物理學相空間的邏輯

胡良

搭要，顯然,相空間中的每一個點都相對應質點的一個運動狀態I假如，質點運動狀態在下一刻有變化，就將相對應子相空間中的另外一個點.

對于一個己知運動狀態的質點，其運動軌跡由六個參數來標定，即，x,y,z,px,py,pz,即，相空間（六個參數構成的空間）.

關鍵詞：相空間，位形空間，動量,位移，體積元

。引言

對于三維空間的自由粒子運動狀態來說，

第一種情況,從體積元的角席觀洌,可表我為，dx.dy.dz.■綱.FL*（3）T*（0）lt

第二種情況，從位形空間的體積元的角度觀測，相空間的體積元可表達為：dxd心?dyd習?dzd況；

dx,dy,dz,量綱，＞［L*（1）F（O）］＜;

p?,py.pr,量綱，＜U/（3）T'（T）］＞*＞［!；（DT（-l）"：

dxdp?dydpy,dzdpn量綱，〈0;（3H7-1）］〉*＞［1/（2）丁（-1））＜,或，?1；（3）丁（0）］＞*）［1；（2）丁（-2）".

顯然，相空間中的每一個點都相對應質點的一個運動狀態：假如，質點運動狀態在下一刻有變化，就將相對應于相空間中的另外一個點.

對于一個已知運動狀態的質點，其運動軌跡由六個參數來標定，即，X,y,z,px.py.pt.即，相空間（六個參數構成的空間＞.

根據量子三雉常數理論，運動的光子可表達為：

3c"G哼）山吟＞（z哼）；

顯然，光子的運動軌進由六個?敷束標定x,斗耳號,為條

兩個物體之間總是存在相互作用的，物體之間相互作用的一對力，就稱為作用力及反作用力（有作用力就一定存在相應的反作用力）。作用力與

反作用力是成對出現的（作用力與反作用力是同一屬性的力）?

最基本的相互作用力，包括，萬有引力，電磁力，弱作用力及強作用力.強作用力及弱作用力體現在原子核的范圍內.

從費米子的狄拉克方程出發，為了確保局域規范不變性的要求，需要引入一個無質量的矢量場（光子就是一個無質量的矢量場）.于是，量子電

動力學（QED）引入光子場.解釋了電磁學的本質是交換光子（虛光子）.

根據量子力學，精細結構常數（a）是一個沒有■鋼的物理學常敷.茶態電子速度（電子在第一玻爾軌道上的運動速度，V?）與光速（C）之比，也

可用到精細結構常數（a）.

每一種類型的基本粒子可分為三代（其區別是質?有所不同）.由于粒子可衰變（從大質量衰變成輕質■）,偵■超輕的基本粒子越穩定.

值得在急的是，物埋學叼超過量于二維常數定埋（統一的物埋學量，光于）來描述整個宇宙的維觀及宏觀世界?

物質是由基本粒子組成的（光子，電子，質子及中子等）.換句話來說，物質是由荷及相應的場組成的；荷（空間荷，質量荷，電荷，色荷等）

體現為信號速度（最大的信號速度是光速）.場體現為超距（物質通過場相互糾城，整個宇宙彌漫著基本粒子的場）.

值得注意的是，基本粒子的內涵是該粒子不可再分（所有的物偵都是由基本粒子組成），而最基本的基本粒子就是光子.

假如，給定一個函數關系，將參數（i＞作常量的標度變換，將會導致希函數作本身尊指數比例的標度縮放,這意味著，嘉律分布的一個屬性

具有標度不變性（Scaleinvariance）,

例如，在熱力學中，熱力系統中的相受與某些量與蔣律分布有關（其指數被稱為系統的怪界指數）?具有相同的臨界指數的不同系統（右接近臨

界狀態時）衰將現出相同的標度行為.

視界是指一個事件恰好能夠被觀察到的那個時空界面.例如，發生在黑澗里的事件不能夠被黑洞外的觀測者所觀察到，則，可稱熱洞的界面就是

一個視界?此時,黑洞的邊界就稱為視界.

現有的物理學理論都是唯象理論：唯象理論的特點就是能第解杼實婆，而不能夠解釋底總邏輯.而現實是，在一定邊界條件下，才能取得該實驗

結果.如果邊界條件改變了，實臉結果將會改變.顯然，邊界條件的底層邏輯才是最本質的東西。

提出科學的唯象理論的方法是，分析已觀測到的數據，借助對稱性等原理，推算出相應的拉格朗日量：然后，再截斷成可以進行處理的簡均形式.

授典力學的絕對時空觀是指時間間隔與慣性系的選擇無關；假如，有兩個事件先后發生，在兩個不同的慣性系中，觀測者測得的時間間隔是完全

相同的.此外，空間的間隔也與慣性系的選擇無關；也就是說，空間任意兩點之間的距離與慣性系的選擇無關.經典力學的絕對時空觀與參考系有

關.相對論的時空觀揭示了物質（孤立量子體系）的內稟屬性，與參考系無關。經典力學與相對論是完全不同的邏輯體系，都是合理的物理學方式.

