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本文曾以法老王为笔名发表于二零零七年五月三日 «新语丝» 电子版上。

拨开陈家忠论文的迷雾

- 卢昌海 -

没想到一个新闻事件竟会和我产生某种联系, 以至于让我做了一次三流侦探。

五月一日上午 (美东时间, 下同), 有网友在繁星客栈上转贴了几篇有关陈家忠事件的文章。 据那些文章的介绍, 陈家忠是西北某大学毕业不久的本科生, 通过几篇宇宙学等方面的论文及伪造的 “哈佛学者” 身份蒙蔽了包括浙大、 上海交大在内的多所国内一流高校, 并成为浙大数学科学研究中心的访问学者。 此事四月初经新语丝网站披露后, 浙大数学科学研究中心在调查之后发表了一则简短的声明, 表示该中心已查证此事并请陈家忠离开了。

此事发生后, 网上颇多议论, 其中有一种观点认为陈是一位非常热爱物理的年轻人, 只是为了能获得一个从事研究所需的良好学术环境, 才出此下策伪造身份。 有媒体援引陈自己的话说, 他这么做完全是因为喜爱宇宙学这一课题, 希望和浙大数学中心的刘克峰教授一起作研究。 另一方面, 对陈的学术水平网上也是众说纷纭。 浙大数学科学研究中心表示, 他们给陈提供讲学的机会并不是看重他的 “哈佛学者” 身份, 而是由于他们发现陈的文章中 “确实有些新想法”。 另据媒体报道, 陈来浙大申请时有位上海天文台的博士正在浙大访问, 他认为陈的论文有一些 “比较新颖的思想在里面”; 即便在陈的 “哈佛学者” 身份被证实是伪造后, 浙大数学中心仍有教授认为陈 “是能写论文的一个年轻人, 他的有些观点是可取的”。

从那些报道及网上的讨论来看, 陈伪造身份一事已无争议 (陈本人也已承认), 争议之处在于陈究竟是不是因为 “喜爱宇宙学这一课题, 希望和浙大数学中心的刘克峰教授一起作研究” 才伪造身份的? 陈究竟是不是 “能写论文的一个年轻人”? 以及他的论文究竟是不是有 “比较新颖的思想”? 关于这些问题, 网上一直没有定论。 回答这些问题的关键, 显然在于陈的论文。 如果那些论文是有较高学术水平的原创论文, 那么后两个问题的答案就是肯定的, 而第一个问题的答案也有可能是肯定的 (虽然这并不意味着伪造身份就变得合理了)。 反之, 若连论文也有水分甚至是伪作, 那么不仅后两个问题的答案会变成否定的, 第一个问题所涉及的 “崇高动机” 也将变得 “皮之不存, 毛将焉附”。

五月一日晚, 在讨论中有网友在繁星客栈提供了陈的一篇文章的网址。 这篇文章收录在 arxiv.org, 编号为 hep-th/0605248。 由于 arxiv.org 是国际物理学界最重要的预印本档案馆, 我不由得对陈的背景产生了兴趣。 搜索了一下, 我发现他总共向 arxiv.org 提交过三篇文章。 其中有一篇的标题为 “The Cosmological Constant in Brane Cosmology” (astro-ph/0512058, 此文共有两人署名, 陈为第一作者, 第二作者拼音名为 Duoje Jia)。 由于四年前我曾写过一篇有关这一领域的科普文章 宇宙学常数、 超对称及膜宇宙论, 对这一主题比较熟悉, 于是我决定浏览一下他的这篇文章。 结果浏览之下, 我发现这篇文章的主要观点完全来自于欧洲核子中心的物理学家 C. Schmidhuber 七年前 (2000 年) 发表的一篇文章 (C. Schmidhuber, Micrometer Gravitinos and the Cosmological Constant, Nucl. Phys. B585, 385, 2000) 及后来的几篇相关文章。 而 Schmidhuber 那些文章的观点恰好是我在 “宇宙学常数、 超对称及膜宇宙论” 一文的 下篇 中着重加以介绍的。

至此迷雾渐散, 事情开始变得明朗化了, 起码就这篇 “论文” 而言, 陈既不是 “能写论文的一个年轻人”, 他的论文也没有 “比较新颖的思想”。 而他伪造身份的目的, 也很难推卸为是 “喜爱宇宙学这一课题, 希望和浙大数学中心的刘克峰教授一起作研究”。 因为发表这样的剽窃作品, 不仅不是在做研究, 而且是在玷污他自称很喜爱的宇宙学。

