科元网 科学家：我们可能错了，时间可能并不是之前认为的那样只有一个维度

我们记得过去，经历着现在科元网，并不断地迈向未来，这就是我们对时间的朴素认知。科学家将其描述为：时间只有一个维度，它像一支永不停止的箭，我们都身处在这支“时间之箭”之上，只能从“过去”到“现在”，然后飞向“未来”。

图片科元网

自从爱因斯坦提出相对论以来，“三维的空间”加上“一维的时间” 所构成的“四维时空”，就成了我们理解宇宙的基本框架。

然而一篇近日发表在《物理科学进展报告》上的论文却提出理论称，我们可能错了，时间可能并不是之前认为的那样只有一个维度，而应该是有三个维度。下面我们就来看看这具体是怎么回事。

这个理论的核心在于，它把时间放在了比空间更基础的位置上。

其内容可以简单地描述为：在传统的四维时空观里，时空就像一块巨大的“画布”，宇宙万物，从星系到你我，都是画在这块布上的“图案”，而该理论则认为，这块“画布”本身可能被我们搞错了，实际上，三维的时间才可能是真正的“画布”，而我们所熟悉的三维空间以及其中的物质，反而是涂抹在这张时间画布上的“颜料”。

图片

那么，这三个维度分别是什么呢？根据该理论的设想，其中一个维度，就是所谓的“时间之箭”。

第二个维度与量子力学中的“可能性”有关。简单来讲，在微观世界里，一个粒子在被观测前可以同时处于多种状态的叠加态，这第二个时间维度，或许就对应着所有这些平行的“可能性”。

你可以想象，在每一个瞬间，都分叉出无数个不同的“现在”，每一个“现在”都代表着一种可能发生的结果，这就像是进入了一个拥有无数条轨道的巨大车站，每一条轨道都通向一个不同的未来。

第三个维度，则在这些不同的时间维度之间“转换”或“过渡”的机制，负责维系整个三维时间结构的动态与稳定。

图片

那么问题就来了，科学家为什么会提出这个理论呢？答案就是：它可以有效地弥补现代物理学中的一些不足之处。

具体来讲，现代物理学能精确分类所有已知的基本粒子，但无法解释它们为何拥有各自独特的质量，比如，为什么顶夸克那么重？为什么不同代的粒子质量相差悬殊？虽然我们可以通过实验测量来获知这些数值，却不能从理论上来对其进行解释。

而该理论认为，我们所感知的三维空间以及其中的物质，应该是三维时间在单一时间维度上的一个“投影”，而其中基本粒子的质量，则由三维时间的几何结构内生决定的，不同的粒子，其质量是被这个结构所“允许”的特定值，通过该理论构建的数学模型，我们就可以直接从理论上直接计算出它们的质量，例如：

1、顶夸克的质量：理论计算出的理论值是 173.21GeV，实验测量值约为173.2GeV。

2、轻子质量比：理论计算出电子、μ子和τ子这三代轻子的质量存在一个固定的比例关系（约 1:4.5:21），这也与实测数据相当符合。

图片

科学家指出，该理论能在基本粒子质量这个问题上，给出如此精确的计算结果，就表明了它很可能触及到了宇宙更深层次的规律，而除此之外，该理论还可以给出一些可供在未来进行检验的“预言”。

比如说通过该理论可以计算出不同类型中微子的质量，以及它们之间的“共振”关系，又比如说，通过该理论可以计算出，引力波的速度并不是光速，而是比光速慢一个极其微小的量，这个差异在地球上无法察觉，但对于穿越了数十亿光年宇宙空间的引力波而言，累积的时间延迟或许就变得可以探测。

可以想象的是，如果这些“预言”在后续的研究中得到验证，那这个理论就将可能成为一种全新的物理基础框架，甚至动摇我们对宇宙本质的理解——或许我们所感知的一切，只是一个更宏大、更奇特的结构在我们这个时间维度上的一个“投影”。

图片

当然了，就目前的情况来看，这只能说是一种假说，科学家表示，无论结果如何，这个理论都为我们探索宇宙的本质提供了一个全新的视角。

参考资料：Three-Dimensional Time: A Mathematical Framework for Fundamental Physics科元网，Reports in Advances of Physical Sciences Vol. 09, 2550004 (2025)，doi.org/10.1142/S2424942425500045

扬帆配资官网提示：文章来自网络，不代表本站观点。