。
瑞德尼克在《量子力学史话》一书281页中明确指出：“今天，决定微观世界统一体的最深刻本质的全部问题，就是物理学所面临的尚未征服的山峰中的最高峰：物质的两种基本形式——实物（粒子）与场（波）——之间的相互关系。”可见，“实物与场”或者“粒子与波”的关系问题在物理学中之重要。今天，我们就从科普的角度，以“太极光子波（‘太极粒子波’的一种）”为例尽可能简单地（把“光子”、“电磁波”、“真空”三者集成、融合到一起）来介绍“太极粒子波”，而不是顺着理论物理学发展的思路（经典波按照粒子分解→波在结构上具有粒子性→波也是粒子→第三种波粒二象性→三种波粒二象性的和谐统一→π型三重波粒二象性→太极粒子波）来介绍。
在传统物理学中，“光子”、“电磁波”、“真空”是三个物理图景完全不同的东西，而我们的“太极粒子波”理论，却把这三者紧密地结合成为一个有机整体——“太极光子波”。首先，在“真空”中飞行的“光子”并不是孤立的，而是与周围的“真空”关联（纠缠）在一起，就像“光子”长着很多看不见的触须一样。如此，就构成了“太极光子波”的一种状态——“真空环抱光子态”（传统物理学中并没有认识、重视非复合粒子与真空的关联与融为一体，对于“量子纠缠”也就云山雾罩）。其次，“光子”在一定条件下可以“破裂”而“转化”为一份“电磁基波”，而这份“电磁基波”的能量、动量、角动量恰好又与前面那个“光子”的能量、动量、角动量分别对应相等并充满整个空间（因此，这份“电磁基波”在某种意义上亦可称为“虚光子”，但它又不同于因为能量涨落而出现的“虚粒子”，那个虚粒子寿命很短，不能长时间存在）。这种状态就是“太极光子波”的另一种状态，我们通常称它为“粒子基波态”。所谓的“太极光子波”，不过是在“真空环抱光子态”与“粒子基波态”（这里也可叫“电磁基波态”）之间相互转化的一种物质，如下图：
由于我们既忽视了光子与真空的关联，只看到孤立的光子，又没有揭示“电磁基波”的粒子性——相当于一个“虚光子”，所以，我们对光的本性就认识不足。
对于电子，我们也可以作完全类似的推理：把“电子”、“电子基波”、“真空”这三者紧密地结合成为一个有机整体——“太极电子波”。如此，“太极粒子波”（包括“太极光子波”、“太极电子波”、“太极中微子波”等）就构成了物质世界的最基本结构单元。注意，“太极粒子波”中所包含的实“粒子”，必须是“可以转化为‘电磁基波’、‘电子基波’或其它‘粒子基波’的‘粒子’”，也就是没有内部结构的非复合粒子，例如光子、电子、中微子等，而不能是那些有内部结构的原子、分子等。原子、分子等复合粒子是不可能形成“太极原子波”、“太极分子波”的。其实，“太极粒子波”已经深入到了“非复合粒子（例如光子、电子、中微子）的层次”，我们切不可捏造“太极中子波”、“太极介子波”等概念。另外，“太极粒子波”是一个无穷大、充满整个空间的东西（如上图），跟我们通常所熟知的桌椅板凳、原子分子完全不同，它具有明显的“可入性”和“叠加性”，需要由整个“太极粒子波物理学”来加以描述和研究。更为奇特的是，面对“太极光子波”，我们所看到的只是“光子”、“电磁波”和“真空”，根本没有把这三者有机地统一成为一个整体，只有孙悟空等才有这种认知能力，我们必须向孙悟空学习。《西游记》中的“白骨精”，在唐僧等人眼里，看到的就只能是“村姑”、“老媪”、“老翁”，根本看不到其背后的“白骨夫人”。而我们的“太极粒子波”就是“光子”、“电磁波”、“真空”（“村姑”、“老媪”、“老翁”）背后的“白骨夫人”。
三、“太极粒子波”的理论基础与实践检验
（一）“太极粒子波”的理论基础
早在1927年，英国科学家狄拉克（Paul Adrien Maurice Dirac，1902-1984）就完成了“经典电磁场按模式分解”。1995年，中国学者甘永超又把每一个“模式”的电磁场再一次分解为n份“电磁基波”，并使每一份“电磁基波”的能量、动量、角动量恰好与一个同频“光子”的能量、动量、角动量分别对应相等，从而，实现了“经典电磁场按光子分解”，在“经典电磁场”与“量子电磁场”之间建立起了一种“基本单元”（“电磁基波”与“光子”）的对应关系，揭示了“经典（电磁）场（波）在结构上具有粒子性”，后来被称之为“第三种波粒二象性”（著名华裔美籍学者、美国国家科学院院士文小刚同期也做出了类似的工作，参见他的专著《量子多体理论---从声子的起源到光子和电子的起源》第三章第三节第四个专题：波也是粒子）。
有了“第三种波粒二象性”，还必须弄清楚它与“第一种波粒二象性”、“第二种波粒二象性”之间的关系。
早在1905年，爱因斯坦就揭示了“第一种波粒二象性”（光的波粒二象性）并由密立根（R. A. Millikan）于1916年用实验加以验证，二人分别获得“理论（1921年）”与“实验（1923年）”两个诺贝尔物理学奖。“第一种波粒二象性”揭示了微观客体可以弥散形态（波）或凝聚形态（粒子）这样两种不同的物质形态而存在（如下图中π的上面一横），其中的“波”与“粒子”都是真实的客观存在并可以公式（1）1 来表达：
其中，ε、p用来描述粒子，构成“粒子矩阵”，而ω、k则用来描写波，构成“波矩阵”，其相互关系为：
在“第一种波粒二象性”中，“波（电磁波）”与“粒子（光子）”都是真实存在，但两者在存在的时间上却是相互错开，满足一定条件时还可以相互转化。只不过，爱因斯坦当年并没有领悟到这些而是给后人留下了诸多悬念。
1923年，德布罗意揭示了“第二种波粒二象性”（实物粒子的波粒二象性）并由戴维逊（C. J. Davisson）和小汤姆孙（G. P. Thomson）于1927年用实验加以验证，分别获得“理论（1929年）”与“实验（1937年）”两个诺贝尔物理学奖。“第二种波粒二象性”揭示了当微观客体以“粒子”的形态存在时，“粒子”在运动上具有德布罗意波动性（如右图中π的右半部分：其中的“粒子”与“波”虽然同时存在但它们存在的形式却是一“实”一“虚”，“波”是“粒子”存在的反映（影子）——说明“粒子”在运动上具有德布罗意波动性，两者不能互相转化。可德布罗意当年并没有领悟到这些而是给后人留下了诸多的悬念）。
由甘永超-文小刚揭示的“第三种波粒二象性”（经典电磁场在结构上具有粒子性）则揭示了当微观客体以“波”的形态存在时，“波”在结构上具有粒子性（第三种波粒二象性，见上图中π的左半部分：其中“波”与“粒子”虽然同时存在但它们存在的形式却是一“实”一“虚”，“粒子”是“波”存在的反映（幻影）——说明“波”在结构上具有粒子性，两者不能互相转化）。而在此之前经典电磁场却一直是连续的，根本没有分立的概念。
以前，由于人们把本质不同的二种波粒二象性（“光的波粒二象性”与“实物粒子的波粒二象性”）混为一谈，所以“波粒二象性”的迷雾一直像一个幽灵飘荡在物理学的上空。今天，当我们把这二种本质不同的波粒二象性加以区别并补充上“第三种波粒二象性”之后，三种波粒二象性之间的π型结构关系就变得清晰而明了：“第一种波粒二象性”是本质上的波粒二象性，它的“波”与“粒子”都是真实的客观存在（真实的物质），但在存在的时间上却相互错开，在一定条件下还可以发生相互转化；“第二种波粒二象性”和“第三种波粒二象性”则是现象上的波粒二象性，它们的“波”与“粒子”只有一个是真实的存在（客观上的物质），而另一个却是虚假的存在，是“真实存在”的“反映（影子）”，就像树的“影子”反映“树”的存在一样（“树”是真实的存在，而树的“影子”却是一种虚假的存在，是“树”这种“真实存在”的“反映”）。在“第二种波粒二象性”与“第三种波粒二象性”中，尽管“波”和“粒子”都是同时存在，但它们却是一“虚”一“实”，“波”与“粒子”之间无法相互转化。当这三种波粒二象性搅在一起的时候，“波”与“粒子”就上演了一幕“波粒相伴、真真假假、虚虚实实、亦波亦粒、非波非粒、波中含粒、粒中含波、同时异态、同态异时、模棱两可、扑朔迷离”的所谓“波粒二象性”，把我们弄得眼花缭乱，不知所以。可是，当我们排除了上述两种（第二种和第三种）现象上的 “波粒二象性”之后，真正的“波粒二象性”就只剩下一种了，那就是爱因斯坦1905年所揭示的“第一种波粒二象性”，也就是本质上的“波粒二象性”。
