气时空的生活概念以及量子纠缠的本质

气时空的生活概念以及量子纠缠的本质

常炳功

（美国纽约州立大学州南部医学中心）

2022年11月25日，晚上7点左右，突然感觉有些冷，而室温和过去一样，而且纽约的气温这几天有所提升，为什么突然感觉有些冷。检查了中国的天气预报，就知道了缘由，就是中国地区的大面积的突然降温，尤其是中国的新疆、甘肃和内蒙的大面积降温，导致北半球的气时空下降，而气时空下降，也导致我感觉到了有些冷。

假如只看室温，不会发现有什么变化。这就是气时空的秘密。气时空是在能量时空之上的一个时空。能量时空mc2，是能量的光速平面展开，而气时空mc3，是能量的光速的立方展开。时空阶梯理论通过计算得知，能量时空的最高速度是光速，而气时空的最低速度是光速，最高速度是光速的10的12.5方，这个速度，就是马上就到。所以，在纽约可以马上感觉到由于中国的大面积降温导致的感觉有些冷。

这里的感觉有些冷，就是气时空下降导致的，与温度的关系不大。这就是像在同一温度的环境中，有人感觉冷，有人感觉热，这与温度无关，这与每个人的气时空的大小有关。气时空有时候很难理解，因为它是建立在能量时空之上的形而上时空，没有物质粒子，其实，最后证明，气时空就是暗物质，而中医讲的气，就是气时空，就是暗物质。而气时空的数学表达，非卡拉比-丘流形莫属。这一次的感觉，让人能马上意识到，气时空就在我们的周围，就在我们的头顶上。

这是我们人类可以感受的气时空，而气时空之上还有神时空、虚时空和道时空，所谓的量子纠缠，就是一个粒子感受另外一个粒子，就是通过神时空、虚时空和道时空来实现的。那么什么是“纠缠”？

这指的是在“纠缠对”中，不管相距多远，一个粒子发生的事情，会决定另一个粒子发生的事情。这意味著有一种类似牛顿的万有引力定律的“超距作用”。由于全世界正密集研发的、以利用单个粒子系统的特殊属性来构建的量子计算机、改进测量、量子网络以及量子加密通信，也都相关量子纠缠信息隐形传输的“超距作用”，所以从牛顿力学到量子力学的基础，就不仅仅是一个超光速是实数还是虚数或复数的理论之争。因为量子计算机的这种应用，均需依赖于量子力学如何允许两个或多个粒子以共享状态存在，甚至无论它们相隔千山万水，均能保持这一状态──这就被叫做“纠缠”。

2022年11月18日在合肥第五届世界声博会暨科大讯飞全球开发者节开幕式上，中国科技大学常务副校长、中科院院士潘建伟教授在展望量子计算的演讲中说：“我们希望在未来5年，实现量子纠缠，然后完成数百个乃至数千个量子比特的相干操纵，以解决量子化学、新材料设计和优化算法里的一些问题”。科大讯飞董事长刘庆峰教授也在开幕式上讲：“人工智能是数字经济的核心引擎，讯飞超脑2030的目标──让机器人走进每个家庭，讯飞将发布机器人超脑，通过多模交互、运动控制和硬件模组的结合，推动人机协同新时代”。

均需依赖于量子力学如何允许两个或多个粒子以共享状态存在，就是这两个粒子或者多个粒子，具有一个共同的神时空，或者虚时空，或者道时空。这些形而上时空的速度非常快，感觉就像没有时间延迟。

附录：气时空的数学内涵是什么？

卡拉比–丘流形是暗物质，是气时空。

卡拉比–丘流形（Calabi–Yau manifold）在数学上是一个的第一陈类为0的紧致n维凯勒流形（Kähler manifolds），也叫做卡拉比–丘n-流形。数学家卡拉比（EugenioCalabi）在1957年猜想所有这种流形（对于每个凯勒类）有一个里奇平坦的度量，该猜想于1977年被丘成桐证明，成为丘定理（Yau's theorem）。因此，卡拉比–丘流形也可定义为“紧里奇平坦卡拉比流形”（compact Ricci-flat Kählermanifold）。

在弦论中的应用

卡拉比–丘流形对于超弦理论很重要。在最常规的超弦模型中，弦论中有十个猜想中的维度，作为我们所知的4个维度出现，在加上某种纤维化，纤维的维度为6。卡拉比–丘n-流形的紧致化很重要，因为他们保持一些原有的超对称性不被破坏。更精确地说，卡拉比–丘 3-流形（实维度6）的紧致化保持四分之一的原有超对称性不变。

