三维伊辛模型精确解是一个物理学百年难题。自从1991年大呆立志解决这个问题,经历了三十年的努力才圆满地解决了这个问题。可以说是三十年磨一剑。自从2007年在科学网开博客介绍三维伊辛模型精确解猜想的工作,至今也已经过去十七年。其中经历了《追梦之旅-1-开篇》、《激辩猜想-1-开篇》、《终结猜想-1-开篇》等几个阶段。用十七年时间科普一项研究工作(铁磁性三维伊辛模型精确解)的进展,也算是天下奇闻。而一些科学网博友和网友居然追剧一样看了十七年,大呆非常感谢大家的厚爱。本篇博文是《终结猜想》系列博文的最后一篇,也就是结束语。此后,在适当的时机,我将开始新系列博文《一览群峰》,介绍与伊辛模型相关的其他研究成果,如NP-完全问题(包括自旋玻璃三维伊辛模型、布尔可满足性问题、旅行者问题、背包问题等)计算复杂度,黎曼函数零点分布与二维伊辛模型配分函数零点分布的等价性。
大呆在探索三维伊辛模型精确解的过程中有幸结交了一些国际著名的科学家,他们非常单纯,是国内学术界非常少见的纯粹的人。他们在我前进道路上鼎力相助,是真理探索过程中遇到的贵人,也是志同道合的朋友。在与国际友人合作交流的过程中,大呆对科学研究的精髓有所感悟,对我国的基础研究的科研体制和发展道路也有一点点反思。作为《终结猜想》系列博文的尾声,大呆谈几点感悟,为我国的基础性研究把把脉。
第一是学术传承。西方发达国家为什么重大基础性研究成果不断涌现,就是有许多科学家坚持一辈子做学问,并且传承给了年轻的一代,薪火相传,代代相传。大呆分析我国的基础性研究远远落后于美国等西方国家的根本原因,得出一个令人尴尬的结论:我们国家的基础性研究经历了好几次学术断层。新中国的科学研究的第一代学者主要是民国时期出国留学的学者。他们通常出身名门望族,家境优渥,都是当时出类拔萃的人物。而且,当时出国留学的中国人大都进入世界一流的科研院所,师从世界一流的科学家。收到了严格的科研训练,有非常好的科研素养。在国外的陈省身在微分几何方面取得开创性成果,杨振宁、李政道等获得诺贝尔奖。当时回国的学者大多数服从国家的需要,投身国防事业,为我国的原子弹、氢弹、人造卫星、飞机、潜水艇等国防事业做出重大贡献。其中部分科学家在改革开放后才重操旧业,与国外建立或者恢复联系,开展基础性研究工作。但是,从基础性研究的角度耽误了二十多年。这是我国基础性研究经历的第一次学术断层。当然这是当时国家需求以及条件所限,是历史的必然。第二代学者是本土培养的。袁隆平、屠呦呦等作出世界一流的工作,数学研究所的王元、潘承洞、陈景润等在华罗庚的带领下在哥德巴赫猜想方面取得领先世界的成果。但是整体上讲,第二代比第一代弱。特别是,经过文革时期的错误干扰,这一代学者的大好青春被浪费了。尽管后来有一些学者在文革后出国深造,但总体上于事无补,改变不了第二代学者的先天不足。第二代学者基础性研究成果主要特征就是模仿、跟踪。这是我国基础性研究经历的第二次学术断层。这是由第二代学者的先天不足导致的,也是历史的代价。第三代为文革后成长的一代,大呆就属于这一代。一类是完全出国,然后海龟;一类是半出国或者完全的土鳖。做得比较好的,有一点成就的基本上都加官进爵,带上各种人才帽子,采取的战术就是争抢资源,招兵买马,扩大地盘,圈地跑马。大都从事的是跟风性的工作,通过粗旷式的扩张获得学术声誉。第三代学者的成果与跟风的快慢、热点的规模正相关,真正的原创工作凤毛麟角。这一代人五十岁之后几乎没有人在科研一线从事基础性研究,更何谈静下心来做学问。所以,这是我国基础性研究经历的第三次学术断层。这是由政策导向、制度设计、人性逐利等因素共同导致的。大呆所说的学术断层,并不是以从事基础性科学研究的人数来衡量的,而是科学人员对真理的探究和感悟来评价。现在看上去人才济济,成果丰硕,实际上大多是学术泡沫。每一个科研个体并没有从上一代得到好的学术传承,没有得到科学研究的真谛。上一代的探索过程以及其中产生的困惑,对科学精神的体验等等,年轻的一代需要重新来过,在低层次上再复制一遍。看上去目前学术繁荣,但是对探究真理的理解在深层次上与国外仍有数十年的差距。在这种氛围中要想取得世界一流的成果不是说完全没有可能,但是任重道远。大呆认为,希望在年轻一代身上。当然这需要良好的政策导向、制度设计,才不能形成新的断层。鼓励年青一代科技工作者坚持做一辈子的学问,将学术完整地传承到再下一代。这样才能从根本上改变我国基础性研究的状态。
