物質波是時空波

物質波是時空波鄧志勇四川省樂山市希爾電子有限公司（四川省樂山市希爾電子有限公司（1030311632@）西安交通大學（dengxiaohan@）摘要：本文旨在指出,一個波函數(shù)就是對一個量子的時空糾纏及相互轉換的描述。任意表象下，波函數(shù)的實部代表空間波而虛部代表時間波，并且它們就是時空本身。時間波不受空間限制，主導了一個量子的非定域性和整體性。物質波是四維時空波且真空的基本單元是相對于觀察者靜止的四維時空元。量子的測量或相互作用的本質是時空波之間發(fā)生了一種等價于內(nèi)積運算所確定的共軛凝聚，粒子性只是對量子作位置測量或與之等價的相互作用時量子作整體性坍縮所呈現(xiàn)的定域效應。關鍵詞：時空波；時空糾纏；共軛凝聚；四維時空元。Thematterwaveisspace-timewaveDengZhiyong1andDengXiaohan21.LeshanShareElectronicCo.,Ltd.,LeshanCity,SichuanProvince2.Xi′anJiaotongUniversity,Xi′anCity,ShanxiProvinceAbstract：Thispaperaimstopointoutthatawavefunctionisadescriptionofaquantumspace-timeentanglementandthetransformationbetweentimeandspace.Inanyquantummechanicalrepresentation,therealpartofthewavefunctionrepresentsthespacewaveandtheimaginarypartrepresentsthetimewave,andtheyarethespace-timeitself.Timewaveisnotlimitedbyspaceanddominatesthenonlocalityandintegrityofaquantum.Matterwaveisafour-dimensionalspace-timewave,andthebasicunitofvacuumisafour-dimensionalspace-timeelementstationaryrelativetotheobserver.Theessenceofquantummeasurementorinteractionisthataconjugatecondensationequivalenttothatdeterminedbyinnerproductoperationoccursbetweenspatiotemporalwaves.Particlepropertyisonlythelocalizationeffectofquantumglobalcollapsewhenquantumpositionmeasurementorequivalentinteractionismade.Keywords：Space-timewave;Spatiotemporalentanglement;Conjugatecondensation；four-dimensionalspace-timeelement.1．引言大家知道，量子力學的最基本公設就是波函數(shù)公設REF_Ref96246398\r\h[1]：一個微觀粒子體系的狀態(tài)用一個波函數(shù)來完全描述，在分布的區(qū)域中找到粒子的概率為(1)這里為的復數(shù)共軛。這一公設意味著將理解為粒子在時空中出現(xiàn)的時空權重分布，這也是概率解釋的客觀基礎，這個概率不是一個純粹的數(shù)學概率，我們認為量子的行為具有物理實質。因此我們將上述觀點表達為如下的公理：任意時刻在某區(qū)域找到粒子的概率與粒子在該區(qū)域的時空權重等價，概率振幅與時空振幅等價且概率是以時空為基礎的可觀測量。事實上，無論在何種表象下，量子波函數(shù)都是一個以虛數(shù)表示時間和實數(shù)表示空間的復數(shù)，用以表達一個量子作為時間與空間糾纏的整體，以復平面中的一個矢量來表示時，該矢量向坐標虛軸和實軸的投影分別對應于時間和空間的波動強度，時空的相互轉換使其表現(xiàn)為復平面上一個旋轉的波矢。我們將在后文中指出，時間波決定了一個量子具有非定域性，正是由于量子服從空間非定域的整體性和由波函數(shù)的位相角所表征的時間與空間轉換這兩個特性，使得我們普遍將時空波詮釋為概率波。在經(jīng)典力學中，宏觀低速系統(tǒng)的時空是相對獨立的，但作為完全描述微觀體系的波函數(shù)則向我們揭示出：對于量子系統(tǒng)，即便是低速的情形，時空也是緊密關聯(lián)著的，一個波函數(shù)其實就是對時間波和空間波糾纏及相互轉換的描述，人們必須得接受一個事實，在涉及量子體系的時候，即便是低速的非相對論性體系、即使一般也不涉及慣性系之間的坐標變換，量子系統(tǒng)的時空四維特征也是不可或缺的，物質波是四維時空波。因此我們認為：真實的物理空間本質上是一個復空間。自由狀態(tài)下，即便是單粒子的量子體系都只是傳播著的時空波，量子的粒子性是量子發(fā)生相互作用或對體系實施測量時，時空波之間發(fā)生共軛凝聚后所呈現(xiàn)出的整體性，因此量子的波動性和粒子性并非是任何情況下都同時具備的特性，時空波之間的這種共軛凝聚也決定了物質粒子的靜止質量及電荷特征?；诹孔邮菚r空波的這一基本假定，真空就必須是由無數(shù)個相對于任意觀察者靜止的四維時空元作為基本單元而構成，這些時空元也構成了我們的時空坐標，物質通過它們表達其物理特性。2．量子的時空波及作為真空的時空元首先，讓我們來考察眾所周知的自由粒子的一維平面波：(2)如上所述，我們直接將波函數(shù)（一個復數(shù)）在構成的復平面中表示出來，如圖1所示，傳播的波函數(shù)實際上是一個在復平面中逆時針轉動的復矢量（態(tài)矢），即時空任意點處傳播的波可以表示為一個在四維時空中邊移動邊旋轉的箭頭。