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虚时间、温度与量子力学的联系——一点蛛丝马迹

已有 312 次阅读 2026-3-19 09:43 |系统分类:科研笔记

最好的理论物理学者其实很像一个侦探,他(她)通过“造物主”所留下的纷乱线索来重现宇宙中的物理法则——理解“造物主”的思想。这也是我在奇幻侦探小说《白鸾书·渝城迷影》中所想要表达的主要精神。

侦探.png

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在所有的物理学理论中,唯有量子力学的本质是最让人摸不透的,大自然似乎留下了大量的线索,但是依旧纷乱复杂。那么我们到底有没有可能理解量子力学的起源呢?

我最近在Physics Letters A发表了一篇论文《Complex time and quantum criticality: A renormalization group framework[1]。这篇论文基于冯·诺依曼代数的Tomita-Takesaki 定理给出了一种复数时间图像:

 时间是一个复数 z=t+iτ ,在有限温度区域,复时间z的实部t占主导;而当系统趋近绝对零度时,虚部 τ 又开始主导物理系统。

大白话即是,温度是一个时间维度的调节器:有限温度下,实时间是一个有效维度;但当系统接近绝对零度时,实时间维度被冻结,虚时间维度涌现。

我这个观点是相当激进的,因为它本质上在说:

Wick 转动 t→-iτ 描述的是一个降温过程。

 即,当物理系统降低到绝对零度附近时,复时间z必须从实轴 t 旋转到虚轴-iτ。

 这个观点有没有道理呢?做凝聚态物理的研究者可能会有下面的经历——做路径积分时将时间变量解析沿拓到复平面,比如Schwinger-Keldysh形式,居然就得到正确结果了。由于解释不清楚缘由,所以就不解释,权当数学经验看待了。其实这很可能是“造物主”留下的一点线索,他在告诉我们:时间是复数,并且联系到温度。

 我的复数时间图像稍作延伸,就可能导致对量子力学起源的全新看法

 我们知道,有限温度时的粒子系统由热扩散方程 

image.png

描述,由于是有限温度所以由实时间 t 主导。现在,我们将粒子系统的温度降低到绝对零度,按照论文[1]的复数时间图像,复数时间 z 必须从实轴 t 转动到虚轴 −iτ ,结果导致热扩散方程变成了薛定谔方程!

 image.png

这似乎在说,量子力学是绝对零度处虚时间 τ 涌现所导致的现象

 

这个量子力学起源的新看法我并没有写进论文[1]中,因为它会带来一系列有待解决的新问题。所以论文终稿定稿时,我犹豫再三,最终还是决定不将其放入发表版本中。

 

现在将这个想法写在科学网博客上,感兴趣的读者可以头脑风暴一下。在我自己看来,这个量子力学起源的新看法似乎有些道理,但是背后存在的问题更多,科学网博客上作为茶余饭后闲聊可以,但绝不能被看作一个成熟的学术观点。

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最后,希望论文[1]预言的反常标度律

image.png

能够被实验证实,从而支持复数时间图像的真实性。

 

参考文献:

[1]. Y. Tao, (2026): Complex time and quantum criticality: A renormalization group framework. Physics Letters A 579,131491



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