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物理评论——:神奇的“负概率”从何而来?

(2019-03-24 11:08:43)
标签:

杂谈

分类: 评论集
高维空间居然是负概率?这会让人很惊讶,觉得很是神奇!其实有一个确定的解释,概率与曲面的曲率相关。也即与几何势相关,而几何势实际上就是物理势。举一个例子来说明,比如在山坡上有一个小球,它所在的点四周都向下倾斜,它原则上可以朝任何方向滚下山坡。但它该向那个方向滚下去?这就涉及到山坡曲面的曲率了,也即它一定是朝向倾斜度最大的方向滚下。而这个倾斜度最大的方向,正是山坡曲面曲率最大的方向。由于小球从高处下落,是受到了一个重力吸引,所以我们认为这个曲面具有了物理势。因为所谓概率就是事件发生的可能性大小,那么小球滚下的方向,就是事件发生的最大概率。这样一来,数学的概率,几何的曲率,以及物理的势场概念,就自然建立了等价的联系。在数学的概率学中,对于一个事件集合,其发生各种可能事件的全概率等于1,也即对于每个可能事件而言,其发生的概率均小于1,但其概率和为1。但某事件无论发生的概率如何小,都必须大于0。也就是说,对于物理学的小球滚落模型,是建立在三维引力空间之中,引力作用总是将物体,从高处滚落到地处。而不会出现,物体自动从低处,跑到高处的现象出现。这是因为在自然界当中,不存在反引力效应。从几何学的观点看,就是三维引力空间中的所有曲面,都必须服从凸性曲面的数学模型。也即引力势的大小,是由物体相对引力源的高度距离决定的。这样一来,由几何曲面上物理势决定的概率值,就必须为一个正值。如果我们来想象一下,那个小球所在的山坡,是一个由透明材料构造的穹顶曲面。而观察者是以倒悬的姿态,站在小球所在曲面的反方向。这时当小球从穹顶曲面滚下来时,这个与地面观察者处于180度倒置观察者,就会惊奇地发现,小球从穹顶的最低处,自动的向高处滚动。而由地面观察者看来,这个倒置的穹顶曲面,在数学上是一个凹性的曲面。而由之得到的概率值,必定是一个负值,并且这时曲面的曲率也是一个负值。此时所得到的观念,则完全与三维引力空间相反,事件出现可能最大的,并不是一个概率最大的正数,而是一个出现概率最小的最大负数。作为三维引力空间的观察者来说,这与其头脑里的经验和法则完全相悖的,这就是与黎曼几何相对的,有别于平面欧几里德几何学的,罗巴切夫斯基的非欧几何学。在这里需要明确的是,作为透明穹顶里面的倒置观察者来说,他虽然可以观察到,小球以负概率朝曲面上方滚动,但实际上这个小球并不在他所处的空间。所以这个做奇怪滚动的小球,对于他来说,只是一个物体的“虚像”,而不是这个物体本身。也即这时对于不同角度的观察者来说,就有了关于物体的“实像”和“虚像”之分。那么到底什么是事物的“实像”和“虚像”呢?所谓“实像”很好理解,那就是人们日常经验所感知的,在三维引力空间的那些物质,而事物的“虚像”就需要有理念化的理解了。按照爱因斯坦的狭义相对论,广义化的空间有“类空空间”,和“类时空间”两个部分。这个“类空空间”就是我们所说的,以宏观形式出现的三维引力空间,而“类时空间”实际上就是微观形式隐藏的高维空间。因为物质的电磁力就是来自,以原子形态存在的物质空间,并且其物理性质具有“量子化”特征。对于微观电磁空间而言,它是处于一个相对于宏观引力空间的相对空间,所以就产生了所谓的“观察者效应”。对于量子力学而言,存在着“不可观测量”,而“可观察量”是经过数学方式变换所得到。也就是说,如果我们不对微观空间进行操作,微观空间的的物质形态,表现为一种能量场,只有在进行操作之后,才能使得这种物质形态,表现出物质的粒子状态。由于是由其能量态的存在产生,所以在量子实验中,物质会呈现出“波粒二相性”,并且具有受“测不准原理”局限的法则限制。如前所述,由不同的观察者立场,将发现物质运动之事件,会出现正和负两种性质相反的概率,由此产生出物质的“实像”和“虚像”。按照宏观低维与微观高维的空间区分,那个以负概率运动的小球,其实就是微观空间中存在的能量场态影像。当三维宏观空间中的观察者,在观察微观高维空间中,以能量场形态存在的物质运动时,就会产生出于常识和理论相互背离的奇怪运动。由此可知,作为三维引力空间的观察者,以不同的观察立场,所产生出的正负概率,是由空间的相对性论原理所形成的。它区分出了处于不同空间中,物质的形态被分为,“实像”性的物质和“虚像”性的能量。由此也导出了不同空间,所具有的相异几何理论。通过推导可以发现,实际上在微观高维空间内部,仍然符合我们所在之,三维引力空间的经验和法则,物质运动事件之概率依然为正,满足“空间全同等价原理”。所以高维空间的所谓负概率,不过是由“空间相对性论原理”,产生出来的一个,物质能量化之幻象。虽然如此,如果在我们同时计算,引力和电磁空间物理问题时,就会面对两种不同的思考方法,如果不明了这一点,就将陷入逻辑悖论而难以自拔。

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