测不准原理的正确范围

刘文浩

【摘 要】在测不准原理中，所测准的电子的位置或速度是三维空间的位置或速度，所测不准的电子的位置或速度是四维空时的位置或速度。电子在四维空时的位置不是一个点，而是一条线段，或者说不是点状的，而是柱状的；它在四维空时的速度不是一维的，而是二维的。随着科技的发展，现在所测不准的四维空时的电子的位置与速度，将来是可测准的，是可知的。总的来说爱因斯坦是正确的。

【关键词】测不准；四维空时；可知

1 测不准原理的原因

虽然科学实验反复证明测不准原理是正确的，但是这一原理只是在一定范围内是正确的。因为这些科学实验都是在三维空间里进行的，而不是在四维空时里进行的。在哥本哈根学派与爱因斯坦的争论中，总的来说爱因斯坦是正确的。随着科技的发展，现在所测不准的四维空时的电子的位置与速度，将来是可测准的，是可知的。

测不准原理在一定范围内是正确的。所测准的电子的位置是三维空间的位置，所测不准的电子的位置是四维空时的位置。同样，所测准的电子的速度是三维空间的速度，所测不准的电子的速度是四维空时的速度。

电子的位置或速度为什么不能完全测准呢？这是因为电子在四维空时的位置不是一个点，而是一条线段，或者说不是点状的而是柱状的；其速度在四维空时中不是一维的，而是二维的。

事物是四维的，它不仅在三维空间有位置，同时在时间一维也有位置，所以其位置不是仅仅在三维空间的一个点，而是一段线段，是柱状的。四维事物不仅是在空间运动同时也是在时间一维中运动，这两种运动轨迹是相互垂直的，因此事物在四维空时中的运动轨迹不是一条线而是一个面。其运动速度也是呈面状的，是二维的。运动的距离也是二维的。

测不准原理所要测的电子的位置，是电子在三维空间的位置，人们是力图测电子的点状的位置，但是，在四维空时中电子的位置不是点状的而是柱状的，是一段线段。人们所测准的仅仅是电子在三维空间的点状的位置；所测不准的是电子在四维空时的柱状的线段位置。

测不准原理所要测的电子的速度，是电子在三维空间的速度，是测其线型的一维的速度，但是，在四维空时中电子的速度不是线型的一维的而是二维的。人们所测准的仅仅是电子在三维空间的一维的速度；所测不准的是电子在四维空时的二维速度。

同样，光速也是二维的。光一旦离开光源随即它便在四维空时中展开一个面，而光源在时间一维的轨迹微不足道，可以说它只是在三维空间运动，所以光源自身的运动速度对光速不起作用。这正是光速不变的原因。

2 测不准原理与相对论是一致的

测不准原理与相对论是一致的，二者统一的基础是四维空时。理解相对论的关键在于，同时性是相对的。所谓同时，是指同时具有一定的量，这是四维空时中时间一维的量。

因为事物是四维的，所以事物在运动时，它不仅是在空间运动而且同时也是在时间一维中运动，因而它不仅在空间有运动的轨迹而且同时也在时间一维中有运动的轨迹。这两种轨迹是相互垂直的，因此事物的运动轨迹不是一条线而是一个面。当然，只有在高速运动的条件下才会表现出来。这里所说的高速运动是指相当于光速的运动。

事物本身就是四维的，假设它不运动也是四维的。应该说，事物在运动中所经历的空时是四维的。一个点移动成一维的线，一维的线横移形成一个二维的面，一个二维的面横移形成一个三维的体，而一个三维的体在时间一维中运动则形成一个四维连续区。但是四维连续区无论如何运动都只能还是四维连续区，因为没有增加新的方向。

四维的事物在运动中没有成为五维或者五维以上的事物，但也没有减少。我们之所以说运动是二维的，是因为这里仅仅指运动的轨迹，而不是它所经历的空时。人们通常所说的运动的轨迹是一条线，是一维的，而四维空时中的运动的轨迹不是一条线，而是一个面。在三维空间里，虽然事物所经历的空间是三维的，但人们将运动的轨迹归结为一条线。这便于计算，是科学的。同样，在四维空时中虽然事物所经历的空时是四维的，但将运动的轨迹归结为一个面，也是科学的。

因为在四维空时中事物运动的轨迹不是一条线而是一个面，所以在相对论的范围内时间前进的速度不仅是光速c，而是c^2。爱因斯坦的质能公式E=mc^2正确地反映了这一客观规律。

假如事物运动的轨迹是一维的，那么，质能公式就只能是E=mc。但质能公式并非如此。对这一公式，我们不能简单地理解为能量与质量可以相等。质量乘以c^2后就不再是质量了，而成了能量了；反过来说，能量除以c^2后就不再是能量了，而成了质量了。