圖1波函數(shù)的時空波表示這些箭頭的各種傳播特征，費曼在其《QED：光和物質的奇妙理論》REF_Ref96246641\r\h[2]中有詳盡的描述，本文中我們著重指出，這些箭頭表達了量子就是時空本身這一物理本質。幺正演化時，在復平面中轉動的態(tài)矢的長度將保持不變，它向空間軸的投影長度，(3)即是量子的空間波，向軸的投影的長度，(4)即是量子的時間波。時間波雖然與空間波緊密糾纏，但有別于空間波的空間屬性，它處于時間維度因而不受空間限制，它具有空間非定域性，能夠完備地描述時間波的這些特征的量正好就是波函數(shù)中的虛數(shù)。在時間上的虛數(shù)至少表達了如下實在的物理性質：時間永遠和空間正交；時間總是具有轉換為空間的趨勢，即時空在正交平面的旋轉，虛數(shù)對應于該平面的旋轉。由此性質導致下一性質；一個量子的空間總是由其時間轉換而來，即物質波任意處的空間與時間存在關系確定但無空間定域的糾纏。波函數(shù)的位相表示時空波振幅在某個時刻相互轉換的狀態(tài)，它簡單地由下式確定：(5)與之對應的相速度則是時間波和空間波相互轉換的速度，即波動在時間上完成一周（在復平面上旋轉一周）所對應的速度，同時也是位相保持不變，即時的波陣面在空間中移動的速度，不妨設初始位相保持為零時的波陣面?zhèn)鞑ヒ恢艿那樾?，因而有?6)以及(7)由于相速度只是表達在復平面旋轉時位相的改變速度，因此下面我們將指出，與經(jīng)典平面波不同，時空波的相速度與傳播速度不一定相等，有靜止質量的粒子的時空波傳播速度等于粒子的運動速度。后文我們還將對時空波的相速度為的這一情形作一個深入分析。下面我們來分析量子的時間波和空間波的傳播特征，設時初始位相為零，且波前位于坐標原點，即，此時時間波的波前所對應的振幅為最大值而空間波的波前所對應的振幅為0。由相對論性關系我們有：(8)或：(9)其中(10)因此在一級近似下，波前從坐標原點傳播的位相將按如下關系隨時間演化：(11)或：(12)因此波前的傳播速度為（簡化到一維）：(13)以及波前所對應的位相隨時間的改變速度：(14)這也即是在復平面旋轉時的角速度。從以上的分析我們可以看出，由于經(jīng)典平面波的傳播速度和相速度相等，所以波前的位相始終保持不變，但時空波的波前的位相會隨時間而改變且以的速度沿軸正向作正弦或余弦波形圖，位相不變的波陣面，如波峰或波谷相對于波前以的速度后移而相對于靜止觀察者以的速度向前傳播。對靜止質量為零的粒子，因，因此按照上述計算方式極易看出其相速度和傳播速度均為光速。從本質來說，只有波達到的地方才是“粒子”能夠出現(xiàn)的地方，所以粒子的運動速度本質上是由時空的轉換速度所決定，而光的這一轉換速度為一常數(shù)。從以上分析我們看到向軸和軸分別作投影時，它的時間和空間分量在時空中呈交替轉換，因而時空波沿軸正向傳播的過程也就是量子內(nèi)稟時空的轉換過程。由（2）表示的波函數(shù)應滿足的薛定諤方程我們得到：(15)這表明一個量子體系的哈密頓量決定了時間波和空間波的相互轉化。同時，上式也表達了時間波和空間波的糾纏關系。任何波動其實都是體系某個或某些物理量的量值隨時間或空間發(fā)生改變，而量子波動是量子體系的時間和空間自身的量值連續(xù)的改變，并且這是一個幺正演化。在量子波動范圍內(nèi)的任意時空點，時間波和空間波具有相同的最大振幅，在不同慣性系之間變換時這一關系仍應保持不變。在此，我們用時空尺度對量子的時空振幅關系作一探討。設量子的最大空間振幅為，最大時間振幅為。在相對于粒子靜止的體系，此時量子的時空只有對應于與原時成正比的振幅，不妨令其相等，即，沒有空間振幅；在相對于粒子有相對運動的體系產(chǎn)生了空間振幅（或空間漲落）及伴隨的時間振幅（或時間漲落），量子有了交替變換的時空波，其空間最大振幅(與空間軸重合時的長度)將正比于空間增量，同樣，我們不妨設它們相等，即，由于時空波的最大空間振幅和最大時間振幅(與時間軸重合時的長度)相等，即，由相對論性關系：(16)我們由此得到量子時空波的最大振幅，即的長度為：(17)上式對于靜止質量為零的情形任然成立，此時。由此我們也可以看出，無論量子的靜止質量是否為零，時空之間轉換的關系參數(shù)都是光速。這里需要特別指出：就某一觀察者而言，時空波的振幅的絕對大小不具物理效應而相對振幅才能顯現(xiàn)物理效應，在量子力學中，時空波的振幅由與之等效的概率幅描述。此外，時空振幅的正負是時空本身的極性而非方向，后文我們將指出：時空的極性導致不同的極化而表達不同的時空態(tài)。一般情況下，所有在復空間（觀察者的時空坐標）中旋轉的波矢量構成了希爾伯特空間的態(tài)矢。表象變換時，是對波函數(shù)作幺正變換，而這實際上是態(tài)矢在復空間作旋轉變換，顯然對某一觀察者而言，由虛數(shù)時間軸和實數(shù)空間軸張成的復空間是固定不變的。此外，任意時刻不同表象下的力學量的時空波應有不同的振幅值，而前述的旋轉變換（位相改變）會使得波函數(shù)剛好表示了這一取值差異，即不同表象下的波函數(shù)的虛部和實部代表相應表象下力學量的時空波幅，除了由于運動的相對性要求量子在不同坐標系下的時空波會具有不同的形式外，即使在同一慣性系，量子在不同表象下也會有不同形式的時空波，簡單的說就是：任何波函數(shù)的虛部都代表量子的時間波而實部代表量子的空間波。作為一個例子，我們來考察將坐標表象的波函數(shù)實施幺正變換而變?yōu)閯恿勘硐蟛ê瘮?shù)：(18)設，則上式化為(19)這正如上述，動量表象的波函數(shù)只是坐標表象下波函數(shù)作位相改變，基矢在復空間的旋轉對應于波函數(shù)的幅角改變?？傊?，以波函數(shù)或概率振幅表達的物質波，其實部就是空間本身，其虛部就是時間本身，各種表象都是時空波的不同表現(xiàn)形式，而這些表象的正則共軛量表達時空波相互轉換的位相，這也表明了時空除了在引力場以及相對運動中顯示出相對性外還在不同的物理表象下也顯示出相對性，量子時空沒有絕對性，量子時空具有客觀而不確定的雙重特性。這里需要指出的是，雖然量子的時間波振幅可以取負數(shù)值，但作為觀察者的時間坐標是定義在時間間隔這一基礎上的，是正定且連續(xù)的，例如薛定諤方程左邊就是波函數(shù)對坐標時間的微分，這個時間是正定的。