論多維空間在自然科學(xué)中的探索

左文群

摘?要：全文就是關(guān)于物質(zhì)質(zhì)量、空間、時(shí)間和能量關(guān)系的論述，并引出新的物理量“廣義密度”，用以描述自然界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)微觀、宏觀統(tǒng)一的規(guī)律，統(tǒng)一場(chǎng)，信息及多維空間，還自然以統(tǒng)一。并用反證法證明了第一變化率、統(tǒng)一場(chǎng)的正確性。

關(guān)鍵詞：廣義密度;統(tǒng)一場(chǎng);信息;四維質(zhì)量空間（即五維質(zhì)量時(shí)空）;多維空間

當(dāng)代物理學(xué)由于相對(duì)論和量子力學(xué)的建立，已經(jīng)有一百多年的歷史了，但在基礎(chǔ)理論上沒(méi)有重大突破，可以清楚地看到面臨著巨大的困難。問(wèn)題的關(guān)鍵在于基礎(chǔ)理論在宏觀與微觀上的不統(tǒng)一。從生命物質(zhì)的統(tǒng)一體看，在微觀與宏觀分別遵守著不同的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律是不可想象的。從這里可以看出在物理學(xué)基礎(chǔ)理論發(fā)展上所遇到的障礙都是巨大的。因此有人提出了在相對(duì)論和量子力學(xué)以后的物理學(xué)必須重新建立新的框架，才能發(fā)展。但同樣，也只有吸收了量子力學(xué)及相對(duì)論的精髓才可以實(shí)現(xiàn)。本文定義了新物理量：廣義密度ρ′=F（m，x，y，z），即為物質(zhì)結(jié)構(gòu)，它是質(zhì)量與三維空間的集合。來(lái)完成對(duì)微觀和宏觀物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的統(tǒng)一描述，還自然的統(tǒng)一。

一、統(tǒng)一的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律

本文首先引用《相對(duì)論引論》（1）緒論中的話來(lái)引出物理量“廣義密度”。相對(duì)論發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量在接近光速時(shí)是變化的這一點(diǎn)上，才是相對(duì)論的特定意義所在，它給出了質(zhì)量隨著時(shí)間變化，也就是給出了變化的質(zhì)量，即第四維質(zhì)量維。而正是質(zhì)量維的存在才是進(jìn)入多維空間的前提。在三維空間或說(shuō)在四維時(shí)空我們看不到質(zhì)量（維）的變化。恰恰是質(zhì)量的不變性嚴(yán)重阻礙了我們對(duì)自然的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。只有認(rèn)識(shí)到質(zhì)量的變化及和空間的緊密聯(lián)系，才可以認(rèn)識(shí)到自然的統(tǒng)一，并進(jìn)入多維空間。這才是愛(ài)因斯坦提出的相對(duì)論的真正意義。

統(tǒng)一的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：物質(zhì)結(jié)構(gòu)也就是物質(zhì)的質(zhì)量及其所占有的空間即“密度”ρ′等于能量對(duì)于時(shí)間的變化率。簡(jiǎn)稱第一變化率。

即“密度”ρ′=dEdt（E為能量，t為時(shí)間）

首先從第一變化率可以直接看出它是宏觀和微觀統(tǒng)一的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。等式的一邊是質(zhì)量和空間，空間是有微觀、宏觀性的。而另一邊是能量和時(shí)間是沒(méi)有微觀、宏觀性的。所以說(shuō)第一變化率說(shuō)明著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)在宏觀和微觀上是統(tǒng)一的。

用反證法證明第一變化率的正確性。

從第一變化率看當(dāng)能量不隨時(shí)間變化時(shí)，不變的能量對(duì)應(yīng)于穩(wěn)定的物質(zhì)（結(jié)構(gòu)）?，F(xiàn)假設(shè)物質(zhì)不對(duì)應(yīng)于確定的能量是正確的，那這一假設(shè)直接違反了物理學(xué)質(zhì)能關(guān)系的基本原理，因此這一假設(shè)是錯(cuò)誤的。那么穩(wěn)定的物質(zhì)（結(jié)構(gòu)）對(duì)應(yīng)于確定的能量就是正確的。這就反證了第一變化率的正確性[1]。

既然第一變化率反映了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)規(guī)律，并且跨越了生物學(xué)和物理學(xué)的鴻溝，本文給出癌的定義，并且說(shuō)明它適用于所有疾病，也包括衰老。

二、關(guān)于統(tǒng)一的場(chǎng)

統(tǒng)一場(chǎng)結(jié)論：統(tǒng)一場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)H′等于“廣義密度”ρ′對(duì)于時(shí)間的變化率。