在质能公式E=mc^2中，c是光速，这是因为在相对论中时间前进的速度是光速。时间前进的速度也就是质量前进的速度，因为时间是物质的存在形式。那么，为什么人们日常所见的事物发展缓慢呢？这是因为在相对论中光速只是事物的最小单位的发展速度，而人们日常所见的事物是众多事物的统一体。即便在这一众多事物的统一体之中，物质的最小单位也是在以光速的速度发展着。这也就涉及到了所有的物质，所以说，时间前进的速度是光速，且是光速的平方。这里所说的物质的最小单位是指在相对论中的物质的最小单位。超过了光速也就超出了相对论的范围，物质及时间的最小单位也就不同。洛伦兹变换公式也运用了勾股定理，这从一个侧面反映了运动的轨迹是一个面。

3 时间的量不是虚拟的

有人把时间一维看作是虚拟的，这就否定了四维空时。离开了二维的面，就没有一维的线；离开了三维的体，就没有二维的面；同样，离开了四维空时，就没有三维的体。三维的体之于四维空时，犹如二维的面之于三维的体。假如没有时间一维，旧的事物哪里去了？新的事物从何处来？

理解时间的量与理解四维空时是一致的。同时性是相对的，这一论断是由光速不变推导出来的。理解了同时性是相对的，才能理解四维空时理论。我们也可以从另一角度理解四维空时。

从时间角度讲，过去的量是无穷的，未来的量也是无穷的，那么，在过去与未来之间有没有“现在”呢？如果没有“现在”，那么，我们就只能生活在过去或未来。这可能吗？

如果说有“现在”，那么，在过去与未来之间的“现在”，有多长呢？或者说有没有量呢？

如果说“现在”没有一定的量，那么也就没有“现在”。因为质与量是不可分的。同时性是相对的，这一论断也表明“现在”有一定的量。

“现在”并不是隔开过去与未来的一张无形的纸，它是一个现实的过程，既然是一个过程，就要有一定的时间长度，而在这一定的时间长度内，未来不断地变为现在，同时，现在也不断地变为过去。这是时间一维的特点。

空间与时间统一为四维连续区的关键就在于：“现在”有一定的量。“现在”的量究竟有多少呢？

时间的量是由运动的物质决定的，而物质的发展变化是逐步进行的，是从最小的单位开始的。时间中的小时的量是由分钟的量累积成的，而分钟的量是由秒钟的量累积成的，依此类推，时间的最小的单位似乎应该是无穷小。

“现在”的量，是不是一个无穷小的量呢？无穷小是不能单独存在的，无穷小只能存在于有穷之中。在现实世界中，人们看不见摸不到无穷小的事物，所以，无穷小是非现实的。这样的量是非现（下转第6页）（上接第7页）实量，当然，它是存在的。否认无穷小的存在是错误的。无穷大也如此。

现在的最小量也就是时间的最小量。因为光速是相对论中的极限速度，所以，在相对论中时间的最小量是两个以不同方向且以光速运行的电子相交时，两电子的中心点共处的时间。当然这样的量也还是相对的。

有没有比光速更快的速度呢？这就像有没有无穷大一样。当然不能说没有，但无穷快只能在有穷快之中。在光速与无穷快之间，还有无数个不同级别的超光速的速度。

四维空时是不可分割的，在这统一体中，时间一维有两种不同的量：一种是以秒、分、小时等为计量单位的时间；另一种是与三维空间的量同质的量，例如厘米等。以秒、分、小时来计量的时间与以厘米等来计量的时间是有区别的，但又有密切的联系，后者是前者的基础。前面我们说在过去与未来之间的“现在”有一定的量，而这种量是这样两种不同的量。

古典物理学中的时间与空间是各自独立的，二者的量不能直接换算。如果仅仅承认以秒、分、小时等为计量时间的单位，那么还不能与古典物理学中的时间区别开来。这类量不能直接用来计量四维空时中的时间，它与三维空间的厘米等不能直接换算。

为什么厘米等这类三维空间的量可以用来计量时间的量呢？这是因为时间与空间都是物质的存在形式，二者的内容是同一物质。

如果承认宇宙是四维的，那就应该承认时间与空间一样，也是物质的。大家知道，空间作为物质的存在形式，其内容是物质，那么，时间作为物质的存在形式，其内容是什么呢？当然，也是物质。时间中的物质与空间中的物质是否不同呢？不，两者没有区别，时间与空间的内容是同一物质。因为时间与空间的内容是同一物质，所以厘米等这类计量三维空间的量也可以用来计量时间。

空间与时间统一于物质，恰似长、宽、高统一于物体。“现在”是现实的、物质的，“现在”的量，或者说“现在”的长度，也是现实的、物质的。时间中的物质与空间中的物质是同一物质，既然是同一物质，那就可以用同质的计量标准来计量。

如果不承认厘米等为计量时间的标准，那实际上是不承认四维空时。以秒、分、小时等为计量单位的时间的量，是时间一维的特殊的量，它只是物质运动的量，并不是物质自身的量。试问，一秒物质是多少？

那么，如果以秒、分、小时等为计量单位，“现在”的量是多少呢？如果以厘米等为计量单位，“现在”的量又是多少呢？整个宇宙的“现在”的量应该是无穷小与有穷小的结合。无论是以厘米等为计量单位的时间，还是是以秒、分、小时等为计量单位的时间，其“现在”的量都是无穷小与有穷小的结合。

[责任编辑：汤静]