Mr Jupiter：再问“类弧子结构”

Arcman

Jupiter123 发表于 2020-11-1 06:29
感谢Acrman先生的耐心指教，能够深入浅出的阐述，真的是受益匪浅。我想在接受了弧学的基本理念，了 ...

先生过奖。  结伴而行，喜欢就好。

Jupiter123

喜欢，读到如此自然而深刻的思想，如饮佳酿！

Arcman

Arcman 发表于 2020-11-1 16:23
简而概之：

弧原理的方法论，包括：

PS:
聊几句“基本力”及相关。


一、基本模式：
基于类弧构造原理，寻常世界的物质形态其系内基本相互作用模式分七种：

1、磁-电作用
2、电-光作用
3、光-电作用
4、电-磁作用
5、光作用
6、磁作用
7、引力作用

上述几种作用模式，在现实物理世界中均已广泛应用。譬如切割磁力线的发电原理（磁-电效应），氧化、燃烧等（电-光效应），光线照射在金属表面时的光电效应（光-电效应），信息交流的电磁传播（电磁效应），激光（光作用）和磁铁（磁作用）等等。

这些作用在弧学表述中就是能量转化的对应性，或说弧旋（线）的区间特性。放在寻常物理世界，等价于物理描述中的所谓“基本力”，诸如日常经历的各种力学现象，如今被归纳为的四种基本力（引力、弱力、电磁力、以及强核力）等。

进一步细分的话，光作用和磁作用其实并非同属于其它四种基本的作用模式。光作用和磁作用本质上是一种场效应，或说是场的自互作用，属于非时空性效应，可称之为静作用模式或场模式。而其余四种作用就是交互作用，属于时空性效应，对应地可称之为动作用模式或力学模式。

动作用的模式基础基于弧旋。静作用的模式基础基于弧线。而现代科学中，通常是把这两类不同的模式归结于同一理论基础之上的。譬如：光的本质是电磁波。

上述作用模式都局于系内，所谓的短程作用，而具有显著长程作用的引力不在此列。


二、引力：
引力的特殊之处在于它的系外或系间关联效应。具体地说，就是两个物质质点之间的交互作用。

1、引力（线）的几何特征：
实现引力作用的基础是能量的场效应。引力在质点间相互关联的连续空间中的传播路径，其几何学特性而言，必定也是弧旋（线）性状的。现代天文学所描述的引力弯曲并非是被所谓的大质量物体给“拉”弯的，而是因由它原本的旋曲性。

2、引力作用是微弱的：
因为实现引力传导的“载体”或“介质”是能量自身。也因此，引力传导也是量子化的。所谓的大质量物体，本质上是巨弧簇构造，具备着多重的弧合可能，度量系统间弧合多重性的日常用语就是引力的“大小”。也就是说，决定引力大小的本质并非物体的单纯性尺寸，而是其对应弧簇构造的纯度。例如：中子星，其引力强度要远高于同样尺寸的普通恒星。

在倍率规范下的两个质点之间的引力作用，其经典的基本力学描述：

宇宙中每个质点都以一种力吸引其他各个质点。这种力与各质点的质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
Every particle in the universe attracts every other particle with a force that is directly proportional to the product of their masses and inversely proportional to the square of the distance between them.

— 艾萨克·牛顿，自然哲学的数学原理

表述公式：

                               
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Arcman

在相对性原理的语义条件下，描述物体运动的物理量是“速度”，谈速度就离不开“参考系”。

这就产生了两种情形：


一、时间相对性：

一切物体相对于时间皆“不动”。

也就是说虽然物体的各自速度不同，但以时间做为共享“参考系”时，他们之间毫无差别，“集体”速率皆为零。换言之，无论物体的运动状态如何，各自速率怎样不同，它们都在时间上是“同步”的，谁也不能跑到时间的前边，或者落在时间的后边。这就是所谓“惯性系”，即我们习惯了的日常时空。对应性的物理理论即经典物理学。