如此，在我们面前就呈现出了一幅美妙的“三种波粒二象性”有序重叠的和谐图景——“π型三重波粒二象性”：粒子就是粒子，波就是波，看得见，摸得着；粒子在运动上具有德布罗意“波动性”（第二种波粒二象性），而波则在结构上却具有“粒子性”（第三种波粒二象性）；在一定条件下，真实的“波”与真实的“粒子”还可以发生相互转化（第一种波粒二象性），并可以用（1）式来加以描述。至于真实的“波”与真实的“粒子”（例如“电磁波”与“光子”）之间的转化机理则由于涉及到真空的本质属性，还是比较复杂的，在这里只能做一些简单的介绍。
现代物理学认为，真空并不是空无一物，而是存在着大量的处于基态的量子场（这其中当然也包括处于基态的量子电磁场）。由于基态的量子电磁场充满整个空间，所以，经典电磁场（可以按光子分解成为一系列“电磁基波”）的基本单元“电磁基波”在满足一定条件时就可以被处于基态的量子电磁场在某一瞬间（像海绵吸水一样立体地、全方位地）整体吸收，从而使量子电磁场从基态跃迁到激发态。而处于激发态的量子电磁场又很不稳定，可以在非常短的时间内于真空的某一处“吐出”一个与被吸收“电磁基波”频率相同的“光子”并从激发态跃迁回基态。如此，就完成了真实的“电磁基波”向真实“光子”的转化（我们称之为“电磁基波的真空凝聚现象”——电磁基波消失并产生一个同频光子），而真空中的基态量子场只是起到了媒介作用（经历一系列中间态之后又回到了原始状态）。这也是“经典电磁场量子化过程”的物理实质。当然，在另一种条件下还可以发生相反的过程：基态量子电磁场吸收一个“光子”，从基态跃迁到激发态，由于激发态很不稳定，处于激发态的量子电磁场又会在非常短的时间内向真空中“喷射”出一份与“光子”同频率的“电磁基波”（相当于海绵全方位立体吸水的逆过程）而从激发态回到基态，从而完成“光子”向“电磁基波”的转化，这就是“光子的真空喷射现象”——光子在真空中消失而转化为一份“电磁基波”。这些就是“π型三重波粒二象性”对爱因斯坦所揭示的“第一种波粒二象性”的推动和发展——“波”与“粒子”之间相互转化过程的物理机制的补充说明。
不难看出，在这幅美妙的“π型三重波粒二象性”图景中，真实的“波”与真实的“粒子”是完全平等的，爱因斯坦所揭示的“第一种波粒二象性”——本质上的波粒二象性构成了它的主旋律。正是基于这样一幅物理图景，我们预言：“太极粒子波”是构成物质世界的最基本结构单元（把“第一种波粒二象性”中的“波”扩展成为“太极粒子波”的“粒子基波态”，把“第一种波粒二象性”中的“粒子”扩展成为“太极粒子波”的“真空环抱粒子态”。见“太极粒子波”的示意图）。显然，“太极粒子波”与现代的“原子”或者“夸克”完全不同，它具有明显的“可入性”和“叠加性”，既可以从“无穷小”的“粒子”变为“无穷大”的“波”，又可以从“无穷大”的“波”变为“无穷小”的“粒子”。当“太极粒子波”以“粒子”的形式存在时（处于“真空环抱粒子态”），“粒子”与整个空间相互关联（纠缠），并在运动上具有德布罗意波动性；当“太极粒子波”以“波”的形式存在时（处于“粒子基波态”），“波”在结构上又具有粒子性。比如“太极光子波”，当它表现为光子的时候，光子（与整个空间相关联）在运动上具有德布罗意波动性；当它表现为电磁波的时候，电磁波在结构上又具有粒子性。在一定条件下，电磁波与光子之间还可以发生相互转化。至于“太极电子波”，也应该与“太极光子波”类似，具有“π型三重波粒二象性”，只是到目前为止我们还只认识了它三面中的一面——“第二种波粒二象性”（电子的德布罗意波动性），但我们预言：“太极电子波”还应该具有“第一种波粒二象性”和“第三种波粒二象性”。这些最现代的科学与最古老的东方哲学其实殊途同归、血脉相连，具有共同的本质，它是追求和谐与统一的古老东方文化的发扬光大！如果“太极粒子波”理论被证伪，它也会像古希腊的“原子论”（尽管已经被证伪）一样名垂青史；如果被证实，那更是万古流芳，是中国科学家为人类的文明和进步所做出的历史性贡献。
（二）“太极粒子波”理论的实践检验
自然科学方法论告诉我们：一个新的“科学理论”是否正确一般可以通过三种途径来进行判断：
A.由量变引起质变：把新的“科学理论”运用于科学实践时，有愈来愈多的事实与这个“科学理论”的内容相符合，而且没有已知的事实与这个“科学理论”相矛盾，那么，这个“科学理论”就应该是正确的；
B.科学预见：由该“科学理论”所做出的“科学预见”能够得到“科学实践”的证实，那么，这个“科学理论”也应该是正确的；
C.实验判决：可以设计判决性实验来检验并判决该“科学理论”是否正确。
爱因斯坦广义相对论的验证就使用了上述方法中的B种途径：事先做出三大预言（水星近日点进动、光线的引力偏折、光谱线的引力红移），当这些预言（哪怕只有一个）被验证之后，就证实了广义相对论的正确性。
具体说来，就是爱丁顿（A. S. Eddington）和克劳姆林 (C. D. Crommelin)分别率领一支小分队到西非几内亚湾的普林西比岛和巴西的索布拉尔于1919年5月29日对日全食下的星光偏折进行观测，同年11月6日两处的观察结果由英国皇家学会会长汤姆孙宣布。第二天，也就是1919年11月7日，英国的《泰晤士报》就以《科学上的革命/宇宙的新理论/牛顿的思想被推翻/“空间”弯曲了》为标题，刊载了这一消息。于是，爱因斯坦就一夜成名！1919年11月9日、11日、29日，美国的《纽约时报》更是把公众的激动情绪推向了高潮……
我们的“太极粒子波”理论也可以找到这样的科学实践证据：它的“三个预言（B种途径）已经被证实”、“三个颠覆性（预言）判决（C种途径）已获得正面肯定（传统物理学中不可能出现的事件已经找到）”、“一个猜想（B种途径）已经变成现实”、“二个预言的物理现象（B种途径）已经在实验中被观察到”。也就是说，“太极粒子波”理论已经获得“3+3+1+2”验证，另外，还有该理论所预言的微型“巨光子炮”已经成功（见后面的附录）。所以，我们的验证强度远远超过当年的广义相对论。下面简述一下这9个科学实践。
①预言+判决 根据“太极粒子波”理论（特别是“第三种波粒二象性”），经典电磁场就应该具有结构上的粒子性，也就是说，经典电磁场应该具有自身量子化，不需要借助任何量子假设而仅仅依靠经典理论就能够直接导出光能量的量子化。现代物理学认为这是“不可能的！”可是，它却被中国学者佘卫龙所证实[6,7]。甘永超也顺便证明了这一点[8]。
②预言+判决 根据“太极粒子波”理论（特别是“第三种波粒二象性”），经典电磁场就应该具有结构上的粒子性，也就是说，经典电磁场应该具有自身量子化，不借助任何量子假设而仅仅依靠经典理论就能够直接导出普朗克的黑体辐射公式（现代物理学认为这是“不可能的！”否则，1918年颁发给普朗克的诺贝尔物理奖就发错了），可是，它已被英国学者Marshall所证实[9]。