我們在后文將指出，觀察者的時空坐標是由無數(shù)時空元所構成的真空所決定的。我們注意到，量子時空波除了像平面波那樣可以表示為沿某一直線方向傳播的波外還有旋轉傳播的時空波，例如：角動量算符的本征函數(shù)(20)表示任一時刻繞軸的空間角傳播時空波幅為，。(21)這里我們也可以看出，由于時間波的存在，量子角動量已經(jīng)和經(jīng)典角動量有本質的區(qū)別，量子角動量描述的是波的旋轉而不是某種實體的旋轉。一個有趣的例子就是光子和電子的自旋波比較，我們知道一個光子的自旋為，它的自旋波和形如的相因子相關，自旋的時空波在復平面的相位和空間角旋轉相等。而一個自旋為的電子，自旋波和形如的因子相關，自旋時空波在復平面的相位和空間角旋轉關系為，即時空波位相變化一周對應于自旋波在空間中旋轉兩周，這樣我們對電子的自旋波就有了一個很直觀的理解：自旋波沿空間旋轉傳播的螺旋兩周對應于時空波完成一次時空轉換并在復平面旋轉一周。我們?nèi)菀椎贸鼋Y論：自旋時空波在復平面旋轉一周，對應于一個角動量為的自旋，因此量子的自旋量子數(shù)與自旋波位相和波在空間中旋轉傳播時轉過的空間角之間的關系為(22)量子自旋角動量的大小由滿足以上關系的量子數(shù)決定，與時空波旋轉的快慢無關。另一個有趣現(xiàn)象是狄拉克方程給出的自由電子平面波解，正能解（電子）含相因子，(23)即電子波函數(shù)像普通波函數(shù)一樣在復平面中逆時針旋轉。而負能解（反電子）的相因子為(24)如果它與電子運動方向相反即動量反向，相因子變?yōu)?25)此反電子的波函數(shù)在復平面中旋轉方向與電子波函數(shù)旋轉方向相反，如果我們把電子的時空波在復平面的行為定義為正旋的話，那么反電子就是反旋的時空波。這一情形提示我們，如果將時空作為量子的最基本性質，那么反物質態(tài)應該由正定的作為可觀測量的能量或質量形成的時間反演態(tài)代替。時空相互轉換是時空或物質世界的最基本性質，無論是一個純空間性質的態(tài)還是一個純時間性質的態(tài)，我們都必須將其表示一個形如的演化因子，它們總是對應于實數(shù)表示的空間波與虛數(shù)表示的時間波的糾纏和轉換并以這一形式參與相互作用。將物質波詮釋為時空波后，物質波成為時空中實在的波動，那么傳遞波動的介質也必須是實在的并且這種實在具有時空本身的特性，我們必須將真空設想為如下形式：宇宙充斥著對每一慣性觀察者都相對靜止的可數(shù)但是巨量的四維時空元，它們構成了比基本粒子更為基本的時空基礎，每一個時空元就是一個形如圖1所示的那樣在復平面上旋轉的時空渦旋。事實上，在沒有物質的時空中，場的作用量可取為REF_Ref107145190\r\h[3]：(26)這里G為引力常數(shù)，R為曲率標量?？紤]到時空元的三維空間就是一個體積元，所以上式可簡化為只對時間的積分，同時考慮到一個時空元相對于任何觀察者靜止因而沒有動能，則一個時空元的Lagrangian和Hamilton函數(shù)為：(27)因此一個時空元應滿足的薛定諤方程為：(28)由此得出一個時空元的波函數(shù)形式為：(29)從上式看出，時空元的演化因子完全由時空的彎曲確定，它是一個只有時間演化因子而不含空間演化因子的時間態(tài)，因而在固定空間位置只沿時間軸演化，它不會在空間中傳播（移動），（29）式對任意參照系的觀察者將保持相對論性形式不變，即時空元相對于任意參照系的觀察者是靜止的，這些靜止的四維時空元充斥于全宇宙形成了量子化的以太。當然，這種靜止是相對的，假如一個靜止觀察者能在某個時空元做上標記，而運動觀察者看到的是前一觀察者以波的形式在他標記的時空元上傳播而過，不同觀察者所對應的時空元的狀態(tài)將相應于（29）式在不同坐標下的表示，物質運動將使其時空曲率改變。那么構成時空元的物理實質是什么呢？我們這里簡要的指出：真空中的時空元就是哈密頓量支配的量子體系的時間波，僅有一個維度的時間波總是具有糾纏這一屬性使得所有時空元之間都會建立糾纏，這個糾纏的時間組合在局域轉化為空間形成物質（即物質波），物質其實是時空元之間的時間糾纏演化的結果，所以倒過來看就是物質的運動和分布決定了時間波在各時空元上的分布并同時決定了引力。由前面的論述我們知道，物質波中的時間波且具有不受空間限制的非局域性，當量子在局部空間波動且進行時空轉換（幺正演化）時，其實它們的時間波來自于全宇宙所有時空元的內(nèi)部，這些時間波的一部分在局域轉化為空間波因而在局域形成了時空糾纏的物質波，空間波決定該量子的定域性而時間波的非定域糾纏決定量子的整體性。（15）式描述了這種由哈密頓量決定的時空糾纏，物質波的時間振幅是其與所有時空元糾纏的時間振幅的疊加，稍后的分析將指出這個時間振幅還應包含量子體系的靜止能量部分，即系統(tǒng)的總能量代表系統(tǒng)對所有時空元的時間糾纏（振幅）強度。由引力定律我們可以推斷，時空元對一個量子的時間波振幅的貢獻與距離的平方成反比，因此一個量子的時間波振幅的絕大多數(shù)來源于量子附近的時空元。計及引力時，總的波函數(shù)需是原波函數(shù)乘以（29）式的相因子，即引力以勢能的方式進入到量子的哈密頓量中，由于能量守恒，所以量子的勢能增加或減小必然對應于其動能相應的增減，例如光線在引力場中的紅移或藍移。波動從一個時空元傳播到另一個時空元時，時空元之間的時空彎曲差異使其表現(xiàn)為引力勢能之差，導致量子的動能改變，相應所產(chǎn)生的動量就是我們通常意義的引力。和局部的物質波一樣，(29)式表明時空元的時空演化仍然是連續(xù)的，所以時空本身即使是量子化的但仍然保持著連續(xù)性。一個四維時空點由一個四維時空元所取代因而一個量子系統(tǒng)任意時刻在空間某處的時空演化就演變?yōu)樵撎帟r空元的時空演化狀態(tài)，這樣每個四維時空元除了充當著一個四維介質的作用也充當了四維時空背景——四維坐標的作用。為了便于描述，如果我們把物質的引力效應看成是時空元的核心的話，那么局部的物質運動或波的傳播只是疊加于其表面的時空轉換。