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文 | 晓池扶玥

编辑 | 晓池扶玥

前言

在进一步讨论狄拉克对称化中的麦克斯韦-洛伦兹方程时， 引入磁单极子的概念， 将其视为第二个方程中的"电流行为"（类似于经典力学中的"运动行为"）。在第三个和第四个方程中，假设了"磁位移电流"和"磁动势"（分别类似于第四个和第三个方程中的"电位移电流"和"电动势"）。

作为结果提出了一个广义的电磁学视觉，其中非均匀、微观和相对论相关的方程描述了静态和振荡现象。在相对论的框架下，提出了类似微观方程，以研究引力和时空，描述了静态和振荡现象：静态方程展示了新定义的矢量场的来源（广义质量密度作为广义质量场的源，广义时间密度作为广义空间场的源），而振荡方程描述了引力波和时空波的传播。

广义电磁学的概念

提出用微观的麦克斯韦-洛伦兹类似方程在狄拉克对称化中统一电磁学、引力学和时空的观点，统一特征是光速c。利用提出的广义电磁学的概念，讨论了电磁学中的守恒定律和物质与电磁波之间的相互作用。

正如所描述的那样，电场和磁场的定义是 根据库仑定律和安培定律提出的， 这使它们与电荷和电流之间的机械力密切相关。就像在力学中一样，在电动力学中，用势而不是电场和磁场来建立理论往往更有用，特别是在与辐射、相对论和相对论协变电磁学相关的研究中。

在量子层面上，电动力学几乎完全是用势来表述的。势的使用自然地引出了狭义相对论和规范场理论 。在这方面，在Lorenz-Lorentz规范条件下 ，通过四个标量和非均匀的波动方程来描述电动力学，其中非零的源是电荷密度和电流密度。

在这项工作中，作为对规范方法的替代，从狄拉克对称化中的麦克斯韦-洛伦兹方程开始，每个方程都以非零的源为特征，提出了一个 广义的电磁学视觉， 其中非均匀、微观和相对论相关的方程描述了静态和振荡现象（§3.1）；提出了电场、电荷密度、磁感应场和电流密度的广义定义，而不是使用势。通过类比，将前述的概括推广到引力和时空。

提出了一个宇宙模型，试图通过在狄拉克对称化中使用微观麦克斯韦-洛伦兹类似方程来统一电磁学、引力学和时空，其中光速c是统一的特征。这个宇宙模型在看来与曲率时空和平坦时空的概念是相容的。

经典力学中的"运动行为"

回顾与ρe [C/m3]（方程（1），图1） 相关联的电单极 （正或负）。它产生一个在空间中各向同性的电场E，即没有优先方向。E从正电荷q+向外指向，从负电荷q-向内指向。提出了一个磁单极（北极或南极，单位为[A]），与ρm [A/m2]（方程（2），图2）相关联。

回顾经典力学中的"运动行为"的概念：在一个粒子集合中，每个粒子都有一个速度矢量，粒子速度的集合形成一个称为"运动行为"的速度场v。如果移动的粒子带有电荷，可以引入相应的电荷运动行为，换句话说，一个在[A]中的"电流行为"。提出了一个由两个相邻的圆形半环组成的电流行为构成的磁单极（图2）。

磁单极产生一个 在空间中各向同性的磁感应场B， 即没有优先方向。B从北极顺时针的两个正半环向外指向（即具有正电荷q+），从南极顺时针的两个负半环向内指向（即具有负电荷q-）（图2）。第三个麦克斯韦-洛伦兹方程涉及"电动势"（方程（3））。一般来说，任何B的变化都会导致∇×E的产生。

jm [(C/m2)(m/s2)]可以被看作是与磁单极的"闭合位移"相关：两个电流行为向彼此加速，完成一个电流环路，从而产生一个磁偶极子（B的变化）（图3）。jm垂直于电流行为的平面，并按图3所示的方向。

与B的变化相关的矢量jm,dis=1μ0∂B∂t可以被解释为具有位移特征的jm，并且根据与电位移电流je,dis=ε0∂E∂t的分析类比，可以假设为"磁位移电流"（图4）。一些考虑。麦克斯韦写道："光和磁性是同一实质的表现" 。由于基于静态的G（方程（9）），光子波函数是一个有争议的概念，它不能具备Schrödinger的概率性波函数的所有特性。

自由空间中流动的电流密度

在方程（6）中，位移电流的行为就像在自由空间中流动的电流密度：它们的"存在具有深远的物理后果，因为它预测这样的物理观测量，如 电磁能量、线性动量和角动量 可以在很长的距离上传输，甚至穿过空旷的空间"。

标量ρo∈R是局部质量密度[kg/m3]，标量ρq∈R是局部质量流密度[kg/s·m2]，复标量ρgen,O∈C是广义质量密度[kg/m3]，与广义引力单极gen1∈C[kg]相关，矢量jo∈R3是切向质量流密度[kg/s·m2]，矢量jq∈R3是环形质量流密度[kg/s2·m]。

矢量jo,dis=εg∂O∂t∈R3是 切向质量位移电流 [kg/s·m2]，矢量jq,dis=1μg∂Q∂t∈R3是环形质量位移电流[kg/s2·m]，复矢量jgen,Q∈C3是广义质量流密度[kg/s·m2]，与广义引力偶极ℶgen2∈C3[kg]相关，εg是真空引力介电常数[kg−−√·s/m3]，μg是真空引力磁导率[s·m/kg−−√]。

