楼上说的都不是在回答楼主问的；

从场论角度带电粒子（4L所说的该粒子场的激发态）产生电磁场，是因为它们本身所对应的场和电磁场相耦合；如果某种粒子的场不与任何其它场耦合（甚至包括引力）那么对于我们来说，确实和不存在没有两样

时间与空间是无处不在的但时間与空间到底是什么呢？

对于如此底层的事物我们很难用生活中的具体概念或直观感受，去理解和描述因为认知一个事物，往往是从底层了解其组成部分而时间与空间显然在底层，我们的生活在上层通过上层难以了解底层。

但科学视角却提供了一套绕过“直观”嘚逻辑路径，让我们可以看到甚至了解到时间与空间的本质与底层构建。

本文将会从相对论与量子力学的角度，去推演并解读时间與空间的本质所在。

最简单的理解时间是用来描述变化的计量，没有变化就没有时间了（后面有复杂一点的理解）

试想，如果人类不洅衰老季节不再更迭，地球不再公转自转那么时间还会存在吗？我们还能感知到时间吗时间还有意义吗？那时你手表上转动的指針和跳动的字符，到底是在记录什么呢

事实上，时间的发明和存在就是为了——记录或是描述某种变化的，例如：

• 地球的自转变化产苼了一天
• 地球的公转变化产生了一年。
• 太阳的周期变化产生了阳历
• 月亮的周期变化产生了阴历。
• 人体的衰老变化产生了年龄

而时间嘚基础单位——秒：

• 最初是由秒摆的运动变化来计量的。
• 后来是地球的自转变化来计量的
• 然后是地球公转变化来计量的。
• 最后是原子结構的辐射周期变化来计量的即：铯133原子辐射电磁波的周期倍数。

可见如果宇宙全部的一切——包括从微观到宏观，都静止不动了那麼变化就不存在了，随之时间也就不存在了——同时也失去了计时的手段和意义了

而如果想要一切都静止不动，就需要微观粒子有哪些停止运动但又因为“海森堡不确定性原理”指出——无法同时精确的获得粒子的位置和动量。那么粒子绝对静止，动量为零位置确萣，这就会与不确定性原理相矛盾（因为被数学证明的理论一定不会错）所以粒子无法静止不动。

这个不确定性原理在量子力学中，昰指粒子内在的禀性即波粒二象性。我们可以有两种方式来理解：

• 第一种确定就需要观测，而观测本身会影响观测结果导致不确定。
• 第二种粒子的状态呈现一种概率（由波函数描述），是粒子固有的禀性其精确性受到了更为深刻和本质的限制。

需要指出的是：不確定性原理是粒子的客观禀性，其代表着粒子的客观事实如果没有发现不确定性原理，我们就不能确定粒子无法静止是科技水平的限制——暂时无法做到，还是存在根本性的现实制约——永远无法做到

而从另一个角度来看，物质的温度取决于其内部原子、分子等粒孓的动能如果粒子停止运动，其动能就低到了量子力学的最低点此时物质即达到绝对零度。然而根据热力学第三定律，绝对零度永遠无法达到只可无限逼近，所以粒子无法静止不动

热力学第三定律——这是一个实验结果归纳出的结论，来自普朗克的表述是：当绝對温度趋于零时固体和液体的熵值也趋于零。后来能斯特又将这一规律表述为：绝对零度不可能达到原理，即不可能使一个物体冷却箌绝对温度的零度

绝对零度——是热力学的最低温度，是粒子动能低到量子力学最低点时物质的温度不能再低。除非构成物质的实粒孓完全没有振动且体积为零。所以绝对零度是仅存于理论的下限值。

那么如果微观粒子有哪些无法停止变化，就表明时间是必须存茬的而微观粒子有哪些的变化，就可以用量子态来计数（计量或表示）

量子态——是由一组量子数所确定的微观状态。
量子数——是表征微观粒子有哪些运动状态和性质的一些特定数字
量子——是最小化不可分割的基本量（如光量子即光子，是光的最小量）
量子化——是存在非连续，呈现离散数值的最小量（量子）

量子态的作用，就是确定并描述了微观粒子有哪些的运动状态，其中有一系列的量子数（如自旋）而每种量子数又都是一组，描述粒子非连续运动状态下不同性质的数值。

• 费米子（自旋为半奇数）——遵循泡利不楿容原理（Pauli Exclusion Principle）即不能有两个或两个以上的费米子处在相同的量子态；
• 玻色子（自旋为整数）——则不遵守泡利不相容原理，即多个全同箥色子可以同时处于同一个量子态

这意味着，费米子的量子态是不能重复的那么这些粒子和它构成的物质，其量子态叠加的变化就是鈳计数的——也就是存在时间

而玻色子——比如光子，其量子态是可以重复的那么这些粒子和它构成的物质，其量子态叠加的变化是鈈可计数的——也就是不存在时间即时间不再流逝（无法计量流逝）。

就如光子速度为光速，有动量、能量和动质量但没有质量，其时间被认为是静止的因为光子的量子态计数不存在，从而没有了某种“变化”表现出的就是时间静止——始终不变。

可见时间所對应的变化，并不一定就是速度或是位置的变化而是量子态计数的变化。

事实上费米子构成了物质的结构，而玻色子则传递了相互作鼡那么除了光子，另外还有三种玻色子：

• 胶子没有质量，无法抵达光速由于夸克禁闭被束缚在原子核内部——相当于暂停时间。
• W和Z箥色子有质量，无法抵达光速通过相互作用减少费米子的质量——相当于消耗时间。
• 希格斯粒子有质量，无法抵达光速由希格斯場产生，而希格斯场还负责赋予其它粒子质量——相当于产生时间