第二是科研成果的评价。需要对同行评议制度进行革新。发表前,应该适当放宽评审尺度,让具有原创性思想但可能不完善的工作露头。发表后,让子弹飞一会。评价时对一些成果的水平做精细分层:原创到底是在什么层次的原创。十几年前大呆在科学网上发表了一系列博文,对学术评价进行了一番思考。对科学研究的水平、规模、境界等的分析,提出SCI重正化因子、科学树因子、颠覆性因子等,见博文《标准之困惑-1》、《标准之困惑-5》、《标准之困惑-6》、《Top Journals 是标准吗-7》、《Top Journals 是标准吗-8》等。在这些博文中提出的一些思想,至今仍然有参考价值。总之,从国家层面应该鼓励科学人员放长线,集中在解决关键性重大基础性问题。可以从制度上做一些设计和改革,大呆想到的有以下几点:一)确立国家级基础性研究队伍,人员实行年薪制(并且随着通货膨胀率及时调整),每个教授、研究员每一年按计划拨款一定的运行费。进入这种岗位的科研人员无需申请竞争性经费,而且限制申请项目。另外一方面,国家从国家层面设计,建造重大科学仪器装置,从而完善自由开放的基础性研究实验平台体系。二)对没有进入第一梯队的科研人员,鼓励自由探索,申请竞争性的科研经费。建议减少基础性重大项目或者重大专项项目的每一个项目的总经费。同时减少合作研究单位数。每一个基础性重大项目目前不超过一千万(以后可以根据通货膨胀率做调整),每一个重大项目总参加单位数不超过2个。这样避免将基础性重大项目分解成许多单位的零碎工作的拼盘。从而集中力量在真正的基础性原始创新上。三)减少优秀科学家担任管理岗位。一个科学家如果选择进入一定层级(如厅级、副部级及以上)的管理岗位,应该签署承诺书:不再从事具体科学研究,放弃研究团队,不再以个人或者团体的名义申请科研经费。从而杜绝以权谋私,官研通吃,建立学阀团队,用大规模粗旷式扩张产生的成果(大量高档刊物论文、高引用数的论文),鱼目混珠,伪装成原创性成果。国家的科技政策、社会大众和科学研究的管理者应为科学家营造一个宽松自由的环境。科学家从事基础性研究应少一点功利心,多一点平常心和好奇心。让科学研究回归其本征状态。
第三是科研成果的出版。开放获取是一个大趋势。积极进取的开放获取刊物,鼓励创新成果的发表。打破所谓高档刊物对出版行业的垄断,甚至于对原始创新的扼杀。对于非常创新的工作,在传统出版物的编辑部这一关就无法进行下去。传统的出版行业保守,有点象苹果、波音等公司,人浮于事,效率低下。国家应该从国家层面统筹考虑,促进国内科技刊物出版的发展,发展出版平台、检索平台,利用大数据分析的抓取功能以及与各大出版社合作,建立我国自己的新检索平台,打破国外检索公司对数据的垄断。
第四是科研探索的过程。我们大学的课程注重知识的传授,甚至是系统性的知识架构的灌输。有好处,就是学生基础扎实。从整体性的知识体系的理解也可以感受科学的发展轨迹。但是,缺少对单个科研探索案例的分析。学了一辈子不知道如何做出原创性的科研成果。原因有许多,缺少科学史研究,缺少原始资料以及相关解读和分析。需要提高讲课教师的素质,科研水准等等。在基础性研究方面需要慢工出细活,放长线,钓大鱼。从国家层面应该沉得住气,不要政策摇摆,一会儿问有什么意义,一会儿问能不能应用。人为干预基础性研究的过程,结果往往适得其反。
