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时空可变系多线矢物理学简介

（中国科学院力学研究所吴中祥）

摘要：在“相对论”所表明的，高速（三维空间速度与真空中光速相比，不可忽略）运动物体必须由4维时空矢量表达，非惯性牵引运动系必须计及时空弯曲的基本特性，创建了客观存在的各种时空可变系多线矢的确切表达及其代数和解析演绎矢算法则.4种自然力中的引力和电磁力都是4维时空1线矢力，强力、弱力都是近程的高次、线的多线矢力，并给出了它们运动规律的确切公式.纠正了现有理论因尚无高次、线的多线矢的确切表达，及其代数和解析演绎矢算法则而产生的一些现有流行的错误以及由各类多线矢“相宇”统计导出的“最可几分布函数”作“波函数”，排除本身就不能自圆其说的所谓“波、粒二象性”观点而造成的一些现有流行错误.而对现有理论，进行改造与发展的时空可变系多线矢物理学，解决了现有理论尚未，或不能，甚至，错误的，诸如：统一场论、宇宙学、基本粒子等等问题.

关键词：时空可变系多线矢物理学；统一场论；宇宙学；基本粒子

1．创建时空可变系多线矢物理学的必要性

实验事实和相对论已充分表明：高速（三维空间速度与真空中光速相比，不可忽略）运动物体，必须由四维时空矢量表达和非惯性牵引运动系必须计及相应的时空弯曲.通常的经典物理，只是相对论在三维空间的低速(其在三维空间的运动速度与真空中光速相比可以忽略)和非惯性牵引运动系在较小时空范围内(时空弯曲的影响可以忽略)的近似.四维或更高维，时空矢量有着复杂得多的特性和规律，可形成三维空间的矢量不可能产生的各类高维的多线矢.现有理论尚无各类多线矢的确切表达和相应的矢算法则.非惯性牵引运动系必须计及相应的时空弯曲，就使得通常的矢量已不适用，现有理论就只能采用曲线坐标表达各点的位置，失去了矢量运算这个有力的工具，使得许多有关的问题无法确切解决，甚至产生错误，因而必须创建能反映时空弯曲特性的各类多线矢物理量及其矢量运算的物理学.

量子力学、量子场论都是按物质具有“粒、波二象性”，并采用相应的所谓“波函数”表达各运动态，再由波函数特性而产生的算符，建立运动方程，类比经典力学三维空间的正则运动方程，建立量子力学.

狄拉克考虑到三维空间的薛定谔方程不满足相对论，而利用六个四行四列的厄米矩阵使其形式上符合于狭义相对论.或由所谓“二次量子化”，推广到4维时空的，相应拉格朗日(Lagrange)量和规范场理论建立起量子电动力学、量子场论.利用各种对称性，研讨各粒子相互作用的特性和变化、发展的规律.但是“单个粒子既是粒子又是波”的这种观点本身就是无法自圆其说的矛盾，由此引出的“波函数”的本质就始终没有弄清楚，并导致量子力学、量子场论中，把导出的“测不准关系”错误地当作单个物质粒子具有所谓“不确定性”，把多种不同粒子的几率分布必然的关联性而产生的“纠缠”，错误地当作粒子有“相互感应”，等等观念，都存在严重不符合相应的客观实际、不符合数理和逻辑的一系列引起争论的错误认识，还因此而导致哲学上关于“因果论”、“决定论”等一系列错误.

虽然早有将微观粒子的“波函数”解释为：“在已知时间和地点找到该粒子的机率”，提出了量子力学、量子场论应是对大量微观粒子的统计描述的正确观点，但由于通常的统计力学和通常的量子统计力学都只是三维空间相宇的统计，其最可机分布函数是不显含时的，都仍不能对“波函数”作出具体的说明，因而必须创建能具体说明和解决有关问题的统计力学.

2．时空可变系多线矢物理学的创建

按相对论将三维空间的各种1-线矢物理量扩展为以四维时空的闵科夫斯基矢量表达质点的位置为基础的四维时空各相应的1-线矢物理量.在不同牵引运动系间的变换就是由四维时空牵引位置1-线矢方向余弦组成的矩阵，而通常由四维时空牵引速度1线矢方向余弦组成的矩阵表达的所谓“洛伦兹变换”只是其惯性牵引运动条件下的简化特例.也正因如此，由通常所谓“洛伦兹变换”就不能解决非惯性牵引运动的问题.

创建由扩展定义的叉、点乘积以及旋度、散度，形成各种四维时空1-线矢物理量的各种相应更高次、线的高维多线矢物理量，而且为了矢量地反映非惯性(即有力作用的)牵引运动，有弯曲特性的黎曼(Riemann)时空，创建以“牵引位置1线矢各方向余弦表达的变换矩阵”表达的可变基矢系.由此导出各次、线多线矢和它们的微分、时间导数、偏微分和相应各种积分以及各矢量场的梯度、散度、旋度等等的表达式，就演绎矢算地具体表达出黎曼时空的时空联络系数(黎曼-克利斯托夫(Riemann-Christoffel)符号)、度规张量、曲率张量等，以及相应的物理量的时空弯曲特性.而能确切表达，并演绎矢算地研讨包括惯性和非惯性牵引运动系，各种速度、变速度的实物粒子、光子以及各种场的运动.其在惯性条件的特例，就简化为狭义相对论的相应结果.其在低速（三维空间