四維時空元作為承載量子時間波的一種客觀實在，從根本上否定了宇宙中存在虛無的時空的可能，任何物質所產(chǎn)生的糾纏效應遍及所有時空元，無論其多么微弱但不能為零，因此某一特定物質或能量的引力及慣性都可以統(tǒng)一由宇宙中所有時空元的態(tài)來描述，引力及慣性是同一對象——分布在時空元內(nèi)的某物質的時間波。由前面我們對反電子的討論可以看出，負能態(tài)的物質對時空元所施加的效應和正能態(tài)物質相反，設想某處有大量的反物質或將反物質加速到接近光速，由（29）式可知，在同一個時空元上，它們產(chǎn)生出引力效應的時空波在復平面（時空面）上的旋向與正能態(tài)物質的是相反的，使得兩種旋向的時空波在同一時空元內(nèi)部疊加，在位相角滿足復共軛條件時，這兩種波動會由疊加轉化為共軛凝聚并產(chǎn)生排斥力。我們也可以看出正負能量不能夠直接相加減，它們應該服從相對論性合成法則，滿足這一法則的具體表述就是負能態(tài)由正能態(tài)的時間反演態(tài)代替，在同一時空元上永遠不會相互抵消，要么它們相互疊加，要么它們共軛凝聚，這使得能量守恒被嚴格的遵守?？傊?，反物質導致附近時空反向彎曲，除了它們會與正能態(tài)物質影響的時空（引力勢）形成排斥力外，還會對正能態(tài)物質所占據(jù)的時空元施加反向影響，在局部范圍導致正能態(tài)物質的慣性減小，這是作為引力的時間波在同一時空元內(nèi)部反向旋轉所帶來的效應，而作為局域有空間波的物質，如果在同一時空元表面有相互反向的旋轉將導致正反物質湮滅。從以上分析我們看出，借助于時空元，時間波與空間波糾纏且一一對應等效的表達了物質或物質場與引力分布狀態(tài)的一一對應，那么我們也可以反過來認為是引力分布狀態(tài)決定了物質或物質場的狀態(tài)，因此，引力與物質是同一客觀對象的不同形式，前者是物質的時間波而后者是局域的空間波。下面我們唯像化的簡要討論一下在時空元上傳播的物質波。如果我們用作用量來表示物質波REF_Ref96246766\r\h[4]：(30)那么按最小作用量原理，也可表示為物質波取位相最小的原理：。根據(jù)我們前面的論述，位相是物質波時空轉換快慢的描述，時空轉換完成一周期所對應位相角為即：，或，這表明時空波在每一時空元上完成一次時空轉換對應于一個單位的作用量，所以一個時空元也可以看成是一個作用量子。所以，我們可以說最小作用量原理也是時空轉換最快原理：物質波從一個時空元傳播到另一個時空元的過程中，總是使位相變化盡可能的小，即波的傳播選擇時空轉換最快的路徑。物質運動的實質是物質波傳播，同時也是時空轉換，這一轉換速度的上限是光速?，F(xiàn)在，我們借助于時空元的假定，對時空波的傳播作一個唯像化的探討。先來看靜止質量不為零的物質波，設想有一個處于靜止狀態(tài)的觀察者觀察一列波動在空間某一固定點的傳播，由于一個時空元代替了傳統(tǒng)意義上的一個點，所以取而代之的是觀察一個時空元上的傳播，設時空元的空間尺度為，時間尺度為，并設波的傳播速度為，顯然，一列完整的波動必然是分布在有限可數(shù)的個時空元上的傳播，因此波長，周期，前文中我們指出了有靜止質量的物質的時空波相速度為，因此它的時空波在一個時空元上的相速度為：(31)此式表明，有靜止質量物質的時空波在一個時空元上只傳播半周，并傳遞到下一個時空元上，即：有靜止質量物質的時空元扮演著一個的諧振子并傳遞頻率為的波動。對于靜止質量為零的物質，（31）式中相速度等于光速，我們有：(32)上式表明靜止質量為零的物質的時空波將在一個時空元上完成一整周的時空轉換。通過以上分析，我們可以想象出物質波在四維時空元上傳播的一般圖像是：一列波動疊加在若干個時空元上作時空旋轉，即同時在一群時空元的復平面上旋轉，有靜止質量物質的時空波在這群時空元的空間上只旋轉半周，無靜止質量物質的時空波旋轉一周，位相連續(xù)的傳遞到下一群時空元，整列波動作為一個整體代表一個粒子。對于有靜止質量的費米子，它的自旋波可理解為若干個時空元上各自旋轉的一群時空波，其中每個都繞著時空元的空間旋轉一周而繞復平面旋轉半周后傳遞到下一個時空元，再繞后一時空元的空間旋轉一周并完成復平面旋轉的后半周，這樣在空間上旋轉了兩周而在復平面上完成了一周，所以費米子是半整數(shù)自旋。以形如（30）式的以作用量來表示的波函數(shù)，我們可以簡潔的理解作為時空量子化的時空元與引力場的關系。注意到時空元的三維空間就是一個體積元，（26）式對于一個時空元將退化為只對時間積分，因此在沒有物質而只有引力的真空中的一個時空元的波函數(shù)為：(33)這與我們用薛定諤方程推導出來的（29）式相同。按照我們指出的時空轉換最快原理，即引力作用量的變分為零：，這將導出真空中的愛因斯坦場方程；在有其他場存在的一個時空元，則應考慮所有其他場的作用量及拉格朗日密度，相應的一個時空元的波函數(shù)為：(34)同樣，按照時空轉換最快原理，對作用量取變分：，將導出完整的愛因斯坦場方程。顯然，如果在一個時空元上只考慮電磁場的作用量時，依照同樣的原理能夠導出電磁場方程。上式表明，一個包含了引力和其他物質場的時空元仍然保持為時間波形式，即相對于任意觀察者是靜止的，而時空元上的量子波動代表了所有的量子場。將一個量子波函數(shù)代入（15）式中不難看出時間波和空間波隨時間的變化率的絕對值與時空波的振幅成正比，結合量子服從時空轉換最快原理我們可以得出結論：一個幺正演化的量子波動總是趨向時空振幅最大處傳播，即總是朝向時空糾纏最強的方向傳播。時空曲率最大的時空元勢能最低且時間振幅最大，因此物質粒子總是朝向時空彎曲最大的時空元運動，這同時也服從能量最低原理。為了邏輯上的自洽，我們有必要就一般的原因平面波函數(shù)中不包含靜止能量部分作一個簡單的分析。按照相對論要求，一個自由粒子的能量為(35)低速情況下取一級近似為，容易驗證，對于平面波情形，波函數(shù)中的相因子可以從Schrodinger方程兩端消去。如果波函數(shù)中有靜止能量項的話，作為表示體系總能量的哈密頓算符就應包含靜止能量項，設包含靜能的波函數(shù)為(36)薛定諤方程擴展為(37)我們很快會發(fā)現(xiàn)上式兩端靜止能量項會自動消除而退化為不含靜止能量項的薛定諤方程。