消弭相对论与量子力学矛盾的统一机制或被找到

消弭相对论与量子力学矛盾的统一机制或被找到

——长沙市地方志学会会长王习加博士发现宇宙连续统理想模型

宇宙连续统是由王习加独立研究提出的一种物理学和宇宙学基础理论。2018年以来，他先后在国际学术期刊发表多篇相关学术论文，建立起宇宙连续统公理体系，并提出了黑洞坍缩和奇点喷发的“镜像反转定理”。

日前，宇宙连续统理论再获突破性成果。王习加完成了《基于宇宙连续统理想模型的宇宙和物质结构统一机制》一文，并于2024年6月28日在Preprints.Org预印本平台首发。该文消弭相对论与量子力学之间的逻辑矛盾，实现了现代物理学基础的统一。

1687年，牛顿《自然哲学的数学原理》出版，他用运动三定律和万有引力定律实现“天上”与“地上”物理规律的统一，建立起经典物理学基础理论。

二十世纪初，为化解经典物理学危机，普朗克和爱因斯坦分别创立量子理论和相对论。不料，这两大现代物理学支柱理论却互不兼容。相对论和量子理论分别适用于宏观和微观物理现象，使得物理学又形成宏观与微观理论的分裂局面。

为统一现代物理学基础，从上世纪20年代开始，爱因斯坦毕其后半生致力于“统一场论”研究，但无果而终。他留下一句名言：“在没有找到统一场之前，在我看来就没有真正的物理学。”

其后，圈量子引力论、弦理论等都试图建立“大统一理论”。“大统一理论”成为全世界科学家所追求的科学“圣杯”。

王习加的研究是从数学连续统展开的，所以他把自己的理论称为宇宙连续统理论。

连续统原指连续不断的实数集。实数集即直线上点的集合。直线是一维连续统，平面是二维连续统，空间是三维连续统。在广义相对论中，时空是融合一维时间和三维空间的四维连续统。

1874年，康托尔猜测在自然数集基数和实数集基数之间没有别的基数，这就是著名的“连续统假设”。1900年，在巴黎第二届国际数学家大会上，希尔伯特根据十九世纪数学研究的成果与发展趋势，提出了23个问题，史称“希尔伯特数学问题”。而“连续统假设”赫然被列为第一问题。

“连续统假设”本质上是无穷大问题。数学中存在两种无穷大思想，一种是潜无穷思想，一种是实无穷思想。潜无穷指无穷是潜在的而非实在的。实无穷指无穷是完成了的实在的整体。微积分属于潜无穷理论，集合论属于实无穷理论。

然而，王习加在研究中发现，无论是微积分还是集合论，现有无穷大理论都无法清晰地构建宇宙连续统。

2020年6月6日，时任国际全局优化学会主席谢尔盖耶夫给王习加发来电子邮件，介绍了由他自己首创的Grossone方法，并附上了4篇论文。该邮件意外地为宇宙连续统研究送来了新的数学工具。

受到Grossone方法的启发，王习加很快发现了集合论的一个“连续统悖论”：要么点是有大小的，要么点与点之间是有距离的，否则连续统与可列无穷大的基数相等。“连续统悖论”表明，“连续统假设”不是证明和证伪的问题，而是集合论中关于连续统“稠密无洞”的证明不能保证实数轴的连续性。

根据数学的一致性要求，点是没有大小的，故在实无穷理论中，点与点之间是有距离的。“连续统假设属于潜无穷思维，而集合论属于实无穷理论，这本身就是个逻辑悖论。”王习加说。

为了解决连续统问题，王习加建立了“相对连续统”概念：若集合中任意两个相邻元素之间的距离均小于或等于某个计量单位，则称该集合相对于该计量单位为连续统。

王习加表示，该定义实现了潜无穷、实无穷和有限数理论的统一，相对连续统既可以是无穷集合，也可以是有限集合。康托尔基数理论中的连续统可视为绝对连续统，或相对连续统的极限形式。

所谓宇宙连续统的理想模型，是指任何宇宙系统都是由相对于玻色子能量波波长的存在连续统及其维度连续统构成的连续统。这里所说的任何宇宙系统既包括宏观系统，也包括微观系统。这意味着该模型实现了宏观与微观物理理论的统一。

该模型为物理学和宇宙学的基本问题提供了新视角。首先，它阐明了玻色子在基本相互作用中的物理机制。其次，它重建了关于宇宙和物质结构基本单元的认识。再次，它更新了关于存在形式与存在维度的固有观念。第四，它还原了量子力学中波函数坍缩的因果性真相。

在这项研究中，王习加创设相对连续统，找到了宇宙连续统的数学工具；提出暗粒子假设，填补了最小存在量粒子的空白；发现新等效原理，弥合了物理学基础内部的分歧；建立理想模型，揭示了宇宙和物质结构深层本质。

论文链接：https://doi.org/10.20944/preprints202406.2046.v4