实际根据玻尔互补原理和整体作用的马赫原理,马赫空间的静态起源和马赫空间的动态起源是一齐进行的。空间的静态相当于类圈体,因为静态的空间也要破裂成环面;而空间的动态则相当于转座子,无数的量子对、量子线、量子膜、量子点等转座子,就覆盖在类圈体似的静态空间,引力与量子论统一了。 【3、牛顿引力常数、光速常数、普朗克常数的起源】 1、联系牛顿、马赫、爱因斯坦和霍金说明牛顿引力常数、光速常数、普朗克常数的起源 引力与量子论的统一,各个时代都有矛盾,但也都做到了尽可能作的贡献。例如,牛顿的贡献在于创立了前科学的量子和引力论。他的光的微粒说,以及牛顿力学中的质点论,就类似现代的量子论。牛顿创立的引力公式,也能和爱因斯坦的广义相对论的引力公式对比。同时牛顿还创立了微积分的数学,统一了前科学的引力与量子论。 马赫的贡献在于揭示了引力速度和光速的内禀性质。大体可归结为:(i)空间本身并不是一件“东西”,它仅仅是从物质间距离关系的总体中得到的一种抽象。(ii)一个质点的惯性是该质点与宇宙中所有其它物质相互作用的结果。(iii)局部的无加速度判据决定于宇宙中全部物质运动的某种平均值。(iv)力学的全部实质是所有物质的相对运动。马赫为广义相对论的定量研究提供了大量的推测,但马赫统一引力与量子论,一是没有留下定量数学公式的遗憾;二是他把整体与部分的相对绝对化。他不像威滕的M理论,威腾不用一个单独的整体,而是一个整理的网络观测,并且是一个数学模型描述,所有的部分在整体下都是等效的,并且具有意想不到多的对应关系,可以解释从无限小的粒子到无限大的宇宙的统一场。 但M理论网络还不能解释生物场、认识场、经济场,现在统一超弦和三旋的膜理论的类圈体及转座子学说,却是一个超M理论,可以解释从无限小的粒子到无限大的宇宙的统一场、生物场、认识场、经济场。爱因斯坦的贡献在于创立了引力和量子论的现代科学形式。 狭义相对论其实应是一种广义相对论,广义相对论应是一种狭义相对论。因为马赫原理虽说对爱因斯坦相对论的建立产生过重要的影响,然而,相对论却超越了马赫原理。因为马赫原理的整体决定性在广义相对论中只保留了整体的局部性,即广义相对论是一种转座子学说,是一种球面或平面拓扑的局部论,不是整性的环面拓扑学说。所以它的另一半正是留给狭义相对论揭示的光速不变原理及光速极限的,即正是光子的惯性属性是由整个宇宙结构所决定。 所以马赫原理的整体决定性才是光速的内禀属性,即光速实际上是一个无法逾越的极限,而与其它物质无关,是马赫原理的整体决定性的充分表现。同时爱因斯坦还用黎曼几何的张量数学和质能公式,部分统一了他的引力和量子论。霍金的贡献在于统一了马赫和爱因斯坦的思想。黎曼张量和黎曼切口是黎曼几何的两大数学成果,爱因斯坦的广义相对论只用到黎曼张量这一半;另一半黎曼切口,联系到黑洞,但爱因斯坦没有展开;而这正是霍金展示才华的工作。 因为黎曼切口不但能联系黑洞,而且能联系“虫洞”和时间隧道,能联系空间的破裂,能联系0膜,等等。即“虫洞”和时间隧道是黎曼切口“喉管”类似拉长了的“通道”,反之,黎曼切口是“通道”等于零的“虫洞”和时间隧道;黎曼切口是一种超0膜面,可进行25种轨形拓扑,其中无孔的只4种,有孔的就有21种;而空间的破裂实际是指环面。霍金建立的时空奇异点理论,论证的黑洞存在;他发现的黑洞辐射理论,带来的大统一场途径;他将宇宙论与弦理论、膜理论结合,创建的虚时间概念,无边界宇宙无奇性、自给自足像地球闭合表面一样的假设,其图像隐含的“霍金环面”及“霍金多环路”,揭示了物理学统一理论中黎曼切口轨形拓扑的0膜作用。 因为马赫空间的起源开头的无(W)和有(Y),还是零维中的无(W)和有(Y),即它们一半是实数零,一半是虚数零;它们既是无穷大,又是无穷小。这种马赫空间的0膜与黎曼切口联系,引力速度和光速的内禀性就在于类似拉长的黎曼切口“喉管”或“通道”膜。现实自然中为什么大都是正物质,既是人择的,也是人测的。即在马赫空间起源于类似黎曼切口轨形拓扑拉长的“喉管”或“通道”膜中,人和现实自然的“有”占据的是实数零膜的那一半;虚数零膜那一半的膜“喉管”或“通道” 也存在,那是类似虚实生死界、正负阴阳界循环圈中,相对“有”的8阶“无”的那一半。三旋理论认为,虚数联系点内空间。例如,想象一束短暂的光线从眼睛进入大脑,这种循环圈唯一的要求,就是虚拟的光线都是从虚实观控相对界的类似点孔的通道变成虚数类的。 人和现实自然这个一半是实数零的膜“喉管”或“通道”,不但是实的,而且是人可以测量出物理数据的,这就是牛顿引力常数、光速常数和普朗克常数。因为马赫0膜也类似观控相对界,是有类似点孔通道的。这个点孔通道的极限就是普朗克长度。