卡拉比猜想的证明让丘成桐一举成名，他的证明所称为“丘定理”，他们所发现的新空间被称为“卡拉比-丘流形”，也就是说，除了我们日常能感知的三维空间和时间外，宇宙中还隐藏着六维不可见的空间，外在的四维空间是它们的表现。卡拉比猜想的证明也解决了代数几何中的十多个重要问题，丘成桐获得了许多新职位邀请。丘成桐认为这只是一个起点，卡拉比猜想被证明的重要性远远不止于此，它成为现代物理学家们解释宇宙本质的弦理论的基石。

1、下面是时空阶梯理论的解读：

时空阶梯理论揭示，宇宙的根源是气时空，而气时空的表达式是：mc3（质量乘以光速的三次方）。我们平时的日常时空是：（m+t），其中，m是质量，是三维，加上时间t一维，所以（m+t）总共四维。而速度含有一维距离和一维时间，所以是二维，而光速的三次方之后就是六维。我们可以知道，卡拉比–丘流形的六维时空其实就是光速的三次方（c3）。超弦理论需要9维空间和1维时间（mc3+t），虽然违反了常识，但不是不可能，而且有不只一种可能。第一类可能性属于Kaluza-Klein理论。Kaluza-Klein理论指的是超过三维空间的理论，其中多出来的空间维度，因为缩的太小了，我们感觉不到。

弦论中的弦是具有一维空间的东西。弦论中除了弦，还有各种不同维度的D-brane。空间上有p维的D-brane被称作Dp-brane。D-brane的特徵是它的表面上可以附着一种弦，这些弦(线段)的端点离不开D-brane，只能在D-brane上滑动。这些弦的其他部分可以离开D-brane，但是因为弦的张力很大，大部分的时候这些弦看起来都像D-brane上的粒子。我们还没看到多出来的六维空间的另一种可能，就是我们世界里大部分的东西(如光，电子，夸克等)都是由D3-brane上的这种弦所构成，所以所有的运动都被限制在三维空间中。

时空阶梯理论揭示，气时空是宇宙的根源，而气时空就是暗物质，在这里就是卡拉比–丘流形，气时空极化，产生收缩的物质世界和膨胀的暗能量，物质世界收缩，形成四种基本力，相对应的有各种物质世界的各种粒子。在这里，时空阶梯理论与弦论一脉相承，都是让卡拉比–丘流形极化产生粒子。为什么弦论没有发展下去呢？

在这里，弦论缺乏一个形而上时空的描述，所以，弦论失败了。而时空阶梯理论增加形而上时空，就是暗能量时空，所以，可以很好地解释暗能量，而暗能量在时空阶梯看来，有与形而下时空的引力时空，弱力时空，电磁力时空和强力时空对应的气时空，神时空，虚时空和道时空。但是，单就弦论揭示的卡拉比–丘流形的时空维数是六就名垂青史。那么，下面我们要着重说说为什么卡拉比–丘流形是暗物质？卡拉比猜想源于代数几何，是由意大利著名几何学家卡拉比在1954年国际数学家大会上提出的：在封闭的空间，有无可能存在没有物质分布的引力场。卡拉比认为是存在的，可是没有人能证实，包括卡拉比自己。这个猜想的陈类为负和零的情况被美籍华裔数学家丘成桐证明，并因此在1982年获得数学界的“诺贝尔奖”──菲尔兹奖，是第一个获得该奖的华人数学家。

上面的重点是在封闭的空间，没有物质分布的情况下具有引力场。时空阶梯理论揭示，气时空，或者卡拉比–丘流形是宇宙的起源，而气时空，或者暗物质，或者卡拉比–丘流形的极化之后才有物质和暗能量的产生，所以，气时空，或者暗物质，或者卡拉比–丘流形没有物质分布。而时空阶梯理论又揭示，气时空是能量场气场物质，有能气场力，而能气场力就是一种引力，有引力就有引力场，所以，丘成桐的数学证明，其实，早就预言暗物质的存在，早就证明暗物质的存在，只不过物理学家没有意识到卡拉比–丘流形就是暗物质。

虽然弦论很早就注意到卡拉比–丘流形与宇宙的演化有关，但是，不彻底，有点半途而废的感觉。弦论最失败的地方，就是缺乏超光速的暗能量的加入，大概一考虑超光速就想到爱因斯坦的狭义相对论，两者相矛盾，所以一直没有敢加入暗能量一项。可见，有时候勇敢也是创建理论的一个素质。从时空阶梯理论的角度看，描述暗物质的数学基础，非卡拉比–丘流形莫属，因为在封闭的空间，没有物质分布，依然有引力场存在，正是时空阶梯理论揭示的能气场，也是一种引力。而这种引力的存在正好完美解释星系自转速度曲线。