現有的物理學是二元論.認為宇宙是由物質及能量組成的.而，根據量子三維常數理論，宇宙是由物質坦成的，能量僅僅只是物質的屬性之一；

更進一步來說，能量，動量及質量等都僅僅只是物質的屬性.顯然，能量與動量（或質量）具有內在的聯系：而對于孤立量子體系來說，其能量是

守恒的，動盤也是守怛的。

趨膚效應（集膚效應）是相當交變電流通過導體時，電流將會集中在導體表面流過.電流（或電壓）以較高頻率的電子在導體中傳導時，將會聚

集于總導體的表層，而不是平均分布于整個導體的鼓面枳之中。

導城海過直流電時，電流密度是均勻的；此是，電流的分布是均句的.但在高頻電路中（電流變化率很大），電子體現為不均勻分布的狀態.高

頻電流可在導線中產生的磁場在導線的中心區域感應出最大的電動勢.由于感應的電動勢在閉合電路中產生感應電流，在導統中心的感應電流最

大.因為感應電流總是在減小原來電流的方向，它迫使電流只限于II近導線外表面處.始膚效應將會導致辭導線笈傳帖線在高頻時效率很吒。

玻色子體現為玻色-愛因斯坦統計，屬干自旋為整數的粒子.玻色子不遵守泡和不相容很理，在低程時，玻色子可發生玻色-愛因斯坦凝聚.

換句話說，玻色子是遵從玻色-愛因斯坦統計的微觀粒子,玻色子的自旋為零（或整數）,例如光子、K介子等。由玻色子（或偶數個費米子）姐

成的外合般子的自梆也恭寥.因此.箕也弄玻色干.

極化強度是單位體枳內分子電偶極矩的矢■和，極化強度體現了介質的極化程度。連接正電荷（+q）及負電荷（-q）兩個點電荷的直我就稱為電

偶極子的軸線，從負電荷（-q）指向正電荷（+q）的矢徑（適及電荷量（q）的乘積，就是電偶極子的電矩，也可稱為電偶極矩（了）友達.

對于大量粒子來說，處于一個特定的速度范圍的粒子所占的比例保持不變：系統處于平衡時，麥克斯韋-玻爾茲曼分布揭示了該比例國：對于任

何速度藺困，體現為系統的溫度的函數.

牛頓第一定律成立的參照系就是慣性系.慣性系具有內膜的特性，兩個慣性系之間的相對速度必須是一個常數;而相對于一個慣性系，任何萍慣

性參考系（尊慣性系）一定體現為加速度運動。

慣性系是不存在引力作用，也不存在自身加速度的自由參考系.非慣性系（非慣性參考系）是相對慣性系做加速運動的物體（在非慣性系中，牛

頓第一定律不成立）.

從廣義的角度來看*當一個孤立量子體系（物體），在所有方向（上，下，左，右，前，后等〉所受到引力（或斥力）保持平衡時，該物體所處

的狀態就是慣性系。

非定域性（不確定性）是指一個微觀粒子的某些物理量（例如，位置及動■,時間及能量等），不可能同時具有確定的數值（其中一個物理量越確

定，另一個物理量的不確定程度就越大）.

量子力學中，對量子系統具有多種等價表達方式，常用的繪景有三種「薛定港繪景，海森堡繪景及相互作用給景（狄拉克繪景）.此外，量子力

學常用正交歸一完備表象：位■表象，動量表象及能量表象.

糾埴態是指多粒子體系的一種不能表示為直積形式的疊加態.換句話說，復合系統中，不能紡被寫作其分系統狀態的張量積的狀態就稱為糾纏狀

態.

宇宙中，蟲洞（時空洞，蛀孔）存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。透過蟲洞可做瞬時的空間轉移（或做時間旅行）?蟲洞是連姑兩個追遠時空

的空［BJ展道?

物質是由荷及相應的場組成的，物質的荷具有信號速度（最大的信號速度不能超過光速）：體現為定域性.物質的場體現為超距（糾纏），從宏觀

的角度來看，就是蟲洞（物體之間的糾緩）。

物質的通用表式為：

<A>?>□<=￡6?r（-3>.量綱，［f（6）T'（-3）］>.

其中，

<A>,表達，荷,定域性，信號速度；Expression,load,localization,signalspeed：定域性的內涵就是信號速度不能就超過光速：最大的

信號速度是光速）.

>B<,表達，場，非定域性，超距（糾；1）.Expression,field,nonlocality,overdistance（entanglement）.

例如一，玻色-愛因斯坦分布

玻色-愛因斯坦分布是指無相互作用，同時，自旋為整數的量子粒子在各能級上平均粒子占有數的平衡分布.例如，由空間荷（普朗克三間）及

相應的場（能量-動量場）組成的物質（光子），Vp*C3,都是全同粒子；玻色子凝聚就是全同光子的凝聚。

其中，

vp.光子的空間荷（普朗克空間），量綱，<［1；（3）丁（0）］>：

C3,光子的能量-動量場（能量一動量張量，量綱，>［L*（3）T*（-3）］<.

值得注意的是，兩個玻色子（光子）之間，在怔溫時，可發生放色子凝聚；而玻色子（光子）之間的凝聚的力行尻），可表達為：

3

Pbo=C.Lt其中，

Fb0,兩個玻色子（光子）之間的凝聚力，量綱，>［L*（4）T*（-3）］<：

c,光速（信號速度）.量照，＞a*（i）r（-i）j＜i

L.兩個玻色子（光子）之間的距離，量綱，＞［t*（i）r（o）］＜.

3

值得注意的是，當光子發生玻色子凝聚時，光子的自旋為零.顯然，此時，光子沒有短量，但光子有場力，Fb0=C?L；兩個玻色子（光子）之間

的距離?）越運，場力（七）越大.

