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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