
这是一个我某天下雨时发明的单面体。如果你仔细观察,这是一个只有一个面和一个边的多面体。如果你在该唯一面上取一个法向量,并让它旋转一周,它会重新出现,但已经旋转了90度。只有在第四周之后,它才会恢复原来的位置。
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我之前是凭空想象画出上面的图。但现在已经有程序可以处理这种物体。那些已经下载(免费)Cosmo Player或者愿意下载的人可以欣赏我朋友Christophe Tardy在这个单面体上的作品。在那之前,我重新用绘图编码处理了该物体的唯一边,就像他从一张图片中提取出来的那样。据我所知,目前还没有软件能用点画来表示隐藏部分并中断线条。但也可以使用更淡的云状图案。

无论如何,我们在这里有一个唯一的边,没有任何顶点。

这是否是一种数学奇观?也许。如果您曾看过我的科学作品或其通俗介绍,您可能知道我正在发展一个“双面”宇宙模型,最初的想法来自André Sakharov(1967年)。顺便提一下,这两个“宇宙的两面”有相反的时空坐标。关于时间或“时间”的问题仍然棘手。没有什么比这个词更难以捉摸的了。什么是“时间之箭”?能否说“两个反平行的时间之箭”?(这是Sakharov最初的设想)。

在我1994年发表于《Nuovo Cimento》的论文中,我考虑了这一想法,这一想法最初由Linde在1988年提出,即这些“双胞胎”区域实际上可能是“对极区域”。因此,这两个双胞胎宇宙(与Linde不同,我设想的两个宇宙通过引力场相互作用,而他的则完全互不干扰)。因此,它们是“既两个又一个”。一个数学家会说,这种结构是双叶覆盖(球面S2是Boy曲面的双叶覆盖)。在《Nuovo Cimento》中,我设想了双叶覆盖的投影P3(相当于三维Boy曲面),将超球面S3的对极区域重合。但我一直认为,实际上可能是双叶覆盖的投影P4,将超球面S4的对极区域重合。在这种情况下,这个既是单一又是双重的宇宙中“相邻”区域的相互作用会将超球面S4上的对极区域重合,这些区域不仅互为镜像(P对称),而且T对称,即“具有相反的时间之箭”。这里又回到了Andréi Sakharov的想法。
单面体是四叶宇宙(“cosmoèdre”)的一个(教学)图像。一个“既是四个又是一个”的宇宙。四个“相邻”的区域将相互作用。但这些区域会是什么?在这样的图中,我们应在何处“读取”它们?单面体的正截面(只是一个教学图像)是一个正方形(因为它由这个正方形旋转生成,参见C.Tardy创建的虚拟现实图像)。这个正方形截面的四个边代表宇宙的四个区域,它们将相互关联。因此,至少在局部上,我们可以谈论“四叶覆盖”。如果我们将单面体表面的法线视为时间之箭,那么时间之箭会随着这个生成正方形一起旋转。因此,这四个宇宙部分将具有“十字形”的时间之箭,两两反平行:
也可以这样描述:存在两对双胞胎宇宙,它们的时间之箭两两反平行。这在某种程度上是:
(Sakharov)
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为何要如此复杂?这是否是一种新的几何游戏?嗯...
让我告诉您我在想什么。当我构建了双宇宙模型时,我证明了第二个宇宙可以容纳与我们完全相似的物质,包括它的双胞胎质子、双胞胎电子、双胞胎光子等(无论使用Sakharov提出的“双胞胎”一词,还是在超弦世界中更流行的“幽灵”一词)。我还证明了反转时间实际上等同于反转质量,因此也等同于反转能量。
Linde是Sakharov的学生。我曾在1983年在莫斯科国家酒店的房间里与他长时间讨论,他来与我会面。1988年,他提出了一个双宇宙,其中两种物质具有相反的能量。然后,意识到在同一个时空区域中共存这两种物质可能会带来问题,他将“另一种物质”(具有负能量)放到了对极。但这样做时,他没有意识到他重新发现了他导师Sakharov的想法(Sakharov主张相反的时间),因为(J.M.Souriau 1972)反转时间或反转质量和能量实际上是一回事。
如果您有勇气或能力阅读《Geometrical Physics B》的论文,您会看到双胞胎宇宙中也存在物质的对偶性。不仅存在双胞胎物质,而且在第二个宇宙中还存在双胞胎反物质。
这一切可以扩展到四叶的上下文中。这样,我们将得到一种“虚物质”和一种“虚双胞胎物质”(相对于我们,具有纯虚时间之箭,彼此反平行)。
问题:这种虚物质如何与我们的物质相互作用?我承认目前我还没有任何想法,但我会找到办法的。几何学是一个充满各种技巧的丰富世界。
让我们暂时停下来思考这个想法。相对于我们,这个虚世界是什么?从词源上讲,它是一个“元世界”。
理论物理学家和宇宙学家的装备,其实也就是一个优秀几何学家的装备,可以设想(正如Linde在1988年注意到的)“平行世界”,其中的粒子可能与我们的一样,或者因为它们是我们的镜像(P对称性),或者因为它们是负能量的双胞胎(T对称性),或者两者兼而有之。在这种情况下,为何不干脆设想粒子的参数是纯虚数(质量、电荷、时间之箭等)?这将引出一个“元世界”的概念,它也可能由粒子组成,遵循一种纯粹的虚物理,可能与我们很接近,我们可以称之为“元物理”。
我不记得是哪位哲学家写过“形而上学是一片大海,要穿越它……”