中科院院士「修正」麦克斯韦方程?两度热搜,两极评价

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Toutiao
最新回复:2022年1月18日 13点2分 PT
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量子位

已提出150余年的麦克斯韦方程组被“颠覆”了?

这个物理学理论话题,最近成功出圈。

事情是这样的:

近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所召开新闻发布会。会上外籍院士王中林表示,他经过数年研究和实验验证,对麦克斯韦方程组进行了成功拓展。

新闻稿将这项成果,称作是“中国科研机构对经典物理学基础理论创新作出的一次重要贡献”。

论文成果还发表在国际学术期刊Materials Today上。

一些网友看到后,纷纷表示“不明觉厉”。

然而随着事件不断发展,这一消息逐渐被各大高校学术群所知,风评开始发生了变化。

物理学界陆续对这项研究提出了诸多质疑,甚至连物理系学生也在知乎上指出其错误。更有甚者直指这项研究为“民科”。

王中林院士也成了热门人物。从发布会结束到回应质疑,话题两度登上知乎热搜榜。

这位外籍院士到底何许人也?

从西电到佐治亚理工1961年王中林生于陕西省蒲城县高阳镇,1978年考取西北电讯工程学院(即西安电子科技大学前身)学习物理。

大学毕业后,王中林1982年通过CUSPEA通道赴美留学。

CUSPEA是由著名物理学家李政道主导的中美联合培养物理类研究生计划,可以说CUSPEA选拔的基本都是当时国内的顶尖物理人才。

CUSPEA从1979年开始到1989年结束,11年间仅录取了915名学生,培养了大量物理学人才,例如MIT物理学家文小刚就是通过该方式进入普林斯顿大学学习。

王中林赴美后的留学生涯也可谓相当顺利:

1987年7月获得亚利桑那州立大学物理学博士学位;

毕业后,先后在纽约州立大学石溪分校、英国剑桥大学卡文迪许实验室、美国橡树岭国家实验室和美国国家标准和技术定量局从事研究工作;

1995年,应聘到佐治亚理工学院当副教授。

在佐治亚理工,王中林转到了纳米材料的研究方向,主要研究纳米发电机。

2009年,王中林当选中国科学院外籍院士,成为当时最年轻的入选者。2010年起,他参与组建中国科学院北京纳米能源与系统研究所。

至今,王中林总引用数量超过31万,H指数270,发表论文2000余篇。

根据中科院官网介绍,目前王中林在全球材料科学总引用数和h指数排名世界第一,世界横跨所有领域前10万科学家终身科学影响力排第5名,2019年年度科学影响力排第1名。

另外,王中林还是纳米能源学术刊物Nano Energy(影响因子17)的创刊主编和现任主编。

在纳米科学领域,他被称作“纳米发电机之父”。

这些年,王中林获得过不少国际大奖,如爱因斯坦世界科学奖和埃尼奖。

不过,从爱因斯坦世界科学奖的官网来看,该奖项和爱因斯坦及其母校ETH都没有任何关系。

它是一个由世界文化理事会颁发的奖项,其总部设在墨西哥城。

埃尼奖是意大利石油和天然气公司Eni颁发的奖项,号称能源领域的诺贝尔奖。现在网上还有王中林获奖的介绍视频。

几年前就开始修正麦氏方程转向纳米发电机研究后,王中林也开始了自己“修正”麦克斯韦方程的道路,最初动机就是以此来研究发展纳米发电机的理论构架。

虽然最近才在网上火热,但从王中林的演讲报告和论文来看,他修正麦氏方程的由来已久。

早在2017年,王中林就开始向Materials Today投稿,试图对麦克斯韦方程组“动刀”。

不过当时这篇论文仅仅是调整电介质内极化矢量和电流的关系,并未直接修改麦克斯韦方程组。

到了2019年,王中林在某高校的演讲PPT中,演讲海报中将自己与法拉第、麦克斯韦并列。

△ 图片来自知乎最新论文的那张树形图,之前在篇论文和演讲中都用过。

2021年最新论文里的图是这样的:

2020年王中林在自己任主编的Nano Energy期刊发表的论文,图片是这样的:

虽然这里王中林还没直接修改麦克斯韦方程组,但是从这里我们看到了他后来在方程里加入的PS一项。

而经过上周的发布会后,王中林多年来的研究成果终于被各大媒体报道。

△ 图片来自中科院北京纳米能源所成果被质疑然而,没想到这一被称之为“重大原创成果”的扩展麦氏方程,很快就招来了学术界的一致质疑。

在高校物理学者质疑之前,知乎上不少物理系学生纷纷提出了自己的看法。

他们主要质疑的点在于:

1、在方程中多加的项是有必要的吗?

2、添加新的项以后方程还正确吗?