此外，￡2%,這是因為，空間荷（V〉具有大小（剛性），兩個空間荷之間的距離是兩個空間荷質心（幾何中心）之間的距離；而任何空間荷

都不能弊小于普朗克空間（匕＞）,因此，兩個空向荷之間的距離不能終小于普朗克長度（乙）。從廣義的角度來看，任何兩個孤立M子體系：物體）

之間的距離,都是該兩個孤立量子體系（物體）質心之間的距離：顯然,該兩個孤立量子體系（物體）用心之間的距離一定大于普朗克長度（/）.

由一個光子的波函數可表達為；

W（x,v,z,t）=六，

由二個光子組成的孤立量子體系，其淤函數可表達為：

Wz（x,y,z,t）=^i；

由三個光子想成的孤立量子體系，其波函數可表達為：

W3（x，y,z,t）=冊；

由N個光子組成的孤立量子體系，其波函數可表達為：

”x，V2t）=$?

顯然，由三個光子組成的孤立量子體系，其波函數也可表達為：

^3（x.y.z.t）==Ct?+Cj?=Ct?Ip（x,y,z,t）+C2^2（x.y,z,t）：

顯然，G＜1/3,c2＜1/3.

也可表達為：

W3（x，y,z,t）==G*表+。2*木+。3*表=G*4?（x,y,z,t）+Cz*4i（x,y,z,t）+C,??|＞（x,y,z,t）；

其中，G，C2,C3,是系數：而，N,是正整數（量子數，光子的數量）.

顯然，G＜1/3,C2＜1/3,C3＜1/3.

從宏觀來看，根據抽展原理，如果輅三個光子放在二個盒子中，一定有一個盒子中的光子數量大于一個光子.這意味著，如果將三個光子通過二

個通道，一定有一個通道中的光子敷景大于一個光子.

而從波函數的角度來追，將會發現，由于，C,＜1/3,C2＜1/3：給人的感覺是，每個通道通過的光子數都小于一個光子.這與波函數的定義及

觀測效應有關。

例如二，費米-狄拉克分布

費米-狄拉克分布，費米子是自旋為半整數（內稟自旋）的粒子，費米子遵從泡利不相容束理，值褥一提的是，在高溫（或低密度）條件下，費米

-狄拉克分布將過渡到麥克斯韋-玻耳茲曼分布.

由磁荷及相應的場（磁場）蛆成基本粒子（內K自旋的電子）,K—p?G）?/p］?［c，42）］,屬于費米子（有左旋，有右旋）?

其中，

［（-/?%）?%】，電子磁藥，量綱??L'（3）TX-2）］＞：

［C?爐］,相應的磁場，量綱，＞［L*（3）r（-l）］＜.

例如三，麥克斯韋-玻爾拉曼分布

麥克斯韋-玻爾拉曼分布是一個概率分布.任何（宏觀）物理系統的益度都是組成該系統的分子及原子運動的結果.這些粒子具有一個不同速度的

SS,而任何單個粒子的速度都因與其它粒子的相互碰撞而不斷變化。對于大量粒子來說，處于一個特定的速度范困的粒子所占的比例保持不變;

系統處于平衡時，麥克斯韋-玻爾茲曼分布揭示了該比例國：刻于任何速度范EB,體現為系線的溫度的函數.

由質量荷及相應的場（質量場）組成分子（或原子），可表達為?

（V一/??）?噌?%=m”?吧）?%

其中，

mni＞=Vn^fnp.分子（或原子）的盛量荷，量綱，

葉分子（或原子）的質量場，量綱，＞［L*（3）V（-2）］＜.

例如四，大爆炸分布

2

自由電荷及相應的電場組成的自由電子，（-^?/P）-（C.AP）,也可屬于全同粒子，但是自由電子（全向粒子）相互排斥，體現為大爆炸屬性.

總之，現實中的銃計分布，都是由以上四種分布組合而成的。

從另一個角度來看,超距(糾纏)就是蟲洞(物體之間的糾縝),就是相互之間的磁力(H,)。蟲洞就是內束自旋粒子之間的聯系(磁力)，體現為

超距《糾纏)。

例如，兩個內累自旋的電子構成電子對，可表達為，

{KM?/?)?M?[c?片)]}Nr.is((c?心力.K-乙?%)?加卜

F"?-*i*

時于量子力學來說，線性代數善常重委，例如，向量的線性表示揭示了量子態的疊加邏輯：向量的內積運算及正交性揭示了波函數的屬性及概率

幅的內涵；矩陣的特征值揭示了力學量算符及薛定淳方程本質；此外，測不準原理，傅里葉變換等也線性代數具有內在的聯系.

侑得注款的是.線性代敢的向量及各類憚庫的坐標變換,可據示洛侖茲有換本質及物理京旅的協室件遮蚓.■干三維常邊理論(宣正的大統一理論)

揭示了物質(景子化)的本質，物質(景子化)屬性與線性代數具有內在聯系。

統計物理學是研究大量粒子(基本粒子,原子及分子)集合的宏觀運動規律的科學.主要應用在于熱力學，量子力學等方面.統計物理學研究的

是處于統計平衡狀態的系統，這意味著，經過充分長時間(遠遠大于系統物建時間)而達到各個子系統宏觀物理?都己充分地等于相應量的平均值

的狀態。在統計物理學中，使用相空間來表達系統；不同相空間使用坐標及動量來表達一個系統的位置.

