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中英双语论文:时空波动理论与非线性波动方程设计
TheoryofSpatiotemporalFluctuationsandDesignofNonlinearWave
Equations
摘要/Abstract
中文:
本文提出一种基于时空量子化假设的革新性理论,将空间本质定义为光速传播的
高能驻波系统,时间维度则源于波动的离散相位计数。通过推导非线性波动方程,
实现了广义相对论与量子力学的初步统一。理论预言了普朗克尺度下的空间共振
效应和黑洞奇点的拓扑相变特性,为量子引力研究提供新范式。
English:
Thispaperproposesagroundbreakingtheorythatinterpretsspaceasa
high-energystandingwavesystempropagatingatlightspeed,whiletime
emergesfromdiscretephasecountsoffluctuations.Byderivinganonlinear
waveequation,webridgegeneralrelativitywithquantummechanics.The
theorypredictsPlanck-scalespatialresonanceandtopologicalphase
transitionsatblackholesingularities,offeringanewparadigmforquantum
gravity.
关键词/Keywords:
时空量子化/SpacetimeQuantization,波动-物质对应/Wave-MatterDuality,
拓扑奇点/TopologicalSingularity,量子引力/QuantumGravity,普朗克尺度
/PlanckScale
1.引言/Introduction
中文:
当前理论物理面临两大挑战:一是时空量子化机制的缺失(如圈量子引力与弦理
论的维度冲突),二是时间箭头的起源不明(如惠勒-德维特方程的时间冻结问
题)。本文通过将时空建模为能量密度ρE=c5/(ℏG2)ρE=c5/(ℏG2)的驻波系统,
自然导出离散时空度规,并解决时间方向性问题。
English:
Modernphysicsfacestwokeychallenges:thelackofaspacetimequantization
mechanism(e.g.,dimensionalconflictsbetweenLQGandstringtheory)and
theunclearoriginoftime’sarrow(e.g.,thefrozentimeproblemin
Wheeler-DeWittequation).Bymodelingspacetimeasastandingwavesystem
withenergydensityρE=c5/(ℏG2)ρE=c5/(ℏG2),wederivediscretespacetime
metricsandresolvetemporaldirectionality.
2.时空波动模型/SpatiotemporalWaveModel
2.1基本公设/Postulates
中文:
①空间由波动方程∇2Ψ−c−2∂t2Ψ=ρEΨ∇2Ψ−c−2∂t2Ψ=ρEΨ描述;
②普朗克长度lp=ℏG/c3lp=ℏG/c3为基态波长;
③空间扩展为波包叠加L=∑n=1Nlpei(knx−ωnt)L=∑n=1Nlpei(knx−ωnt)。
English:
①Spaceobeysthewaveequation∇2Ψ−c−2∂t2Ψ=ρEΨ∇2Ψ−c−2∂t2Ψ=ρEΨ;
②Plancklengthlp=ℏG/c3lp=ℏG/c3istheground-statewavelength;
③Spatialextensionarisesfromwavepacket
superpositionL=∑n=1Nlpei(knx−ωnt)L=∑n=1Nlpei(knx−ωnt).
2.2时间的量子起源/QuantumOriginofTime
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