③预言+判决 根据“太极粒子波”理论，“光的量子理论”与“光的经典电磁理论”是两个独立、平行的理论，“第一种波粒二象性”中的“粒子（光子）”与“波（电磁波）”完全平等，光的量子理论不能包含光的经典电磁理论（现代物理学认为这是“不可能的！”强调“光的量子理论一统天下，能够包含光的经典电磁理论2”）。可是，却被中国学者甘永超提出了严峻挑战——近90多年来，根本找不到“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”的任何实验证据。这就掏空了传统理论的实验基础，至少证明了预言③的一半。而后，甘永超又设计了一个双赢判决性实验，以判决“经典条件下光的量子理论与光的经典电磁理论究竟哪一个更为精确[10,11]”。
在这个判决性实验完成之前，先利用伽利略推翻亚里士多德“物体越重下落速度越快”的归谬法（它排除了实验误差，比具体的实验验证更加有力），以逻辑的力量来证明“光的量子理论不能包含光的经典电磁理论”：
——如果“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”，那么，我们就可以抛弃光的经典电磁理论而唯一地使用“光的量子理论”。这势必导致“光子”一统天下、满世界飞舞而作为一种真实物质存在的经典“电磁波”却失去了藏身之地（仅仅作为“描述光子运动的一种虚无的概率波”而存在）。可是，经典“电磁波”作为一种具有质量、能量、动量而真实存在的物质又不可能凭空消失！所以，光的量子理论不能包含光的经典电磁理论。
这一逻辑证明完美无瑕，而实验证明还可能存在这样或那样的误差。如果大家还不认可，那就不妨去做做甘永超所设计的那个双赢判决性实验[10,11]……
④一个物理学上的强烈期望“甘永超猜想”被变成了一个数学上的现实——“双甘定理”。“太极粒子波”理论的数理基础是“经典电磁场按光子分解”（物理上的期望，理论物理上的实现与证明，如果再加上“数学的本质上就存在此事”那将更有说服力），而“双甘定理”就刚好从纯数学的角度再一次证明了“经典电磁场按光子分解”的可行性与正确性，在原有的基础上又加上了一道双保险。
基于狄拉克的“经典电磁场按模式分解”，强烈要求“一个连续变化的宏观物理量例如能量，可以由一系列分立的光子的（量子化）能量累加而成”，于是，甘永超提出了一个猜想：任何一个正实数R，都可以分解为一系列不同的正实数ri的整数倍之代数和，用公式表示，即：
R = n1r1+n2r2+n3r3+…+nnrn+… （2）
倘若把它转化为科普表达，即“（量子物理学中）一系列大小不同的整数个标准馒头可以组合成（经典物理学中）任意重量”。它深刻揭示了“分立与连续”、“量子物理与经典物理”的矛盾，是一代宗师普朗克、玻尔、艾伦费斯特等想解决而又未能解决的百年世界难题。可令人惊奇的是，这个难题却被哥伦比亚大学的杰出校友、美国第一大银行摩根大通首席投资办公室的应用数学家Jihua Gan给出了一个巧妙而又严谨的证明——将这个代数学的世界难题巧妙地转化为一个比较容易的几何问题并给出了无懈可击地证明[12]（现在还可以像伽利略那样，用一个理想实验进行精准地验证）。中共十九大开幕当天的行业报纸《科技文摘》（2017年10月8日第5版）就介绍了这一工作并称之为“双甘定理”。
⑤二种物理现象——“电磁基波的真空凝聚现象”与“光子的真空喷射现象”——呈现出“太极光子波”两种状态之间的转化，都能彰显、证实“太极光子波”的存在。而前者的实验观察更为直接，无可挑剔，足以证实“太极光子波”的存在。
我们知道，“太极光子波”存在两种状态：“真空环抱光子态”与“粒子（电磁）基波态”。这两种状态在一定条件下还可以发生相互转化。例如，“太极光子波”的“电磁基波态”向“真空环抱光子态”转化，就会出现“电磁基波的真空凝聚现象”，反之，“真空环抱光子态”向“电磁基波态”转化，则会出现“光子的真空喷射现象”。
“电磁基波的真空凝聚现象”——由一份“电磁基波”（电磁波）而凝聚成为一颗“光子”，或者由一束“电磁波”转化为一群“光子”的现象可以由杨氏双缝干涉实验和光电效应实验联合展示：我们在杨氏双缝干涉实验的干涉条纹极大处开一个小孔，引出一束光（已由杨氏实验证明它是波——电磁波），并让它照射到光电效应的实验装置上，再调试出正常的实验结果（被证明光是粒子——光子）。如此，这两个划时代的实验组合就铁板钉钉、无可辩驳地证明了“电磁基波”向“光子”的转化——“电磁基波的真空凝聚现象”！仅仅这一个实验就足以证实“太极光子波”的存在（类似爱丁顿验证爱因斯坦的广义相对论）。
“光子的真空喷射现象”—— 光子消失而引发真空喷射出一份“电磁基波”（光子消失而转化为一份“电磁基波”）。也就是由一群“光子”而转化为一束“电磁波”的现象。把发生“光电效应”或“康普顿效应”的光（已被证明是粒子）再次引出并进行杨氏双缝干涉实验，其干涉条纹则表明“光是波动”——真切地展示了“光子的真空喷射现象”，从而，再一次证实了“太极光子波”的存在。
综上所述，“太极粒子波”的三个预言得到了证实（新理论在物理学中的应用实践，符合预测）；三个颠覆性判决取得了胜利（新理论在物理学中的应用实践，符合判决，把不可能的事情颠覆成了可能）；一个猜想变成了定理（新理论在纯数学实践中得到支持，满足期望）；二种物理现象在科学实验中被观察到（被科学实验所验证）。亦即：六个物理学（理论应用）实践、一个数学（理论应用）实践、二个物理学（实验）实践，都证实了“太极粒子波”理论的正确性，或者说“三大不同类型的九个科学实践”都证实了“太极粒子波”理论的正确性。
一个错误的科学理论，一般不会与真实的科学实践相符合。即使偶然符合，那也一定是巧合，是小概率事件，很难再出现第二次、第三次。而我们的“太极粒子波”理论，却被三种不同类型的科学实践（理论物理、实验物理、理论数学）先后九次验证，足以证明“太极粒子波”理论是一个正确的“科学理论”。
四、结论
任何物理学假说，都要经过数理逻辑的推敲与辨析，更要接受科学实践的检验。李政道、杨振宁提出的“弱相互作用中宇称不守恒”假说经过吴健雄等人的实验验证就变成了物理学理论；爱因斯坦的广义相对论经过爱丁顿等人的天文观测，验证了“光线引力偏折”的预言，也转化成了科学理论。
由中国学者所揭示的“π型三重波粒二象性”（三种波粒二象性的和谐统一理论）与“太极粒子波”理论，经过上面的数理逻辑梳理以及接受十大科学实践的检验，已经有一个“科学假说”而转化为了一个“科学理论”。
附录：第十个证据
“太极粒子波”理论预言了“巨光子炮”的存在（涉密），而现在“微型巨光子炮”（几个小光子可以合并成为一个大光子）已经成功。这是对“π型三重波粒二象性”与“太极粒子波”理论最好、最直接的证实。而后，只不过是把一个一瓦的小灯泡做大，做成万瓦甚至十万瓦级别的大功率灯泡，但从基本原理来讲已经没有问题。美国国家科学院院士文小刚“波也是粒子”的理论可以作为一个旁证（第十一个证据）。
参考文献：
[1] 文小刚 著，胡滨 译. 量子多体理论----从声子的起源到光子和电子的起源[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004. 69
[2] 娄兆文, 甘永超，赵锦慧 等. 自然科学概论[M]，北京：科学出版社, 2012，44-48
[3] 瑞德尼克 著，黄宏荃, 彭灏 译. 量子力学史话[M]. 北京: 科学出版社, 1979. 281-282
[4] 李艳萍, 申先甲. 物理学史教程[M]，北京：科学出版社, 2003
[5] Y. Gan, W. Wang. A self-consistent picture of wave-particle duality of light[A]. Proc. of SPIE, 2007, 6664: 666407. Chandrasekhar Roychoudhuri, Al F. Kracklauer, Katherine Creath. The Nature of Light: What are Photons?
