多维时空的相对性原理

　　今天撰写了以＂新科学哲学＂为主题的一篇文章，还没有确定文章的题目，拟定的题目一：多维时空的相对性原理，题目二：多维时空的引力波和电磁波，题目三：电磁波是否像引力波一样在多维时空传播？文章第一次提出了几个基础物理学中的哲学问题：伽利略和爱因斯坦的相对性原理是否可以从4维时空延伸到4维以上的多维时空？物理学家没有充足的理由否认电磁波在多维时空的传播，主流物理学家到目前为止认为，只有特殊性的引力波才能在不同的时空维度之间进行传播。
　　什么是科学哲学的等效原理？举例说来，普通物理学的时空观与人们的感知和理性直观相一致，我们处在一个三维空间和一维时间组合的物理世界，而＂非普通物理学＂超出了人们的感知和理性直观范围，量子场论中的弦理论指出了11维时空的存在方式，其中包括10个空间维度和1个时间维度。普通物理学的概念和定理是否适用于非普通物理学的领域？可能适用，普通物理学和非普通物理学、4维时空世界和11维时空世界符合科学哲学概念论和定律论的等效原理；也可能不适用，普通物理学的概念和定理在4维时空和11维时空的表现符合科学哲学方式论的差别原理。
　　科学哲学的测不准原理在认识论上表现为认不准原理，反之，科学哲学的测准原理在认识论上表现为认准原理，从测不准原理到测准原理或从测准原理到测不准原理的变化、从认不准原理到认准原理或从认准原理到认不准原理的变化符合科学哲学递减性和递增性的转换原理或转换性的递减原理和递增原理。在目前的阶段，人们不能判断究竟有多少4维时空或普通物理学的概念和定律适用于11维时空或非普通物理学。
　　物理学定理在所有惯性系保持不变的＂伽利略原理＂或伽利略相对性原理是否从4维时空的普通物理学延伸到11维时空的非普通物理学？或物理学定理在所有参考系保持不变的＂爱因斯坦原理＂或爱因斯坦相对性原理是否从4维时空的普通物理学延伸到11维时空的非普通物理学？也许伽利略相对性原理既适用于4维时空，也适用于11维时空，伽利略原理在4维和11维时空的适用性符合科学哲学多维论的等效原理。也许爱因斯坦相对性原理既适用于4维时空，也适用于11维时空，爱因斯坦原理在4维和11维时空的适用性符合科学哲学多维论的等效原理。21世纪的物理学家面临了一个基础物理学的难题：如何证实在4维时空适用的伽利略-爱因斯坦相对性原理也适用于11维时空。
　　不变性原理和不可区分原理不过是等效原理的两种表述方式，对科学哲学不变性原理和不可区分原理的证实就是对科学哲学等效原理的证实。具体说来，主流物理学家认为，牛顿的经典力学、麦克斯韦的经典电磁学和爱因斯坦的相对论对时空维度没有任何要求或没有设置任何限制的条件，也可就是说，经典力学和经典电磁学、相对论的若干定理和方程式在4维时空和11维时空的适用性符合科学哲学多维论等效性的不变性原理或不变性的等效原理。人们在做物理方程的运算时，既可以把牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦的方程式应用到4维时空的物理天地，也可以把牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦的方程式应用到11维时空的物理世界。
　　4维时空包括3维空间和1维时间，11维时空包括10维空间和1维时间，经典物理学和相对论对应了4维时空，量子场论的弦理论对应了11维时空。多维时空理论在大尺度的宇宙时空可能转变为多重宇宙理论，在微小尺度的量子时空可能转变为弦时空理论，多维时空理论转化为多重宇宙和11维弦时空的两种形态，多重宇宙理论和弦理论符合科学哲学多维时空论的等效原理。
　　经典论和相对论的物理学家和天文学家探索大尺度的物质和时空，宏观宇宙包含了行星和恒星、星系和星系团、超星系团和宇宙网，包括了中子星和黑洞、白洞和虫洞等。量子论物理学家探索小尺度的物质和时空，量子宇宙包含了原子和分子、电子和光子、质子和中子、重子和轻子、费米子和玻色子、正基本粒子和反基本粒子等。21世纪的物理学家如何证实后相对论时期的多重宇宙理论？如何证实后量子力学时期的11维时空的弦理论？这些基础性的物理学难题有待破解。
　　电磁波和引力波在4维时空的传播符合科学哲学可证实论的等效原理，然而，电磁波和引力波在4维以上多维时空或11维时空的传播是否产生了同等效力？主流物理学家认为，引力其中之一的特殊性在于它能够实现在多维时空的传播，而电磁波不具有引力的这种特殊性。主流物理学家认为，引力普遍存在于多维度时空，引力在越高时空维度的传播速度越快，反之，引力在越低时空维度的传播速度越慢。
　　引力从高维度向低维度的传播速度符合科学哲学的递减原理，反之，引力从低维度向高维度的传播速度符合科学哲学的递增原理。引力传播速度的递减性说明了引力由强变弱，反之，引力传播速度的递增性说明了引力由弱的变强。引力的强度从11维时空到4维时空逐渐变弱，反之，引力的强度从4维时空到11维时空逐渐变强，这就解释了引力与其它三种基本力相比时为什么是最弱一种力的原因，4维时空的引力比电磁力的强度减弱了10的11次方。
　　引力随两个物体距离的增加而显著地递减，也许引力随时空维度的减少而显著地递减，引力强度随距离的增加而递减和引力强度也许随时空维度的减少而递减的现象符合科学哲学递减论的等效原理或等效论的递减原理，反之，两种现象符合科学哲学递增论的等效原理或等效论的递增原理。物理学家是否可能像牛顿写出万有引力方程式那样写出引力随时空维度减少而显著递减的＂万维引力方程式＂？既然引力方程式和电磁力方程式在不同的时空维度同样有效，伽利略和爱因斯坦相对性原理在不同的时空维度同样成立，那么电磁波可能像引力波一样在不同的时空维度进行传播。新科学哲学提出了电磁波在多维度时空传播的可能，期待未来物理学家的答案。