微觀態是指用系統每一個微觀粒子狀態來表征系統的狀態；相對應的宏觀態是指忽略系城間微觀粒子的差距，用宏觀性質來表征系統的狀態.統

計力學中，將某種系統所有可能微觀態的集合稱作為一個系煤。

由于，城計平衡的充分條件就是其概率分布可用系統的保守量(能量、粒子數等)的函數來表達.統計學與瘩力學(或量子力學)的接口體現在

統計平衡(概率分布稔定》的時候.

假如，該孤立母子體系中含育一個光子，則對于該光子來說，

32

Fp?C-h.C■(h?P?a■E?A=[(ft?C)/A]?A■?/)?(C-2)>(Vp?f)?(C-+Cj)?A

=(Vp-/)?C：?2+(Vj,??Cj-人=m.Cj.A+m?Cj?JI=￡?久+U.ai

假如，某個孤立量子體系中含有很多的光子(例如，n個光子)，則對于該孤立量子體系來說，可表達為：

N*/*C3=N?A?C=%”丁，=心?=(%*九)，4=E”?兒=【(h?^)/AJ?兒

=(%?咿-L="n，fn)?(吧+啕卜&=(3/?)*曙,二+(3/nA啕*二

=m“?噌.兒+m“?喀?兒=(?乙+〃.人：

從線計物理(或量子物理)來看將會出現如下因子(正則系練的公式).

e~zr,e~田，.

Eg=。+U"，該孤立重子體系的總能量，B*.<[L-(3)F((1)]>?>[L(2)T(-3))<,<[f(3)T"(-1)]>*>[1/⑵T(-2)

U”,該孤立量子體系的勢能，量綱，?U*(3)F(-!)]>?>[L*(l)T*(-2)]<)?>[L*(l)r(O))<:

k=%,玻爾茲曼常數，最小的空間有《普朗克空間),m,<[L'(3)r(0)]>；

7\=*=費+溫度，根據能量均分定理，溫度是一個宏觀的量，而平均動能是一個微猊定義，量綱，>[L-(2)T-(-3)]<.

該孤立量子體系的拉格朗日量，<[L-(3)r(-1)]>*>[f(2)T(-2)]<,

V?,該孤立量子體系的體積，量綱，>[L-(3)T*(0)]<.

值得注意的是，

EH.是指孤立量子體系的能量；

7n，是指體系內的溫度，體系內的溫度越高，則高能■的粒子就越多；

e-品，體現了該能級的粒子出現的相對幾率.

嚴格來說，玻爾茲曼因子可表達為，e-%E,,是指第，i,個微觀狀態具有的能量；E”是廣義坐標及廣義動量的函數.Z,配分函數.

可表達為r

Z=》e-碧.

值得注意的是，對于玻色子(自旋為整數的粒子)組成的系統，依據玻色一愛因斯坦統計.對于費米子(自旋為半整數)姐成的系統，依據費米一

狄拉克統計.

此外，S=k?Inft,

S,該孤立量子體系的礴,微觀狀態數越多.煙就越大，盤綱,>[L'(3H'(O)JG

n,狀態數，量綱，>[L*(O)T*(O)]<,

光子具有內案的信號速度（與參考系無關）；光子的信號速度（內票屬性）可以與運動參考系進行伽利略變換，而伽利略變換后的速度1與參考

系有關）是客觀存在的（觀測者觀測到的光速是一個可變值）>體現為光子的信號速度（內菱屬性）蜃加參考系速度.值將一提的是，相對論的光

速就是指光子內察的信號速度（與參考系無關）.

粒子從起點“點》到達終點（B點）的過程，具有所有可能的路徑?而路徑積分的底層邏輯是量子三維常數理論.

光在折射率是n的均勻介質（A）中進行傳播時，光相對于介質（A）的速度就是C/n;換句話說，光在靜止的介質（A）中的傳播速度是，C/n.

當光在靜止的介質（A）中的傳播時，光子可表達為?

2

Vp?C?=入?C=（h?/）?4=[（力?C）/A]*A=（Vp*f）?（C-A）=（%,/）?（《+C；）?A

,

=（Vp?/）?Cj?A+（Vp?f'）*Cy?A.=m*Cx^+nt>Cy^A=Eil*A+U?A

=%?可3）.（y*“）?呼）.一.W?〃）?片?M

這意味，光子在真空中的波長（/）跟光子在靜止的均勻介質（A）內運動的波長（人）保持相同，1=兒。而光子在克空中的頻率（/）比光子在歷止的均

勻介項（A）內運動的頻率（，“）要大，/>/”.類似于汽車在靜止的地面運動，對于汽車來說,汽車的輪胎周長不變（相當于波長），汽車的速度

取決于輪胎運轉的頻率；顯然，當遇到阻力時，汽車的速度變小（輪胎運轉的頻率變小）,但是，汽車的輪胎周長不變（相當于波長）.值得注意

的是，光子的顏色取決于光子的波長（光子的波長是核心物理學量）.從另一個角度來看，人眼感應光的顏色與光子動能，4=m，C=,有關。

此時，光子在均勻介質（A）中的運動速度（CJ可表達為：

C*=C/n;

值得一提的是，如果該均勻介質（A）具有一定厚度，當光子離開該均勻介質（A）進入真空時，光子的速度又恢復到光速（C）,并且光子的頻率

也恢復到原來的頻率.

假設介質（A）相對于某個慣性體系（B>作為速運動，光相對于某個慣性體系（B）速度將是多少呢?這就需要考慮多普勒效應了?

兩個光子相互碰撞，可形成一對正負電子。而一個正電子與一個負電子（反電子）也可湮滅成為一對極化方向相反的光子.

