多维时空 / 物理单位的时空结构和时空数值

-----《宇宙反馈论》科普讲解(二)

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张志强/ID:210211195801073173

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宇宙反馈论http://www.universefedback.com 是一个新发展的时空理论。它将所有的物理单位统一于宇宙的5维空间和5维时间 ,发现了几乎所有基本物理单位的时空结构和时空数值(包括信息单位和真空单位),创建了时空分析方法 ,并以此为基础整合了物理学和宇宙学理论 。该理论在自身逻辑自洽和与已有的基本物理原理相容的前提下,得出了一系列与天文观测数据和物理实验数据符合的计算结果和结论 . 比如 ,

基本物理思想 :

每一个物理单位在客观中都具有自身的时空结构 , 这种时空结构是由不同维数的空间和时间构成的 . 而且这个时空结构还具有时空数值 .

基本数理表述 :

时空结构 =     时空数值 =

更为重要的是从这个理论我们能够对一些现有物理学理论和宇宙学理论无法回答甚至尚未触及的基本自然问题作出定量的本质性解释 ,比如,过去发生的事情哪去了?它们现在存在的形式是什么?实体化宇宙和宇宙过去发生事件是什么关系?等等。从其所有结论的广度和深度而言,可以说,这是人类迄今为止所拥有的最成功的物理学和宇宙学理论,这丝毫没有夸张,这也不是演习。它是人类二十一世纪的科学宣言

 

如读者想马上了解这个思想的梗概,可以点击作者网页中的 宇宙反馈论导言 (第三版)  或直接点击网页的标题 宇宙反馈论  并阅读其中的文章蔼 人类二十一世纪科学宣言”.

 

作者在网友的建议下编写这套关于宇宙反馈论的科普系列短文,旨在用尽可能通俗的语言让更多的人了解这个思想(其实阅读原文所需要的数学工具不会超过一元微积分,其表述的物理学思想也较容易理解)。

 

 

多维时空 / 物理单位的时空结构和时空数值

 

多维时空的概念很早就已经出现了,大家都已习惯于这个概念 。但如果追问下去,多维时空是什么样子?我们能感觉到吗?,恐怕就很难有人能讲清楚 。通常专业学者首先会搬出厚厚的几本物理学的专著,类似于“量子场论”,“规范场论” ,“广义相对论和黑洞理论”等被人类自谕为物理学顶级理论的精神奢侈品 。据说全世界真正能看懂这些理论的人除了作者之外,就是几所名牌大学里的客座教授,其余的都是似懂非懂 。你打开它们随便翻几页,你才会真正体验到什么叫高深理论,知道什么叫献身科学事业 。从广义相对论的4维时空(3维空间和一维时间)开始,随着场论理论的不断发展,关于多维时空的概念开始被任意滥用和炒作,多维时空在这些理论中完全是数学方程式的推论结果,相继出现了9维空间,10维空间和11维空间的理论 ,据说最新理论计算出的空间维数已经超过了11 。如果你问这些多维时空状态的表现形式是什么?物理学家会告诉你它们是卷曲的,你看不到 。那么你能看到吗?如果你反问 。答道,也看不到,谁也看不到,而且目前实验和观测也无法证明,仅仅是理论演绎的结果

物理学家处于职业需要可以在纯理论的广阔天地中跃马杨鞭,纵情驰骋 ,但公众就没有那么多闲情逸致了。我们现在多少有这样的一种感觉,这些高雅的理论在不少方面好看但不中用,就回答公众提出的某些最基本自然科学问题而言,跟没说也差不了多少。甚至连当今物理学的顶尖人物也终于意识到了现代物理学研究主流学派的方法论肯定出了问题---一直在用局域性的物理假设理论试图去解决宇宙的总体问题 ,致使物理学的理论研究难有实质性的突破 。很多学者也都意识到了这一点 ,但有什么办法呢 ?生活需要继续 ,硬着头皮走下去吧

 

那么,宇宙究竟是几维空间?时间只有一维还是也具有多维?

我们约定长度单位表示一维空间;时间单位表示一维时间;表示维空间;表示负维时间。

我们还是从G度规着手 , 以观测数据和实验数据为依据 ,用我们最可靠也是最可信的计算去寻找答案

从第一篇文章“基本假设--G-度规“的推论可知:

 (一维空间)

  (一维时间)

   (质量)

  (热力学温度)

 

 

将它们分别代入基本物理常数    的表达式中并计算可得

根据万有引力常数

=

=1

并由此可得:

 即,质量是由3空间,负2维时间和系数构成的。

同时,,由此可得:

 即能量是由5空间,负4维时间和系数构成的。

其数值等于:

=

根据普朗克常数

=

=

可以得到;    

根据光速常数

=

=

可以得到;  

根据玻尔兹蔓常数

=

=,由此可得:

由此可以得到

即,热力学温度是由4空间,负4维时间和系数22.7424构成的。

(以后我们可以看到,实际上这个系数的理论数值是

 

在此是精细结构常数 , 是阿芙加德罗常数的模值)

 

初步计算的结果向我们显示出两点;

1 ,最基本物理常数的数值都相等而且等于1

2 ,基本物理单位均可以用不同维数的时间,空间和特定系数的组合式表达(即它们的时空结构)。

 

这两个命题太吓人,足以让物理学家跌掉眼镜 。这可是我们物理学的基础啊! 天哪!!