[6] W. L. She. Light quantum from classical electromagnetic theory[A]. Proc. of SPIE, 2007, 6664: 66640A. Chandrasekhar Roychoudhuri, Al F. Kracklauer, Katherine Creath. The Nature of Light: What are Photons?
[7] W. L. She. Quantization of light energy directly from classical electromagnetic theory in vacuum[J]. Chinese Physics, 2005, 14(12): 2514-2521
[8] 甘永超, 章介伦, 沈文达等. 辐射场的内禀结构研究[J]. 光子学报, 1995, 24(5): 472-475
[9] T. W. Marshall. Brownian motion of a mirror[J]. Phys. Rev. D, 1981, 24(6): 1509-1515
[10] Y. Gan. Can the quantum theory of light contain the classical electromagnetic theory of light[A]? Proc. of SPIE, 2009, 7421: 74210U. Chandrasekhar Roychoudhuri, Al F. Kracklauer, Andrei Yu. Khrennikov. The Nature of Light: What are Photons? III
[11] 甘永超, 胡战, 周刚. Lorentz-Compton佯谬与一个双赢判决性散射实验设计[J]. 光散射学报, 2006, 18(1): 75-79
[12] 甘永超, Jihua Gan. 经典与量子（分立与连续）矛盾的破解: 甘永超猜想及其证明[J]. 北京相对论研究快报, 2017, 15(2): 45
[13] 甘永超. 物质世界的基本单元——“太极粒子波”[A]. 第24届世界哲学大会论文选集: 在哲学的田野上[C]. 师哲慧. 中国国际文学出版社, 2020, 205-213.
[14] P. A. M. Dirac. The quantum theory of the emission and absorption of radiation[A]. Proc. Roy. Soc. (Ser. A), London. 1927, 144: 243
- ^ 该式已经写入高规格教科书 “21世纪高等院校教材”之中并被称为“甘永超公式”，参见《今日科苑》2012/22总第264期13-15页。
- ^ 早在1930年，费米就指出：“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”（参见Enrico Fermi. Quantum Theory of Radiation. Reviews of Modern Physics, 1932, 4(1): 87-132），并被W. H. Louisell等后人加以发展，奉为现代物理学的金科玉律。在郭光灿、庄象萱合著的大学教科书《光学》（高等教育出版社, 1997）第2页、第4页、第21页、第489页、第540页中曾多次指出：光的本质是量子的，光的量子理论能够包含光的经典电磁理论。
上文演化历史过程：
最初版：“太极粒子波”理论的“3+1+1”验证
摘要：简单介绍了“科学假说”转化为“科学理论”的三条途径并就爱因斯坦广义相对论的验证做了具体说明。而后，又具体介绍了“太极粒子波”理论验证的“3+1+1”方案及其验证结果：“三个颠覆性预言”、“一个猜想”、“一种现象”是怎样被验证的。
（注：现已得到三大不同类型的科学实践先后十次验证，正在整理之中。初稿见后面的介绍。）
关键词：科学假说，科学理论，太极粒子波，科学检验，3+1+1验证
我们知道，“科学假说”转化为“科学理论”一般说来有三条途径：①由量变到质变：当“科学假说”运用于科学实践时，有愈来愈多的事实和这个假说的内容相符合，而且没有已知的事实与之相矛盾，那么，这个“科学假说”就可以转化为“科学理论”。②科学预见：由“科学假说”所作出的科学预见能够得到科学实践的证实，那么，这个“科学假说”就可以转化为“科学理论”。③实验判决：设计一个非此即彼、非常敏感的判决性实验来检验“科学假说”的真理性。
爱因斯坦广义相对论的验证就走了第二条途径：事先做出三大预言（水星近日点进动、光线的引力偏折、光谱线的引力红移）。当这些预言被验证后就奠定了广义相对论在科学界的坚实基础。具体说来，就是爱丁顿和克劳姆林分别率领一支观察小分队到西非几内亚湾的普林西比岛和巴西的索布拉尔于1919年5月29日对日全食下的星光偏折进行观测，同年11月6日两处的观察结果由英国皇家学会会长汤姆孙公布（*粗略验证了爱因斯坦的理论；精确验证则要等到爱因斯坦逝世20年之后的1975年）。第二天，也就是1919年11月7日，伦敦的《泰晤士报》就以《科学上的革命/宇宙的新理论/牛顿的思想被推翻/“空间”弯曲了》为标题，刊载了这一消息。于是，爱因斯坦就一夜成名——1919年11月9日、11日、29日的《纽约时报》更是把公众的激动情绪推向了高潮。
我们的“π型三重波粒二象性”与“太极粒子波”理论也可以做出三大预言（而且还是颠覆性预言，比老爱的更厉害，是现代物理学理论中不可能出现的事件——不仅可以作为预言，而且还可以作为判决，是双重验证）：①根据“π型三重波粒二象性”，经典电磁场就具有结构上的粒子性，也就是说，经典电磁场具有自身量子化，不需要借助任何量子假设而仅仅依靠经典理论就能够直接导出光能量的量子化（现代物理学认为这是“不可能事件”），却被中国学者佘卫龙艰难证实[1,2]；②根据“π型三重波粒二象性”，经典电磁场就具有结构上的粒子性，也就是说，经典电磁场具有自身量子化，不借助任何量子假设而仅仅依靠经典理论就能够直接导出普朗克的黑体辐射公式（现代物理学认为这是“不可能事件”。见文后“注”），却被英国学者Marshall所证实[3]；③根据“π型三重波粒二象性”，“光的量子理论”与“光的经典电磁理论”是两个独立、平行的理论，“波（电磁波）”与“粒子（光子）”完全平等，光的量子理论不能包含光的经典电磁理论（现代物理学认为这是“不可能事件”）。早在1930年，费米就指出：“光的量子理论可以包含光的经典电磁理论”，并被路易塞尔等后人加以发展，奉为现代物理学的金科玉律（在郭光灿、庄象萱合著的《光学》（高等教育出版社,1997）著作的第2页、第4页、第21页、第489页、第540页中曾多次指出：光的本质是量子的，光的量子理论能够包含光的经典电磁理论），可是，现在却被中国学者甘永超完成对传统理论的挑战——近90年以来，根本找不到“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”的任何实验证据[4,5]，如此就先证明了一半。而后，甘永超又设计了一个双赢判决性实验以弄清“经典条件下光的量子理论与光的经典电磁理论究竟哪一个更为精确[4,5]”。如果“经典条件下光的量子理论比光的经典电磁理论更为精确”，那么，我们就可以肯定“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”。
在这个判决性实验完成之前，利用伽利略推翻亚里士多德“物体越重下落速度越快”的归谬法（它比实验验证其实更加有力），我们还可以用逻辑的力量来证明“光的量子理论不能包含光的经典电磁理论”——如果“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”，那么，我们就可以用光的量子理论一统天下，而光的量子理论的物质载体就是光子，于是，满世界飞舞的都是光子，电磁波已经找不到任何藏身之地——根本不可能存在！可是，“电磁波”作为一种真实存在的物质又不可能被消灭，所以，光的量子理论不能包含光的经典电磁理论。这一逻辑证明完美无瑕，而实验证明还存在这样或那样的误差。如果大家还不认可，那就不妨去做一做甘永超所设计的那个判决性实验吧[4,5]。