从麦氏方程的第一个方程来看,不少物理系朋友指出,右边的PS一项实际可以算在D里,这样方程的形式就和原来方程没区别了。

如果我们把右边的PS一项移到左边,把括号里的看做一项即可。

实际上,PS是极化电荷,本来在麦克斯韦理论中就要考虑在D之内,没必要单独列一项。

为何要单独列出这一项,王中林回应《知识分子》时说主要是和其研究方向有关:

我们当初的想法式通过位移电流的研究来建立定量计算TENG(摩擦纳米发电机)的输出功率。

至于方程3,王中林在论文中明确指出只考虑低速情况,没有使用相对论,使用了经典力学的伽利略变换。

而麦克斯韦方程本身是符合相对论的。

经过王中林这么一改,方程既不符合伽利略变换,也不符合相对论的洛伦兹变换,变得不伦不类。

面对这些质疑,王中林在回应《知识分子》时表示:

可能处理后的方程组不具有协变性,但不影响我们所要研究的具体对象和在工程中的应用,因为我们不是严格讨论场论理论的。

至于更详细的理论,一位普林斯顿大学的博士给出了自己的回答。他的回答还得到了香港科技大学物理系教授戴希的认同。

而王院士此项成果发表所在的期刊Materials Today,其实是一个材料期刊。

主编为楼俊,现为美国莱斯大学材料科学与纳米工程系副主席。分别在清华大学和美国俄亥俄州立大学获得学士和硕士学位,在普林斯顿大学机械与航空航天工程系和普林斯顿材料研究院获得博士学位。

值得注意的是,Materials Today 2021年的影响因子,已经高达31.041。

但是,一项物理学基础问题的研究,不去物理期刊、不经过物理学界严格的同行评议再发表,而是直接选择了材料期刊并通过媒体宣传,依然让大家感到不解。

虽然物理类顶刊《物理评论快报》(PRL)2021年才只有9.161,但是跨学科的影响因子比较通常被认为没有意义。

另外,过去10年诺贝尔物理学奖的成果,均刊登在PRL上。

于是在王中林院士发表论文后,也有不少学者提出,在学科高度分化的今天,专业的事应该交给专业的人,重大学科突破应该交给相关领域的学术期刊。

你认为呢?