但让我有些意外的是, 我似乎是很凑巧地揭开了这篇 “论文” 的真相。 之所以说是凑巧, 是因为 Schmidhuber 的理论在琳琅满目的宇宙学常数理论中只是一家之说, 若不是我恰好曾在四年前介绍过这一理论, 即便我对宇宙学常数问题有一定的熟悉度, 也未必能看出陈的 “比较新颖的思想” 究竟来自何方。 初看起来, 这似乎是一个无巧不成书的故事, 我恰好介绍过 Schmidhuber 的理论, 而陈抄袭的恰好是 Schmidhuber 的理论, 于是被我看出来了。 但当我稍稍细读一下陈的文章, 却发现了另一个意料不到的情况, 那就是他这篇文章在行文结构及论述逻辑上与我的 宇宙学常数、 超对称及膜宇宙论 极为相似。 为了证实这一点, 我对两篇文章的若干段落进行了对比, 结果发现陈的文章中有大量的段落完全是对我那篇科普文章中相应段落的翻译, 比如陈的文章第 6 页有这样一个很长的段落:

The rise of the superstring/M theory and brane cosmology enables the physicists to be free of the fettering of the 4-d spacetime and provides a whole new visual angle for the CC problem. To know what can we see from this new visual angle, let us recall the main line of deduction on the CC problem: SUSY breaking at TeV scale → the CC bigger than the observed value by the orders of 60 → the radius of the Universe at the order of the millimeter. In this reasoning, the estimate of the SUSY energy scale comes from the synthetic analysis of the experiments and theories of high-energy physics in existence. The notably downward adjusting of this scale will make it contradict with the fact that no superpartner was observed in the high-energy experiments and observations, while the upward adjusting of this scale will increase the predicted value of the CC, making it further deviate from the observations. It seems that there is no room of the energy scale left to accommodate the ZP energy density corresponding to the CC. However, an interesting question rises as follows: Which part of the space do we refer in high dimensional theory when we talk about the space curvature induced by the CC? Bethink of this, one can readily find that an additional assumption implicitly assumed in the above deduction line: The space curvature induced by the CC must appear in the observed Universe we live in. This is certainly true for the 4-d theory since obviously the default space in conventional cosmology is nothing but the 3-d space we live in. The situation changes, however, in brane cosmology in which the space has the dimensions up to ten. It is very likely that the curvature can occur only in a part of dimensions of the whole bulk spacetime. Specifically, the CC problem can be solved by imaging that the curvature induced by the CC occurs only in the EDs while the whole observed Universe remains flat. This is so because a homogeneous energy-momentum distribution—the CC—is not puzzle by itself whereas it is the observable space-curvature effect thereby induced that is the problem what we must face. If this scenario is true, then the most sharp discrepancy in the CC problem and the problem of gauge-theory scale with the observations mentioned above can be well eliminated.

除个别细微变动, 比如将超弦理论改为 superstring/M theory, 及省略不易英译、 也不宜出现在学术论文中的中文诗句等外, 它直接来自于对我文章 下篇 中下列段落的翻译:

超弦理论与膜宇宙论的出现让物理学家们的思路越出了四维时空的羁绊, 为宇宙学常数问题的研究提供了一个全新的视角。 那么从这个全新的视角中我们能看到什么新的东西呢? 让我们来回顾一下前面试图运用超对称解决宇宙学常数问题的主要推理步骤:

超对称在 TeV 量级上破缺 → 宇宙学常数比观测值大 60 个数量级 → 宇宙半径在毫米量级

上述推理中, 对超对称破缺能标的估计来自于现有高能物理实验与理论的综合分析, 显著调低该能标将与未能观测到超对称粒子这一基本实验事实相矛盾,而调高该能标只会使宇宙学常数的计算值更大, 从而更偏离观测值; 从超对称破缺能标到宇宙学常数的计算依据的是量子场论; 而从宇宙学常数到宇宙半径的计算依据的是广义相对论。 这些理论在上述计算所涉及的条件下都是适用的, 因此整个推理看上去并没有什么明显的漏洞。 但是从膜宇宙论的角度看, 上述推理却隐含着一个很大的额外假定! 正所谓 “不识庐山真面目, 只缘身在此山中”。

