论宏观中四维空间与物质密度的关系

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  一、绪论
  1.不同角度解释两个相邻维度的关系与不同
  在不考虑时间的情况下,我们知道空间分维度,我们处于三维空间内,而不是时空。比如一个点是零维;一条线是一维;一个面是二维;一个体是三维。那么四维在人们看来就又是一个以一个体呈一个质点的无数体连成的线,但那还是三维,因为人是三维生物,所以在人的常识中无法想象四维的物体和空间,因此我们需要打开眼界。以笛卡尔等数学家们建立了坐标系很好的解释了维度问题以及更高维度,在坐标系模型中,一维有“前后”,二维有前后左右,三维有前后左右上下,那么四维有前后左右上下内外,我们把第四条坐标轴 W轴的正负叫做内外。如图1-1 所示
  值得注意的是,任何一个维度都是前一个维度构成的,所以在 W 轴上有无数个三维空间重叠构成一个四维空间或物体,又比如从三维进入二维内部不需要打破界限,那么从四维进入三维内部也不需要打破边界面,当我在三维中看一个平面二维时,可以看到一切,而当一个二维生物在一个平面看二维时,它会被二维边界阻挡视线,就像我们看不到墙的另一边一样,当我们在四维中看一辆汽车,我们在不动的情况下,可以看到它前后左右内外的结构与任何一个零件。有很多科学家猜想,在四维空间中,三维是完全暴露的。
  2.宏观与微观
  在不考虑时间的情况下,我们只讨论高维空间,当我用手拿一支笔时,在眼前看是一个有上下左右前后的物体,也就是三维物体,当我把笔拿到几米以外,那我只能粗略的看到一条很短的线,当我把它扔到一百米以外,那我只能看到一个点,或者看不见了,如果我们反推,我用放大镜或显微镜看这支笔,让它完全充满我的视野,那就有可能是高维物体,所以科学家说上帝很吝啬,把更高维藏进微观世界中,只给宏观物体三个维度,据科学家说,微观世界最高有十个空间维度,当然在微观世界中,有的在宏观中的物理规律是不适用的。比如量子力学的不确定性,所以我们需要创建一个宏观四维来代表宏观高维,希望能夠解释微观量子力学的不确定性。
  二、四维空间与三维物质密度的关系
  我们假设一个二维小虫在一个二维平面内运动,它的生命中没有上下即 Z轴这个东西,当它看到一二维物体及没有厚度的物体时,它不能“站起来”,只能围绕一周观看,三维生物在这种空间中是十分有压迫感的,然后我们在二维平面内放两摞有厚度且材料相同的硬币,一摞放两个硬币,另一摞放三个硬币,当小虫看到它们时,只能绕一周看硬币,所以周长相同面积一样,在二维世界中面积就是体积,当小虫依次推动两摞硬币时,显然后者更难推动,如果二维世界有重力和与质量相似的代表改变物体所需的条件等物理量,比如硬币映在二维平面的阴影程度不同,那么小虫得出两摞硬币“体积”相同而“质量”不同,所以“密度”不同。其实两个硬币都是铁或者别的合金做的,在三维智慧生物眼中,它们密度相同,体积不同,但是小虫是不知道的,这就是维度限制的眼界。当我们向上推一个维度,我们或许就可以被称为三维小虫,那么我们身边所有的物体都只是四维空间中那个物体像三维空间的映射,真正的东西其实隐藏在四维空间中,当我们随意转动、扔掉和切开物体只不过是二维小虫玩弄三维物体,只是小虫注意不到物体在四维空间的质量。那么一瓶水和体积相同的一瓶酒精密度的不同就是由于水分子与酒精分子藏在四维空间中的多少的不同导致的,那么我们身边所有物体就是由同一个密度最小化物质构建起来的,只是藏在四维空间中的多少不同,所以所有物体密度其实是一样的,所有微观粒子的密度是一样的,则密度最大的物质在 W 轴最“高”,密度最小的物质藏在 W 轴中最矮。综上所述可以得出ρ1W=ρ2这里的ρ1是四维物体真实的密度,ρ2是三维物体测量这个物体的密度,W就是这个物体在 W 轴上的最小单位高度,假设这个物体在四维有n 个 W高,所以nW 为总高度且nW>1 ,又因为ρ=m/V,V=xyz以及m=ρ1xyznW,由以上公式可知ρ=ρ1nW 。
  三、n维至最高维探究最后维度的物质“密度”
  由第二章可知,我们可以继续向更高维推进,比如一个四维生物拿着两个四维物体,已知它们在四维中密度相同,可是它们真的相同吗?有可能一些质量藏在了五维空间中,如果在五维空间两物体密度相同,也就是说组成的原子密度相同,可是真的相同吗?可能两物体在六维空间中藏的质量不同……