量子力學的文獻中，自由電子狄拉克方程的平面波解里包含有靜止能量項，如果我們將解的總能量項表示為靜止能量項和動能項之和形式，并將解代入各個分量的狄拉克方程中，我們不難發(fā)現(xiàn)靜止能量項同樣可以從方程的兩端消除，這種情形下狄拉克方程將退化為：(38)這里是不含靜止能量項的波函數(shù)。靜止能量項其實就是關聯(lián)量子靜止能量部分與所有時空元的時間糾纏振幅的總和，它是只沿時間軸演化的時間態(tài)，因而不具備空間傳播特性，不會在空間中形成相干性，例如穿過雙縫的波動，如果穿過縫1及縫2的波計及靜止能量項，那么經(jīng)過雙縫后的波動可表示為(39)(40)即靜止能量項的因子不具備干涉本領可以不予考慮，無論是靜能或動能的時間波都作為對全空間時空元的非局域的時間糾纏，此糾纏使量子保持非局域的整體性，在發(fā)生物理相互作用時它的空間位置將跟隨動能所對應的空間波的位置變化。3．量子的共軛凝聚與測量我們知道，若干個量子態(tài)的波動可以線性疊加而形成疊加態(tài)，但我們下面將要討論的與此不同，就是當一個量子態(tài)與共軛態(tài)相遇而發(fā)生相互作用后的量子效應。鑒于我們已經(jīng)將物質波詮釋為物理實在的時空，所以量子之間的相互作用將以時空的相互作用來代替?；楣曹椀膬蓚€量子態(tài)傳播的空間位置發(fā)生重疊時，如果時間波振幅相反——時間極性相反，共軛表現(xiàn)為空間軸對稱，則導致時間波轉化為空間態(tài)，因量子的時空守恒，它們相互作用后的物理狀態(tài)是量子波向空間形式的坍縮；如果互為共軛的兩個量子態(tài)所傳播的位置重疊時是空間波振幅相反——空間極性相反，共軛表現(xiàn)為時間軸對稱，導致空間波轉化為時間態(tài)，它們相互作用后的物理狀態(tài)是量子波向時間形式的坍縮。我們把這種特殊情形稱為量子態(tài)的共軛凝聚，其數(shù)學表達形式正是我們熟知的波函數(shù)的標積。因此波函數(shù)的標積是對量子態(tài)之間相互作用的描述，每次對可觀測力學量的測量對應于該可觀測量的本征態(tài)的共軛凝聚。在此，本文中我們提出第二個公理：態(tài)矢的標積等價于時空波之間發(fā)生的共軛凝聚，概率作為一種可觀測量是時空波共軛凝聚的結果。例如，粒子在空間某處出現(xiàn)的概率是對時空波的位置測量，以某一動量范圍出現(xiàn)的概率是對時空波的動量測量等。這意味著，可觀測的量子態(tài)總是能夠和測量裝置的態(tài)共軛，測量等價于制備了與被測量子體系共軛的波函數(shù)，測量不能被理解為單個量子的自作用。量子態(tài)之間的共軛凝聚是一個連續(xù)變化的物理過程，因為這一過程隨時間的演化滿足我們熟知的如下關系：(41)凝聚過程伴隨時空的流動，對上式的積分可導出眾所周知的概率守恒定律，概率守恒就是我們這里指出的時空守恒。量子在發(fā)生共軛凝聚時，與空間波糾纏的時間波不受空間限制，時空波以非定域的方式守恒，使彌散在全空間的波動坍縮至空間某一確定位置而顯示出量子的整體性或量子的粒子性。對單個的粒子而言，任意時刻時空波振幅（時空權重）滿足如下守恒定律：(42)量子具有無視空間距離所表現(xiàn)出的整體性使模的守恒滿足的是一種非定域守恒，例如空間遠離的糾纏的量子對，穿過雙縫彌散到全空間的量子等等，導致這些特性的根本原因是量子中包含有不受空間限制的時間波，它們始終與空間波糾纏。由于量子態(tài)之間的共軛凝聚過程非常復雜，大多數(shù)凝聚結果很難直觀的表達為內(nèi)積形式，例如非均勻磁場下對電子自旋波的測量，量子態(tài)在勢場中的運動，量子的勢壘和勢井貫穿，這些過程涉及量子與場的關系，量子場論指出，所有的場也是一種量子態(tài)，因此上述過程也是量子態(tài)的共軛凝聚過程。下面我們直觀的來討論量子的共軛凝聚。圖2中，軸和軸張成的復平面內(nèi)，任意時刻及其共軛態(tài)被表示為兩個沿某一方向的箭頭，圖2a中的量子態(tài)對應著一個沿空間軸正向對稱的共軛態(tài)，顯然這一共軛態(tài)表示了一個與前者的時間極性相反而空間極性相同的圖2及其共軛態(tài)的四種形式，它們也是時空坍縮的四種可能時空波，由于復數(shù)的乘法其實就是振幅相乘并將它們的位相角作一個旋轉而合并，即位相角相消且振幅相乘，所以圖2a情形下的內(nèi)積就是將它們都旋轉到與軸正向重合且合并，設波函數(shù)是歸一化的，則此時內(nèi)積簡單的表示為：；將圖2a的共軛關系旋轉，即將及都乘上或時得到圖2b所示的沿軸正向對稱的共軛關系，此時它們的時間極性相同而空間極性相反，它們的內(nèi)積就是將及都旋轉到與軸正向重合且合并，內(nèi)積簡單的表示為：；將圖2a的共軛關系旋轉，即將及都乘上或時得到圖2c所示的沿軸負向對稱的共軛關系，此時它們的空間極性相同而時間極性相反，它們的內(nèi)積就是將及都旋轉為與軸負向重合且合并，內(nèi)積簡單的表示為：；將圖2a的共軛關系旋轉，即將及都乘上時得到圖2d所示的沿軸負向對稱的共軛關系，此時它們的時間極性相同而空間極性相反，它們的內(nèi)積就是將及都旋轉到與軸負向重合且合并，內(nèi)積簡單的表示為：。我們注意到，由圖2b和圖2d表示的坍縮向時間的共軛凝聚的內(nèi)積結果為負，這意味著互為共軛的兩個量子合并后減少一個，在量子力學中這一物理過程用湮滅算符作用來描述。在不考慮自旋時，一個時空波的共軛態(tài)就是其時間反演態(tài)，所以我們可以將共軛凝聚的兩個態(tài)想象為反向傳播的態(tài)，但態(tài)的演化是一周期現(xiàn)象，所以對一運動觀察者存在相對論性的多普勒效應，我們將在后面指出，這一效應將體現(xiàn)在共軛凝聚后的物質粒子上。在量子力學中有一種相互正交即兩個波函數(shù)內(nèi)積為零的態(tài)，在我們這個時空詮釋理論中它們可簡單的表述為不能發(fā)生共軛凝聚的態(tài)。