时空本质属性假设与模型简述

时空本质属性假设与模型简述

吴克利

摘要

所有的物理研究都指向物质、空间和时间之间存在着深刻的联系，因此有理由认为它们是同源同质的。本文认为宇宙间的所有事物包括时

空的本质都是一种电磁关系。三维空间是由“微弦圈”规则振荡形成的

微弦圈振荡波，而时间是波振频率相隔的度量。以此建构的模型能很好

描述黑洞、白洞、宇宙大爆炸、宇宙膨胀等困难问题。根据模型推断，

我们观察到的宇宙大爆炸并非整个宇宙的起源，而是宇宙局部多时空的

白洞“喷发”制造时空时留下的背景辐射。所有粒子都由构成时空的最

小单元“微弦圈”耦合叠加而成，黑洞将空间的基本单位微弦圈拉伸并

吸收转化为物质；白洞是黑洞的另一时空的表述，它将物质转化为时空。

人们所推测的暗物质和暗能量也许就是时空存在本身。

关键词：时空，本质，宇宙，黑洞

PACS：98.80.Cq，11.25.Àw，04.40.Nr，12.10.Àg

1 引言

物理学所有理论都是基于空间时间概念背景下发展而来的，但对空间和时间却没有本质性的概念描述。广义相对论的出现，让人们对时空的认识发生了根本性飞跃，认识到物质、空间和时间之间存在着深刻的联系[1]。基于这种思想，并在弦理论的启发下，本文认为空间是由“微弦圈”（有别弦理论的“超弦”）规则振荡形式的一种波的物质存在，而时间是波频率相隔的度量。以此构建的宇宙模型将能很好描述和解释当前宇宙学中包括黑洞、白洞、宇宙大爆炸等诸多困难问题。

特别要说明的是本文提出的“微弦圈”，是极大有别于弦理论中定义的弦

的。弦理论认为的弦是一维的，各种不同的粒子是一维的弦在空间不同振动模式，而本文描述的“微弦圈”是空间的基本单位，并且是三维的振动模式（因其振荡形成球面形成二维，振荡频率间隔即存在时间是一维的，详见如下模型描述）。

2 模型描述

2.1空间时间本质属性

三维空间可以认为是由“微弦圈”规则振荡形成的微弦圈振荡波（可以认是能量极低的电磁波，电磁波中的波粒子是由相当数量的微弦圈叠加而成的），而时间是波频率相隔的度量。禹业茂的《空间概念的探讨》指出物质与空间, 存在质空转换关系函数，并得出了转换公式和转换系数[2]，这也进一步说明空间和物质存在统一性，都可以归入电磁转换效应中。

2.2“微弦圈”模型与时空基本单位值

“微弦圈”就像是一个极小橡皮圈，可以绕其圆心以极高频率作不确定旋转（任意单位角度振荡），产生不同相位。可以用一个圈“○”表，因不确定旋转，所以在某一时刻或不同角度下其相位是不同的（如：“︱”、“○”、“—”、“０”等）。相位为“︱”表示“实弦”，“○”表示“空弦”（用于表示同样角度下弦的不同状态属性），因此“微弦圈”在极高频率振荡过程，表现出了不同的状态属性变换，如类似于电磁的转换。

因“微弦圈”旋转会形成一个概率球面，即所有的“实弦”相位的集合为一个球面，可以称为“实弦球面”，“空弦”的集合为一个“空弦球面”。因此“微弦圈”在振荡下是二维的球面。弦球面的直径为空间长度最小单位长度；微弦圈的相变所需的时间间隔就是时间的最小单位值。

“超弦球面”点阵构成空间，物质由“微弦圈”耦合而成，能量与“微弦圈”

数量和频率相关。

2.3空间时间模型

“微弦圈”构成三维空间模型如下图1，“微弦圈”振荡频率时间隔即为一维时间，如图2。

图1 图2

“︱”表示“实弦”，“○”表示“空弦”，“○”不能表示没有，只能表示变为了另一角度的“︱”，是同一物质的不同表现，也可描述为相位不同。“微弦圈”旋转会形成一个球面，即所有的实弦相位集合为一个“实弦球面”，弦空的集合为一个“空弦球面”。每个球面不是真正的球面，而是一种概率球面，空间中的基本时间就是空间各线性上弦变的振荡频率时间。弦球面是中空的，那是真正的“无”，它和弦圈的真正“有”相互存在的。

如果把弦球面看成一个二维的话，加上空间三维，时间一维，那么一个均匀时空中(没有其它物质和能量的情况下)应该是六维度的。可以想象这样的巨大的微弦圈构成的时空巨阵是壮观、和谐美丽而有节凑的。但这样的时空中无法产生由其它物质和能量构成的其它万象及万象的相互转化，故应该还存在另一维度的弦强度变量，即微弦圈的耦合叠加与分解消减机制。

2.4微弦圈的耦合叠加与分解消减机制

任意微弦圈状态可以定义为：f(x，y，z，λ，θ，P0，t) ；x、y、z为三维坐标，λ为弦球径（弦波长相关），θ为相角转动，P0为弦动量（也可认为是弦强度），t为时间。中微子、夸克、光子、电子、质子、中子等现在所有观察到的各种粒子都可以认为是微弦圈耦合叠加的特定集合组成，如某一粒子可以表示

为∑n（f

1，f

2

，f

3

，f

4

，……，f

n

），该粒子表现出集合微弦圈集合振荡属性，

则粒子属性可表示为f（∑n）＝(x＋△x，y+△y，z+△z，λ+△λ，θ+△θ，n P0，n kt),n为自然数，k为频率变化系数。不同数量的微弦圈耦合或叠加成为各级的较大弦乃至各种粒子。

要指出的是，耦合叠加与分解消减机制，遵循动量守恒，可认为类似碰撞。

在相同位置，一定λ大小范围内、相同弦位范围，在相角转动θ同向时表现为叠加，如图3,

图3

在相同位置，一定λ大小范围内、相同弦位范围内，在相角转动θ反向时表现为分解，如图4,

图4

在相同位置，不同λ大小范围内、相同弦位范围内，在相角转动θ相协调时表现为耦合，如图5,

图5

在不同位置，只要弦圈臂有相互作用，即有相互影响。

并且各级弦的耦合叠加与分解消减机制与弦的直径λ，相角转动θ相关联，各级弦的强度与微弦圈数量相关联。

每一级弦都在“质心”作高速振荡旋转，所以耦合后的各级弦或各种粒子，在表现上是多维面构成，不同粒子共振时能量叠加也能发生耦合。设“微弦圈”的动量为P0，一个光子P，假定一个光子是由n个“微弦圈”叠加而成的，根据动理守恒，则满足光子的动量P＝n P0

模型依据的基本观点：1、时间即频率“集合”，只是描述的层面不一；2、时间与空间是一体的，时空有基本单位，即以下描述的“超弦子”；3、时空与物质及能量能相互转化。

3 对宇宙学中的问题理解与描述

3.1质量对时空影响的描述

根据广义相对论，质量会让空间弯曲[3]。在这里可以理解为质量拉伸了弦长，拉长的弦像拉得细长的面条一样，使得弦球面发生变形，在巨阵中弦球面也变得细长，空间弯曲(或是空间密度改变)物体就会“滑向”（其实是弱电磁效应作用）质量密集处。这样就产生了空间对于大质量物体的相对运动，而引力的产生实质上是物质与空间的微弦圈发生的弱电磁效应。根据广义相对论[3]，不同物体在第