  所以有可能所以物质都是由相同微粒构成的,或者在最高空间维度十维才能显示粒子的真实密度。换句话说,只有在最高维度物质被测量出的密度才是真实的。所以有ρn=ρn+1mXn+1(mXn+1>=1),ρ1>=ρ2>=ρ3……>=ρn,由公式可知物质在越高维度中分析与测量“密度”越小。
  解释一下,上文所说的“密度”已经不科学,即密度只能代表量度之比,因为ρ=m/v,m是质量,v=xyz x=长度y=宽度z=高度,所以密度只指三维中的质量与体积之比,而上文的“密度”主要用“密”字。所以上文的阴影是指二维空间的某个量,二维中的度是长度x宽度,因此可知,在高维中也有更多的度,即“维”字,也有更多的我们不知道的量。在任何维中,至少有速度、温度等“度”,不过速度是长度与时间之比,我们只考虑空间不考虑时间。
  四、对粒子行为的探究
  1.解释粒子轨道量子化
  玻尔认为,电子运行的轨道不是任意的,只有当半径的大小符合一定条件时,这样的轨道才是可能的。也就是说电子的轨道是量子化的,所以电子的轨道半径只可能是某些分立的数值,原子的能量也是量子化的。可是在微观维度中围观是有许多种的,但不都是最高维,如果能量是量,轨道是度,所以我们看作是因为高维空间的限制使轨道是分立的量子化。如果在更高维度再看粒子轨道,就有可能是连续的。就像麦当劳的 M立在一张二维纸上,二维生物只能隔一段距离才能观察到一个投影,如果 M充满电荷或者别的物理量,那么二维生物就会认为这个物理量是量子化的,只有用比能级更大的能量才能使电子跃迁。其实不然,可能粒子受到能量而由于空间结构“跑”到高维空间,从而躲避人类的一切探测。   2.在时间维度上解释由于时间的不确定性引起的量子不确定性
  玻尔理论没有完全摆脱经典力学,因为粒子的位置与动量是不能同时确定的,可能有在高维中但我们不知道的运动规律引起粒子无规则运动,甚至产生“跳跃”现象,但是不加时间的运动是静止的,如果只加一维时间是可以令人理解的,如果是四维空间与二维时间,那么时间在同一时刻也有了不确定因素,在某一时刻事件有无数种不同的发展与结果,因此,粒子的不确定性可能与时间高维有关,如果把上述理论换为时间高维,或许在一定程度上能解释量子的不确定性,所以上帝不掷骰子。
  五、解释力的本质
  1.解释非接触力与场的实质
  几世纪前,牛顿提出万有引力及两个物体之间不受时间影响,无论多远距离都存在力的作用,但是如果我手中拿一个苹果向左移动一段距离,月球对它会有一个引力,向右移动一下,月球对它的引力方向改变,并且是瞬间改变,也就是引力的传送速度是无穷大的,连牛顿本人也感到惊讶并且百思不得其解。于是人们创造出宇宙间的介质“以太”来解释引力的传送,但后来以爱因斯坦为首的人们否定了该说法,奠定了场的产生,物理学家们用电荷与磁等等明显的产生力的物质,提出了力线,说明了有无数力线包围了能产生力线的物质及场。
  爱因斯坦假设三维是一个弹性的面,那么质量比较大的物体,放在平面中就行凹进去一样,于是产生空间扭曲,一切周围的物体有向他运动的趋势,这就是引力场的实质。如圖5-1 所示。
  这样就很好的解释了两个不接触物体之间产生的电磁力或引力的传递速度问题,也探究了引力的实质,但是爱因斯坦的假设不科学,他的二维平面始终存在向下的重力,所以平面凹陷使周围物体有向凹陷处运动的趋势,是由于重力作用,这里的重力是指上一个维度产生的“重力”,也就是说三维中两个物体的引力是四维中不为人知的力导致的,只是空间扭曲给了有利条件。当我们一直推到最高维,可能知道一切不同性质的非接触力实际上都是一个性质的力。高维包括低维,所以高维场包括了低维场,最后会只有一种场产生一种力,致使两个物体间相互作用。
  2.接触力的简单介绍
  接触力有弹力和摩擦力等,在微观是因为强相互作用,如果统一场论完成我们可以推测出两个物体的接触有关,两个粒子的强相互作用的引力与斥力与藏在高维空间中的部分物质、物理规律或存在单位的物质性质有关。
  结论
  上述讨论全是高维中另一个物体对低维物体的影响或是物体藏在高维中对低维部分的显现的物理现象与规律的影响,并且展示了高维中的更多物理量,比如在二维世界中不存在而在三维世界中存在的质量和在三维世界中不存在而存在在更高维度中的人类尚未发现的物理量。我们很难触及,只有有高维宏观碎片或入口才能进行实验,从而发现更多规律,产生更多结论。
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