《三维空间和多维空间与时空》
       黄 沅

 陕西广播电视台高级工程师

提要：

物理学中通常把时空与物质运动的原理搞不清楚，并把宇宙空间与多维空间搞的神秘化了，就导致了许多人都崇拜神学并迷信上帝。本研究主要解答物质运动与多维空间与时空的关系，并科学的解释了在不同惯性系中其引力场的不同会造成各种物质运动速率不同，但时间与空间却是相同的也是统一的，这也是时空统一论中的重要原理。
关键词：一维空间 多维空间 时间 空间 运动速度

一、 三维空间和多维空间

一维空间是一个不会运动的点；二维空间是两个点的连线可以形成一个平面，三维空间是在这个平面上再增加一个点可以构成一个立体的房子（四方体）。换言之，一维空间是个点，二维空间是平面，三维空间就是个几何立体图形。据此，三维空间也可以用机械制图中采用三视图来表达。即：正视图，侧视图，俯视图。这也是从三个不同的角度（维度），对一个物体进行了立体的剖析。

那么四维空间和多维空间又是怎么回事呢？四维空间就是在房子里面再增加一个点，五维空间就是在房子里面再增加一个平面，六维空间就是在房子里面再增加一个房子！（图一）

以此类推，多维空间就是在房子里面再建造更多的房子，并能产生更多更小的空间。也就是说，每增加一个房子，就会形成一个新的小空间。

所以，问题就出来了，这个原有的空间到底变了没变？可以说，大房子还是那个不变的房子，既没有增加，也没有减少，只不过在这个房子里面增加了更多的小房子和更多的小空间。也就是说，不管你是几维空间，都是这个房子（宇宙）里面的空间，绝不会跑出这个房子到外面去再建造其它空间！

那么，时间到底变了没有变，时间是一点也没有变，对于时间而言，无论你是在哪个房子里面发生了事件，所有的房子里的计时都是发生在同一个时间里。无论你在任何一个房子里面发生了时间，如果用北京时间去计时都是同时的。所以，时间是不会变的，时间是不会无理的增加或减少，时间就是统一的时间。

由于在不同惯性系引力场的不同，时间和空间都是不会变的，变化的只能是物质的运动速率。也就是说，在上述空间与时间里，变化的只是那个点的运动速度，也就是那个点的运动轨迹是随着房子空间的减小而减小，也就是直线运动距离的递减缩小。反之，物质运动的速度也是随着空间距离的增大而增大的，也正是S=TV这条所表达的：物质运动速度快，时间发生的快（小），空间距离大V=S/T（速度等于距离与时间成正比）。所以，在不同的天体惯性系中，虽然物质运动的速率不同，但时间与空间却是相同的，其物质运动的轨迹是不会超越这个房子（宇宙）的空间跑到外面去。

 从上述也可知：即使你跑到房子外面去建造更大的空间，这就是宇宙以外的更大宇宙，但这更大的空间还是包容着这个房子里面的空间，即使生成了不同天体惯性系，但时间与空间还是不会改变的，而能够改变的只能是宇宙中的物质运动及天体的运动速率。所以，由于宇宙的定义是包罗万象。那么在宇宙之外还是宇宙，宇宙空间也就是个多维的空间。所以，宇宙空间是本来就有的，也是无边无际不会改变的，改变的只能是天体的运动速度（不同天体释放能量的动能大小），而时间的产生则是物质运动的计量单位，也是人类所定义的。

历史上有关多维空间的产生和其争论的问题，原本三维空间就是一个立体几何图形，自从有人求证了四维空间（加入时间）以后，就在科学界曾经引起了轩然大波，其后求证五维空间及多纬空间的人也就层出不穷，但无一不关系到时空的变化问题！然而，爱因斯坦的广义相对论却把时间给消除了，宇宙中也就只存在天体的质量和被压弯的空间。为此，造成空间几何就出现了许多难解之谜。但谁能知道，时间与空间本是物质运动的统一体，缺其之一是不可成立的，也正是s=tv这条物理定律。