另外，基于狄拉克的“经典电磁场按模式分解[6]”（或者“物质质量等于一系列原子、分子质量的总和”），强烈要求一系列分立光子的（量子化）能量的总和可以连续变化（经典物理能量），于是，甘永超提出了一个猜想：任意一个正实数 R ，都可以分解为一系列不同的正实数 r_{i} 的整数倍之代数和，用公式表示，即为：
R=n_{1}r_{1}+n_{2}r_{2}+…+n_{i}r_{i}+… （1）
倘若把它转化为科普表达，即“（量子物理学中）一系列大小不同的整数个标准馒头可以组合成（经典物理学中）任意重量”。显然，这又是一个数学难题。可令人惊奇的是，这个数学难题却被哥伦比亚大学的杰出校友、美国第一大银行摩根大通首席投资办公室的应用数学家Jihua Gan给出了一个巧妙而又严谨的证明——将这个代数学的世界难题巧妙地转化为一个比较容易的几何问题并给出了无懈可击的证明[7]。
最后，如果我们能够发现“光子或者电子的真空喷射现象”——粒子在真空中消失而转化为相应的“粒子基波”（例如“光子基波”，也叫“电磁基波”，或者“电子基波”），或者发现“太极电子波”的“第一种波粒二象性”——也就是在一定条件下将电子“打破”而变成充满整个真空的“电子基波”（犹如“光子”转化为“电磁基波”一样），那么，我们的“太极粒子波”理论就会成为铁板钉钉的事实。
一个令人兴奋的事实是：光子消失而引发的真空喷射现象（光子消失，转化为“电磁基波”）我们早已司空见惯（那就是爱因斯坦揭示的光的波粒二象性），只是我们以前还没有认真地加以对照剖析。如果认真地进行对照剖析——“光子消失而引发的真空喷射现象”——光子在真空中消失而转化为相应的“电磁基波”，这正好就是我们梦寐以求的“太极光子波”存在的铁的实验证据——“真空环抱光子态”与“粒子基波态”之间的转化，它必须用“π型三重波粒二象性”里所包含的“真空喷射现象”来解释，现有的物理学理论根本无法解释，而且还会出现严重矛盾！
至此，“π型三重波粒二象性”与“太极粒子波”的三大颠覆性预言、一个猜想、一种现象都得到了证实（完成了理论验证的“3+1+1”方案）。所以，物质结构的基本单元“太极粒子波”决不是空穴来风，而是最现代的科学与最古老的东方哲学殊途同归、血脉相连而呈现出来的共同本质，是追求和谐和统一的古老东方文化在现代科学中的发扬光大。在“第二十四届世界哲学大会”上，也安排了“太极粒子波”的报告和讨论（时间：2018年8月19日下午14:00-15:50；地点：中国国家会议中心，VIP 1-2，物理哲学分会场；报告人：甘永超等，物质世界的基本结构单元——“太极粒子波”……），这将推动由中国原创的“现代原子论”——“太极粒子波”学说更快地走向世界……
注：传说，只能是传说：普朗克的晚年作为世界科学的泰斗、德意志民族的英雄（他的肖像曾刻印在2马克、5马克的硬币上），经常到教堂去祈祷，因为他（作为一个不情愿的革命者）后来发现了他一生所追求的类似于英国Marshall、中国佘卫龙、甘永超的工作却又不敢公开发表（那是对他饮誉世界的“量子化”的否定）……
参考文献：
*江晓原. 爱丁顿到底有没有验证广义相对论? 新发现, 2012年6期, 112-114 （环球科学：100年前的今天，他的实验首次验证了广义相对论，爱因斯坦从此走上“神坛”）
[1] W. L. She. Light quantum from classical electromagnetic theory. Proc. of SPIE, 2007, 6664: 66640A. Chandrasekhar Roychoudhuri, Al F. Kracklauer, Katherine Creath. The Nature of Light: What are Photons?
[2] W. L. She. Quantization of light energy directly from classical electromagnetic theory in vacuum. Chinese Physics, 2005, 14(12): 2514-2521
[3] T. W. Marshall. Brownian motion of a mirror. Phys. Rev. D, 1981, 24(6): 1509-1515
[4] Y. Gan. Can the quantum theory of light contain the classical electromagnetic theory of light? Proc. of SPIE, 2009, 7421: 74210U. Chandrasekhar Roychoudhuri, Al F. Kracklauer, Andrei Yu. Khrennikov. The Nature of Light: What are Photons? III
[5] 甘永超, 胡战, 周刚. Lorentz-Compton佯谬与一个双赢判决性散射实验设计. 光散射学报, 2006, 18(1): 75-79
[6] P. A. M. Dirac. The quantum theory of the emission and absorption of radiation. Proc. Roy. Soc. (Ser. A), London. 1927, 144: 243
[7] 甘永超, Jihua Gan. 经典与量子（分立与连续）矛盾的破解: 甘永超猜想及其证明. 北京相对论研究快报, 2017, 15(2): 45
第二版：《“太极粒子波”已被九大科学实践所证实》 再加“微型巨光子炮”已经成功，就是十个验证。
甘 永 超
世界的本原（物质世界的最基本结构单元）是一个亘古不变、极具魅力的话题，同时也是千年世界难题，曾引发无数智者的神思遐想，不少先哲和圣贤在这里留下了他们闪光的身影……
一、世界本原与物质结构基本单元概述
古希腊哲学家泰勒斯（Θαλῆς Thales，前624-前547，米利都派创始人）提出：水是万物的始基；赫拉克利特（Ἡράκλειτος Heraclitus，前540-前480，爱非斯派创始人）认为：火是万物的本原；德谟克利特（Δημόκριτος Democritus，前460-前370）则宣称：世界万物都是由不可分割的颗粒（原子）和虚空所组成。古代中国“人更三圣，世历三古”的《周易》——上古的伏羲（华夏人文始祖、三皇之一）创八卦，中古的文王（前1152-前1056）演《周易》，下古的孔丘（前551-前479）作《易传》，都是为了探求世界的本原与奥秘。商代遗老箕子（商纣王的叔父）给周武王（？-前1043）讲述“金、木、水、火、土”五行学说；“春秋第一相”、辅佐齐桓公成就霸业的管仲（前723-前645）则提出“水是世界的本原”；老子（前571-前471）、庄子（前369-前286）、宋钘（前370年-前291）、尹文（前360-前280）、荀子（前313-前238）、王充（27-97）、柳宗元（773-819）、刘禹锡（772-842）、张载（1020-1077）、王夫之（1619-1692）等人关于“世界本原”的诸多学说（太极说、阴阳说、五行说、原子说、元气说等）无一不名垂青史、万古流芳！
……
尽管夸克理论、超弦/M理论早已风靡世界，但仍然存在着一些遗憾令人扼腕，例如，根本找不到“单个、自由夸克”让我们情何以堪！而高大上的超弦/M理论只是数学上的优美，一旦回到物理世界却令人难以琢磨。所以，人类对未知的探求并没有止步，而是披荆斩棘、奋勇向前。在威腾的超弦/M理论之后，中国学者甘永超（1962- ）基于“经典电磁场按光子分解”而揭示了“经典（电磁）场（波）在结构上的粒子性”（这一工作受到了美国国家科学院院士文小刚的支持，他400多页的专著《量子多体理论---从声子的起源到光子和电子的起源》第三章第三节第四个专题就是“波也是粒子”，而且全书都企图以此为基础来揭示光子和电子的起源。甘永超的工作也是以此为基础，最后揭示出物质世界的最基本结构单元“太极粒子波”，已经被写进大学教科书中，并在“第24届世界哲学大会”上报告、推广），亦即“第三种波粒二象性”；而后又把爱因斯坦1905年揭示的“第一种波粒二象性”、德布罗意1923年揭示的“第二种波粒二象性”与甘永超-文小刚所揭示的“第三种波粒二象性”完美而又和谐地统一起来，揭示了微观客体的“π型三重波粒二象性”；基于“π型三重波粒二象性”，我们又可以预言物质世界的最基本结构单元“太极粒子波”的存在。如此，《庄子•天下篇》中的“一尺之锤，日取其半，万世不竭”就演绎成了：