时间相对性指的是万物运动不存在物理属性上的差分性。也就是说，“地球钟”里的事物所遵守的物理定律和“宇宙钟”里的事物所遵守的物理定律一样。物体只有“超出”了时间，物理定律才失效。时间相对性投射在空间时，就是物体各自速率的等效性。换个说法，就是当以空间为共享“参照系”来考察时间相对性时，一切物体为了追赶时间“步伐”而强制性调节各自步伐“大小”的结果，即“速率”。时间的步伐即时间间隔，物理学中的时间单位，诸如“秒”、“年”等。其步伐大小即空间间隔，诸如“米”、“英里”等。

一切“钟表”参考系里的“时间间距”和“空间间距”两者之间是怎样的关系呢？

麦克斯韦对此做出了贡献，从他描述电磁现象的方程组中无意间“算”出了二者之比的极限比值，等于C，即“光速”。也就是说，麦克斯韦发现了一切事物相对于“一个”时间而言各自步伐“快慢”的可调整性有某个极限（值）。它一个普适性物理常数。任何物体速度一旦超过了它，就意味着“跑出”了时间及其限定性，不再守规矩，可以自由自在地裸奔了。但愿如此！

物体运动的速度其实是空间性状相对于同时性的适配度，其适配极限是所谓的“光速”。


二、空间相对性：

一切物体相对于空间皆“互动”。换言之，互为参考系的物体，其一必定“不动”。

当抽离开时间相对性（或说“同时性”）的条件下，物体与物体之间就构成了相互参照系，也即相对时空。早前的惯性系也因而被改头换面地变成了相互参照系中参与方之其一。说白了，就是换了把描述速度的“尺子”。把之前同时性提供的小尺子，换成了空间性等效的大尺子——光速。

这一换可不得了，把人类习性所依赖的天地同常性打了个鸡飞狗跳。日常中，人们透过物质的空间属性来比对同时性，进而获得物质存在差异性的体验和认知。小尺子丈量大家伙容易了解事物的可分性。现如今，大尺子折算小家伙就有点懵圈了。这类似于数学上的自然数和分数，1、2、3……看上去简明直观，1/C，2/C， 3？C……，这几分之几的算法，感觉上就烦乱。因为它有悖常理。这就是爱因斯坦相对论。

其实，换成大尺子并非真的把时间打飞了。只不过是更粗略和繁琐罢了。因为，我们已知光速不过是个惯性系内的时空极限比值。本质上，光速空间所对应的还是时间。换言之，把事物之间的比对条件，从时间为基本参考系转换成了以特定时间间隔所对应的那个最大空间展量为参照系而已。在这样的规度下，一切都仿佛“游离”出了时间，只能相对比对，且供奉光速为其北了。

由于空间原本就是分立的，或说扭曲不一的，在强行塞入光时空后，被暗藏其内的惯性给活生生地“捋”成了等效性，进而获得了相对时空的可比性。其结果，把物体自身连带的惯性速率时空扭扯的也变了形。这种拧巴的时空被现代物理学称之为“时空连续体”，它也是相对论性悖论的因由所在。

相对论性处理事物的好处在于可以较简洁地比对彼此作用物体之间的关联状态并定量化的进行物理描述。然，其实用范围依旧不可超越同时性的界定，否则，将破环其假设基础上的逻辑自洽。

由此可见，物质世界之所以可以采取两种时空模式加以描述，其实都是为了在实用中消除或回避那个可恨难缠的“无限性”。道理很简单，物质有限性在逻辑上不允许产生出无限性。一旦“无限”，数理工具连同其基础势必倾盘。