这个额外假定出现在最后一步推理中。 宇宙学常数与曲率之间的关联的确是广义相对论的要求, 但问题是: 我们谈论的究竟是哪一部分空间的曲率呢? 想到了这一点, 我们不难发现上述推理所隐含的额外假定就是: 由宇宙学常数所导致的曲率出现在我们的观测宇宙中。 这原本不是问题, 因为长期以来, 在宇宙学中空间不言而喻就是指的我们观测到的三维空间, 任何曲率当然指的也就是这个三维空间的曲率。 但是在膜宇宙论中空间共有九维之多, 情况就大不相同了, 假如由宇宙学常数所导致的曲率只出现在观测宇宙以外的维度中, 岂不就没有问题了吗? 要知道一个均匀的背景能量动量分布 - 即宇宙学常数 - 本身并不是问题, 由此而导致的可观测的曲率效应才是问题的真正所在, 因此倘若由宇宙学常数所导致的曲率果真只出现在观测宇宙以外的维度中, 宇宙学常数问题中最尖锐的部分 - 与观测之间的矛盾 - 也就冰消玉释了。

其它直接译自 宇宙学常数、 超对称及膜宇宙论 的段落还有很多, 就不一一列举了。 几乎可以确定的是, 这并非是一个无巧不成书的故事, 陈对 Schmidhuber 理论的了解主要来自我的那篇科普。 所不同的是, 我在那篇科普文章中非常明确地告诉读者:

2000 年到 2001 年间, 欧洲核子中心 (CERN) 的物理学家 C. Schmidhuber 提出了一组非常精彩的观点, 既为解决上述机制中的自然性问题提供了一种思路, 也为解释有效宇宙学常数虽然很小、 却不为零这一观测结果提供了一种可能的解释。 这组观点便是本节所要介绍的内容。

并将所介绍的观点称为 “Schmidhuber 的理论”。 而陈的 “论文” 略去了这类显示出处的说明, 毫不含糊地将 Schmidhuber 的许多观点据为己有[注一]。 他的这篇文章在学术观点上剽窃了 Schmidhuber 的论文, 在行文结构及论述逻辑上则部分抄袭了我的科普作品, 是一篇伪作[注二]

令人叹息的是, 我的网站存在不过短短几年, 这却已是我的科普作品第 N+1 次被人抄袭了, 以至于最近两三年来我除应杂志约稿外已不再撰写科普。 一条新闻追踪到后来竟会发现自己已不再是旁观者, 这是此次事件让我最感惊讶的地方。 不知是这个世界太小了, 还是抄袭者太多了? 我在 宇宙学常数、 超对称及膜宇宙论 一文的 末尾 曾经写道: “当我第一次读到 Schmidhuber 的文章时, 就萌生了将这一理论介绍给国内读者的想法, 现在这一想法终于付诸现实了。 但愿这篇文章能让部分读者对宇宙学常数问题产生兴趣” - 没想到引来的却是这种兴趣。 这不禁让我想起小学时候读过的 “晏子使楚” 的故事。 不幸的是那个故事不得不反过来说, 晏子可以替齐国辩解说齐人在国内从不做犯法之事, 到了楚国才变成这个样子。 而我却不得不叹息象科普这样的东西能够在许多其它国家给民众以正面的启迪, 在我们自己的国家却变成这个样子。

注释

  1. 陈的全文只在以下一处提到 Schmidhuber 的工作 (这段话本身也是译自我的 宇宙学常数、 超对称及膜宇宙论):

    A conjecture, given by Schmidhuber, suggests that in superstring theory (specifically, in higher-dimensional supergravity) there exists such a solution that the SUSY on our brane breaks at TeV scale while the SUSY in 4-d supersurface outside of the brane, which is away a certain distance from and parallel with the brane, remains exact.

    这段话虽然提到了 Schmidhuber 的工作 (只是 Schmidhuber 工作的一部分), 但将之与未标明出处的上下文的其它观点连在一起, 给人的印象是陈是一连串 idea 的提出者, Schmidhuber 的工作可以作为对他 idea 的支持。

  2. 繁星客栈的一位在北美从事理论物理研究的网友浏览了陈的另一篇文章 (hep-th/0605248), 发现它局部抄袭了 A. Karch 和 L. Randall 的 hep-th/0506053, 并有将不同作者的文章加以拼凑的痕迹。 而陈的三篇文章中唯一我们未曾浏览的那篇 (hep-th/0412171) 的第二作者已经因为对文章产生怀疑而主动撤销了自己的名字。 因此虽然我只浏览判断了他的一篇文章, 但他的三篇文章极有可能全部是伪作。

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