……
目前，物质世界的基本结构单元“太极粒子波”理论已经得到了三种不同类型的科学实践先后九次验证。可以说，“太极粒子波”作为一个“科学假说”已经转化成为了一个“科学理论”。
二、“太极粒子波”简介
人类对于世界本原的认识，对于物质世界最基本结构单元的认识，尤其是对“实物与场”、“粒子与波”、“物质与空间”、“分立与连续（包括‘量子物理与经典物理’的矛盾）”、“无穷大与无穷小”的认识，迄今仍然还处在努力探索与推进之中。而了解“太极粒子波”理论，则可以帮助我们更快地提高这些认识。
瑞德尼克在《量子力学史话》一书中明确指出：“今天，决定微观世界统一体的最深刻本质的全部问题，就是物理学所面临的尚未征服的山峰中的最高峰：物质的两种基本形式——实物（粒子）与场（波）——之间的相互关系。”可见，“实物与场”或者“粒子与波”的关系问题在物理学中之重要。今天，我们就从科普的角度，以“太极光子波”为例尽可能简单地（把“光子”、“电磁波”、“真空”三者集成、融合到一起）来介绍“太极粒子波”，而不是顺着理论物理学发展的思路（经典波按照粒子分解→波在结构上具有粒子性→波也是粒子→第三种波粒二象性→三种波粒二象性的和谐统一→π型三重波粒二象性→太极粒子波）来介绍。
……如下图：
……
三、“太极粒子波”的理论基础与实践检验
（一）“太极粒子波”的理论基础
……
早在1905年，爱因斯坦就揭示了“第一种波粒二象性”（光的波粒二象性）并由密立根（Millikan）于1916年用实验加以验证，二人分别获得“理论（1921年）”与“实验（1923年）”两个诺贝尔物理学奖。“第一种波粒二象性”揭示了微观客体可以弥散形态（波）或凝聚形态（粒子）这样两种不同的物质形态而存在（如下图中π的左、右两个部分），其中的“波”与“粒子”都是真实的客观存在并可以公式(2-3-1）[1]来表达：
在“第一种波粒二象性”中，“波（电磁波）”与“粒子（光子）”都是真实存在，但两者在存在的时间上却是相互错开，满足一定条件时还可以相互转化。只不过，爱因斯坦当年并没有领悟到这些而是给后人留下了诸多悬念。
……
（二）“太极粒子波”理论的实践检验
自然科学方法论告诉我们：一个新的“科学理论”是否正确一般可以通过三种途径来进行判断：
A.由量变引起质变：把新的“科学理论”运用于科学实践时，有愈来愈多的事实与这个“科学理论”的内容相符合，而且没有已知的事实与这个“科学理论”相矛盾，那么，这个“科学理论”就应该是正确的；
B.科学预见：由该“科学理论”所做出的“科学预见”能够得到“科学实践”的证实，那么，这个“科学理论”也应该是正确的；
C.实验判决：可以设计判决性实验来检验并判决该“科学理论”是否正确。
……
①预言加判决 根据“太极粒子波”理论（特别是“第三种波粒二象性”），经典电磁场就应该具有结构上的粒子性，也就是说，经典电磁场应该具有自身量子化，不需要借助任何量子假设而仅仅依靠经典理论就能够直接导出光能量的量子化。现代物理学认为这是“不可能的！”可是，它却被中国学者佘卫龙所证实[6,7]。甘永超也顺便证明了这一点[8]。
②预言加判决 根据“太极粒子波”理论（特别是“第三种波粒二象性”），经典电磁场就应该具有结构上的粒子性，也就是说，经典电磁场应该具有自身量子化，不借助任何量子假设而仅仅依靠经典理论就能够直接导出普朗克的黑体辐射公式（现代物理学认为这是“不可能的！”否则，1918年颁发给普朗克的诺贝尔物理奖就发错了），它已被英国学者Marshall所证实[9]。
③预言加判决 根据“太极粒子波”理论，“光的量子理论”与“光的经典电磁理论”是两个独立、平行的理论，“第一种波粒二象性”中的“粒子（光子）”与“波（电磁波）”完全平等，光的量子理论不能包含光的经典电磁理论（现代物理学认为这是“不可能的！”强调“光的量子理论一统天下，能够包含光的经典电磁理论[2]”）。可是，却被中国学者甘永超提出了严峻挑战——近90年来，根本找不到“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”的任何实验证据。这就掏空了传统理论的实验基础，至少证明了预言③的一半。而后，甘永超又设计了一个双赢判决性实验，以判决“经典条件下光的量子理论与光的经典电磁理论究竟哪一个更为精确[10,11]”。
……
④一个物理学上的强烈期望“甘永超猜想”被变成了一个数学上的现实——“双甘定理”。“太极粒子波”理论的数理基础是“经典电磁场按光子分解”（物理上的期望，理论物理上的实现与证明，如果再加上“数学的本质上就存在此事”那将更有说服力），而“双甘定理”就刚好从纯数学的角度再一次证明了“经典电磁场按光子分解”的可行性与正确性，在原有的基础上又加上了一道双保险。
……
⑤二种物理现象——“电磁基波的真空凝聚现象”与“光子的真空喷射现象”——呈现出“太极光子波”两种状态之间的转化，都能彰显、证实“太极光子波”的存在。而前者的实验观察更为直接，无可挑剔，足以证实“太极光子波”的存在。
……
综上所述，“太极粒子波”的三个预言得到了证实（新理论在物理学中的应用实践，符合预测）；三个颠覆性判决取得了胜利（新理论在物理学中的应用实践，符合判决，把不可能的事情颠覆成了可能）；一个猜想变成了定理（新理论在纯数学实践中得到支持，满足期望）；二种物理现象在科学实验中被观察到（被科学实验所验证）。亦即：六个物理学（理论应用）实践、一个数学（理论应用）实践、二个物理学（实验）实践，都证实了“太极粒子波”理论的正确性，或者说“三大不同类型的九个科学实践”都证实了“太极粒子波”理论的正确性。
一个错误的科学理论，一般不会与真实的科学实践相符合。即使偶然符合，那也一定是巧合，是小概率事件，很难再出现第二次、第三次。而我们的“太极粒子波”理论，却被三种不同类型的科学实践（理论物理、实验物理、理论数学）先后九次验证，足以证明“太极粒子波”理论是一个正确的“科学理论”。
参考文献：
[1] 文小刚 著，胡滨 译. 量子多体理论----从声子的起源到光子和电子的起源[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004. 69
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[10] Y. Gan. Can the quantum theory of light contain the classical electromagnetic theory of light[A]? Proc. of SPIE, 2009, 7421: 74210U. Chandrasekhar Roychoudhuri, Al F. Kracklauer, Andrei Yu. Khrennikov. The Nature of Light: What are Photons? III
[11] 甘永超, 胡战, 周刚. Lorentz-Compton佯谬与一个双赢判决性散射实验设计[J]. 光散射学报, 2006, 18(1): 75-79
[12] 甘永超, Jihua Gan. 经典与量子（分立与连续）矛盾的破解: 甘永超猜想及其证明[J]. 北京相对论研究快报, 2017, 15(2): 45
[13] P. A. M. Dirac. The quantum theory of the emission and absorption of radiation[A]. Proc. Roy. Soc. (Ser. A), London. 1927, 144: 243
- 该式已经写入“21世纪高等院校教材”之中并被称为“甘永超公式”，参见《今日科苑》2012/22总第264期13-15页。 ↑
- 早在1930年，费米就指出：“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”（参见Enrico Fermi. Quantum Theory of Radiation. Reviews of Modern Physics, 1932, 4(1): 87-132），并被W. H. Louisell等后人加以发展，奉为现代物理学的金科玉律。在郭光灿、庄象萱合著的大学教科书《光学》（高等教育出版社, 1997）第2页、第4页、第21页、第489页、第540页中曾多次指出：光的本质是量子的，光的量子理论能够包含光的经典电磁理论。 ↑