對于圖2a和圖2c表示的情形,時空波發(fā)生坍向空間的共軛凝聚，例如對粒子的位置和動量測量，物質粒子的波函數(shù)伴隨著一個相因子相消，共同決定位相角的一對正則共軛變量和發(fā)生改變，整個波動位置坍縮向空間某處的同時伴隨相互作用的兩個量子的動量交換。共軛凝聚的過程也同樣適用于表達量子在場中的運動，因為場是分布在時空元上的時空波。由于坍向空間的凝聚不會有粒子的產(chǎn)生和湮滅，時間波仍然關聯(lián)著各個粒子的整體性，因此伴隨著力學量改變的粒子會退凝聚而各自再度進入幺正演化，退凝聚的過程顯然應該是共軛凝聚的逆過程。圖2b和圖2d表明坍向時間的共軛凝聚使波函數(shù)內(nèi)積呈負數(shù)值即出現(xiàn)所謂的負幾率，存在粒子數(shù)不守恒情形，所以坍向時間的凝聚對應于粒子的產(chǎn)生或湮滅，主導量子整體性或粒子性的時間波改變，物質發(fā)生結構性改變。這一坍縮情形也使得坍縮后因時間極性的不同使粒子的靜止質量和能量可以有正負取值，并且負能態(tài)就是正能態(tài)的時間反演態(tài)。兩個光子凝聚而產(chǎn)生一對正負電子的現(xiàn)象可以作為時空波坍向時間的凝聚例子，沒有靜止質量的光子凝聚后產(chǎn)生了有靜質量的粒子，這說明時空波坍縮向時間后形成質量并形成慣性坐標系，（23）式和（25）式表達這兩種結果。綜上所述，對于量子的共軛力學量的測量，是對應于被測量子波與測量裝置的量子系統(tǒng)共軛凝聚，在獲取該力學量量值的同時會伴隨力學量的交換且引起該力學量在波函數(shù)中所確定的位相角改變，如果兩個波互為共軛且時間波振幅相反，那么波動將坍縮為空間形式，量子顯示出空間定域性即坍向空間某點處，由于這一情形沒有粒子的產(chǎn)生或湮滅，最終量子之間會退凝聚而獲取新的力學量并再度幺正演化；若是空間各點處空間波振幅相反而凝聚，則波動坍縮為時間形式并伴隨粒子的產(chǎn)生或湮滅。所以我們可以一般地說，時空是量子最本質的屬性，對量子實施的任何操作或算符作用其實質是量子之間時空波的相互作用，這一相互作用的后的量子系統(tǒng)仍然是時空波，而力學量是對波發(fā)生共軛凝聚這一物理事件所產(chǎn)生的效應的描述。對動量或位置的測量，引起共軛動量和坐標所確定的位相發(fā)生改變，視波函數(shù)共軛凝聚時位相角所在的坐標象限（參見圖2）情況，使位相角由任意的值最終變?yōu)?或，由共軛力學量位置和動量的不確定性原理我們有：(43)相應的，對于高能粒子，則有可能發(fā)生坍向時間的凝聚，物質結構改變，如圖2的c、d所示。這一類型凝聚使波矢的內(nèi)積取負數(shù)值即相應于負幾率，對應于粒子的產(chǎn)生或湮滅，量子波動的位相由任意的值變?yōu)榛?，由時間和能量的不確定性原理：(44)我們必須承認，目前對于量子態(tài)共軛凝聚的細節(jié)尚不完全清楚，按照量子力學理論，兩個量子的共軛凝聚過程隨時間的改變將由（42）式確定，而凝聚的結果則由互為共軛的波函數(shù)內(nèi)積確定，量子力學中厄米算符的定義（算符公設）和測量的定義（平均值公設）都是通過波函數(shù)的共軛來表達的，考慮到物質波是分布在無數(shù)時空元上的，所以這正和量子場論中將量子體系視為標量場、矢量場以及旋量場相吻合，對量子的時空詮釋必然要求量子場時空化。量子共軛凝聚（坍縮）時其時間波主導了量子的非定域整體性，對量子進行測量時我們得到的總是一整個量子，對希爾伯特空間中的一個一般態(tài)進行測量時總是會坍縮為一個本征態(tài)而不是按經(jīng)典的數(shù)學投影規(guī)則坍縮為若干個非整體態(tài)，一個典型的例子是電子的自旋波，無論我們在哪個方向對其測量，自旋都會以一個整體而出現(xiàn)，我們測得的結果總是電子的整個自旋角動量。另一個著名的例子是，量子力學中有一類量子糾纏態(tài)的測量，例如成對產(chǎn)生的正反電子對A和B若處于如下自旋糾纏態(tài)(45)這里和分別是自旋糾纏態(tài)的空間波和時間波，按照我們前面波函數(shù)的時空詮釋，波函數(shù)是時間波和空間波的糾纏，上式表明，即便是電子A和B的空間波彼此分開傳播遠離，但它們共同的時間波不受空間限制，將仍然與之非定域糾纏。如果測得可觀測量，則可以推斷，即，(46)這對應于態(tài)與態(tài)共軛凝聚，測量其實是磁場與自旋的相互作用，并通過時間波完成非定域交換而斬斷了糾纏。事實上，斯特恩—蓋拉赫裝置對電子的自旋進行測量可以用描述磁場與自旋之間相互作用的Pauli矩陣對自旋波的作用來表示。我們將表象下將的本征態(tài)表示為作為一個例子我們來看Pauli矩陣對自旋波的如下作用(47)從上式我們可以看出能將向上的自旋改變?yōu)橄蛳碌淖孕?，此外還交換了自旋波的實部和虛部即時間波和空間波發(fā)生了互換。綜上所述，我們可以得出如下結論：與可觀測力學量的表象對應的量子態(tài)本質是時空波，在測量前可觀測物理量不具備客觀實在性和確定性，而只是作為時空波共軛凝聚（坍縮）時的結果或物理效應，一旦對我們對所定義的各種可觀測力學量進行測量，則意味著我們安排了不同類型的波的共軛凝聚方式，測量和相互作用顯然不會有明顯的區(qū)分，所謂測量只不過是人們設定的一種物理相互作用；量子體系的時間波是時間維度上源于時空元的波動，但局域處它恒定的與空間波伴隨且相互轉換，因此任意一時刻量子無定域性的時間波與定域性的空間波有確定的糾纏，時間波決定量子的整體性而空間波決定量子的定域性。由此推論，如果量子體系的可觀測量在所有慣性系下都是常量，例如靜止質量、靜止能量是來源于所有時空元的時間波，電荷量是來源于局域大量時空元的時間波（電場），它無視空間距離而保持整體性，該量子的空間定域性將由與之關聯(lián)的空間波確定。前面我們已經(jīng)指出，盡管一個自由粒子的波函數(shù)中并不包含時間維度上的靜止能量而只是動能部分引起時空波，但其空間定域性可由與之關聯(lián)的空間波確定，所以時空波和靜止質量在任意空間位置都保持著整體性，當相互作用或觀察(測量)時波坍縮的空間位置也必然是一個粒子整體出現(xiàn)的位置。