光子具有內點的橫波屬性，電子具有內痛的縱波屬性.

光電效應（光生電）是指，在光的輜照下，物質內部的電子會被光子激發出來，并形成電流.第一類，光電子發射，又稱為外光電效應：發生在

物體表面）,光子的波長小于某一臨界值時，才能發射電子。第二類,光電導效應及阻擋層光電效應，又稱為光生伏特效應（發生在物體內部，體

現為內光電效應）.光電效應體現了光子具有粒子性.

此外，光子與物體的動氣交換能夠產生光壓。任何一個量子態都可視為一個態矢量；所有態矢量構成的空間就稱為希爾伯特空間，這意味著，量

子態就是希爾伯特空間的一個矢量.

1時間及空間的內涵

1.1絕對的時間及空間

宇宙的時間是連俊的，不同斷的（不具有量子特性）；宇宙中的時間是均勻流逝的，也沒有起點及終點.值得注意的是，宇宙時間是一加客觀存

在，宇宙存在絕對的時間（因果律），時間不可能倒流（回到過去）。

Thetineoftheuniverseiscontinuousanduninterrupted（withoutquantuaproperties）;Tineintheuniversepassesevenly,and

thereisnostartingpointorendgint.Itisworthnotingthatcosaictiaeisanobjectiveexistence.Thereisabsolutetine

intheuniverse（thelavofcauseardeffect）,andtimecannotflowback（backtothepast）.

宇宙的時間是物質運動變化的持續性（順序性）的體現，也是宇宙中存在因果律的原因時間是表達物質運動（或事件發生）過程的一個咨數.

時間是不受外界影響的物質周期變化的接律.格林尼治時間（世界時）的內涵就是絕對時間.知道了格林尼治時間，就推算出各個地方的忖間.

Thetimeoftheuniverseistheeobodimentofthecontinuity（order）ofaaterialnovementandchange,andisalsothereason

fortheexistenceofcausalityintieuniverse.Tiaeisaparameterthatexpressestheprocessofmaterialnovement（orevent

occurrence）.Tiaeisthelawofperiodicchangeofmatterthatisnotaffectedbytheoutsideworld.TheconnotationofGreenwich

MeanTime（UniversalTine）isabsolitetine.KnowingGreenwichMeanTiae,wecancalculatethetimeofeachplace.

宇宙的空間是一種客觀的存在，宇宙的空間是無窮大的絕對空間.空間是由長度，寬度.高度及大小表現出來.空間是無界的（其外延是一切物

件占空間位置大小及相對位置的度量），空間中的任何一點都是任意方位的出發點。空間是永遠存在并出現在任何時刻.

Thespaceoftheuniverseisanobjectiveexistence,andthespaceoftheuniverseisaninfiniteabsolutespace.Spaceisexpressed

bylength,width,heightandsize.Spaceisunbounded（itsextensionisthemeasurementofthespaceoccupiedbyallobjectsandtheir

relativepositions）,andanypointinspaceisthestartingpointofanydirection.Spaceexistsforeverandappearsatanymomert.

1.2相對的時間，相對的空間及時空

物理學(相對論)的時空是指的物旃；物質學相對論的時空(物旃的內稟屬性)是指物質的空間荷振動頻率及振動的波長.換句話說，相對論中

提出時間與空間一起組成四維時空，其本質就物項(孤立量子體系)的內涵.

Thespace-tineofphysics(relativity)referstomatter：Thespace-time(theintrinsicpropertyofmatter)ofthetheoryof

relativityofphysicsreferstothevibrationfrequencyandwavelengthofthespacechargeofmatter.Inotherwords,inthe

theoryofrelativity,itisproposedthattiaeandspacetogetherconstitutef<>ur-dinensionalspace-time,anditsessenceisthe

connotationofmatter(isolatedquar.tumsystem).

對于觀察者來說，在不同的相對速度(或不同時空結構)的測量點，所測量到的物質(孤立量子體系)的時間流逝及空間是不同的(體現為觀測

者效應).

Foranobserver,attheneasuringpointswithdifferentrelativevelocities(ordifferentspace-timestructures),thetime

passageandspaceoftheMeasurednttter(isolatedquantumsystem)aredifferent(embodiedastheobservereffect).

廣義相對論預測項量產生的重力場將造成扭曲的時空結構(物質).在大質量(例如：黑洞)附近的時鐘的時間流逝比在距離大質量較遠的地方的

時鐘的時間流逝要慢，其內涵是指物質(孤立量子體系)的內稟屬性.

Generalrelativitypredictsthatthegravityfieldgeneratedbymasswillcausedistortedspace-ti?estructure(matter).The

clocknearthesass(suchasablackhole)isslowerthantheclockfarawayfromtheaass,whichmeanstheintrinsicproperty

ofmatter(isolatedquantunsystem).

物質(孤立量子體系)內部具有振動頻率及波長，這意味著，物質(孤立量子體系)存在的時間體現為間斷及量子特性.普朗克時間就是物質(孤

立量子體系)時間的最小單位(與普朗螃率的倒數)°物質(孤立加子體系)就是時空損合體,物質(孤立量子體系)的時空具有相對性，相對

論的四維空間，指的就是物庾?

Therearevibrationfrequenciesaidwavelengthsinmatter(isolatedquantunsystem),whichneansthattheexistencetimeof

matter(isolatedquantumsysten)isdiscontinuousandquantum.Plancktimeisthesmallestunitoftime(reciprocalofPlanck

frequency)ofnatter(isolatedquantumsystea).Matter(isolatedquantimsysteo)isaspace-timeconbination.Thespace-ti?eof

matter(isolatedquantunsystem)hasrelativity.Thefour-dinensionalspaceofrelativityreferstomatter.