综上所述：

时间是自然之绝对性的表征形式，空间是自然之相对性的表征形式。时间和空间是平直且不可拆分的。

Arcman

聊几句“点时空”和“场时空”。


人眼的时间和空间究竟是怎样的？

在经验和常识中，万事万物都离不开时间和空间。一切物质运动，都是以时间为其绝对“参照”，空间是其相对“参照”的。若是没有了时间和空间，必将一切归零，宇宙消无。

好了，既然时间和空间如此重要，若是整明白了它们，不就万事大吉了吗？

是的，的确如此。根本上看，人类所习惯的这个平凡的时间和空间其实换个称谓更容易理解——即质点时空，或说点时空，与其相互对应的称谓是系统时空，或说场时空。

要注意，两者看上去是一家子，其实完全不同，有如下几点主要区别：

1、形态：
点时空是发散的，或说开放的。
场时空是内敛的，或说闭合的。

2、情态：
点时空是动态的。
场时空是静态的。

3、基态：
点时空的基态是物质。
场时空的基态是能量。

4、系态：
点时空系内是弯曲的。
场时空系内是平直的。

5、关联态：
点时空的时间和空间是可拆分性的。
场时空的时间和空间是非拆分性的。

6、维度：
点时空的基本维度是四维。
场时空的基本维度是三维。


分述如下：

一、点时空：

简单地说，就是最简明的“四根儿系”的时间和空间框架，也即一维时间 + 三维空间。它太过平常，在此不赘。也没必要考察“五根儿系”，“十根儿系”之类的烧脑清虚。就重点解析一下“四根儿”为什么是四根儿就可以了，反正其他的“根系”都源出于此。

至此，其实谜底已经出来了，简析几句做个引导。

任意的一个“点”存在，看上去都有自己的三维，但缺乏自己的时间维。如果把“点”与“点”进行相互比较时，除了比“大小”，没办法比（时间）长短，不是吗？这显而易见的既不（知觉性）全面也非（体验性）真实。

为了能够比出个“长短”，就需要再引入一个更大的“点”，拿这个被引入“点”自己所属的空间三维中的一条作为相互对比的“点点”们的参考基线，这就是相对时间。

譬如地球，地球上的事物就好比是需要相互对比“长短”的各个自由点。我们知道，地球时是以转一圈为划分的。因此，地轴就是一切地球上自由点的时间基线，而地轴也不过是地球自属空间三维中的一条而已。

以此类推，要想比地球与其他天体之的相对“长短”，就得再引入一个更大的“点”进来，例如太阳、银河系等等。

沿着这条逻辑思路推下去，一直可以走到“点”世界的尽头，点世界的极大初是宇宙的“边儿”，例如宇宙背景辐射；其极小处是天然原素的“仁儿”，例如基本粒子。至此，点时空再也找不到可以借用的“点”了，混到了英雄无用武之地，闯荡江湖几百年，挺累了，也该着洗洗歇班了。


二、场时空：

随着点时空系统的逐级放大或缩小，人们日渐发现：时间好像还是刚直不阿，空间却慢慢变得越来越弯了。

这说明了什么？一句话：点时空原本就是弯的！

谁把空间弄弯的？也是一句话：能量作用。

宇宙中，除了物质就是能量，或者说，宇宙是由能量和物质组成的。

描述物质存在性状的，就是人类传统上使用已久的点时空。人类科学把点时空的应用推升到了极限，最终刨出了两大精彩理论——相对论和量子论。

但关于能量，科学至今仍未找到合适的时空方式，依旧沿袭点时空的方式处理着能量性状。不赘。

可惜的是，明明科学实践在千万次证明着能量是“段儿”不是“点”，可习惯了点时空的学家们，偏偏是爱咋咋地，爷们儿就是“不待见”！你能（量）你的，我就是死磕把爷套牢的“点”。说起来也是，长期以来，人类开发出了与点时空配套的数理工具一大堆，处理起来“日常”现象，几乎得心应手，颇为奏效。实在是没理由扔旧寻新哦，更何况，如果扔了旧，岂非自己亲手把自己也一同给扔了吗？使不得！

所谓的场时空，不过是用来描述能量性状的新式武器而已。


理解场时空，就必须首先了解时间和空间的真实关系。时间和空间的关系前面和其他讨论中言其甚多，简言之，时间和空间是一对永恒连心连体的难兄难弟，它们一同“出生”，也一同“消亡”，任何一方都不可能单独面世或独活。换句话说，自然界既没有孤独的时间，也没有孤独的空间。

这样看，时间和空间就好似某种奇特的“互联态”，既相互不同，又彼此难分。就称之为“时空”吧。为了避免混淆，与赋义完全不同的广义相对论中的那个“时空连续体”区分开来，权且加个字，称作“弧时空”好了。

