1.媒体来源:
外媒 Phys.org
2.记者署名:
Rod Boyce
3.完整新闻标题:
New theory proposes time has three dimensions, with space as a secondary
effect
4.完整新闻内文:
根据阿拉斯加大学费尔班克斯分校一位科学家的最新理论,时间,而非空间加时间,可能
是所有物理现象发生的单一基本属性。
该理论还认为,时间有三个维度,而不仅仅是我们所经历的单一维度——持续向前推进。
空间则作为一种次要的表现形式出现。
“这三个时间维度是万物的主要结构,就像画布一样。”阿拉斯加大学费尔班克斯分校地
球物理研究所副研究教授 Gunther Kletetschka 说,“空间仍然存在于其三个维度中,
但它更像是画布上的颜料,而不是画布本身。”
这些想法与普遍接受的物理学存在显著差异。普遍接受的物理学认为,单一的时间维度加
上三个空间维度构成了现实。这就是时空,一个多世纪前发展起来的概念,将时间和空间
视为一个实体。
Kletetschka 的六个总维度(时间和空间的组合)的数学公式,可以让科学家们更接近于
找到宇宙的单一统一解释。
除了我们日常向前推进的维度之外,时间维度很难理解。理论物理学家提出了许多变体。
Kletetschka 的研究于 4 月 21 日发表在《物理科学进展报告》上,为理论物理学家对
非主流物理学主题的长期研究增添了内容。
他写道,他的三维时间数学框架改进了其他人的提议,因为它能对已知的粒子质量和其他
物理性质进行可测试的再现。
“早期的三维时间提议主要是数学构造,没有这些具体的实验联系。”他说,“我的工作
将这个概念从一个有趣的数学可能性转变为一个具有多个独立验证通道的物理上可测试的
理论。”
该理论可以用来预测目前未知的粒子性质,并有助于探索质量的起源,最终帮助解决物理
学中最大的问题之一。
什么是三维时间?
三维时间是一种理论,其中时间,像空间一样,具有多个独立方向——通常被想像为三个
时间运动轴,其概念类似于空间的 X、Y 和 Z 轴。
想像你正在一条直线路径上行走,向前移动,因此体验着我们所知的时间。现在想像另一
条穿过第一条路径,向侧面移动的路径。
如果你能踏上那条侧面路径,并停留在“正常时间”的同一时刻,你可能会发现事情可能
会略有不同——或许是同一天的不同版本。沿着这条垂直的第二条路径移动,可以让你探
索那天的不同结果,而无需像我们所知的那样在时间上倒退或前进。
这些不同结果的存在是时间的第二个维度。从一个结果过渡到另一个结果的手段是第三个
维度。
Kletetschka 表示,他的理论克服了早期基于传统物理学的三维时间理论的一些问题。
例如,那些早期理论描述了多个时间维度,其中因果关系可能不明确。Kletetschka 的理
论确保即使在多个时间维度下,原因仍然先于结果,只是在更复杂的数学结构中。
在三维时间中,一些研究人员,尤其是南加州大学理论物理学家 Itzhak Bars 认为,第
二和第三维度在极端能量水平下会变得明显或展开,例如在早期宇宙或高能粒子相互作用
期间。
大一统理论?
Bars 和其他理论物理学家认为,对三维时间理论的追求是帮助回答一些困扰科学家的重
大物理学问题的途径。
Kletetschka 的方法甚至可能帮助解决所有未解决的物理学挑战中最宏大的问题:将量子
力学(粒子在最小尺度上的行为)和重力统一到单一的量子引力理论中。
量子引力理论可能导致或成为宇宙的大一统理论——所谓的“万有理论”。这个难以捉摸
的统一理论将统一自然界的四种基本力——电磁力、强核力、弱核力和重力。
粒子物理学的标准模型统一了前三种力。重力则透过阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论来
解释。
两者互不相容,因此物理学家一直在寻找那个“万有理论”来统一它们。寻找粒子质量的
起源是这项追求的核心。
Kletetschka 相信他的三维时间理论可以提供帮助。他的框架精确地再现了已知的电子、
μ子和夸克等粒子的质量,并解释了这些粒子为何拥有这些质量。
“统一之路可能需要从根本上重新考虑物理现实本身的性质。”他说,“这个理论展示了
如何将时间视为三维,透过一个连贯的数学框架自然地解决多个物理难题。”
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https://phys.org/news/2025-06-theory-dimensions-space-secondary-effect.html
6.备注:
https://www.worldscientific.com/doi/epdf/10.1142/S2424942425500045