即H′=dρ′dt，簡(jiǎn)稱第二變化率。

即H′=dρ′dt=m+x+y+zt，（ρ′=F（m，x，y，z））。

當(dāng)mt=0時(shí)為引力場(chǎng)、電磁場(chǎng)，不為零時(shí)既是弱、強(qiáng)相互作用場(chǎng)。

“廣義密度”ρ′中的質(zhì)量不隨時(shí)間變化時(shí)為引力場(chǎng)或電磁場(chǎng)，而引力場(chǎng)是三維空間的波動(dòng)，質(zhì)量不隨時(shí)間變化為常數(shù)即構(gòu)成宇宙常數(shù)。引力場(chǎng)是原子以球面（以球面模型為例）的結(jié)構(gòu)波動(dòng)的在宏觀上的集合作用產(chǎn)生，也就是電子與原子核守恒時(shí)形成原子時(shí)的概率性波動(dòng)而產(chǎn)生。正是這種波動(dòng)很弱，因此引力場(chǎng)的量值極小。液氦因溫度極低，造成這種波動(dòng)消失，即引力場(chǎng)消失（或說(shuō)減弱）而產(chǎn)生超流現(xiàn)象。這就是引力場(chǎng)的實(shí)質(zhì)。

從這里可以看到廣義密度的被“壓縮”產(chǎn)生電磁波的縱波。同樣原子核質(zhì)量結(jié)構(gòu)的變化必然產(chǎn)生其廣義密度層次的場(chǎng)，即強(qiáng)相互作用。

這里要特別指出的是當(dāng)mt項(xiàng)不等于零時(shí)，就真正進(jìn)入到多維時(shí)空，即質(zhì)量隨時(shí)間的變化是進(jìn)入更高維空間的入口。這才是相對(duì)論發(fā)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)質(zhì)量隨時(shí)間變化的真正意義，當(dāng)質(zhì)量隨時(shí)間變化時(shí)，給我們一條質(zhì)量數(shù)軸，形成獨(dú)立于三維空間以外的質(zhì)量維即第四維。

他說(shuō)：“我的工作是一種自以為是的精神，我的工作是一種形式，我的工作是一種節(jié)奏，我的工作是一種新的精神，我的工作是一種絕對(duì)的精神，我的工作是一種偉大的變革，我的工作是一種相對(duì)的精神。”。作為一個(gè)不可分割的整體，完全的目標(biāo)和前面的經(jīng)驗(yàn)，作為一個(gè)不可分割的整體，一個(gè)絕對(duì)的公式，一個(gè)相對(duì)的限制和相對(duì)的杰拉爾。帕拉弗拉斯·查夫：埃斯帕絕對(duì)，埃斯帕節(jié)奏，梅卡尼卡，相對(duì)。這項(xiàng)工作提出了一個(gè)概念性的闡述，不涉及數(shù)學(xué)形式主義，對(duì)空間和時(shí)間的思想，從牛頓力學(xué)，這是建立在一個(gè)絕對(duì)空間的概念，直到愛(ài)因斯坦的相對(duì)論帶來(lái)的巨大轉(zhuǎn)變。我們強(qiáng)調(diào)哲學(xué)上對(duì)這個(gè)完全客觀的絕對(duì)空間的概念的批判，在任何經(jīng)驗(yàn)之前，以及對(duì)絕對(duì)運(yùn)動(dòng)概念的物理反對(duì)如何導(dǎo)致狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論的形成。如果說(shuō)牛頓力學(xué)與相對(duì)論的區(qū)別在于物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的高速與低速，那么統(tǒng)一場(chǎng)與現(xiàn)有物理理論的區(qū)別在于質(zhì)量是否隨時(shí)間變化，當(dāng)質(zhì)量不隨時(shí)間變化時(shí)為常量，就是我們的現(xiàn)實(shí)三維空間，即四維時(shí)空。而當(dāng)質(zhì)量隨時(shí)間變化而產(chǎn)生強(qiáng)相互作用的場(chǎng)時(shí)，就進(jìn)入到多維時(shí)空。夸克已經(jīng)進(jìn)入四維空間或說(shuō)進(jìn)入五維時(shí)空。應(yīng)該說(shuō)對(duì)各種夸克的變化和描述就已經(jīng)是在說(shuō)明質(zhì)量這個(gè)第四維的變化了。同時(shí)也說(shuō)明夸克是區(qū)別三維空間的四維空間的質(zhì)量。

本文把質(zhì)量與三維空間命名為四維質(zhì)量空間，與時(shí)間構(gòu)成五維質(zhì)量時(shí)空。

從統(tǒng)一場(chǎng)與第一變化率的關(guān)系可以推論出：統(tǒng)一場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)等于能量對(duì)于時(shí)間的二階變化率。

即H′=dρ′dt，簡(jiǎn)稱第二變化率。

既然本文給出的是統(tǒng)一場(chǎng)結(jié)論，那么它一定包括電磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)，也就是統(tǒng)一場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)H′用電磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)H代入第二變化率應(yīng)該成立，經(jīng)推導(dǎo)量綱完全符合ISO標(biāo)準(zhǔn)。（注二）即：