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金日光教授的“第四統(tǒng)計(jì)力學(xué)”到底是個(gè)什么學(xué)問？ 已有2人參與
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有誰知道這位金日光教授的“第四統(tǒng)計(jì)力學(xué)”的完整介紹？因?yàn)榻鹑展獾奈恼露及l(fā)表在80-90年代的北京化工學(xué)院學(xué)報(bào)，現(xiàn)在很難看到。 金日光教授直到21世紀(jì)的今天還在以創(chuàng)始人身份推崇他的“第四統(tǒng)計(jì)力學(xué)”，直接“發(fā)展”了Maxwell、Boltzmann、Bose、Einstein、Fermi、Dirac的統(tǒng)計(jì)力學(xué)。所以，我們不得不要搞清楚，到底是怎么回事。 下面僅根據(jù)金日光的一篇文章的一部分（找得好苦，在道客巴巴上只看到前幾頁）【北京化工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 1993, 20(3), 】作評(píng)論。 金日光是怎么說“第四統(tǒng)計(jì)力學(xué)”的，扼要如下： （1）金日光說他提出的統(tǒng)計(jì)理論所以區(qū)別于其他統(tǒng)什力學(xué)理論，最重要之點(diǎn)的地方就是“群子”概念。 （2）金日光說：第一種“Fermi-Dirac統(tǒng)計(jì)力學(xué)……適合于e- 、e+ 、p+ 等帶電粒子的多粒子統(tǒng)計(jì)體系�！� （3）金日光說：第二種“Bose-Einstein統(tǒng)計(jì)力學(xué)……適合于N 、He 、光子 等不帶電粒子的多粒子統(tǒng)計(jì)體系�！� （4）金日光說：第三種“Maxwell-Boltzmann統(tǒng)計(jì)力學(xué)。當(dāng)………，F(xiàn)ermi-Dirac和Bose-Einstein方程簡化成……。“【這一點(diǎn)金日光大體正確】 （5）然后，第四種統(tǒng)計(jì)力學(xué)就是他自己的“JRG-群子統(tǒng)計(jì)力學(xué)”�！静孪脒@里的JRG就是漢語拼音“金日光”】 恕我無法在這里上傳金日光的論文全部，但僅此“斷章取義”就足夠明白金日光教授在區(qū)分第一種（Fermi-Dirac統(tǒng)計(jì)力學(xué)）與第二種（Bose-Einstein統(tǒng)計(jì)力學(xué)）上的觀點(diǎn)是不正確的，要緊的是這一點(diǎn)恰恰是統(tǒng)計(jì)力學(xué)的奠基石。 正確區(qū)分Fermi-Dirac統(tǒng)計(jì)力學(xué)Bose-Einstein統(tǒng)計(jì)力學(xué)的根據(jù)應(yīng)該是全同多粒子體系的交換對(duì)稱性（exchange symmetry），即量子力學(xué)的全同性原理（principle of identity）。問題最后歸結(jié)為組成粒子的自旋，即： （1）Fermi-Dirac統(tǒng)計(jì)力學(xué)適用于費(fèi)米子（fermion）：費(fèi)米子即自旋為半整數(shù)的粒子（如1/2，3/2，5/2等），這些粒子有電子、質(zhì)子、中子（都是自旋s=1/2）等。換言之，費(fèi)米子體系的體系波函數(shù)必須是交換反對(duì)稱的，即受到Pauli不相容原理的限制，必須用Fermi-Dirac統(tǒng)計(jì)力學(xué)。 （2）Bose-Einstein統(tǒng)計(jì)力學(xué)適用于玻色子（boson）：玻色子即自旋為整數(shù)的粒子，這些粒子有光子（s=1）、pi介子（s=0）等。換言之，玻色子體系的體系波函數(shù)必須是交換對(duì)稱的，必須用Bose-Einstein統(tǒng)計(jì)力學(xué)。 若全同多粒子體系是由復(fù)合粒子構(gòu)成的，則要看復(fù)合粒子的屬性，這取決于復(fù)合粒子中含費(fèi)米子的數(shù)目，含偶數(shù)個(gè)費(fèi)米子的復(fù)合粒子屬于玻色子，含奇數(shù)個(gè)費(fèi)米子的復(fù)合粒子屬于費(fèi)米子（跟復(fù)合粒子中含有的玻色子數(shù)目無關(guān)）。聲子也是有自旋的，+1/-1（情況復(fù)雜些）。 總之，金日光以組成粒子是否含電荷作為判據(jù)來區(qū)分Fermi-Dirac統(tǒng)計(jì)力學(xué)Bose-Einstein統(tǒng)計(jì)力學(xué)，這在根基上就出了錯(cuò)；由此發(fā)展，他的“第四統(tǒng)計(jì)力學(xué)”也就失去了物理意義。他的那些方程充其量就是從現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)方程得到啟發(fā)，將含有物理意義含糊的參數(shù)來作統(tǒng)計(jì)擬合就是了（這里姑且不談金日光教授始終沒有區(qū)分過統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)）。金日光在統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的一開始就離開了有物理意義的討論，實(shí)質(zhì)上走的是單純統(tǒng)計(jì)學(xué)的道路，只不過采用的擬合方程與某些統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)形似而已。 當(dāng)然，即使是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合也是有科學(xué)意義的，尤其是最早的一、兩次，那是科學(xué)的發(fā)源地，科學(xué)的第一步；但是在進(jìn)入現(xiàn)代科學(xué)之后其科學(xué)意義就滿不是這樣了，“統(tǒng)計(jì)本質(zhì)上是一種歸納推理”（統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)大師Ronald Fisher語），根本談不上“統(tǒng)計(jì)力學(xué)”，也就無所謂第四了。請(qǐng)見文獻(xiàn)[1]。 我只是近年來在學(xué)習(xí)stochastic thermodynamics、quantum thermodynamics過程中，偶遇金日光的說法（他最近還在“運(yùn)用第四統(tǒng)計(jì)力學(xué)，解釋黃帝內(nèi)經(jīng)”，發(fā)表十幾次網(wǎng)文）。不過，科學(xué)背靠的是物質(zhì)世界，只求搞清科學(xué)問題，別無其他動(dòng)機(jī)，希望讀者提供完整資料，以便進(jìn)一步分清是非。 參考文獻(xiàn) [1] 陳敏伯；單靠實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)擬合能逼近真理嗎？——論“憑什么相信計(jì)算”之三，《化學(xué)通報(bào)》, 2016, 79, 196-204. |
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