新研究称时间具有三维性 空间由时间“涌现”

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一项来自阿拉斯加大学费尔班克斯分校（UAF）的最新理论提出，时间，而非时空，可能是现实的真正基础。该理论主张，时间本身具有三维属性，而空间则是由时间“涌现”出来的，并非与时间同等根本的存在。

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这项研究于2025年4月21日发表在《物理科学进展报告》（Reports in Advances of Physical Science）上，文中描述了一种由“三个时间维度”和“三个空间维度”组成的六维结构。这一观点与标准物理学中的时空模型显著不同，后者通常认为时空由一个时间维和三个空间维联合构成。论文指出，引入“三个时间维”的需求来源于宇宙在三种不同尺度下的表现：即极微小的普朗克量子尺度、粒子相互作用的尺度以及宇宙宏观演化的尺度。这三种尺度自然产生了三代已知粒子。该理论的数学推导揭示了这些粒子世代以及它们之间质量差异如何可由时间结构本身解释。

该理论试图在延展量子力学和场论的同时，保持因果性与幺正性等重要物理原则。以往对三维时间的探讨（如Kaluza–Klein理论）大多停留于抽象数学层面，缺乏清晰实验预言。而此次的新方案则提供了完整的粒子光谱，并提出了可检验的具体预言。

研究表明，该模型已能极为精确地再现已知粒子的质量。例如，顶夸克的计算值为173.21±0.51GeV，与实测的173.2±0.9GeV高度吻合；缪子（类似电子但质量更大）的理论值为105.6583745±0.0000024MeV，亦精确贴合实测值105.6583755±0.0000023MeV；电子的理论质量为0.5109989461±0.0000000031MeV，与实测值完全一致。

在此基础上，该理论还预测了中微子的质量（ν3：0.058±0.004eV，ν2：0.0086±0.0003eV）、新粒子共振峰（2.3±0.4TeV和4.1±0.6TeV），甚至还给出了引力波速度的极微小变化（Δv/c = (1.5±0.3)×10⁻¹⁵）。这些预言有望在2025年至2030年期间通过对撞机实验、引力波探测器以及宇宙学观测得到验证。

此外，该理论还为物理学中的诸多难题提供了可能的解答。三代粒子自然而然地源自时间的对称性；弱相互作用中的宇称破坏被解释为时间的几何属性；而通常在量子引力理论中陷入无穷发散的问题，在新理论中被证明可得到有限修正。值得一提的是，广义相对论仍作为该理论的特例存在——只需忽略掉两个时间维即可——因此该理论没有摒弃爱因斯坦的成就，而是在其基础上发展拓展。

总体目标在于弥合目前尚不兼容的量子力学与广义相对论之间的鸿沟。通过再现粒子质量并提出可检验的预言，这一“三维时间”模型或许有望成为迈向“万物理论”的关键一步。

尽管这一观点目前仍游离于主流物理学之外，但其数学自洽性和可预言能力表明，这或许应成为理解宇宙奥秘的一种值得严肃对待的新途径。