那么,对于其它的物理单位也具有类似的时空结构吗?我们只有按照这个方法继续计算下去,把基本物理单位的时空结构先找出来,再根据导出物理单位和基本物理单位的关系求解出所有导出物理单位的时空结构。如果结果都是肯定的,那么,问题就大了,就太大了!

 

通过仔细分析,费了点功夫 , 我们找到了电流强度单位安培和物质量单位摩尔的时空结构为:

 即,安培是由3空间,负3维时间和系数构成的。

且有,  

在此是精细结构常数

即,摩尔是由2空间,负1维时间和(精细结构常数)构成的。

且有,

而且,我们通过计算发现所有的最基本物理常数的数值的确都等于1 ,即

上式中的表示电流度规 

也就是说 , 大部分最基本的物理常数和所有物理单位的度规的数值都相等而且等于1

详细求证过程请参见网页中的 PaperA(Second Version) / (Completable Space-Time and Default Space-Time)

 

但由于作者技术原因(非理论本身)限制,作者尚未找到发光强度单位坎德拉的时空结构 。不过仅凭借这六个基本物理单位时空结构的超级武器就能让我们在物理学和宇宙学的前沿主战场上百战九十九胜

 

物理量和物理单位的时空结构也称为其时空组态 ,严格的定义如下:

物理量和物理单位的时空组态

每一个物理量都具有自身的时空结构并可以用不同维数的时间 ,空间和系数的形式表达 , 称这样的表述方式为该物理量的时空组态()

对于任意物理量

其中 表示的模值 , 表示的量纲式

则该物理量的量纲总可以表示为:

的形式

其中 为系数

表示一维空间 ; 表示一维时间。

于是 ,该物理量的时空组态为:

=1 ,该式表示物理单位的时空组态

 

物理量和物理单位的时空数值()

我们定义物理量或物理单位的数值为其时空数值,用表示。

即,

 

下面我们做练习题。

根据基本物理单位的 ,试求出任意10个导出物理单位的

解:

1 ,力单位 ,所以

 ,牛顿是由4空间,负4维时间和系数构成的。

且有,

(将代入中可得 。计算过程略 ,下同 。)

2 ,动量单位,所以

 ,动量是由4空间,负3维时间和系数构成的。

且有

3 角动量单位,所以

,角动量是由5空间,负3维时间和系数构成的。

且有

4 电量单位,所以

 ,库仑是由3空间,负2维时间和系数构成的。

且有

5 功率单位,所以

  ,功率是由5空间,负5维时间和系数构成的。

且有

6 电压单位,所以

 ,伏特是由2空间,负2维时间和系数构成的。

且有,

7 磁通量单位,所以

 ,韦伯是由2空间,负1维时间和系数构成的。

且有

8 电场强度单位,所以

 ,电场强度是由1空间,负2维时间和系数构成的。

且有,

9 磁场强度单位,所以

 ,磁场强度是由2空间,负3维时间和系数构成的 

且有

10 磁通量密度单位,所以

 ,特斯拉是由0空间,负1维时间和系数构成的。

且有,

 

你看它们有多漂亮啊!

 

亲爱的读者,现在你知道多维时空是什么样子了吧 。原来多维时空就是物理单位客观存在的时空形式 ,不是卷曲的 。它们非常客观,就在我们身边,是实实在在的东西 , 没那么玄乎和深不可测

 

通过对所有已知的物理量的STC 分析 ,我们发现,凡是客观存在的物理单位 ,它的空间维数和时间维数的绝对值都小于或等于5 ,没有发现大于5的反例。如果这种情况在我们的整个物理学的所有物理单位的考察下不变,即,

     条件不被破坏

则我们就完全有理由认为:宇宙是由5维空间 5维时间 构成的 ,或者说 宇宙的时空是10维的

 

最后,我们先推出两个最重要的物理单位的时空结构

            (信息单位)         (真空单位)  

科学家找了半个多世纪的东西现在就摆在我们面前,它们如此简单,但其涵义极其重大深刻 ,这在以后的论述中大家可以看到。

无庸置疑,关于物理量和物理单位具有时空结构和时空数值的概念是革命性的,是实质性的 。它一定会给我们带来什么 ,而且一定是大家伙

 

请阅读第三篇文章:

完备时空 / 基本物理常数

-----《宇宙反馈论》科普讲解(三)

 

参考书目

1 ,物理学词典 徐龙道 等编著  北京科学出版社 2004

2 ,近代物理学  王正行   北京大学出版社  1995

3 ,广义相对论引论  俞允强   北京大学出版社  1997

4 ,黑洞与弯曲的时空  赵峥 山西科学技术出版社  2000

5 ,量子物理  史斌星 北京  清华大学出版社1982

6 ,宇宙反馈论 张志强 原著 http://www.universefedback.com  , 2005年。

7 ,宇宙反馈论综述  张志强 编著 ,潜科学网站 ,前沿科学学术期刊  原创

59 2006 ,http://www.survival99.com/pscience 

8 , Completable Space-Time and Default Space-Time (PaperA(Second Version) at

at : http://www.universefedback.com 

 

9 , 物理量的时空结构和时空数值 at : 《宇宙反馈 注释集(11) of

http://www.universefedback.com

                                       

 编写于2007106 ,大连