为了更好地理解“膜的新世界”,霍金形容膜的产生就像水沸腾后蒸汽泡泡的产生过程,膜是泡泡的表面,内部是高维的空间;真空中的起伏会使膜世界作为泡泡从无中出现。膜形成泡泡的表面,而内部是高维空间。非常小的泡泡将重新塌缩成无。但是一个由量子起伏成长的泡泡超出一定的临界尺度,很可能继续膨胀。在膜上,也就是在泡泡的表面上的人们(例如我们)会以为宇宙正在膨胀。这就像在气球的表面上画上星系,然而把它吹涨,星系就相互离开,但是没有任何星系被当作膨胀的中心;没有人持宇宙之针将泡泡放气。随着膜膨胀,内部高维空间的体积会增大。最终存在一个极具巨大的泡泡,它被我们生活其中的膜环绕着。 膜也就是泡表面上的物质,将确定泡泡内部的引力场;在内部的引力场,也将确定膜上的物质。它就像一张全息图。而这张全息图是一个三维物体被编码在一个二维表面上的象。类似于,我们认为是四维时空的也许只是五维泡泡内部区域所发生的事件的一张全息图。只有短的引力波才能从膜逃逸,而仅有大量的短引力波的源似乎来自于黑洞。膜上的黑洞会延伸成在额外维中的黑洞。如果黑洞很小,它就几乎是圆的。也就是说它向额外维延伸的长度就和在膜上的尺度一样。另一方面,膜上的巨大黑洞将会延伸成"黑饼"。它被限制在膜的邻近,它在额外维中的厚度比在膜上的宽度小得多。而宇宙的膨胀,就像是吹胀了的气球,我们也许只不过是闪烁的篝火在我们存在的洞穴的墙上的投影而已。这里,泡泡就马赫空间0膜黎曼切口轨形拓扑拉长的膜“喉管”或“通道”,或各类泡泡就类似25种三旋黎曼切口轨形拓扑。 【4、结束语】 1、更数学化的高维膜理论非唯象 与霍金谈论膜世界的唯象学相比,高维膜理论就更数学化了。因为膜世界是被駆动系统,必然涉及耦合微分方程组和对偶解空间,所以离不开群和解矩阵的形式。李淼谈论的就是这种膜。当矩阵理论紧化时,我们得到的是场论,如果紧化维度低于五维,这些场论都有很好的定义,例如,紧化在三维环面上的矩阵理论是大N超对称四维规范理论,这个理论是有限的,而且还有强弱对偶。 这个强弱对偶对应于弦论中的T对偶。当紧化维度达到四维时,就得到一个五维的场论。按照常识,五维的场论一般是不可重正的。的确,如果我们假定这个理论是D4膜上的规范理论,场论在高能区没有定义。我们知道,D4膜在IIA弦论中来自于M理论的M5膜,一个自然的猜测是,尽管D4膜上的场论不可重正,我们并不需要全部的开弦理论(从而也就需要闭弦理论)在高能区使得理论完备化,我们只需要考虑M5膜理论就可以了。在一定的极限下,M5膜理论的确可以与整个M理论脱耦,从而是一个有定义的场论。这个场论当所有M5膜重合时,是一个六维的共形场论。 2、现代超弦理论展拓的超膜物理学 在十维空间研究中,发现十维空间之后还有理论漏洞,为了能够把万有引力和其它基本作用力统一起来,一些理论物理学家推出了十一维空间的超膜理论。新的膜理论就再在超弦的线上展拓成超膜,以十一层空间来解释宇宙。而只有其中四维空间可为人类所感觉,其余的感觉不到的空间,就如声波和光谱一样,我们人类听不到的超声波和也看不到红外线,却不因我们的不能察觉而就可认为根不存在。 当然这超出了我们的经验。现在设想这个多重宇宙是以多层膜的形式存在于一个多维超空间。这些另外的时空可能只有原子大小,也可能无限的大。我们也许永远也不能进入这些时空,但是它们却对我们这个宇宙的物理现象产生深刻的影响。 参考文献 [1]王德奎,三旋理论初探,四川科学技术出版社,2002年5月; [2]孔少峰、王德奎,求衡论──庞加莱猜想应用,四川科学技术出版社,2007年9月; [3]王德奎,解读《时间简史》,天津古籍出版社,2003年9月; [4]王德奎,环量子理论与三旋理论,凉山大学学报,2004年第2期; [5]王德奎、林艺彬、孙双喜,中医药多体自然叩问,独家出版社,2020年1月; [6]王德奎,从卡--丘空间到轨形拓扑,凉山大学学报,2003年第1期; [7]王德奎,与李淼教授讨论弦宇宙学──读《超弦理论的几个方向》,AcademArena,Volume 12 , Number 10 , October 25, 2020; [8]平角,“色电宝”芯片是“核电宝”芯片的极致 ──“色电宝、核电宝”芯片原理初探,Academ Arena,Volume12 , Number 11 , November 25, 2020; [10]平角, 学自然学科学与振兴双循环,Academ Arena,Volume 13, Number 1 , January25, 2021。
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