二、什么是时空？

究竟什么是时空？在物理学中有一条最基本的定律就是S=TV。S就是空间的距离，T是物质运动的时间，V是物质运动的速度。这条定律告诉我们，时间与空间都是随着物质运动而发生的，是随着物质运动而运动的，没有物质的运动就不会有时空的发生。也就是说，当一个运动员开始跑步，这就是物质在运动，当运动员从起点跑到终点，测定出来的秒表就是时间，运动员跑过的这段路程就是空间的距离。所以，没有物质运动速度，就不会有时空的发生。即：如果速度V₀=0，那么S₀=T₀=0。

据上，在同一惯性系中，时间与空间就是不变的，变化的只能是物质的运动速度。也就是说：时间和空间是绝对的，时间和速度是相对的，时空原本就不是一个直线运动坐标系。如果空间距离S给定后，那么速度V和时间T是成反比。故S=TV定律告诉我们，光速快的（小的）一秒钟，距离可达约30万公里。即：如果物质运动速度快（大），那么时间也就发生的快（小），空间距离也就大。反之，牛车速度慢，时间也就发生的慢，空间距离也就小。换言之，如果空间距离给定后，速度快，时间就发生的短。反之，速度慢，时间也就发生的长。但是，许多人都是搞错了这条基本物理定律，认为时间小就是时间慢，如果时间小的慢于光速一秒钟，那么时间就会发生倒驶，人类就可以去返老还童了！（图二）

还有人认为，太阳光8分钟到达地球，如果用超光速能返回太阳，那么就能看见太阳的发光才刚刚开始。但是，太阳光8分钟到达这里，那么太阳上的时间也过去8分钟了，即使我们是以一秒钟1.5亿公里的超光速瞬间返回太阳，那么8分钟也要加上这一秒钟呀，又怎么可以看见8分钟以前的太阳？所以，许多有关时空的认识都是非常错误的，也是搞错了数学坐标系与物理参照系的结果，为此就导致了虚幻物理学的产生，并造成了现代神学及伪科学在世界上任意泛滥！

什么是时间简史？“昨天，今天，明天”，这就是时间简史。而时间段的产生是人类定义的，没有物质的运动也就没有时间与空间（距离）的发生！但奇怪的是霍金居然出了一本叫《时间简史》的书，霍金在时间简史中就把时间就给神秘化了。不仅如此，哈勃却颠倒了时空，他不是用距离除速度S/V，而是用速度除距离V/S，并把时间改为了哈勃常数H。就造成了速度大于距离，便发生了宇宙无休止的高速膨胀。为此，爱因斯坦的广义相对论也不承认有时间存在了，就直接地否认了他的时空相对论！但他们却不知道，没有物质的运动，就不会有时空的发生，时空是随着物质运动才发生的，时钟就是计时的机械，时间也是计时的显示，时间也就是人类所定义的计量单位。

结论：

本研究主要论证了一维空间与多维空间的变化，提出了S=TV定律本是一条时空定律，时间与空间都是随物质运动速度而变化的，在不同的惯性系中，变化的是物质运动的速率，时间与空间都是不会变的，也是统一的。时间，空间，速度它们是三位一体的统一体，缺其之一不可成立。所以，空间是宇宙中本来就有的，时间是人类给定的计量单位，没有物质的运动就不会有时空的发生。

【参考文献】
 黄沅《宇宙论》1996年30届国际地质大会交流著作第5章《时空统一论》。
 黄沅《物理学统一场论及牛顿力学的商榷》1998年《陕西师范大学学报》第26卷（增刊）；

 爱因斯坦《爱因斯坦文集》第二卷（请查阅时间和出版社）。证伪

 周培源《相对论导论》（请查阅时间和出版社）。证伪

 霍金《时间简史》1992年四川科技出版社。证伪