值提一提的是，時間概念包含時刻及時段兩個掇念.從時間度量來上，時間具有多種表方形式：直線時間，在直線上運動的點所形成的葉間.線

段時間，在線段上運動的點所形成的時間，即時同段.時同點(時刻)：在某一位置上的點所形成的時間。零時間:始終不動的點所形成的時間.

Itisworthnentioningthatthetimeconceptincludestwoconcepts:timeandtimesegment.Intermsoftinemeasurenent,tine

hasmanyformsofexpression;Straighttiae,thetineforaedbypoints?ovin?onastraightline.Linesegmenttine,thetime

formedbythepointsnovingonthelinesegment,thatis,tinesegment.Txaepoint(time):Thetineformedbyapointata

certainposition.Zerotiae:Thetii*eformedbyapointthatisalwaysstationary.

1.3時間，空間及時空

根據量子三雉常數理論，物質是由荷及相應的場組成的.物質的荷具有信號速度(最大的信號速度是光速)：物質的場體現為超距(糾建).

Accordingtothequantumthree-dinensionalconstanttheory,matteriscomposedofchargeandcorrespondingfield.Thecharge

ofmatterhasasignalspeed(themaxinumsignalspeedisthespeedoflight);Thefieldofnatterisembodiedasoverdistance

(entanglement).

值提一提的是，基本粒子都包含有空間背(普朗克空間).這意味著，基本粒子占據有獨有的空間(該空間具有排它性,具有鋼性).空間荷(普

朗克空間)具有振動頻率及相應的波長.

Itisworthmentioningthatallelementaryparticlescontainspacecharges(Planckspace);Thismeansthattheelementary

particlesoccupyauniquespace(whichisexclusiveandrigid).Spacecharge(Planckspace)hasvibrationfrequerx:yand

correspondingwavelength.

值得一提的是，空間荷(普朗克空間)最大的振動頻率是普朗克頻率：相應地，空間荷(普朗克空間)最小的振動波長是普朗克長度.

ItisworthEtioningthatthemaxiBunvibrationfrequencyofspacecharge(Planckspace)isPlanckfrequency:Accordingly,

themininumvibrationwavelengthofspacecharge(Planckspace)isPlancklength.

量子糾坡(通過物庚的場相互聯系)證明，時間是連續變化的，宇宙中存在絕對的時間及空間；宇宙的空間是無窮大的，時間在宇宙中均勻流逝；

物質存在于宇宙的空間之中，物質的運動具有核式結構.

Quantunentanglement(throughthenjutualconnectionofthefieldsofBatter)provesthattimechangescontinuously,andthere

isabsolutetiaeandspaceintheuniverse;Thespaceoftheuniverseisinfinite,andtinepassesevenlyintheuniverse;Matter

existsinthespaceoftheuniverse,anditsmotionhasanuclearstructure.

絕對的時空觀是揭示宇宙的客觀存在；相對的時空觀是表達物質的內稟屬性.物腹存在于絕對的時空之中。

Theabsoluteviewoftineandspa:erevealstheobjectiveexistenceoftheuniverse;Therelativeconceptoftimeandspace

istoexpresstheintrinsicpropertiesofmatter.Hatterexistsinabsolutespace-ti?e.

2電子的躍遷

電子躍遷是指組成物質的粒子（原子，分子等）中的電子的一類能量變化.當粒子的外層電子從低能級躍遷到高能級過程中將會吸收光子（光子

具有能量）；而從高能級躍遷到低能級過程中將會祥放光子（光子具有能量）,該光子的能量就兩個軌道能量之差的絕對值.

對干電子聯訐來說.與場射無關的電干躍訐就稱為無將射躍訐.與粕射（光）相關的南干沃訐就稱為1S射躍訐.

例如一，無福射躍遷

電子從高能級向低能級躍遷時，就能拜放出林量.

例如二，輛射躍遷

對于粕射躍遷來說,福射躍遷可分為受激吸收，自發箱射及受激輻射三類.

相射（光子）入射物質，電子將吸收光子（光子具有能量），電子從低能級躍遷到高能級，就稱為受激吸收.

假如，沒有外界輻射（光子）的激勵，電子從高能級躍遷到低能級并伸放出光子（光子具有能量），就稱為自發箱射.通常，自發描射具有一定的

隨機性，因此，該情況輜射出的光的相位是隨機的（例如，熒光）.

假如，有外界輻射（光子》的激勵，電子從高能級躍遷到低能級并杼放出光子（光子具有能量），就稱為受激輻射,由于受激輻射是通過外界人

射光子（光子具有能量）引起的，因此，電子聯遷產生光子與入射光子具有相關性（入射光與相射光的相位相同）?如果該過程能夠在物質中反發

進行，并且，也能夠用其它方式不斷補充光子（光子具有能量）；則產生的光就稱為激光.

平直空間體現為黎受曲率張量為零：彎曲空間體現為黎曼曲率不為零.值得注意的是,契曼曲軍代表空間是彎曲的（空間的一種內哀屬公）?

假如，使用的材料可任意形變（例如，橫皮等）：這意味著，當你拉伸該材料（例如，橫皮等）并使其形變時，距離將會發生改變.例如，在該

材料（例如，橡皮等）表面上畫一條線段（L）,并將該材料（例如，樵皮等）卷在一個國柱體上，則該線段（L）將變長.這意味著，蒙曼曲率是

指內稟曲率.