在宇宙学中，“暗物质”是指无法通过电磁波的观测进行研究，也就是不与电磁力产生作用的物质。人们目前只能通过引力产生的效应得知，而且已经发现宇宙中有大量“暗物质”的存在。

上述的描述正是暗物质的由来。而暗物质产生的引力就是能气场力。而丘成桐证明的没有物质分布，依然有引力场存在的卡拉比–丘流形，正好与此吻合，所以，卡拉比–丘流形就是暗物质。

2、下面我们着重讨论一下AB效应的形而上时空。

在磁AB效应中，通电螺线管的存在，相当于在电子运动的三维空间中挖了一个长条线形的洞，使空间变成了拓扑非平凡，计算使电磁矢量势绕着螺线管积分一圈后出现了一个不可积的相位因子。因为磁AB效应不是一个局部效应，而是电磁势产生的一个整体效应。贝里几何相因子的研究，虽然使人们认识到量子系统（乃至经典系统）的整体性质的重要性，但也没有从深层次揭示“磁和电”对应“人和物”，也存在类似量子力学的非定域性与空间拓扑性质的关系。这里再回顾用（2图a、b、c）说的“贝里相位”、“拓扑几何因子”“拓扑腔、孔、洞”，实际说的是时空拓扑的变化。对此常炳功教授用的“气时空”概念，这也部分类似中医说的“气”升、降、阴、阳变化。

但认真分析阿哈罗诺夫-玻姆效应，到索利斯、霍尔丹、科斯特利兹，以及贝里的拓扑相定域性和非定域性发现，其实磁场、通电螺旋线管等磁体，产生的南北两极，类似量子纠缠。南极出北极进的磁力线转动，“磁力线”是什么粒子？这里的量子信息纠缠隐形传输，也类似潘建伟验证实数无法完整地描述标准量子力学，应确认量子力学中复数的必要性吗？因为从贝里到张天蓉教授说的“线圈非常细又长”的细长通电螺旋线管是什么意思？是磁单极子吗？

他们只说这里的磁场B将完全被限制在螺旋管内部，在螺旋管外部的整个空间里，电场E和磁场B都为零，但是，磁矢势A却可以不为0。正确吗？其实这里他们隐含了“磁单极子”的假设。（这里类似纽约的气温没有变化，但是，人却感觉冷了。这里的磁矢势A就是属于形而上时空范围的，就是类似气时空下降了，人感觉冷了。）

因为“线圈通电，紧密缠绕的螺线管将磁场完全包在了它的内部，外部磁场仍然为0”，不是磁场南北两极量子纠缠，磁力线在作南极出北极进的转动的数学逻辑。即北极进到螺线管内部的磁力线，由于螺旋线管非常细长，类似孔、洞、腔空间→0，可以认为磁力线就是一维的一条线。但为啥南极出到螺线管外部的磁力线→0呢？因为在螺线管内部类似孔、洞、腔的外部空间→∞，即虽然圈外的磁矢势A不为0，但A不影响电子运动，但电场E和磁场B→0。

贝里相位指，有时是0可以忽视；有时则不能忽视。他们用三个图例的解释是：任何波动，除了振幅之外，还有相位。在（2图a）双缝实验中，没有放进通电线圈，干涉条纹FC0=路径A电子波相位－路径B电子波相位之差，产生出来的。在（2图b）中放进通电线圈后，A路径和B路径之间的相位差发生的变化是FC= FC0 +F。

的确分别对如（2图a、b、c）2中没线圈和有线圈进行计算，为啥相差了一个相位因子F？因为这个相位差只依赖于螺线管里类似“磁单极子”的磁通，与电子是否受到电磁场直接作用无关。如通电线圈存在的（2图c）相位：F=B+C+C→A ，即在两条路径连通中引入了一个额外的相位因子F。“磁通”是什么意思？

这里的磁通是什么意思？问的太好了，按照时空阶梯理论的解释，这里磁通对应着虚时空的底部，就是类似微分几何的base space，而之上的fiber，就是虚时空。现在的物理就是没有研究透彻之上的fiber，导致量子纠缠不清楚。“磁通”有类似“电子”这种量子的粒子存在吗？

直到如今，物理学也只说是：当螺线管里的磁通存在时，电子围绕这一复连通空间转一圈，就会多一个几何相因子，说明磁AB效应深层次，揭示了量子力学的非定域性与空间拓扑性质的关系。这就完结了吗？当螺线管里的磁通存在时，电子围绕这一复连通空间转一圈，就会多一个几何相因子，这里的相位因子的表达，就是虚数的相位因子表达，是暗能量，具体说，就是虚时空。