m
moonray
1 楼
哈哈, 党开始指导基础物理理论了
t
tiandao
2 楼
真理开始的时候,都是被这些保守派直接质疑和否定的。
群X乱舞
3 楼
党认证的真理可多了……中医麻醉,亩产万斤,超英赶美,也是被保守派质疑否定的…………
z
zwwdplay
4 楼
留园网底层人民表示看不懂这些东西,他们只看得懂美国之音,法广,台媒的一些煽动文章,之所以底层人民容易被煽动,洗脑,是有原因的,因为他们本身文化素质就不高,第二这类部分人都不相信科学,从未以客观、科学、严谨看待一切事物,大多数宁愿去听“印度神童”,看“特朗普”激情演讲,都不愿意看一篇真正有干货东西,了解点新知识。
陷疯稻谷
5 楼
来,皿煮投票决定对错吧
L
LLC
6 楼
厉害国撒谎、欺骗、吹牛逼世界第一
w
wodedongxi
7 楼
发表在哪个杂志没有关系,只要公开发表了,就自然引起讨论、质疑、和试验验证。真正能检验科研成果的标准只有一个:时间。留给时间去做工吧。
d
der_Hamster
8 楼
这个就是专业壁垒的典型了。我读的就是EMC的博,所以有一定的发言权。符合洛伦兹变换的麦克斯韦方程早就有了,都是教科书里的标准公式了。这个所谓的修正,根本不是什么颠覆,而是对符合洛伦兹变换的麦克斯韦方程所作的简化,目的是为了某种特定条件下,比如低频高电场,或是低频高磁场,或是quasi stationary, 等等,不大损失结果准确性而简化一些coupling,从而加速计算。CST, EMCos每个solver后面都是这么一个方程组。不说这个学者,这个论文的学术水平就是个标准博士论文吧。
r
rehon
9 楼
注意到没有,外籍院士。。。 牛点科学家往往都是几个国家的外籍院士,以争取更多方的研究经费。中国就是其中一个金主而已,不懂,有什么好吹的。
k
kankantw
10 楼
. 骗一骗材料界的人可以,理科人可不会上当。这个所谓的“修正”用的是伽利略变换,而麦克斯韦方程本身符合 相对论效应的洛伦兹洛伦兹变换,这还有啥可评的!? .
D
Dr.Who
11 楼
论文里说得很清楚,这是对maxwells公式在特定领域内的一个扩展。 , 对于这些领域内的研究应该还是很有帮助的。 , 感觉是后来被某些一知半解的媒体给吹上天了。 , 媒体就是为了吸引眼球, 庸人们总喜欢评价自己不懂的东西,来享受得智力提升的错觉。 , 还是让这些科学家安心做研究吧。
B
Berlusconi
12 楼
h-index 滥用很容易
隔壁老王叔
13 楼
我靠,呆撸党们居然还懂物理啊。
H
Hegal.zhang
14 楼
很快习包子领导的中国走新的物理理论,马上相对论会加一个scale或者是一个bias,在中国改成包子第二定律,牛顿三大定律改成毛泽东XXXX理论。
r
renfei79
15 楼
有本事发在Physics Today? 王忽悠是材料圈最懂物理的,物理界最懂材料的。
罗马军团
16 楼
就是这样,我第一眼看到就是这种感觉,这不是什么理论扩展,只是具体应用,只是我没想到其中还会包含错误。具体场合下对高度概括的某项进行具体的展开,工科里其实很多这样的应用,为了方便进行符合实际的简化和计算,展开越具体越可操作越好。但是理论物理是完全另一个极端,越简约越概括越好,所谓形式美,越简单的东西就越具有接近其物理本质的可能性,如果它仅包含所有的必须变量,就具有所谓完备性。爱因斯坦的质能方程是一个非常典型的代表:E=mc^2,一共三个变量,这直接了当地暗示了质量的本质。如果在工程上,左边单单一个E是根本无法直接应用的,E是什么?这世上没有一个设备能测量出某个东西的总能量。必须要展开成为可以直接测量的各种动能结合能辐射能等等,再在特定场景下加一些约束条件,做一些简化。但这不是理论扩展,只是具体应用。
走马读人
17 楼
萬事俱備 secret
k
kankan015
18 楼
都院士了, 发文章还是老哥自己一个? 这哥们是不是搞理论的? 理论=大忽悠
a
alad6park
19 楼
那个是针刺麻醉,已经做了很多手术,包括开胸手术。只是个体差异大,不能做到100%的麻醉。不过现在的麻醉药也不是每个人都可以的,因为有的人对麻醉药过敏。 你没有见过的事多了,都是假的?再给你说一个,治疗新冠肺炎的清肺排毒汤,中草药方,大约有20味草药。已经被人做成了西药片!就是不知道有没有过双盲。我有照片,上面清清楚楚地写着清肺排毒汤,同时有许多英文。这也是假的?
a
alad6park
20 楼
肝肾功能不全的也可能不能用麻醉药
a
alad6park
21 楼
对。外行看热闹的就看看热闹就得了。然而现实中的外行,借着网络就可以随便喷
a
alad6park
22 楼
打脸不?人家清清楚楚地写着“清肺排毒汤”剩下的全是英文。打脸不?
a
alad6park
23 楼
这里我不知道怎么贴图片
a
alad6park
24 楼
哦要下载留园网app才能上传图片
f
football0105
25 楼
这哥们现在才思枯竭,到国内骗钱,搞纳米材料的,十个有九个是骗科研经费的,他的这篇文章说白了,就是标题和内容完全不一致,标题吓死人,内容和标题完全无关,要不是他在材料学圈子的地位,打死也发表不了。
f
football0105
26 楼
别在这给他洗白,自己把标题写的那么吓人,怪谁啊?怪自己好大喜功吧
哔哔哔
27 楼
傻逼共和党议员们可以提一个法案改变物理常数 这个公式就不能用了 不要高兴得太早
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xfz
28 楼
尼玛网上的这些喷子。。。老王是很牛逼的,早些年他实验室的学生是随便发Nature, Science之类的,他自己也是这个领域的权威。。。文章里肯定是有假设的,严谨的,大概率是身边一帮人加记者自己演绎吹捧的结果
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lanjian45
29 楼
感觉这又是反华势力在攻击我们,在乳滑。。。。
大秦帝国111
30 楼
他应该对麦克斯韦尔方程做了非线性矩阵变换或傅里叶变换,有可能不是最优解,只是有边界条件的特定解或经验推论方程,anyway,还是很伟大的---其实很多人不知道芯片被卡脖子,不是在那些ASML仪器上,是在基础的相关物理学与力学上。不知道他做的这个消息被释放是否是中华家秀肌肉,告诉那谁,硅基物理学的nano领域的无线电物理学秘笈也被突破了,嘎嘎嘎! 我是无线电物理学大牛的女儿,本身是遗传病理学博士,但是我硕士做的是近场非线性光学的医学生物化学应用,整个本科到硕士修了不少光学专业与力学专业的课。我觉得他应该是根据材料力学的一些新现象,对麦克斯韦尔方程进行了一些非线性的矩阵变换等。现在的拓展,无论四大力学,四大化学什么的,非线性化是一个方向。
大秦帝国111
31 楼
他应该对麦克斯韦尔方程做了非线性矩阵变换或傅里叶变换,有可能不是最优解,只是有边界条件的特定解或经验推论方程,anyway,还是很伟大的---其实很多人不知道芯片被卡脖子,不是在那些ASML仪器上,是在基础的相关物理学与力学上。不知道他做的这个消息被释放是否是中华家秀肌肉,告诉那谁,硅基物理学的nano领域的无线电物理学秘笈也被突破了,嘎嘎嘎!
大秦帝国111
32 楼
我建议大家都不要双标,TIIT犹太人那篇讲量子计算机极限的不也被吹得天生有地下无的吗,但那个不就是罗素悖论与哥德尔定理已经确认了的啊,这就是罗素悖论在计算机科学领域的推论---停机检验原则+哥德尔第五定理!