而日常生活中，彎曲（從平面角度觀賽）是指外曲率。例如，在一張紙上，畫了一條一定長度（L）的線段，將該紙卷在一個圓柱體上，則該線

段的長度（L）仍然保搏不變.

顯然，內稟曲率與外曲率是完全不同的概念。

目前，物理學認為，物朋N間相旦作用不可能闞空傳塌，只可能借助一種中介物助（信咬粒子）來完成?例如，隹力作用于厚于核內，口傳速強

力的信使粒子就是膠子：弱力體現在亞原子粒子的放射性衰變上，而傳遞弱力的信使粒子就是W及Z玻色子：電磁力作用在一切電磁現象口，而電

磁力的信使粒子就是光子。

所有的物質之間都具有萬有引力，于是，有人認為，傳遞引力的信使粒子就是引力子：但是，很遺憾，現實中，就是找不到引力子.

這說明，物質之間相互作用并不需要中介物質（信使粒子）來完成.顯物，現有的物理學是唱象理論.

根據量子三維常數理論，物質是由藥及相應的場組成的：兩個物質（物體）之間的力與兩個物質（物體）的藥的大小有關，同時，也與兩個物質

（物體）的荷之間的距離有關.而兩個物質（物體）之間的力是超距的（通過相應的場來聯系）.例如，景子糾纏就是一種力（其內涵就是磁力）?

值得注意的是，糾纏狀態中的粒子不可能被單獨表達（只能夠描述系統整體的屬性）.盤子糾纏說明超距是客觀存在的（并不是定域性的）.由

于，量子糾纏是通過場（不含有空間荷）聯系的，因此，量子糾纏不能終傳遞信息《最大的信號速度是光速）.這意味著，通過運典的方式獲褥信

息，再結合量子糾緘，才能進行量子通信.

根據對稱性原理，不可觀測意味著對稱性，而任何不對稱性意味著存在某種可觀測量.對稱性破缺使得微觀及宏觀展現差異性：也就是說，沒有

對稱性破缺就沒有多樣性；顯然，沒有對稱性破缺也就沒有生命.

在物理學中，常見的對稱有，電背對稱、時間反演、空間反映等：守恒量意味著對稱性.

超對稱（比旋轉及平移更有效的幾何對稱性）；例如具有1/2費米子必須轉動720?才能回復到原先的位置，

對規范對稱的表達商用到數學的群論，李群表達連續對稱.例如，圈環上的對稱性,一個圓環在繞其中心軸轉動任何角度時保持對稱.這些轉動

就構成一個群，稱為UU）,其中U表達?幺正”的含義.

光子的規范對稱性就是這種IK1）對稱，稱為Able群。弱力及電磁力可由SU（2）xU（D苓阿貝爾規范理論來表達.標準模型:SU（3）xSU（2）xJ（l）（非

阿貝爾規范理論）可表達強、弱、電磁等三種力.

根據量子三維常數理論，物理學不變重指的是在洛倫茲變換下不變的盆，體現為該鞏立量子體系的內童屬性，與參考系無關。

換句話說，在某一個慣性參考系中測到的該孤立量子體系的值與另一個慣性參考系中測彈的該孤立量子體系的值是完全相同的I該孤立量子體系

的值(體現為不變及)不依賴于參考系.

電磁波具有波粒二象性，電磁波在真空中的速度就是光速.電磁波具有橫波屬性.觀測電磁波可發現電場及磁場總是同時出現，同時消矢，并且

相互轉換.電極波就是光子，從光子本質上來看，光子就是波包(以局域性能量呈現的波),

Electromagneticwavehaswaveparticleduality.Thespeedofelectromagneticwaveinvacuumisthespeedoflight.

Electromagneticwavehasshearwaveproperty.Observationofelectromagneticraveshowsthatelectricfieldandmagneticfield

alwaysappearatthesametine,disappearatthesanetine,andtransforneachother.Electroaagneticwavesarcphotons.In

essence,photonsarewavepackets(raveswithlocalenergy).

值得一提的，根據麥克斯韋的電磁場理論，時變的電場通■會引起磁場通■,而時變的磁場通*也會引起電場通■,這意味著，電場適量與磁

場通量具有內在的聯系.

ItisworthBentioningthataccordingtoMaxwell'selectromagneticfieldtheory,theti?e-varyingelectricfieldfluxwill

causethemagneticfieldflux,andthetine-varyingmagneticfieldfluxwillalsocausetheelectricfieldflux,whichneons

thattheelectricfieldfluxisintrinsicallyrelatedtothemagneticfieldflux.

電場不含有空何荷，磁場也不含有空間荷；時受電場通量與時變磁場通量的相互轉化并不能構成光子.時變電場通量與時變磁場通量的相互轉化

與參考系有關.

Electricfielddoesnotcontainspacecharge,andsagneticfielddoesnotcontainspacecharge:Theconversionbetweenti?e-

varyingelectricfieldfluxandtintvaryingmagneticfieldfluxcannotconstitutephotons.Themutualtransfonnationoftitne"

varyingelectricfieldfluxandtime-varyingmagneticfieldfluxisrelatedtcthereferencefra?e.

光子是含有空間荷的.電磁場的場源的時間變化時,可導致光源幅射電磁波?該電磁波才是光子(光子含有空間荷)?