弧时空是关于场时空系统内部情态的表述，或者说是“站在”时间和空间上观看系内状态时的“坐骑”。

弧时空由场时空生成和决定。
弧时空是场时空的结构属性。
弧时空不等同场时空。

弧时空本质上是场时空的场效应，或效应场。


弧时空描述的是场时空的连续性，也就说弧时空是由场时空构建的某个“通场演员”——最小单元（能量元 = 能量量子）所规矩着的，所谓的量子效应。单一的弧时空可以被想象成前面讨论到的点时空。弧时空也是由多层的单一能量量子各自的弧时空所级联而成的，所谓的级联效应。弧时空本身是“平直的”，但处于级联态时，弧时空则是弧旋的。换言之，组成弧时空的每一个量子效应场彼此都是不一样的。这些差异性反映出的是弧时空的连续性，或说旋性。

所谓旋性，其实是由单一量子效应所对应的各自占位性所导致的。泡利不相容说的是“电子”，其实能量元（能量量子）也一样，其系内“轨道”也是互不兼容的，这也恰恰是电子自选的原因所在。

弧时空是弥散的，它没有任何“实在性”的质点。看上去它“空无一物”，走进去就幡然旋飞。例如：切割磁力线发电。

弧时空是有限的，它随着场时空的存在而存在。例如某个具体的原子分解了，其级联弧时空所对应的那个“电子”也不复存续。

弧时空是多样的，假如有一个光源能够把弧时空照射在一个屏幕上，它的投影就是点时空条件下的平凡时空。

单一弧时空的时间点“决定”空间域，复层弧时空的弧时空被系统能级多决定。

单一弧时空的时空比值是常数，即寻常物理学中的光速。复层弧时空中的时空比是相对数，最大比值是相对性“常数”，即重力加速度G。


差不多了吧，今天就到此。
FYI

Arcman

每个人看世界的“立足点”不同，其感觉也将不同。

在点时空观念的眼里，他活在其它属时空的“内部”。
在场时空观念的眼里，他活在其自属时空的“边界”。


时间和空间不是物质一样的“实体”，它是宇宙存在的一种天然属性。这种属性投射在物质就是所谓的“点时空”，投射在能量就是所谓的“场时空”。

想象一下元素中的粒子自旋。把自旋粒子放大到能装进去一个人，体会一下那位坐在里面的先生对于其所经历的时间和空间的感受，就容易理解了点与场的时空差异性了。

再结合另一个例子来看，比如地球。地球有静止轨道，超过它将会飘逸离飞而去，低于它将会滚坠冲下而落。无论物体长短大小，或重或轻，要想呆在轨道，只求速度正好。为什么呢？因为轨道那里就是地球自属时空的边界地带。对于那些满天旋飞的人造卫星而言，地球就是其点时空的场时空。也就是说，对于卫星的“感觉”而言，它是处于沿一个方向的直飞状态；对于轨道内（外）的“感觉”而言，卫星是处于不断变向的绕飞状态。

在卫星处于低速状态下，虽然卫星和地球都在遵守着各自系统的自属时空节律，但感觉和习惯上仍旧会忽略不同系统间自属时空节律的差异性，被认为是“同步”的，或说近似同步。在卫星速度足够高的条件下，系统间的时空节律之差异就会变得突出了。如何协调和比对系统间各自时空节律的这些差异呢？或者说如何在“等效原则”下技术性的处理系统自属时空节律之间的效应性变换？目前而言，广为接受和被采纳的科学方法即爱因斯坦提出的相对论。

现代星际探索中的变轨飞行，其实就是场时空的相互转换过程。“同一个”点时空在不同的场时空作用中，其自属时空性状也是不一样的。简单地说：点时空就一个跟谁变谁的主儿，无论跟谁它还是它。这种“质点”自属时空性状的因应性改变，就是“点”和“场”之间的时空效应，也即时间和空间的相对性效应。

