一、离散空间假设

每个人对于自身所处的世界是以何种方式存在的，都会基于自身的认知水平进行思考，这种思考从人类诞生就开始了。世界看上去是连续的，并且大多数的时候也都是基于这种连续的思想去描述这个世界，但从理性的角度，连续的世界是无法想象的，因为物质的连续性产生的无限可分性会让世界在思维上无法闭环。基于这种理解，物质只能是非连续的。量子力学的研究，也支持这一观点。但是毕竟物质的非连续性是无法直接证明的，未来还存在无限的可能性。

为了便于后续的分析及推理，关于物质的非连续性，不能简单的说物质是非连续的，需要有详细的说明，描述如下：

1、 空间是离散的、非连续的，最基本的空间单位，称之为空间单元，空间单元处于运动之中，这种运动可以同时存在位置的移动和本身的运动。

2、 空间本身是非连续性的，单位体积内的空间单元数称为空间密度，引力的大小与空间密度的变化率有关。

3、 空间本身具有物质特性。物质是空间的一种表现形式，空间本身也是一种物质。

二、光速不变性原理的另一种表述

在相对论中，光速不变性原理，是作为一个假设存在的，现有观测结果已经证明这个假设的正确性。光速不变性原理的准确描述为：无论在何种惯性参考系中观察，光在真空中的传播速度相对于该观测者都是一个常数，与光源和观测者所在参考系的运动状态无关。

广义相对论表明引力的实质是时空的弯曲，时间的快慢与引力的大小有关。基于空间是离散的、非连续的这一假设，引力的大小与空间密度的变化率有关，时间的快慢与空间密度本身有关，即空间密度越大，时间流逝的越慢。

由此，假设在有限的时空范围内，时间的快慢与空间密度成线性关系（有限时空保证这种关系的有效性），即：

—空间运动传递时间；

—时间与空间密度的关联系数；

—空间密度，在此仅表示线密度，简写为；

同时，在有限的时空内，运动的传递距离S可以按下式表示：

—时间t内，运动传播距离上的空间单元数量。

则空间本身运动的传播速度可表示为：

考虑到D为时间与空间密度的相关联的系数，则空间运动的速度与运动传播距离上的空间单元数量成正比。

如果把空间本身运动的传播速度理解为光速，则基于离散空间假设，光速不变性原理可以描述为，空间本身运动在空间中的扩散能力是固定的，空间本身运动速度是物质运动速度的上限。必须说明的是，这一结论的得出，并不要求时间的快慢与空间密度成线性关系，只需要空间密度以同样的程度作用于时间及空间即可。

三、量子力学的讨论

量子力学是描述微观世界的一种理论。在量子力学中，本身描述的就是物质是非连续的，能量是具有最小量的。不确定性原理是量子力学的核心概念之一。

空间是离散的这一假设，本身并不排斥量子力学中物质是非连续的这一结论。需要思考的是不确定性原理。

首先，当我们认为空间本身是一种物质时，其实就是默认：作为空间单元本身具备量子特性。逻辑上可以从以下角度来理解：首先空间本身是运动的，每一个空间单元本身必然具有一定的属性，在外力的作用下或者本身就存在的运动过程中，空间单元的属性会发生变化，而空间单元本身的运动可以被理解为以某种简单的波动的形式存在。按此思路，可以从以下角度理解不确定性原理：

1）、不管从哪个方面，用什么参数去描述物质本身的运动，用以描述的参数会有一个最小值，这个最小值是由空间本身基本运动的体现。

2）、因为时间和空间具有两种不同的特性，所以不管怎样对时空的运动进行描述，至少需要两个参数，一个体现空间的要求，另一个体现时间的要求。

数学上可以表示为：

其中：—表示描述时空的某个属性的参数；—表示时间参数；—表示空间参数；—表示某一固有参数。

从另一个方向考虑，当空间本身具有非连续的特性，同时存在持续的运动时，其必然会表现出流体的一些固有性质，满足连续性方程。在量子力学中，物质满足概率守恒（见参考文献）：

从流体的角度考虑概率守恒方程，因为流体本身的离散特性，可以认为概率守恒为空间单元本身形成物质的守恒，按此思路考虑，空间单元形成的离散空间流，本身与流体具有类似的性质。从这一角度考虑，物质本身是空间的一种表达形式也是可以接受的。

波粒二象性是量子力学中的重要概念，表明粒子同时具有波和粒子的特性，可以同时用粒子和波的术语来描述。

对于波动性，因为在明确边界条件的前提下，所有的振动都可以用波动叠加而成，空间单元本身的运动和振动都可以用波动描述。对于粒子性，需要说明的是，不管是微观层面还是宏观层面，粒子性都是靠相互作用来实现的，也就是说只要能与其它物质产生稳定的相互作用，都能视为粒子。从波的角度看，当众多波动以一定方式叠加到一起时，以波动形式产生相互作用，就能产生稳定的相互作用。所以从物质是离散空间的一种表现形式这一角度思考，粒子具有波粒二相性是理所当然的事情。

四、广义相对论的讨论

广义相对论认为一切物理现象不过是物理客体在某种弯曲时空背景上的演化（参考文献）。即物质分布产生引力，引力表现为时空弯曲，时空曲率受物质分布的影响，而物质分布由能动张量描述。

广义相对论的正确性已经由很多观测结果进行了证明，当然也有一部分现象与广义相对论的结果符合度不高，总体而言，已经可以无法否认广义相对论的正确性。但是我们本身就生活在时空之中，如何理解时空曲率是一个很大的问题，从纯几何的角度，以数学的方法理解时空曲率毫无问题，可不得不说的是，物理不是数学，物质世界也不是单靠数学就能说明清楚的，因为一切物理现象的存在都涉及到物理边界，所有的物理定律的产生都是基于一定假设的理想条件的。

六、总结与思考

从以上内容可以看出，基于离散空间的假设，在逻辑层面与现有的物理学体系是不存在冲突的，但是在细节上还存在很多不明确的地方。首先，时间的快慢与空间的密度有关，但是具体的表达式的复杂程度是未知的，从工程的角度考虑，可以认为，这个表达式存在较为较宽的线性区，但大概率不是完全线性的，可以先从近似线性的角度进行思考，再逐步推广到非线性范围。第二，时空是相关的，不管是量子力学还是相对论力学，其复杂性的原因之一就是时空的相关性导致了数学表达式的复杂，从空间的离散性角度思考，无法绕开时空的解耦问题，即时空的相关性是否可以在满足一定条件下得到解耦，这是对于工程应用意义较大的方向。第三，空间密度的具体表达需要较为严谨的逻辑，也需要兼顾空间密度的变化率的问题，在此基础上对暗物质、暗能量进行较为合理而准确的解释，同时对微观到宏观的过渡进行比较好的界定。第四，粒子需要明确的定义。虽然把空间看成一种物质，是合理的，粒子本身也具有波粒二相性，但是如何界定粒子是需要重新思考的问题，明确粒子的定义，即满足何种条件可以称为粒子，不满足条件只能称为波。如质子是一种粒子，光子和中微子更适合用波去描述。

作者简介：

姓名：王锋 性别：男 出生年月：1982年5月 籍贯：江苏镇江 民族：汉 学历：硕士