Photoncontainsspacecharge.Whenthesourceoftheelectroaagneticfieldchangeswithtime,thelightsourcecanradiate

electromaKneticwaves;Theelectro?tgneticwaveisaphoton(thephotoncontainsspacecharge).

此外，電場與磁場的屬性是不相同的.

對于點電荷來說，相對于該點電荷保持靜止的觀測者來說，只能觀測到靜電場.

對于點電荷來說，相對于該點電瞽保護運動的觀測者來說，則能播觀測到電場及磁場.

電場與磁場的聯系；

第一種情況，

對于光子來說，可表達為：

Up?c，=(Vp*/)*(cz*乃=[(y?*/)*(**c*為

=。?仁2?㈤=[(Vp?。?，卜[J》為

其中，

Vp,光子的空間荷(普朗克空間)，量綱，光子靜止時的空間荷；

C3.光子的能量一動量張量(場)，=窗，>[L'(3)T'(-3)]<,光子暫止時相對應的能■一動量張量(場)：

(%*/),光子的電矢量(相對的中性電荷)，量綱，?1/(3)/(-DD.光子直線運動時的相對質量；

(C2?浦，光子的中性電場通■,量綱，>[L*(3)r(-2)]<,光子直畿運動時相對應的中性電場；

【(Vp?/)?"]，光子的相對中性磁荷，量綱，?『(3)丁光子曲線運動時的相對中性磁荷；

("?OR,光子相對中性58荷相對應的磁場，量綱，>[L*(3)T*(-1)]<,光子曲線運動時相對應的中性磁場.

(小，4),磁場，量綱，>[LR(3)r(-2)]<i

|C?A(2>],電場，量綱，>[L*(3)T*(-1)](.

值得注意的是，光子的空間荷(與)是一個剛性的空間，其形狀類似于一個剛性的小球(球形狀)：而光子的空間荷(與)的直徑是普朗克長度

(4)。此外，光子的波長等于一個振動周期的長度。

對于光子來說，其空間荷(匕》)沿X軸方向以光速前進：空間荷(匕()的周期性振動方向是Y軸方向，最小的振動幅度是普朗克長度,最大

的振動領率是普朗克頻率(G)；空間荷(%)在Z軸方向具有相應的周期性振動的場(d)。

光子體現為電矢量振動方向，電場振動方向及前進方向相互垂直.

可表達為I

（5/—A）,其中.必?。，電矢量,電場通量?

從另一個角度來看，電矢量就是空間荷（6）的振動：而空間荷（匕》）的振動導致對檢性破缺：對稱性破缺形成光子的質量，m=（y/Q：這意味

著，光子具有質量，m=（%,,/）?

值得注意的是，空間荷（普朗克空間，PQ具有剛性，空間荷（普朗克空間，Vp）是分立的，熱示了物質是量子化的，能量是物質的屬性之一.

物質的能量大小與參考系關.

第二種情況

對于電子來說，可表達為：

（一凹*/?）?（港?4）=n"Q"4，a"…）=［（-^*/?）?fp］*ir*爐］:

其中，

（-Vp?G），電子的電荷，量綱??-L'（3）/《-D］》.自由電子靜止時的電荷；

（C2?乙），電子的電場，量綱，》［L'（3）r（-2）］G自由電子靜止時相對應的電場；

K-Vp，/p）?/l，電子的相對磁荷，量綱，＜［L'（3）T'（-2）］＞.運動電子體現出的電子相對亞待；

a?（；?/）,電子相對磁荷相對應的磁場，量綱，＞［L*（3）T*（-1）］＜,運動電子體現出的相對磁場;：

K-^P?6）*電子的磁荷（內泰自旋電子的荷），＜［L-（3）r（-2）］＞;

￡“心）卜電子磁荷（內豪自旋電子的荷）相對應的磁場，量縱＞［L'（3）T"（-1）］＜.

從另一個角度來看，

電子的電荷，（Vp./p）,也是空向荷＜與）的振動導致對稱t±破缺，而該對稼性破缺形成電荷。

兩個光子碰撞形成一對正負電子，類似于數學中的雙曲線。

電子的磁荷，K-Vp，/Q?G1，是空間有（與）的振動及自旋，導致對稱性破缺（內膜自旋）?對稱性碳缺（內奈自提）形成磁荷.

光子具有內稟的橫波屬性，所以從光源輜射出來的光子相對于光源具有相對的橫波屬性，這是光子相對光源總是保持光速的內在原因.

Photonhasintrinsicshearwaveattribute,sothephotonemittedfromthelightsourcehasrelativeshearraveattribute

relativetothelightsource,whichistheinternalreasonwhythephotonalraysmaintainsthespeedoflightrelativetothe

lightsource.

根據麥克斯韋方程組.真空中的光速保持不變.

。=氤，其札

C.最大的信號速度（真寶卬的光速），量綱，＞LL

〃o,真空磁導率（與參考系無關）,量綱，＞［L*（-2）T*（1）］＜：

fo.真空介電常數（與參考系無關），量綱，＞0/（0）T'（l）］＜?

這意味著，光速是光子的內聚屬性（與參考系無關）.

更進一步來說，任何一個孤立量子體系都具有內京的信號速度（與參考系無關）,但是，該孤立量子體系的信號速度不能等超過真空中的光速（最

大的信號速度）.

Thismeansthatthespeedoflightistheintrinsicpropertyofphotons（independentofthereferencesystem）.

Furthermore,anyisolatedquantuasystemhasanintrinsicsignalvelocity（independentofthereferencefrane）;However,the

signalspeedofthei