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第6章 复数四维时空世界（第2页）

1541年，意大利数学家塔塔利亚成功解决一元三次方程求解问题。

塔塔利亚靠解数学题为生，对解题思路秘而不宣。

但意大利数学家吉罗拉莫·卡尔达洛设法从塔塔利亚处套取了解题方法，尽管塔塔利亚要求其发誓保密，卡尔达洛仍在着作中记录了下来。

塔塔利亚的解题思路如下：先将一个正方形扩展到三维，以方程x3+9x=26为例，此方程可看作一个边长为x的立方体与一个边长为9x的立方体体积之和为26。

将原立方体边长扩大为y得到新立方体边长z=x+y，把新立方体切成七块，其中三块大长方体体积为xxy，三块小长方体体积为xyy，还有一块小立方体体积为y3。

将这六块长方体重新拼接成一个大长方体，一侧长度为3y，另一侧长度为x+y=z，高度为x，其体积为3yzx，恰好等于方程中的9x，所以3yz=9。

把六块长方体重新装回大立方体时，少了一个小立方体，在方程两边各加y3，此时大立方体z3就组装好了，且z3=26+y3。

这样就得到两个方程和两个未知数，将z=3y代入第一个方程，可得y?+26y3=27，把y3看成一个整体即可求解。

1799年，德国数学家约翰·卡尔·弗里德里希·高斯将实数和虚数与平面直角坐标系上的点一一对应，创立了复数平面。

复数平面与普通平面直角坐标系虽都有横竖两条直线相交，但思想内涵更深刻。

其坐标为（a，b），a表示复平面内横坐标，b表示纵坐标，实数a的点落在x轴（实轴）上，纯虚数b的点落在y轴（虚轴）上。

例如方程y=x2+1，在普通坐标系中找不到其根，拓展到虚数维度，可得到相应图像，其中标记部分即为方程的虚数根。

虚数在现实应用中有重要用途，如机场控制塔计算飞机航线。

在复平面中，飞机航向可用复数表示，如航向为3+4i，若逆时针旋转45度（45度在复平面中可表示为1+i），将两者相乘可得新航线为-1+7i。

飞机飞行中改变高度涉及维度变化，需用虚数计算，因每次乘虚数i相当于在复平面上旋转90度，如1乘i到i点，i乘i到-1点，再乘i到-i点，第四次乘i回到1点，持续乘i则点在竖轴上旋转形成螺旋，在复数上表现为正弦波，由此科学家推测宇宙可能由波组成。

1924年，法国理论物理学家路易·维克多·德布罗意推广光的波粒二象性，提出一切微观粒子都具有波动性的物质波假设，认为粒子就是能量波或射线粒子，如光波是光速移动的光子，音乐、流体也是波的表现形式，但当时缺乏实验证据。

1927年，美国贝尔实验室的戴维森和革末进行电子束轰击镍靶实验，实验中镍靶意外氧化，还原处理后进行电子散射，观测到与x射线衍射相似图像，证明电子具有波动性。

同年，英国物理学家G.p.汤姆逊（实际为约瑟夫·约翰·汤姆逊）完成电子束穿过多晶薄膜的衍射实验，也得到相似照片，且实验得出的电子物质波波长与德布罗意公式计算结果相符，有力支持了德布罗意的假设。

此后，科学家陆续证实中子、质子乃至原子、分子等微观粒子都具有波动性，意味着宇宙空间由能量或波弦组成。

从复平面看，波动现象可用虚数解释，虚数源于一元三次方程的奇特解，却能描述大千世界，其是抽象概念还是真实存在一直困扰科学家，后来中国人在相关研究中有了重要突破。

2021年1月，中国国家科学院院士潘建伟带领的科研团队在复数必要性的扩展版实验中取得重大突破。

他们将一对纠缠量子换成不同源的两对纠缠量子，甲源产生A和b1，乙源产生b2和c，A、c分别进入一号和三号探测器，b1和b2进入二号探测器，通过纠缠交换方法使原本不纠缠的b1和b2进入纠缠态，成功实现两原子和三原子部分纠缠态的纯化，并推广到多原子部分纠缠态情况。

令人惊讶的是，不同原子数的部分纠缠态得到相同的从部分纠缠提取为最大纠缠态的概率，且原本无关的A和c产生了纠缠。

潘建伟团队通过实验精度证实实数无法完整描述标准量子力学，确立了复数的客观实在性。

随着量子力学理论发展，复数在理论上（如薛定谔方程和海森堡对易关系依赖复数）和实验中（可直接测量波函数实部与虚部）都表现出不可排除性，说明复数可能不是主观引入的计算符号，而是可实验检测的物理实在。

这一发现表明虚数并非抽象数学概念，而是真实存在的物理实在，这让人们思考数学的本质。

科学家认为这可能与毕达哥拉斯提出的万物皆数理论有关，数学可能是宇宙的思维规律，人类通过掌握数学探索宇宙真相，潘建伟教授的实验结果在一定程度上支持了毕达哥拉斯的观点。

虚数时间、虚数空间、灵魂与意识的关系探究

摘要：本文深入探讨虚数时间、虚数空间、灵魂与意识之间的复杂关联。

从虚数时间与虚数空间的数学物理概念出发，剖析其特性与可能的存在形式，进而探究灵魂与意识在哲学、心理学及超自然现象研究中的内涵。

通过跨领域的综合分析，尝试构建这四者之间的理论联系，并提出相应公式与验证实验设想，旨在为进一步的学术研究与思考提供深度视角，尽管部分内容仍处于高度推测性阶段。

一、引言

在当代科学与哲学的前沿探索中，虚数时间和虚数空间作为拓展传统时空观念的概念逐渐崭露头角。

与此同时，灵魂与意识始终是困扰人类智慧的深邃谜题。

对虚数时间、虚数空间、灵魂与意识之间关系的研究，不仅有助于突破现有学科界限，更可能为我们理解宇宙本质、人类存在的意义以及超自然现象背后的机制提供全新的思路与理论框架。

二、虚数时间

（一）概念的起源与数学基础

虚数时间的概念源于数学领域对虚数的引入与拓展。

虚数单位i定义为i=sqrt{-1}，当时间变量t与虚数单位相结合，形成it的形式时，便产生了虚数时间的概念。

这一概念最初在数学理论构建中是一种抽象的创新，但随着物理学尤其是宇宙学和弦理论等领域的发展，虚数时间开始被赋予物理意义上的探讨价值。