关于时空维度的哲学的思考    

关屹瀛   关天钰   陈爽

（该论文1996年在《第七届全国宇宙线和天体物理学术》上交流，在《格物》2007年第2期上发表）

　　　　  　　　   

摘要：通过建立的物质群，推出在宏观下，时间是连续一维，空间是连续3维。但在普朗克尺度内，时间为三维，空间为6维，但时空不再连续，而是以量子状态存在。

关键词：时间 空间 物质群 维度

一、前言

我们知道，时间和空间历来是哲学家们所关注的问题。现代科学发现：基本粒子都有与之对应的反粒子，且正反粒子相互作用后转化为γ光子。根据这一事实，我们假设物质有两种基本存在形态，即物质态和反物质态，且正反态物质相互作用后转化为γ光子。

二、       G群-物质群

基于上述假设，我们建立一个新群－－Ｇ群。并在此基础上，借助于群理论，我们可以得到有关时空维度的信息。

　　设Ｇ是所有物质的集合，“·”为物质之间的相互作用，对于∨　ａ、ｂ、ｃ、ｅ∈Ｇ有：

　　１。　（ａ·ｂ）·ｃ＝ａ·（ｂ·ｃ）　结合律

　　２。　　ｅ·ａ＝ａ　　　　　　　　　（ｅ为单位元）

　　３。　　ａ－１ ·ａ＝ｅ　　　　（ａ－１ 为ａ的逆元）

　　（上面１.式的物理意义为：物质之间的作用力满足叠加定律；２．式中的单位元在该群中是静质量为零的γ光子；３．式中的逆元在该群中是物质的反物质）。

三、       群的表示

由群的定义可知，所有物质Ｇ对其间的相互作用“·”，构成一个群，我们称为－－Ｇ群。该群的表示可写成ＧＬ（ｎ，ｃ）．根据群理论，其２秩张量空间

恰好可约化成子空间

 （空间）与

 （时间）的直和，即

=

+

　

或

=

+

　　（所谓直和，即两个子空间是相互独立的，且

 中的每一个元素　都可以唯一地表示成各子空间元素ｘ１ （ｘ１ ∈

 

（空间））、　　ｘ２ （ｘ２ ∈

 （时间））的和。即ｘ＝ｘ１ ＋ｘ２ ）　

　　由群理论可知，构成两子空间的张量分别为：

 ＝１／２（

＋

）　　

 ＝１／２（

－

）

　　可以看出，

 是对称张量，

 是反对称张量。

当ｎ＝２时，

 共有三个独立的分量；

　　Ｓ１１ ＝１／２（Ｔ１１ ＋Ｔ１１ ）＝Ｔ１１

　　Ｓ２２ ＝１／２（Ｔ２２ ＋Ｔ２２ ）＝Ｔ２２

　　Ｓ１２ ＝１／２（Ｔ１２ ＋Ｔ２１ ）

　　

只有一个独立的分量：　　

Ａ１２ ＝１／２（Ｔ１２ －Ｔ２１ ）

当N=3时，

共有6个分量，

共有3个分量。

四、       G群的物理意义

上式的物理意义是：物质的矢量空间总可以分解成两独立子矢量空间的和，或者说，物质矢量空间　总可以用两独立子矢量空间（空间和时间）的和来表示。如４维时空不变量－－－时空间隔

　　　　　　ｄｓ２ ＝ｄｒ２ －ｃ２ ｄｔ２

　　或写成ｄｓ２ ＝ｄｒ２ ＋（ｉｃｄｔ）２ 。

由此，可以把时间看成是虚空间。

　　当n=2时，SL(2,c)（是CL(2,c)的子群）与相对论中的洛仑兹力相对应，因此，n=2就构成了我们现实的连续的三维空间和一维时间。当ｎ＝３时，又有什么物理意义呢？显然是洛仑兹力失效的地方。由量子物质知道，在普朗克尺度附近，洛仑兹力将失效，因此，当n=3时（对应夸克的三代），

（空间）共有6维，但不再是连续的，而是以量子状态出现（是对应夸克的6种味），

（时间）将有三维，但也不是连续的，而是以量子状态出现 （对应夸克的3种色）。

五、       结束语

a)      时空在普朗克的尺度下，其维度数将发生变化。

b)      时空在普朗克尺度下将不再连续，将以不同的时空子的形式存在。

c)      由ｎ维引力公式Ｆ＝ＧｍＭ／ｒｎ－１ 可知，当时空维度发生改变时，力将不再遵循平方反比定律。而实验证明，在原子核内，力的确不再严格遵循平方反比定律。

　                                            参考文献

[1]徐振环  群论导引   黑龙江科技出版社  1985年

 

 

cogitation of philosophic about time-space dimension

abstract

The test point out that time is one dimension and space is three dimension  in macrography through G group of matter. but time is three dimension and space is six dimension in  pulangke scale .but time-space is not continue .time-space  exist with quantum state .