一項新理論挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的時空概念，提出宇宙在根本上是由三個時間維度構(gòu)成的。

人們普遍認為，物質(zhì)、運動、引力以及我們所知的一切都起源于三維空間和一維時間。然而，一個新觀點挑戰(zhàn)了這一理論，它提出時間 —— 特別是三維的時間 —— 才是宇宙真正的構(gòu)造基礎(chǔ)，而空間只是作為次級效應(yīng)涌現(xiàn)出來的。

這一奇特的理論由阿拉斯加大學(xué)費爾班克斯分校的物理學(xué)家岡瑟·克萊特施卡（Gunther Kletetschka）博士提出。他的研究挑戰(zhàn)了現(xiàn)代物理學(xué)中最根深蒂固的觀念之一：即空間和時間共同構(gòu)成了宇宙的基礎(chǔ)。

克萊特施卡提出，時間并非一條單向流動的直線，而是一個擁有三個獨立方向的多維框架。他聲稱：“將時間視為三維的，可以通過一個統(tǒng)一的數(shù)學(xué)框架自然地解決多個物理學(xué)難題。”

一個符合現(xiàn)實世界數(shù)值的框架

要理解克萊特施卡的提議，可以想象用一套六維結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)的時空框架：三個時間軸和三個空間軸。然而，與傳統(tǒng)物理學(xué)不同，這個新理論將時間視為核心結(jié)構(gòu)。

空間不再是基礎(chǔ)；它更像是時間在不同尺度和方向上行為的結(jié)果。克萊特施卡是通過重新審視時間在物理方程中的作用而得出這一想法的。他最初的想法是：如果空間可以有三維，那么時間或許也可以。基于這個假設(shè)，他建立了一個數(shù)學(xué)模型，在這個模型中，粒子和力在三維時間框架內(nèi)相互作用。重要的洞見是，當(dāng)這個模型應(yīng)用于基本粒子時，它可以重現(xiàn)粒子的一些已知特性，特別是它們的質(zhì)量。

例如，粒子物理學(xué)的標準模型包含了電子、μ子和夸克等粒子的詳細數(shù)據(jù)，但它并未清晰解釋這些粒子為何具有特定的質(zhì)量。

克萊特施卡的框架所生成的數(shù)值，與觀測到的這些粒子的質(zhì)量高度吻合。這清楚地表明，他并非僅僅描述一個抽象概念；他是在利用這個框架來解釋現(xiàn)實世界的測量結(jié)果。

“三維時間框架代表了基礎(chǔ)物理學(xué)的一項重大進展，它提供了對自然的統(tǒng)一描述，同時做出了可檢驗的預(yù)測，”他說。

克萊特施卡補充道：“其數(shù)學(xué)一致性和解釋力，結(jié)合跨越多個尺度和現(xiàn)象的特定實驗特征，表明它值得被視為量子引力和統(tǒng)一理論的一個候選理論。”

多維時間并非新想法

雖然一些理論物理學(xué)家先前也曾提出過額外時間維度的想法，但這些早期模型很大程度上停留在抽象和數(shù)學(xué)層面，與可測量的物理量聯(lián)系甚少。

它們還面臨著重大挑戰(zhàn)；例如，在這些模型中，擁有超過一個時間維度常常會導(dǎo)致邏輯矛盾，比如可能出現(xiàn)結(jié)果發(fā)生在原因之前的情況。

克萊特施卡的理論通過設(shè)計一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)避免了這個問題，該結(jié)構(gòu)確保了時間在所有三個時間維度上的流動是有序的。在他的模型中，事件即使在一個更復(fù)雜的時間框架內(nèi)，仍然按照一致的順序展開。

他的工作之所以脫穎而出，是因為它不僅僅是一個理論，還能做出具體的預(yù)測。他的框架精確地重現(xiàn)了電子、μ子和夸克等基本粒子的已知質(zhì)量，這意味著它能以前所未有的方式直接與實驗數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。

“早期的三維時間提議主要是數(shù)學(xué)構(gòu)造，缺乏這些具體的實驗聯(lián)系。我的工作將這一概念從一個有趣的數(shù)學(xué)可能性，轉(zhuǎn)變成了一個具有多個獨立驗證渠道、可進行物理檢驗的理論，”克萊特施卡說道。

接下來的步驟可能包括完善數(shù)學(xué)框架，并確定能夠檢驗該理論的具體實驗，特別是在粒子物理學(xué)或宇宙學(xué)領(lǐng)域。

如果這一假設(shè)在進一步研究中仍然成立，它或許能為整合量子力學(xué)和引力提供一個新的框架 —— 這正是物理學(xué)家們世代追尋的目標。

該研究發(fā)表在期刊《物理科學(xué)進展報告》上。