三维伊辛模型精确解的探索过程是一个精彩纷呈的追梦之旅。奇幻的旅途中探究了大自然的奥秘,遍历了大自然的秀丽风景,人生由此变得丰富多姿。可以说,现实与理想纠缠,迟钝与敏锐同行,迷茫与顿悟相扣,困惑与灵感伴随,懒惰与激情循环,挫折与收获融合,教训和经验并行,失败与成功交织,抑郁与快乐共舞,痛苦与幸福齐飞。在探索过程中收获了人生体验和感悟,增加了人生的厚度和广度。大呆在科学网用《追梦之旅-1-开篇》、《激辩猜想-1-开篇》、《终结猜想-1-开篇》系列博文科普相关内容,介绍了探索的过程和一些心得体会。当然,大呆经历的探索过程远远比我描述的精彩得多。大呆科学探索的经历可以写成一部长篇报告文学、一本小说、一篇博士学位论文,排一场话剧,拍一部电影、一个电视连续剧等等,我相信都将会非常精彩!非常遗憾这超出了大呆的能力范围。大呆认为,人是活在自己的记忆中,而记忆是很容易遗忘的。无论什么文学作品都无法完全复现事件发生时的精妙之处,往事已经随风而逝,遥不可追。
《终结猜想》系列博文到此结束,剧终。
感谢大家一直以来的支持和鼓励!
相关论文:
1,提出两个猜想:Z.D. Zhang, Philosophical Magazine 87 (2007) 5309. https://doi.org/10.1080/14786430701646325
2,初探数学结构:Z.D. Zhang, Chinese Physics B 22 (2013) 030513.
https://doi.org/10.1088/1674-1056/22/3/030513
3,证明两个猜想-克利福德代数方法:Z.D. Zhang, O. Suzuki and N.H. March, Advances in Applied Clifford Algebras 29 (2019) 12. https://doi.org/10.1007/s00006-018-0923-2
4,证明猜想1-黎曼-希尔伯特问题方法:O. Suzuki and Z.D. Zhang, Mathematics, 9 (2021) 776. https://doi.org/10.3390/math9070776
5,证明猜想2-黎曼-希尔伯特问题方法:Z.D. Zhang and O. Suzuki, Mathematics, 9 (2021) 2936. https://doi.org/10.3390/math9222936
6,自旋玻璃三维伊辛模型计算复杂度: Z.D. Zhang, J. Mater. Sci. Tech. 44 (2020) 116. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2019.12.009
7,二维横场伊辛模型的精确解:Z.D. Zhang, Physica E 128 (2021) 114632. https://doi.org/10.1016/j.physe.2021.114632
8,拓扑量子统计物理和拓扑量子场论: Z.D. Zhang, Symmetry, 14 (2022) 323.
https://doi.org/10.3390/sym14020323
9,布尔可满足性问题计算复杂度,Z.D. Zhang, Mathematics, 11 (2023) 237. https://doi.org/10.3390/math11010237
10. 黎曼z函数与伊辛模型零点分布的等价性:Z.D. Zhang, arXiv:2411.16777.
https://arxiv.org/abs/2411.16777
11. 三维Z2格点规范场理论精确解:Z.D. Zhang,arXiv: 2412.10412.
https://arxiv.org/abs/2412.10412
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