论多维空间在自然科学中的探索

左文群

摘 要：全文就是关于物质质量、空间、时间和能量关系的论述，并引出新的物理量“广义密度”，用以描述自然界物质运动微观、宏观统一的规律，统一场，信息及多维空间，还自然以统一。并用反证法证明了第一变化率、统一场的正确性。

关键词：广义密度;统一场;信息;四维质量空间（即五维质量时空）;多维空间

当代物理学由于相对论和量子力学的建立，已经有一百多年的历史了，但在基础理论上没有重大突破，可以清楚地看到面临着巨大的困难。问题的关键在于基础理论在宏观与微观上的不统一。从生命物质的统一体看，在微观与宏观分别遵守着不同的物质运动规律是不可想象的。从这里可以看出在物理学基础理论发展上所遇到的障碍都是巨大的。因此有人提出了在相对论和量子力学以后的物理学必须重新建立新的框架，才能发展。但同样，也只有吸收了量子力学及相对论的精髓才可以实现。本文定义了新物理量：广义密度ρ′=F（m，x，y，z），即为物质结构，它是质量与三维空间的集合。来完成对微观和宏观物质运动规律的统一描述，还自然的统一。

一、统一的物质运动规律

本文首先引用《相对论引论》（1）绪论中的话来引出物理量“广义密度”。相对论发现的质量在接近光速时是变化的这一点上，才是相对论的特定意义所在，它给出了质量随着时间变化，也就是给出了变化的质量，即第四维质量维。而正是质量维的存在才是进入多维空间的前提。在三维空间或说在四维时空我们看不到质量（维）的变化。恰恰是质量的不变性严重阻碍了我们对自然的统一认识。只有认识到质量的变化及和空间的紧密联系，才可以认识到自然的统一，并进入多维空间。这才是爱因斯坦提出的相对论的真正意义。

统一的物质运动规律：物质结构也就是物质的质量及其所占有的空间即“密度”ρ′等于能量对于时间的变化率。简称第一变化率。

即“密度”ρ′=dEdt（E为能量，t为时间）

首先从第一变化率可以直接看出它是宏观和微观统一的物质运动规律。等式的一边是质量和空间，空间是有微观、宏观性的。而另一边是能量和时间是没有微观、宏观性的。所以说第一变化率说明着物质运动在宏观和微观上是统一的。

用反证法证明第一变化率的正确性。

从第一变化率看当能量不随时间变化时，不变的能量对应于稳定的物质（结构）。现假设物质不对应于确定的能量是正确的，那这一假设直接违反了物理学质能关系的基本原理，因此这一假设是错误的。那么稳定的物质（结构）对应于确定的能量就是正确的。这就反证了第一变化率的正确性[1]。

既然第一变化率反映了物质运动的本质规律，并且跨越了生物学和物理学的鸿沟，本文给出癌的定义，并且说明它适用于所有疾病，也包括衰老。

二、关于统一的场

统一场结论：统一场场强H′等于“广义密度”ρ′对于时间的变化率。

即H′=dρ′dt，简称第二变化率。

即H′=dρ′dt=m+x+y+zt，（ρ′=F（m，x，y，z））。

当mt=0时为引力场、电磁场，不为零时既是弱、强相互作用场。

“广义密度”ρ′中的质量不随时间变化时为引力场或电磁场，而引力场是三维空间的波动，质量不随时间变化为常数即构成宇宙常数。引力场是原子以球面（以球面模型为例）的结构波动的在宏观上的集合作用产生，也就是电子与原子核守恒时形成原子时的概率性波动而产生。正是这种波动很弱，因此引力场的量值极小。液氦因温度极低，造成这种波动消失，即引力场消失（或说减弱）而产生超流现象。这就是引力场的實质。

从这里可以看到广义密度的被“压缩”产生电磁波的纵波。同样原子核质量结构的变化必然产生其广义密度层次的场，即强相互作用。

这里要特别指出的是当mt项不等于零时，就真正进入到多维时空，即质量随时间的变化是进入更高维空间的入口。这才是相对论发现高速运动的物质质量随时间变化的真正意义，当质量随时间变化时，给我们一条质量数轴，形成独立于三维空间以外的质量维即第四维。

他说：“我的工作是一种自以为是的精神，我的工作是一种形式，我的工作是一种节奏，我的工作是一种新的精神，我的工作是一种绝对的精神，我的工作是一种伟大的变革，我的工作是一种相对的精神。”。作为一个不可分割的整体，完全的目标和前面的经验，作为一个不可分割的整体，一个绝对的公式，一个相对的限制和相对的杰拉尔。帕拉弗拉斯·查夫：埃斯帕绝对，埃斯帕节奏，梅卡尼卡，相对。这项工作提出了一个概念性的阐述，不涉及数学形式主义，对空间和时间的思想，从牛顿力学，这是建立在一个绝对空间的概念，直到爱因斯坦的相对论带来的巨大转变。我们强调哲学上对这个完全客观的绝对空间的概念的批判，在任何经验之前，以及对绝对运动概念的物理反对如何导致狭义相对论和广义相对论的形成。如果说牛顿力学与相对论的区别在于物质运动的高速与低速，那么统一场与现有物理理论的区别在于质量是否随时间变化，当质量不随时间变化时为常量，就是我们的现实三维空间，即四维时空。而当质量随时间变化而产生强相互作用的场时，就进入到多维时空。夸克已经进入四维空间或说进入五维时空。应该说对各种夸克的变化和描述就已经是在说明质量这个第四维的变化了。同时也说明夸克是区别三维空间的四维空间的质量。

本文把质量与三维空间命名为四维质量空间，与时间构成五维质量时空。

从统一场与第一变化率的关系可以推论出：统一场场强等于能量对于时间的二阶变化率。

即H′=dρ′dt，简称第二变化率。

既然本文给出的是统一场结论，那么它一定包括电磁场场强，也就是统一场场强H′用电磁场场强H代入第二变化率应该成立，经推导量纲完全符合ISO标准。（注二）即：