量子理论与相对论统一的基础

摘 要：量子理论与相对论统一的基础是四维空时理论。现代物理学之所以不同于古典物理学，就在于四维空时理论。量子理论与相对论中那些不同于古典物理学的特点也在于四维空时。一切物体都是四维的，高速运动物体的位置不是仅仅在三维空间的一个点，而是在四维空时的一段线段，其运动的轨迹不仅仅是一条线，而是一个面。低速运动的物体在四维空时中时间一维的位置及运动轨迹微不足道。

关键词：量子理论；相对论；四维空时；运动轨迹

中图分类号：O413 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.044

1 四维空时

现代物理学之所以不同于古典物理学，在于四维空时理论。古典物理学是三维空间的物理学，而现代物理学是四维空时的物理学。如果不理解四维空时，那对相对论与量子理论的认识也只能停留在“知其然”的阶段。

理解狭义“相对论”的关键在于，同时发生在宇宙的两个不同地方的两个事件，其同时性是相对的。这与古典物理学中的绝对的同时是不同的。绝对的同时是指在无穷小的同一时间，但无穷小是不能单独存在的，因而无穷小的时间也是不能单独存在的。相对论中的相对的同时是大于无穷小的同时。也就是说，是处在大于无穷小的同一段时间。当然，其长度也只能用微分来计算。这是真实的同时。这一段时间的长度，也就是在过去、现在、未来的三段时间中的“现在”的时间长度。正因为“现在”有一定的时间长度，所以才有四维空时。在四维空时中，时间一维的长度也就是“现在”的长度。……