“太极粒子波”理论已经被科学实践所证实
文/江滔 等
摘要：本文初步确定了物质世界的基本单元“太极粒子波”在大方向上的正确性。一个错误的科学理论，一般不会与真实的科学实践相符合。即使偶然符合，那也只是一种巧合，是小概率事件，很难再出现第二次、第三次。而我们的“太极粒子波”理论，却被不同种类的科学实践先后验证了十次，那就决不是巧合了，而是有理由认为，“太极粒子波”理论已经从一个“科学假说”转化成为了一个“科学理论”。既然“太极粒子波”2012年就已经写进高规格的大学教科书中，2018年又在“第24届世界哲学大会”上报告并向全世界推广，那么，我们（包括学术机构和管理部门）就应该顺应历史潮流，推进“太极粒子波”的发展。
关键词：世界本原；太极粒子波；科学假说；科学理论；科学实践；验证
“世界的本原”是科学和哲学的根本问题。二千多年前古希腊先哲德谟克利特就提出了“原子论”。到了近代，美国科学家盖尔曼、威腾先后提出了夸克理论、超弦/M理论。近年来，中国学者甘永超又提出了“太极粒子波”理论。本文重点考查“太极粒子波”理论是否正确。
科学提倡独立思考与实证，既不能迷信本本，又不能迷信权威！一个“科学理论是否正确”，只能根据“科学的逻辑”与“科学的实践”来进行判断。只能依靠“不以人的意志为转移的客观标准和客观事实”。
多数“数学理论”是根据第一类方法——“科学的逻辑”来进行判断。
多数“物理学理论”则是根据第二类方法——“科学的实践”来进行判断：因为“物理学理论”即使符合“科学的逻辑”，也可能被“科学的实践”所否决。另外，一个“物理学理论”如果不符合“科学的逻辑”，它也不可能逃脱“科学实践”的否决。所以，对“物理学理论”的判决，我们更看重“科学的实践”。
对于第二类方法，在自然科学方法论（自然辩证法）中已经非常清楚。一个“科学假说”转化为“科学理论”一般有如下三种途径：
A.由量变引起质变：当“科学假说”运用于科学实践时，有愈来愈多的事实与这个假说的内容相符合，而且没有已知的事实与这个假说相矛盾，那么，这个“科学假说”就可以转化为“科学理论”；
B.科学预见：由“科学假说”所做出的“科学预见”得到了“科学实践”的证实，那么，这个“科学假说”就可以转化为“科学理论”；
C.实验判决：可以设计判决性实验来检验并判决“科学假说”的真理性。
爱因斯坦广义相对论的验证就是走第二大类方法中的第二条途径：事先做出三大预言（水星近日点进动、光线的引力偏折、光谱线的引力红移），当这些预言被验证后，就证实了广义相对论的正确性。
具体说来，就是爱丁顿和克劳姆林分别率领一支小分队到西非几内亚湾的普林西比岛和巴西的索布拉尔于1919年5月29日对日全食下的星光偏折进行观测，同年11月6日两处的观察结果由英国皇家学会会长汤姆孙公布（粗略验证了爱因斯坦的理论；但精确验证却要等到爱因斯坦逝世20年之后的1975年*）。第二天，也就是1919年11月7日，伦敦的《泰晤士报》就以《科学上的革命/宇宙的新理论/牛顿的思想被推翻/“空间”弯曲了》为标题，刊载了这一消息。于是，爱因斯坦就一夜成名！1919年11月9日、11日、29日的《纽约时报》更是把公众的激动情绪推向了高潮……
试问：甘永超的“太极粒子波”理论存在这样的证据吗？答曰：它的“三个颠覆性预言（预言加判决，是双重验证）”、“一个猜想”、“一对现象”都得到了验证！参见《“太极粒子波”理论的“3+1+1”验证》
①根据“太极粒子波”理论，经典电磁场具有结构上的粒子性，也就是说，经典电磁场具有自身量子化，不需要借助任何量子假设而仅仅依靠经典理论就能够直接导出光能量的量子化（现代物理学认为这是“不可能事件”），却被中国学者佘卫龙所证实[1,2]。甘永超也顺便证明过这一问题[3]。
②根据“太极粒子波”理论，经典电磁场具有结构上的粒子性，也就是说，经典电磁场具有自身量子化，不借助任何量子假设而仅仅依靠经典理论就能够直接导出普朗克的黑体辐射公式（现代物理学认为这是“不可能事件”。否则，1918年的诺贝尔物理奖就发错了），却被英国学者Marshall所证实[4]。
③根据“太极粒子波”理论，“光的量子理论”与“光的经典电磁理论”是两个独立、平行的理论，“粒子（光子）”与“波（电磁波）”完全平等，光的量子理论不能包含光的经典电磁理论（现代物理学认为这是“不可能事件”，强调“光的量子理论一统天下，能够包含光的经典电磁理论**”）。可是，现在却被中国学者甘永超提出严峻挑战——近90年来，根本找不到“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”的任何实验证据[5,6]。这就掏空了传统理论的实验基础，至少证明了预言③的一半。而后，甘永超又设计了一个双赢判决性实验，以弄清“经典条件下光的量子理论与光的经典电磁理论究竟哪一个更为精确[5,6]”。如果“经典条件下光的量子理论比光的经典电磁理论更为精确”，那么，我们就可以肯定“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”，否则，就不能包含。
在这个判决性实验完成之前，利用伽利略推翻亚里士多德“物体越重下落速度越快”的归谬法（它排除了实验误差，比具体的实验验证更加有力），我们还可以用逻辑的力量来证明“光的量子理论不能包含光的经典电磁理论”：
——如果“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”，那么，我们就可以抛弃光的经典电磁理论而完全使用“光的量子理论”。这势必导致“光量子”一统天下而经典“电磁波”作为一种物质却突然消失（仅仅作为“描述光子运动的一种虚无的概率波”而存在）。可是，“电磁波”作为一种具有质量、能量、动量而真实存在的物质又不可能凭空消失！所以，光的量子理论不能包含光的经典电磁理论。
这一逻辑证明完美无瑕，而实验证明却还存在这样或那样的误差。如果大家还不认可***，那就不妨去做一做甘永超所设计的那个双赢判决性实验[5,6]……
④一个物理学上的强烈渴望“甘永超猜想”变成了数学上的现实“双甘定理”。
“太极粒子波”理论的数理基础是“经典电磁场按光子分解”。而“双甘定理”则从纯数学的角度再一次证明了“经典电磁场按光子分解”的可行性与正确性，在原有的基础上又加上了一道双保险。
基于狄拉克的“经典电磁场按模式分解[7]”（或者“经典质量等于其组元的一系列不同原子、分子质量的总和”），强烈要求“一个连续变化的宏观物理量例如能量，可以由一系列分立的光子的（量子化）能量累加而成”，于是，甘永超提出了一个猜想：任何一个正实数R，都可以分解为一系列不同的正实数ri的整数倍之代数和，用公式表示，即为：
R=n1r1+n2r2+n3r3+…+nnrn+… (1)
倘若把它转化为科普表达，即“（量子物理学中）一系列大小不同的整数个标准馒头可以组合成（经典物理学中）任意重量”。它深刻揭示了“分立与连续”、“量子物理与经典物理”的尖锐矛盾，是普朗克、玻尔、艾伦费斯特等一代宗师都未能解决的百年难题。可令人惊奇的是，这个难题却被哥伦比亚大学的杰出校友、美国第一大银行摩根大通首席投资办公室的应用数学家Jihua Gan给出了一个巧妙而又严谨的证明——将这个代数学的世界难题巧妙地转化为一个比较容易的几何问题并给出了无懈可击地证明[8]。十九大开幕当天的行业报纸《科技文摘》（2017年10月8日第5版）就力推这一工作并称之为“双甘定理”。
⑤一对现象——“电磁基波的真空凝聚现象”与“光子的真空喷射现象”都能证实“太极光子波”的存在。前者更为直接。
“电磁基波的真空凝聚现象”——由一份“电磁基波”（电磁波）而凝聚成为一颗“光子”，或者由一束“电磁波”转化为一群“光子”的现象。我们在杨氏双缝干涉条纹的干涉极大处开一个小洞，引出一束光波，并让它照射到光电效应或者康普顿效应的实验装置上，再调试出正常的实验结果。如此，两个划时代的实验组合——前者证明了光的波动性，后者证明了光的粒子性——整个实验，就铁板钉钉、无可辩驳地证明了“电磁基波的真空凝聚现象”——“电磁基波”凝聚成为了“光子”！仅仅这一个实验就足以证实“太极光子波”的存在。
“光子的真空喷射现象”—— 光子消失而引发真空喷射出一份“电磁基波”（光子消失而转化为一份“电磁基波”）。也就是由一群“光子”而转化为一束“电磁波”的现象。“光电效应”和“康普顿效应”的后半部分就真切地展示了这一现象，从而，也证实了“太极光子波”的存在。