由此看来，自然本体并非复杂，是人类想多了，或说我们了解它的方法不够敞亮，不够爽，甚至是错了也未觉察。


让一个脑袋“自主”地想和“租赁”一个脑袋来想，置身同样的宇宙，其精神天地的景观效应也该不同吧？！

Arcman

用脑子去思考什么是一回事，脑子怎么来思考是另一回事。前者指的是脑功用，是人意；后者指的是脑效应，是天意。

换言之，脑本能源自生物本性，本性源自天然。
简言之，本性决定本能，本能决定意识。

人类思考问题时的意识模式，原则上可分两类：直觉或非自觉。

本能是直觉的天然基础。直觉是原始的、原发的、简明的、初级和经验的。
直觉是非直觉的人性基础。非自觉是衍生的、继发的、繁杂的、训练和逻辑的。

对于脑生物而言：

直觉是本性，非自觉是本能。

Arcman

一例而发：

关于世界的自然图景，人类从自我为中心的“地心说”，逐渐转换成“日心说”，再后迄今的“无心说”，……。人类一路找“点”找得很辛苦！

“点”的原概念伴随着人类由来已久，根深蒂固，且不断被意识所丰富和强化，尤其是被人们广为接受的成功且庞大的局域性理论——科学体系——所加持着，“点”俨然变成了人类的意识图腾和精神禁忌。谈虎色变，讳“点”必诛……

然而，“点”是实在的吗？“点”是自然存在的本体形式吗？换言之：“点”真实吗？

Arcman

再次啰嗦：


人们常常把“实在”等同于“真实”，其实不对，真实的东西并非是实在的东西。比如能量。

无能则无物。

宇宙对人类而言，没有能量的宇宙就是一个真真切切的“空幻”。即便宇宙中充盈着满满的能量，在人眼里也未必就是一堆堆的“实在”。因为能量的本态几何特征是二维度的，所以，在三维度人类所认可的实在性世界中，沿着空间维度看过去，能量所展示出的“实在”特性仅仅是一些细细碎碎且各向同性的波纹而已，例如近代比较流行的“宇宙背景辐射（Cosmic Microwave Background，简称CMB）”学说；而沿着时间维度看过去，能量被最终“收缩”成了一个“点”，例如现代宇宙学中比较流行的“宇宙大爆炸（Big Bang）”学说中的那个奇点。

关于能量的实在性证明，近代科学在微观方向做了大量的“海底捞”实验。不惜重金打造设备，设法儿让粒子射流碰撞靶粒子，试图砸开原子，一看究竟。敲来砸去，其结果是把时间和空间给“拆散”开了，硬生生地把人类的信念基础——实在性——融化入了一派凌峰乱波之中，并由此总结出了能量波的时空关联特性——不正是描述概率化量子态的波函数吗？

作为一种局域性理论，量子函数看起来不错，用起来挺烦，必须玩点数学算法上的技巧才能消除鬼魅一样的无穷大问题，即重整化（Renormalization）。

虽然通过重整化处理，波函数变得实用了，但一个更深层次的问题仍旧存在，那就是：这些被人工方式乱敲乱砸出来的波，为什么不是无限发散而是有限发散的？或说为什么是可重整化的，而非不可重整化的？这个问题不解决，量子就只能停留在“半个理论”的实用性阶段。这一点看，爱因斯坦相对论倒是与之“同病相怜”。


既然人类已经把物质的“老底儿”都给砸穿了，“实在”的是否是“真实”的问题岂不一目了然了吗？谁要还想继续烦恼，没人拦着！

Arcman

把相对论和量子论糅合在一起，变成科学梦寐以求的“大统一理论”可以吗？

当然可以！

只不过会变得更加“脱离”人性，十足怪怪的，且不可能完备。因为它最简洁的描述方式将必定是11维的，也即空间10维 + 1维时间。

为什么呢？很简单。

                               
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当人们把物质作“点”看待时，这个“点”对应了能量交互作用的类弧子时空态。也就是人们“立足”在空间上看时间——一个不断周期循环的时间。这样的时空场特性必定是：三维空间 + 一维时间 = 平常时空。

                               
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当人们把物质作“波”看待时，这个“波”对应了能量序贯作用的弧波子时空态。也就是人们“立足”在时间上看空间——一个螺旋开散的锥体空间。这样的时空场特性必定是：十维空间 + 一维时间 = 超弦时空。这个11维时空系中，所有空间维都是互不平行且相互旋散开来的平坦空间形式，唯独其时间维却是旋曲的。


当代弦理论工作者们正在折腾着，但愿他们成功。