这里的电子围绕这一复连通空间转一圈，对于相应的暗能量，不是圆周运动，也不是椭圆运动，而是等角螺线运动。这里的超光速等角螺线运动，就是波函数的表达式，过去没有研究薛定谔为什么加上虚数i，其实，就是因为超光速了，从爱因斯坦的狭义相对论中可以推导出，只要超光速，就会产生虚数。

这里的等角螺线超光速运动，旋转一圈，就会产生一个几何相位。

3、虫洞=量子纠缠

马尔达西那(1968年-），普林斯顿高等研究院的教授，专长广义相对论和超弦理论。1997年他首先提出了在反德希特空间背景下某些超引力理论和边界上共形场论的对偶关系，即AdS/CFT对应猜想。这一发现是超弦理论的最重要结果之一，也被广泛用于粒子物理和宇宙学唯象研究中。2013年萨斯坎德和马尔达西那猜测，两个粒子之间的相互纠缠可以解释成两者之间通过一个虫洞相连。

这个猜想ER = EPR，等式的左边ER代表着爱因斯坦（E）与罗森（R）在1935年写的介绍虫洞概念的论文，指的是爱因斯坦-罗森桥，亦即虫洞；而等式的右边是爱因斯坦-波多尔斯基-罗森三人名字的首字母，代表他们同年所写的引入量子纠缠概念的论文，暗指量子纠缠。

即ER=EPR猜想，惊人地阐述了量子力学和时空几何之间的潜在联系。虽然猜想的证明似乎仍然遥不可及，但是神奇的量子极端孤岛的出现，从某程度上正说明了ER=EPR 的思想。马尔达西那的意思是，虫洞与纠缠可能不过是同一硬币的两个面，或者说是同一物理实体的两种不同身份而已。这种联系立刻吸引了许多物理学家的关注，因为它似乎会立刻摆脱掉有关黑洞的那些令人讨厌的佯谬。

至于黑洞信息佯谬产生的原因，可以认为黑洞从本质上是跨越了两大领域，一个是宏观层面的广义相对论规则，这个是巨大的时空；另一个是微观层观的量子领域，黑洞的质量坍缩到了一个无限小的点上。因此，黑洞信息佯谬的产生根源，是相对论和量子理论之间无法统一在宇宙中的一个体现而已。几十年来，许许多多的物理学家们，都试图把对黑洞的相关描述与量子力学协调起来：信息=纠缠。

时空阶梯理论解释，虫洞就是暗能量通道，而量子纠缠，就是两个粒子之间或者物质之间的暗能量连接。暗能量通道和暗能量连接，基本相等。但是，两者在时空阶梯理论中不一样。暗能量通道，是物质W可以转化为暗能量E，并以超光速的的速度，从A移动到B，而且有可能在B再呈现为物质形式W。这就是虫洞。这里实现了物质的超光速传输。为什么可以超光速传输，就是因为，物质W可以转化为暗能量E，而暗能量E可以实现超光速运动，从A运动到B，在整个宇宙范围内，不超过一秒，也就是说，将来的物质传输，都是超光速传输。而量子纠缠，只是局限在两个物质之间的相互关系，还没有真正的实现物质传输。但是，第一步是研究透彻量子纠缠，其次，再实现虫洞的物质超光速传输。

过去反对意见，都是说物质不可以超光速，那是违背相对论的，其实，只要有了超光速，物质就变成暗能量了，就不是物质了，可以超光速，而且非常快，在宇宙范围内，基本就是瞬间到达。物质如何变成暗能量的？气时空升高到一定程度，物质就变成了暗能量，这就是气时空的重要性。过去的气时空很高，人可以变成暗能量，这就是神话时代。气时空下降，就到了苏美尔文明时代。

气时空再下降，就到了黄帝时代。

气时空再下降，就到了哥白尼、牛顿和爱因斯坦时代。

气时空再下降，就到了今天疫情爆发的时候。

我们接下去的任务，就是如何增加气时空，拯救人类。

而气时空如何增加，却非常简单：能量变化和能量流动。

时空阶梯理论通过对比研究，发现电是能量的压缩版，而磁场是中医气的压缩版，所以，对比电与磁，得出能量与中医气的结论就是：随时间变化的气场可以激发涡旋能量场，随时间变化的能量场可以激发涡旋气场，能量场和气场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的能量-气场。这里最主要的结论就是通过能量的变化产生气场，这为我们将来如何产生人工气打下了理论基础。