時空波傳播時按時空轉換最快原則，選擇最可幾路徑，也因此我們在大尺度范圍觀察基本粒子的運動時我們會得到一個經(jīng)典的軌道概念。4．基于時空元的量子場機制基本相互作用可以描述為量子場，把物質波作時空詮釋后所有的量子場也就被賦予了時空的本質且在時空元上有不同的表示。我們已經(jīng)將真空假定為充斥著無數(shù)的時空元，不同于經(jīng)典的以太，四維時空元相對于任意慣性觀察者都是靜止的，與此同時，我們還得將我們傳統(tǒng)的時空觀念修正為：時空間隔或所謂時空的廣延性——量尺及時鐘讀數(shù)，是時空所表現(xiàn)出來的屬性，它們是作為可觀測量或相互作用的結果而非時空本身，時空本身是任意時刻量子的時空振幅。從小到亞原子結構到宏觀物體，之所以我們總是能夠獲得時空尺度這一經(jīng)驗，是因為看似穩(wěn)定的表面下實則發(fā)生著各種物理相互作用，即我們本文指出的量子共軛凝聚，量子的共軛相互作用能夠使波動坍縮而定域。我們知道，在相對論中，時空距離定義為兩個相繼事件發(fā)生的四維間隔，按照我們本文的觀點，事件的發(fā)生對應于量子之間的共軛凝聚，而共軛凝聚的發(fā)生是由量子的振幅決定的，且量子的振幅就是時空本身。不同于各向同性的三維空間，時間本身必須要由一個虛數(shù)來表示，我們必須要把這個作為物質的實在性來對待，作為四維間隔一部分的時間間隔被作為一個可觀測的物理量，因而是一個實數(shù)。時空元和所有量子一樣沒有確定的時空尺度，代之以時空尺度的是時空轉換的振幅。平均而言我們也可以將單個的時空元想象為一個四維體積元，其四維體積為一不變量：，在引力極強的情況下，空間尺度會極度縮小而擠向時間，反之，其空間體積會擴張而時間因子縮短。（34）式表明，時空元的全部物理性質是由所有物質的分布決定的，但時空元不會傳播因而是定域化的（有確定的空間位置），其空間部分形成了三維真空的一個體積元，所有時空元的空間分量決定了宇宙的空間尺度，每個時空元的時間分量來自于宇宙中所有其余的時空元跟該體積元的糾纏，這樣它們構成了四維時空的基底。前文我們已經(jīng)指出，物質是時空元之間的糾纏的演化結果，與引力等效，這種糾纏是不可斬斷或屏蔽的，所以宇宙形成以后，這些時空元既不能消失也不能創(chuàng)生，因而全宇宙中這些時空元的總數(shù)是守恒的，由于粒子的靜止質量是由其對全宇宙所有時空元的糾纏或時間振幅來表示的，所以時空元數(shù)守恒也是全同粒子具有相同的靜止質量等基本參數(shù)相同的前提。由（34）式，物質與場被表示為一時空元與所其他所有時空元糾纏的時間波的總和，為了形象的描述我們不妨作如下區(qū)分：引力表達的是四維體積單元的內(nèi)部結構或內(nèi)部時空流動，而其他不同形式的物質或物質場，如電磁場則是四維體積單元表面的時空流動：四維旋轉的時空波。引力效應是對時空元內(nèi)部的極化而其它物質或場是對時空元表面的極化；而另一方面，由于靜止是相對的，對于一個相對于物質有相對運動的觀察者將觀察到因物質的運動而對時空元所產(chǎn)生的附加效應，我們把這種效應叫做對時空元的空間極化，對應的態(tài)稱為空間態(tài)，例如運動電荷所產(chǎn)生的磁場，由于時空相互轉化是時空的恒定屬性，表示作為一個空間態(tài)的磁場仍然是一個時空演化因子。我們認為，時空的基本對稱性對應于時空的基本自由度或時空模式，并由這些時空模式衍生出量子粒子。作為基本相互作用之一的電磁相互作用，其時空模式是由四維電磁勢來表達的，矢勢是其空間波，而標勢是其時間波，電磁時空波的四維旋轉或四維流動即我們熟知的四維旋度（curl）：(48)表示了電磁場，所以四維勢可以看成是對時空本身的定義，而四維勢的渦旋就是電場和磁場，對時空的運算或操作仍將保持時空特性，因而可以把電磁場視為從力的角度對電磁時空波的定義，兩者具有某種等效性，例如是由軸和軸所張成的平面內(nèi)的渦旋，形成局域化的時空波，傳統(tǒng)意義上靜電場的無旋性是指空間無旋，但把時間作實在性理解后，電場就是時空的渦旋，其帶有的空間特征使其是局域的且具有手征性。純空間渦旋（磁場）和時間與空間結合的渦旋（電場）都是四維渦旋的分量。上式作為一種微分形式而定義到最小的時空結構，所以我們認為電磁場可以表述為繞單個時空元四維表面旋轉的時空波，例如我們將運算符理解為繞一個時空元空間表面的渦旋。（48）式表明電磁時空的表現(xiàn)模式與洛倫茲群的生成元存在某種對應，這正是時空對稱性所容許的自由度所表達的時空模式，所以電磁勢具有的規(guī)范不變性正是電磁時空具有相對性的表達，因此規(guī)范對稱也是一種時空對稱。在量子力學中，作用于一個運動電荷的磁場是由描述的，這正是一個空間波的演化因子，這里C為任一閉合路徑。有磁屏蔽的情況下，矢勢（空間波）從一個時空元到另一個時空元大范圍流動形成環(huán)流；在沒有磁屏蔽的情況下，若C可以縮小到繞單個時空元（傳統(tǒng)意義上的一點）的極小路徑，則，此時才表達的是局域的磁場。矢勢繞單個時空元旋轉而形成空間渦旋時，渦旋方向相同則相互吸引，反之則相互排斥，這種渦旋之間形成的拖拽力就是磁力，渦旋的拖拽力使無數(shù)時空元形成閉合的空間極化，即是閉合的磁力線，所以磁場是帶電物質對時空元的表面空間極化。全面來看，四維時空中的電場和磁場是同一種客觀對象在不同坐標變換下的表現(xiàn)，電場是帶電物質對時空元表面的時間極化或時間糾纏并決定量子粒子的整體性，它與空間波或空間極化一起形成了局域的帶電物質。光子對撞形成電子和反電子就是反向傳播且共軛的四維渦旋共軛凝聚的電磁現(xiàn)象，共軛凝聚前的一對光子都視為既有空間渦旋又有時空渦旋的四維渦旋，共軛凝聚后空間坍縮向時間并由時間極性不同而形成電荷的正負質量，坍縮后的時空渦旋取向形成不同極性的電荷，表現(xiàn)為對時空元表面時間極化的靜電場，因此標勢的梯度要理解為時間與空間構造面上的渦旋。考慮一個與電荷有相對運動的觀察者，在此觀察者看來靜電荷的參照系就是光源，共軛凝聚前空間反向傳播的兩列光波存在相對論性多普勒效應，因此共軛凝聚后的電荷不會是剛好靜止的，電荷將表現(xiàn)為傳播的時空波并伴隨時空轉換，例如關系式的第一項就是空間轉化為時間的運動效應，這也使得一個運動電荷橫向的電場增強。