[全套]物理论文(34份)--四维时间的意义.doc

四维时间的意义作者：张树闰内容提要：《四维时间》发表二十年了，现在不得不再陈述一次我的论点，时 间有四维本文用最基本的物理现象证明四维时间的存在，并介绍一些本文的数 学方法，我想都是些简单易懂的问题1982年我在《潜科学杂志》上发表一篇“论证七维空间”的文章，阐明时间 是四维的，此文发表以前得到了我国前辈的预览，以后国内有的朋友发表比我高明的论文1998年我在美国xxx - lanl • gov永久性新物理网上＜physics/9811012) 发表一篇《四维时间的意义》有的美国朋友表示很感兴趣内容提要：“时间只 有一维的概念是错误观念,时间是四维的，在经典的相对论、量子力学、场论中到处 可四维时间四维时间给人们带来了新的观念” •四维时间从发表以来还无人公开 表示异意・”对于时间有二种概念,一种(ict)是过去的时间概念,另一种(ixu)是和过去完全 不同的时间概念1999年我们计划创办一种学术期刊，由于某种原因少数尊敬的国家级的物理 权威评价：“作者不懂物理学基本概念，光在兀/2时不折射・，sina= v/c是错误的, 因此四维时间是错误的，即使它是正确的，四维时间也是无意义多维理论不是什 么新鲜东西，不罕见等如果他们不是代表国家权威说话，我决不会计较。

尊敬的评价者不懂数学基本概念■极限，极限是一般中学生都能懂的数学基本 概念我现在向国内外朋友们介绍一下过程关键问题在于.sina = v/c是否成立光的折射定律公式：见图Tsin a /sin 0 = v/c <1>光的入射角9取极限值: <2> <3>lim sin0 =1我们有sin a = v/c这是一个很简单的数学概念 在侠义相对论中有：m = mo / cos a or m = mo / [ l-(v/c)2 ]V2 ——＜4＞不能说V = c ,m = 8 ,式就错了 ！现在的情况就等于说光在兀/2时不折 射，说式＜3＞错误就等于说式v4＞也是错误的尊敬的高级的物理权威在讲授多普勒效应的时候非常生动，您会写出：T = To • {1/(1一俨)％_ 卩cos中/(1—俨)嗨或 v = V，1/(1一卩2)% ( 1 —V cos中/c) 在教科书上有它我把它改写成：ict = icto /(1-p2 )14 + ixp • cosij/ (和上式相同，后边有论述)注：共计9页本文有英文译本您肯定会说它没有实验证明，它是错误的，因为书上没有啊！您非常赞赏的是以 抄书写论文的人。

我的理论无书可抄，在您的面前当然是错误的在图.vi＞.中H是磁场，Eo是电场 icto和ix u是时间 注解:图.＜\＞和图T是不同的X ＜1＞和式(1)也是不同的icto/cos a = (ct =R ict X sin a = ixut2 = to2 +(XP /c) 2 <6>(fct )2= (icto)2 + (仪 u)2 = 1,2,3 <5>众所周知＜6＞式在狭义相对论有它，我们现在不去讨论过去人们如何去解释 它＜6＞式是正确的，说明＜5＞式和＜3＞式也是正确的＜5＞式描述地是四维时间sin a = v/c来源于直观的物理现象，一点就通下面叙述一部分过去的论文《四唯时间的意义》内容：人们已经发现空间里充满物质，在宇宙中根本不存在空虚的空间和脱离物质 的时间，物质的存在是时间存在的基础就现在我们所知道的时间的性质有：时 间的历史方向性；时间的热力学方向性；还有我要讲的时间的空间方向性在宏 观的物理学中时间是不能倒流的而在微观世界中时间可以倒流的这些性质实 际上是物质的性质，因此时空是物质存在的形式一维时间可以分解成具有实际 物理意义的四维宇宙中充满物质是四维时间存在的最根本的条件，否则我们无 处去寻找另外三维时间。

一、时间分解的方法sin ci = V / C四维时间是由过去的一维时间分解而成的由于物体的运动，时空产生了旋转 例如：当光从一种媒体传到另一种媒体时，光的速度发生变化，见图-1根据经 典的光折射定律，真空中光的速度为C,设某媒体中光的速度为V我们有：cos a = (1-p2 )V2 ... (1)tg a =卩/(l-俨)％ -当入射角e趋于K / 2时，取极限值1图-1根据光的时间坐标和光的空间坐标相重合，图T虽然是一张空间图，同时它也 是一张时间图，它们不同点只是方向因为时间和空间是左右手对称的，要重合 就得翻过来时间坐标系如图.＜1＞.所示还有：ict • sin a =ixM ict • cos a = icto p = 1,2,3四维时间由以下组成：ixi , 1X2 , 1X3 , (cto和 d((ct)2 = d(ixn)2 + d (icto)2 (2)在侠义相对论中有dt2 = dto2 + d(r/c)2它就是⑵式时间是左手坐标系， 空间是右手坐标系对于时间坐标系，坐标原点0表示现在的一瞬间，-ict是流 逝的时间,+icto的方向是未来，时间坐标 伽 从-8到+oo每个点都是现在，时 间坐标ixp上没有过去和未来之分别。

