時空波粒二象性初探

沈敏

摘 要：通過通俗易懂的思想實驗揭示物理規律在多維世界一脈相承具有延續性，并與現有權威理論吻合。通過探討多維世界的構成，重新梳理了場、量與波的對應關系，重點指出空間和時間分別是時空波的波動性與粒子性的體現。

關鍵詞：時空場;時空波;波粒二象性

一、從多維世界的構成到時空波

超四維世界所超出的“維”應該包括一些什么呢？至少應該包括能量場。電磁場、引力場等都是能量場，蘊藏著能量。能量具有相對性。四維世界是一個耗散系統，其“熵”值始終在增大。當它的“熵”值增到最大時，相對其本身而言它已經沒有了能量，這時如果光憑四維世界本身，它將不可能又收縮并最后又成為一個奇點，即它不可能產生自組織現象。如果它最后又將收縮為一個奇點，那么它必然被注入了能量。這些能量從何而來？從超四維世界的能量場（引力場）來，萬有引力使之最后又收縮了。這與四維世界里的一個小系統達到“熵”值最大后要產生自組織現象必須有能量從系統外界注入也是一脈相承的。

如果將“質量”、“四維世界”、“物質”和“時間和空間”分別更名為“引力場”、“時空場”、“時空量”和“時空波”，其中，時間和空間分別是時空波的波粒子性與波動性的體現，則可以得到以下比較“對稱”、比較完美的表格：

二、時空波的性質

電磁量是電磁波的波源，是電磁波存在的基礎;引力量（質量）是引力波的波源，是引力波存在的基礎。那么時空量（物質）與時空波（時間和空間）是什么關系呢？假如沒有時空量（物質），那么就既無所謂時間也無所謂空間了，即時空波將不復存在，同樣，時空量也是時空波存在的基礎。

電磁波和引力波都是以光速傳播的。時空波的速度又怎樣呢？既然時空波也是一種波，那么時空量就可以被視為時空波的波源。又因為空間體現時空波的波動性，那么可以作波前—波源圖，即空間—物質圖。對于空間—物質圖，時空量的速度大于時空波波速時，波源超越了三維空間形成了馬赫錐;又因為物質運動速度一旦大于光速，它將超越三維空間，所以時空波也是以光速傳播的。

表格中三種場往往是相互交織在一起，共同起作用的。比如化學反應就主要是由電磁場和時空場共同作用而產生的。化學反應使粒子間的空間相對位置隨時間發生變化。在這一變化中，電磁場的能量變化是粒子間空間相對位置變化的基礎。再比如萬有引力則主要是由引力場和時空場共同作用而產生的。引力場的引力量（質量）和時空場的空間距離的并存是萬有引力存在的基礎。而在空間中若存在萬有引力，就存在引力勢能，并且空間也會發生彎曲形變。即引力場通過將勢能注入到時空場中而使時空場發生彎曲形變，或者說時空場在通過彎曲形變涉入超四維世界——引力場的過程中蓄積了勢能。

當電路一旦接通，其電磁場便以光速向遠端迅速建立起來;當天體一旦存在，其引力場也以光速向周圍宇宙空間迅速建立起來。也就是說，電磁場和引力場都是以光速建立起來的。那么時空場呢？時空場也是以光速建立起來的。一旦物質不是絕對靜止，即存在速度，那么三維空間便以光速迅速建立起來。假如物質的運動速度大于光速，則三維空間還來不及建立起來，那么物質的運動將超越三維空間以至于只能在時間中運動，即沿時間軸的負方向運動。

速度是空間與時間的橋梁，速度越大，所來得及建立起來的三維空間就越小，物質運動所涉入的時間的成分就越多。而光速是時空波的波動性與粒子性的紐帶或者分界點，當速度小于光速時，物質運動所跨越的時空波更體現其波動性——空間，而當速度大于光速時物質運動所跨越的時空波則更體現其粒子性——時間。

那么，當物質的運動速度大于光速時，它又是怎樣“沿時間軸的負方向運動”的呢？設m，n均為整數，假如物質運動到M（m）點時它的速度超過了光速，那么它將脫離m段而切入第（m+2n+1）段的對應點M（m+2n+1）繼續運動。

針對“大爆炸宇宙論”，有人提出質疑，問既然宇宙誕生于一個奇點，那么在此之前的情況怎樣？而根據本文的觀點，當宇宙處在奇點時，因為沒有空間，即等同于三維空間還來不及建立起來的情況，所以此時物質的運動將超越三維空間以至于只能在時間中運動，即沿時間軸的負方向運動，于是宇宙在此之前是從“‘熵’值最大”逐漸收縮成為一個奇點。而此時所謂的時間軸的負方向也變成了正方向。因此，整個宇宙實際上是由奇點經過所謂的大爆炸而膨脹，直到“熵”值增到最大后，又因萬有引力的作用而逐漸收縮并最終又成為一個奇點，然后又重新爆炸并膨脹。宇宙便是在“奇點”和“‘熵’值最大”二者之間不斷地循環振蕩。我們所說的宇宙的誕生與消失都基于電磁場、引力場、時空場等共同構成的n（n>4）維世界的變化。

三、結束語

綜上所述，在超四維世界里可以簡單解釋宇宙大爆炸和奇點。通過探討高維世界的構成，重新梳理了場、量、波三者的對應關系，并提出了一個大膽的猜想：我們所熟知的時間和空間構成的四維世界是一個時空場，對應的有時空波，時空波具有波粒二象性，時間和空間分別是時空波的粒子性和波動性的體現。

當然，超四維世界所超出的“維”一定還包括很多未解之謎。我們還有很多工作要做，比如對時空波的“波粒二象性”的科學證明——證明其正確或不正確。