此外，考慮如下關系(49)這第一式說明，運動效應的時間轉化為空間，時空面的渦旋隨時間改變形成旋轉磁場；第二式表明，時空元上的一個空間渦旋隨時間改變能形成一個電場渦旋即旋轉電場，旋轉的電磁場即旋轉傳播的時空波就是自旋?？傊\動效應表現(xiàn)為時空相互轉化，而轉化意味著此消彼長，我們在電場前面乘上虛數(shù)后它就和磁場具有了相同的位相，位相表征了時空的轉換狀態(tài)，這和我們前面討論的物質波同理。如果我們將電磁時空波表示為如下矢量形式：(50)并考慮到，則麥克斯韋方程表示為：(51)這直觀的表述了局域在一個時空元上的電磁渦旋。由四維渦旋的光子共軛凝聚為電荷時，空間渦旋的磁場塌縮向時空渦旋的電場，電場的時間性主導了帶電量子粒子的整體性而空間性則表現(xiàn)為電場的手征性，假如將形成正負電荷的時間與空間表面的渦旋分別定義為右旋和左旋，我們就可以用這種旋向特征來圖像化的理解靜電荷之間的排斥和吸引現(xiàn)象：靜電荷對時空元的時間極化相當于電荷向外對這些時空元激發(fā)出虛的渦旋，也即是場論中的虛光子，這些渦旋的旋向等同于電荷朝向這些時空元運動時所產(chǎn)生的渦旋方向，例如正電荷產(chǎn)生的渦旋方向可表示為右手握拳并將大拇指從正電荷指向外，四個手指的方向即為渦旋方向，設想附近有一負電荷，使用左手并以同樣的方式表達渦旋方向，我們不難發(fā)現(xiàn)正負電荷相對的左右手的旋向將會一致，按照我們前文所述，同樣的旋向意味著相互吸引；相反，如果是相同的兩個電荷，相互靠近時旋向相反，因而顯示其相互排斥。綜上所述，運動的帶電粒子可簡單的描述為一簇時空元上旋轉且強度隨時間改變的四維渦旋，電磁場強度及自旋等是其不同特征的表象。電磁場作為一種帶旋的時空波，使時空元表面帶旋（四維）極化，虛光子對共軛凝聚（坍縮）后的旋向特征決定了電荷極性，右旋表現(xiàn)為正電荷，左旋則表現(xiàn)為負電荷；其時間特征坍縮為正向，則成為普通帶電物質，而坍縮向負則是帶電的反物質，如反電子等；每個時空元上電磁的渦旋是旋轉的時空波，其旋轉方向決定了電子的自旋方向。所以，電磁場這類帶時空渦旋結構的時空波在共軛凝聚時會同時具備三種特征：時空波左右旋向決定著電荷的正負，而時間正反決定質量正負，電磁場的旋向決定著自旋方向，同時一個帶電粒子的這三種特征的整體性或量子性由相應表象的時間波決定。因此，將電磁勢理解為時空后，電荷的對稱性就變成了四維時空的反射對稱性，質量正負的對稱性就變成了時間正負的對稱性或時間反演對稱性。這一表述與量子場論的定義等效，因為量子場論中的共軛意味著波函數(shù)的虛部改變正負號，這其實就是改變時間波的極性。需要強調的是，單個的光子或電子等電磁物質都不能看著為一個點粒子，即單個的帶電物質不是只發(fā)生在一個時空元上的現(xiàn)象，最明顯的是一個靜止的電荷，它的靜電場分布在很大的一個空間范圍，此時我們要把這理解為：一簇時空元被時間（帶旋）極化，由于時空的相對性，對運動觀察者而言，一個運動電荷是大量時空元的時間和空間極化而形成帶旋的時空波，此時一個電荷表現(xiàn)為一簇時空元上傳播的波動并由局域的時間波主導其整體性或量子性。以上討論的是時間和空間合成平面的渦旋構成的電磁物質，我們現(xiàn)在來考慮一種由純空間渦旋共軛凝聚而來的物質結構，這也許能幫助我們對中微子有一個圖像化的理解。設想兩個形如的具有相反空間旋向及相反傳播方向的純空間渦旋在一個時空元上發(fā)生共軛凝聚，和所有共軛凝聚一樣，由于坍縮要求時空守恒，它們的純空間轉化為時間，坍縮后的時間極性決定了它們是物質粒子或反物質粒子。相對于這個粒子靜止的觀察者，它是一個具有靜止質量的時間態(tài)，但對于一個相對運動的觀察者，考慮到渦旋是周期現(xiàn)象及多普勒效應，它們共軛凝聚的兩個純空間波不是剛好抵消，朝向觀察者的渦旋強度大于背向觀察者的渦旋強度，粒子就不再是一個時間態(tài)而是表現(xiàn)為某一旋向的空間渦旋，假定一個粒子相對運動方向為左旋，也就是左手拇指指向運動方向，空間渦旋方向則是其余四指朝向，由于相對運動效應將使得這一左旋特征保持不變；與之對應，如果是塌縮向時間為負極性即塌縮為反物質，這等價于對前者的時空波共軛，時間反演等價于空間反向的波，即左旋變?yōu)橛倚页蔀榉戳Ｗ?。純空渦旋不帶電荷特征并且如果該渦旋凝聚在一個或極少數(shù)個時空元上，那么這樣的物質粒子與其它物質極難發(fā)生相互作用。作為構成物質世界的量子所呈現(xiàn)出內(nèi)稟的復四維時空特性，啟發(fā)我們相信洛倫茲群所表示的對稱性也是量子時空所滿足的一種基本的對稱性，每一種對稱性為量子時空提供了一種自由度，群的生成元對應著相應的時空模式，四維時空的連續(xù)變換容許我們將不同的量子態(tài)理解為時空的不同表現(xiàn)。將這些性質結合到時空元上，或許能讓我們對量子場論有一個圖像化的理解，由空間平移不變性對應的標量物質在時空元表現(xiàn)為標量場；由旋轉不變性對應的旋量物質存在的時空元表現(xiàn)為旋量場等。相應的，這就意味著可以將粒子物理學中的力是粒子的交換等價的理解為力是時空的交換。在本節(jié)的最后，我們來探討一下將物質波視為時空波時所帶來的一些有趣的結果。首先，我們假想出一個只有由標記為1和2的兩個時空元構成的玩具宇宙，宇宙誕生時刻沒有空間只有時間，所以這兩個時空元都分別處于和的時間態(tài)，時間只占據(jù)一個維度且不受空間局限這一事實導致這兩個時空元相互糾纏，標記為1的時空元里除了包含本身的時間因子外還有時空元2的時間態(tài)因子，相應的時空元2含有時空元1的時間因子，因此這兩個處于時間態(tài)的時空元的可表示為相互糾纏的直積：，,(52)那么這個玩具宇宙的波函數(shù)就是兩個時空元的糾纏態(tài)：,(53)這里和為常數(shù)。我們已經(jīng)指出，時空總是服從相互轉換的這一法則，所以無論是時間態(tài)還是空間態(tài)，都必須表示為一個演化因子，因此（52）的和就是一個局部的時間波與空間波糾纏的波