在+ict的方向上，猴子可以进化成人在时 间坐标ixp上的基本粒子，它的过去、现在和将来都一样ixp的单位是：i 3xl05kilometer = 1 second i2 =( -i )2 = -1%1. 物理学的七维图象七维的一秩张量是：PM = ds/c)xm , -iPM= cs/c)ix'n , -icmo = Qs/6(icto) 其中，P是动量，S是作用量我们把(-iPg )和(-icmo)换成实数形式c?s/5to = moc2 , Os/dty = cPp (3)这里 tp是Xp/c .式(3)也是 E2 = (moc2 )2 + (cPM)2 (4)把(4)式写成色散等形式，我们有：E2 /C2 = mo2(? + Pi2 + P22 + P32 -Iv2/ C2 = (moC)2/ h2 +k 12 +k22 +ks2 (4a)V2 = VO2 + VI2 + V22 + V32t2 = tO2 + tl2 + t22 + t32 」式(4)和(4a)说明了四维时间的物质基础式(4a)中第一、第二和第三式是大家所熟视的，从中可以看出四维时间不是孤 立的，也不是想象出来的东西。

四维时间(to, tl, t2, t3)的基础是能量(moc2, cPi, CP2, CP3),动量Pp是Xp的分量，(-icmo )是(~icto)分量，(-iPM )是(仗卩,)分量，四个物理量 一一对应•从式(1)有tg a =卩/(1 -俨)％我们有：(5)时间： ic to ・ tg a = ixp 能量： moc?・ tg a = cPg 电磁场： e(j)oe • tga = eA^e 引力场 ： mo(j)om • tga = moAgm当物体在运动时，引力场要产生引力势moAMm它应该有正和负方向的还有 ds / Qicto = -imoc-i (e/c)(|)oe-i (m/c) 4)omQs / Oix" = (e / c) AMe-i (m / c) Apm (6)/ 七维时空的点：P(XI , X2 , X3 , 1X1 , 1X2 , 1X3 , icto)<2>七维时空的微分：ds2 = -dxM2 -d (ixM)2 -d (icto)2 (7)<3>七维时空的速度：Vt = dxr / ds V7 = dicto / dcto = 1SVt2 = - 1 T = 1,2,3,4,5,67v4>七维时空的动量：p】,2,3=8s / 6xm , -fp4,5,6 = ds / d lx111 , P7 =・icmo<5>七维的哈密顿-雅可比方程：[ds / cxm]2 + [ds / d ixm] 2 + [Os / 0 icto]2 = - mo2 c2 (8)<6>七维的达兰贝尔方程：产/ 血坨=产/亦叱 + / a(ix,n)2 + / d(icto)2 (9)当速度等于光速时，⑼式变成：V- 1 /C2 ・ o2/ dt2 = 0当速度等于C2 / (c2 + 1) < 1, (9)是S2 4)/ d^2 = S2(|)/c(icto)2 = -4nGp/c2 = Ro9它是广义相对论中的曲率张量.<7>七维的克拉因-高登方程：(10)[V2- 1/c2 • ^2/

三、时-空的镜象对称根据时间的性质，icto和空间(X1, X2, X3)不对称，只是时间ix"和 空间X1"的 对称光的传播定律是ds2=o.从式(7)我们有：—d (仗Q2 = d(x』2 (12)式(12)看起来很简单，它有非常重要的物理意义，它是一个镜象对称式，我 们把写成对称式：-iPMAixM = XpAPg或者-iPg\d! d (xm= dl cxmAPM (13)其中左边由-Pp和ix组成，右边由Pp和x组成，式(13)写成： -Vtime APu = VspaceAPp或者-foVtimeAPgdo = JoVspaceAPgda根据(13)式我们很容易地解出洛伦兹力、克里奥立力、粒子的自旋和进动例如：粒子的自旋，我们取P\® = mocn和h(oon/c(14)-tmocnAc)/ c ixm = ^/ cxmA flojon/c我们解方程(14)得:J = h/2上述称为自旋正转，是正物质我们有y = h/2moc是粒子的所谓半经如粒子反转，称反物质，取负的时间方向-凤-imocnA^/ -d ixm = dl ^xmA11(oon/c (14a)我们解方程(14a)得：J = -ti/2例如：电子在磁场中的进动，我们有：-((e/c) A' /\d/ d ixm = dl 6?xmA'h(oon/c (15)其中E是电子的角频率，Av是矢势式(15)解方程得： xu A(e/c)Hv = ti(on/c (15a)Xu = h(on/e Hvy = ficox/eHz = h/2moc这时有： h(on/e Hv = h/2mocq = e/2moc • H这是电子进动的拉莫尔定律。

我们还有：xu A (e/c)Hv = hcon/c (15a) 变成 xn A (e/c)Hv = PM (15b)对(15b)式用时间t进行微分：d/dt [xn A (e/c) Hv] = dPu/dt =Fg经过整理得：e/c ( VAH ) + eE = F这叫洛伦兹力通过上述实例，时-空镜象对称说明时间有四维，虽然有的科学家提过时间和 空间对称，可是，一维时间无法和三维空间对称，维数不对称四维时间和原有 的四维时-空原理没有矛盾，如长度变化还是L=Lo.(l一俨。