“太极光子波”有两种状态： ①真空环抱光子态、②粒子（电磁）基波态。这两种状态在一定条件下可以发生相互转化。例如，“太极光子波”的“电磁基波态”向“真空环抱光子态”转化，出现“电磁基波的真空凝聚现象”，就被“光电效应”和“康普顿效应”所证实（出现了能量凝聚物——光子）。
想当年， 虽然给“光电效应”和“康普顿效应”颁发了两个诺贝尔物理学奖——证实了“光的粒子性”，但这两个诺贝尔奖级成果却没有揭示“光子与真空的关联（真空环抱光子态）”，更没有给出一束“电磁波”怎样转化为一群“光子”的物理机制，而我们的“太极粒子波”理论则弥补了这一缺陷并有新的突破。
小结：一个原创性理论，其推导的数理逻辑过程，可能非常复杂，特别是那些脑洞大开的非常规思维，一般人根本看不懂。即使是同一专业的内行，也可能看不懂人家的原始创新（需要脑筋急转弯或者某些技巧）。
那该怎样审查、检验其正确性呢？一般说来，有二大类、四种方法：
第一大类方法：顺着原创者的数理逻辑，进行一步一步的梳理。这是最笨的方法，也最困难。大多数数学上的检验都是如此。
第二大类方法：利用自然辩证法中“科学假说”转化为“科学理论”的三种途径：首先假设该理论是正确的（这是起点，许多人做不到，第一步就走歪了——东拉西扯地去挑毛病而非全面系统地论证），而后，再根据该理论继续往下推理，得到一些可供检验、判决、核实的科学事件。如果它们成立，则理论正确；如果不成立，则理论错误！
以上“三个颠覆性预言（预言加判决，是双重验证）”、“一个猜想”、“一对现象”都得到了验证（这里还不包括普朗克晚年发现但没有公开发表的那些证据***）。也就是说，这“九大科学实践”都证实了“太极粒子波”的存在。其验证强度远远超过当年爱因斯坦的广义相对论（只有爱丁顿的一个）！
结束语：科学发展的趋势已经明晰，“太极粒子波”的存在不容置疑（如果存在原则性错误，早就被九大“科学实践”所否决）。既然“太极粒子波”2012年就已经写进大学教科书中，2018年又在“第24届世界哲学大会”上报告并向全世界推广，那么，我们（包括学术机构和管理部门）就应该顺应历史的潮流，推进“太极粒子波”的发展。谁也阻挡不了历史的车轮滚滚向前……
- 根据康德的“星云假说”，太阳系是由一团“原始星云”演化而来：“原始星云”先分解为一系列“星云基团”，而后这些“星云基团”在一定条件下又分别凝聚成太阳、大行星、卫星、小行星等一系列其它天体……
- 也就是说，太阳系的“原始星云”可以与太阳系的所有成员相对应而分解成为一系列“星云基团”……
- 借鉴太阳系的演化历史，我们的经典电磁波（场）也应该能够按照光子分解为一系列“电磁基波”……
- 而后，这一系列“电磁基波”在一定条件下又可以凝聚成一团“光子气”。于是，在“经典电磁场”与“量子电磁场”之间我们就找到了一种“基本单元（‘电磁基波’与‘光子’）之间的对应关系”，从而，完成了“经典电磁场按光子分解”（揭示了“第三种波粒二象性”）……
- “双甘定理”也进一步肯定了这种分解在纯数学上的可行性与正确性
- 由“三种波粒二象性”的和谐统一进而揭示出微观客体的“π型三重波粒二象性”
- 由“π型三重波粒二象性”而进一步揭示物质世界的基本单元“太极粒子波”
- 本文还展示了“太极粒子波”存在的“九大科学实践”，并按照自然科学方法论证明了“太极粒子波”理论的正确性。
易中天，一个文科教授都知道：法官不能判决一个科学理论的正确性；法院院长不能判决；权威专家也不能判决（不要误信权威专家就可以判决。他们必须拿出不以人的意志为转移的客观证据。参考2019年10月14日《参考消息》第7版：科学界须警惕“诺贝尔病”——获诺贝尔奖者也会有偏见）！只有“不以人的意志为转移的客观标准、客观事实”并按照科学的方法才能判决一个科学理论的正确性。
注释：
* 江晓原. 爱丁顿到底有没有验证广义相对论? 新发现, 2012年6期, 112-114
** 早在1930年，费米就指出：“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”，并被路易塞尔等后人加以发展，奉为现代物理学的金科玉律（在郭光灿、庄象萱合著的《光学》（高等教育出版社, 1997）教科书第2页、第4页、第21页、第489页、第540页中曾多次指出：光的本质是量子的，光的量子理论能够包含光的经典电磁理论）。
*** 普朗克晚年可能已经发现了类似佘卫龙、Marshall和甘永超的工作但却没有公布。传说，只能是传说：普朗克的晚年作为世界科学泰斗、德意志民族的英雄（他的肖像被镌刻在2马克、5马克的硬币上），经常到教堂去祈祷，因为他（作为一个不情愿的革命者）后来终于发现了他后半生所追求的类似于英国Marshall、中国佘卫龙与甘永超所做的工作（回归经典物理学方向）却又不敢公布（那是对他饮誉世界的能量“量子化”的否定）……川大罗教明
参考文献：
[1] W. L. She. Light quantum from classical electromagnetic theory. Proc. of SPIE, 2007, 6664: 66640A. Chandrasekhar Roychoudhuri, Al F. Kracklauer, Katherine Creath. The Nature of Light: What are Photons?
[2] W. L. She. Quantization of light energy directly from classical electromagnetic theory in vacuum. Chinese Physics, 2005, 14(12): 2514-2521
[3] 甘永超, 章介伦. 沈文达等. 辐射场的内禀结构研究. 光子学报, 1995, 24(5): 472~475
[4] T. W. Marshall. Brownian motion of a mirror. Phys. Rev. D, 1981, 24(6): 1509-1515
[5] Y. Gan. Can the quantum theory of light contain the classical electromagnetic theory of light? Proc. of SPIE, 2009, 7421: 74210U. Chandrasekhar Roychoudhuri, Al F. Kracklauer, Andrei Yu. Khrennikov. The Nature of Light: What are Photons? III
[6] 甘永超, 胡战, 周刚. Lorentz-Compton佯谬与一个双赢判决性散射实验设计. 光散射学报, 2006, 18(1): 75-79
[7] P. A. M. Dirac. The quantum theory of the emission and absorption of radiation. Proc. Roy. Soc. (Ser. A), London. 1927, 144: 243
[8] 甘永超, Jihua Gan. 经典与量子（分立与连续）矛盾的破解: 甘永超猜想及其证明. 北京相对论研究快报, 2017, 15(2): 45
评述：普朗克晚年（回归经典物理方向）的工作没有公开发表，而Marshall、佘卫龙、甘永超的类似工作（以后一定会有更多的人加入）虽然是非常艰难地发表了，却并未得到应有的理解和重视，因为那是对普朗克饮誉世界的能量“量子化”的否定。今天，当我们把这些东西连成一串时却惊奇地发现：二个千年世界难题“物质世界的基本单元——‘太极粒子波’”与“光的本性——‘π型三重波粒二象性’”、二个百年世界难题“实物与场或者粒子与波的关系——波粒二象关系式（简称‘甘永超公式’）”与“分立与连续或者量子物理与经典物理的矛盾——‘双甘定理’”都露出了真相和笑脸……
- В.И.瑞德尼克著,黄宏荃、彭灏译，量子力学史话. 北京: 科学出版社, 1979, 281页明确指出：“今天，决定微观世界统一体的最深刻本质的全部问题，就是物理学所面临的尚未征服的山峰中的最高峰：物质的两种基本形式——实物（粒子）与场（波）——之间的相互关系。”本书先由俄文英译，被介绍到西方，而后又由英文汉译介绍到中国。本书封面如下：