"局部"的几何意义与ρe和ρm中的含义相同，"切向"的几何意义与je和je,dis中的含义相同，"环形"的几何意义与jm和jm,dis中的含义相同（图1-5）。一些思考。"引力光和质量感应场是同一实质的表现"（方程（15））。

在方程（15）中，质量位移电流的行为就像在自由空间中流动的质量流密度：它们的存在具有深远的物理后果，因为它预测引力效应可以在很长的距离上传播，甚至穿过空旷的空间。

发展了电磁学/引力学/时空的类比，复矢量Xgen=X+icT∈C3是广义空间场[m]，描述了时空的静态特征。

提出了 时间作为空间的源头的概念， 将宇宙大爆炸想象为一个分布时间的爆炸，使得空间存在于时间存在的地方。根据所提出的引力源和引力光的概念，还引用了Shurtleff的一项研究，他指出存在一种平坦时空，其对称性可以作为引力和电磁场中物质运动的基础。

矢量X∈R3、标量ρx∈R和复矢量T∈C3

矢量X∈R3是空间场[m]；矢量T∈R3是时间感应场[s]；复矢量Tgen=T+icX∈C3是广义时间感应场[s]，描述了时空的振荡特征。通过c在方程（31）中展示了时空的静态特征和振荡特征之间的相对论联系。

标量ρx∈R是局部时间密度[s/m3]，标量ρt∈R是局部时间流密度[1/m2]，复标量ρgen,X∈C是广义时间密度[s/m3]， 与广义时空单极ℷgen1∈C[s]相关， 矢量jx∈R3是切向时间流密度[1/m2]，矢量jt∈R3是环形时间流密度[1/s·m]，矢量jx,dis=εt∂X∂t∈R3是切向时间位移电流[1/m2]，矢量jt,dis=1μt∂T∂t∈R3是环形时间位移电流[1/s·m]。

复矢量jgen,T∈C3是广义时间流密度[1/m2]，与广义时空偶极ℷgen2∈C3[s]相关，εt是真空时间介电常数[s/m3]，μt是真空时间磁导率[s·m]。"局部"的几何意义与ρe和ρm中的含义相同，"切向"的几何意义与je和je,dis中的含义相同，"环形"的几何意义与jm和jm,dis中的含义相同（图1-5）。

一些思考认为："时空光和时间感应场是同一实质的表现"（方程（33））。在方程（33）中，时间位移电流的行为就像 在自由空间中流动的时间流密度： 它们的存在具有深远的物理后果，因为它预测时空光可以在很长的距离上传播，甚至穿过空旷的空间。

根据前述观点，时间是空间的源头（方程（32）），而时空波能够扩张和收缩时空（方程（36）和方程（37））：时间的变化引起了空间的变化，而空间的变化引起了时间的变化。

时间的负时空

对于一个黑洞，根据远处观察者的观点，时间的负时空变化导致了空间的正空间变化，即空间的压缩/收缩，或者换句话说，将空间积聚到空间中（方程（36））。对于远处观察者的观点，空间的压缩/收缩是空间的负时间变化，导致了时间的负空间变化，即时间的牵引/扩张，。

时间在空间中的稀薄（方程（37））。对于远处观察者的观点，时间的负空间变化是时间的负时间变化（方程（36））：黑洞（时空洞）的正反馈环路是闭合的。

这项工作的主要目标是 对狄拉克对称化中的麦克斯韦-洛伦兹方程进行进一步讨论。 通过对称化，可以假设存在磁位移电流和磁动势；另一方面，在对称化方法中，提出了一个由两个相邻的圆形半环构成的电流行为组成的磁单极，作为两个假设的狄拉克单极之间非规范不变、不可观测的狄拉克弦的替代。

工作的另一个目标是提出一个宇宙模型，试图以微观麦克斯韦-洛伦兹类似方程在狄拉克对称化中统一电磁学、引力学和时空，其中统一特征是光速c。这个宇宙模型与曲率时空的概念以及平坦时空的概念是相容的。

如果时间是空间的源头，可以将宇宙大爆炸想象为一次爆炸（或非常快速的挤出），将时间分布出去， 以便空间存在于时间存在的地方。 由时间生成空间的概念与时空的离散化是一致的，而假设的时空波可以解释"时空不得不起伏，而且它的起伏从下方受到限制，以至于所有过程变得混乱，可观测量在这种混乱中变得平均"。

结语

根据这里提出的引力源和引力光，可以引用Shurtleff的一项研究："存在一个平坦的时空，其对称性可以成为在引力和电磁场中运动的基础......间接证据可以指出物质在电磁和引力场中所遵循的观测路径。毕竟，观察到的路径与由1)该平坦时空的对称性和2)基于度量的弧长的假设所确定的测地线非常相似"。

类似于 电磁光的正向和推动辐射压力， 可以假设引力光产生负向和拉动的压力，而时空光则不会施加任何压力；可以假设引力光和时空光不像电磁光那样传递能量。

在未来的工作中，推测以下问题会很有趣：引力光和时空光是否只是没有特殊特征的横波？这是一个非平凡的问题，因为洛伦兹假设了光的"旋转振动"，而Tamburini成功地利用光的轨道角动量和涡旋在无线通信中。

参考文献

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