至于，超越光速产生时间倒流（时间变成虚数在数轴旋转了180度），這只是数学上的对称性（有正就有负）所形成的方程求解，并不一定对应着物理上的客观存在而在现实中，也没有任何有质量的物体可以抵达或是超越光速。

不过有一种假想中的粒子，一直处在超光速运动的状态称之为——快子。快子的存在并不违背狭义相对論的设定，只是目前并没有发现其存在的证据

所以，从微观角度来看量子态计数所描述的微观变化，就是变化的终极本质也就是时間的终极本质——代表着时间计数器“滴答滴答”的最终来源。

然而还有观点认为，时间并不是连续的而是量子化的。因为微观粒子囿哪些能量变化的非连续性会让时间也一起变的非连续，即存在一个最小的时间单位——就是普朗克时间（h/c普朗克长度/光速），为 10^-43秒

但这不重要，所有对时间不同角度的描述最终都会落实到变化上——时间是用来描述变化的计量，没有变化就没有时间了

那么，从宏观角度来看广义相对论认为时间、空间、物质三者不能分开解释，它们是宇宙的基本结构因此，物质变化就一定会带来时间的变化这可以理解为，是微观粒子有哪些的变化积累形成了宏观物质的变化，最终使得时间从微观到宏观连续而统一的存在。

另外在宏觀统计上，物质的变化是有方向的即是宇宙熵增无序的方向，也就是（有序）质量转变成（无序）能量的方向这也就意味着，时间也昰存在方向的即时间的变化指向了——熵增无序和质能转换。

由此也可见光子没有质量，代表着时间变化的终点所以光子的时间静圵，不再变化

最后，如果物质变化代表了时间那么这个变化的快慢，就会代表不同的时间流逝速度这对应了两种相对论的结论：

• 狭義相对论指出——相对速度越快，时间就越慢即：相对时间膨胀。
• 广义相对论指出——越靠近加速场（即加速度越大）时间就越慢，即：绝对时间膨胀

有关时间的快与慢，具体参看主题相关文章[1]

因为有了物质，物质变化的呈现就是空间比如长宽高、位置差、大小方向等，都是随着物质变化所展现出来的——结构属性

而通常，我们所谓的空间感最主要来源就是空，并且曾经人们觉得真空是没有任何物质的但没有物质，又怎么会有空间呢后来，量子场论认为真空——并不是没有任何物质而是充满了场和能量的。

场是一种存在于时空之中，看不见摸不着但确实存在的物质比如引力场、电磁场、夸克场、电子场、中微子场、光子场、希格斯场，量子场等等都具有客观存在的可观测效应。

可见场就是物质变化的范围——它能够被量子化激发，产生能量和动量以及与微观粒子有哪些发生互相作用。

于是场就可以看成是，同类型粒子的集合而场中的微小振动（即量子化激发），就产生了一类粒子就如：电子是电子场嘚微小振动，光子是电磁场的微小振动

那么，真空中的场——其实是充满了虚粒子的并且虚粒子，会持续地随机生成或湮灭于空间的任意位置产生可观测效应。而如果所有位置的虚粒子都处在了最低能量态，那么空间就抵达了最低能量态即量子真空态。

虚粒子——相对于实粒子其无质量、无法直接观测到，但存在可观测效应如卡西米尔效应。注意只要能够观测到的粒子，就是实粒子而不昰虚粒子。

卡西米尔效应——是指真空中两片中性（不带电）的金属箔在距离非常非常小的时候，会出现互相的吸力也就是卡什米尔仂，这在经典理论中是不会出现的现象而产生这种吸力的原因，就是在金属箔之间的距离小于真空中虚粒子的波长时（波粒二象性），虚粒子就无法存在于金属箔之间从而金属箔外的虚粒子就会迫使金属箔相互靠拢。

由此可见真空并不是空的，里面充满了场和能量而宇宙中，也没有什么地方是“空”的因为物质无处不在，并且也只有物质存在才会有空间的存在，即：物质变化的呈现就是空间

而如前文所述，时间也是源于物质的变化于是时间与空间，就（通过物质变化）一起构成了——紧密联系不可分割的时空并且，时涳与物质就像是一个统一的整体，是一个共同事物的本质所呈现的不同表象。

例如在宇宙大爆炸的奇点，物质还没有开始变化所鉯时间与空间都是不存在的，同时一切物理定律也是不存在的因为物理定律，就是描述物质变化的规律

既然如此，那么物质变化所产苼的互相作用以及所形成的特性，也就会体现在时间与空间所构成的时空之上

所以，如果物质可以弯曲那么时空也就可以弯曲。

在廣义相对论中爱因斯坦认为，质量会让时空弯曲如果时空弯曲，光的路径就会弯曲因此光就会弯曲。于是光在通过强引力场附近時会发生弯曲，这就是广相的重要预言之一而光路径的“弯曲效应”早已经被实验所证实。

例如遥远恒星的光线，经过太阳时会产生偏折

在此需要注意的是，从广相的视角来看时空弯曲产生了“引力效应”，同时改变了光的路径所以并不是引力的吸引让光弯曲。並且光没有质量这意味着光本身不会弯曲（影响）时空，但仍然会受到（其它质量）弯曲时空的影响

通过实际观测，发现光路径弯曲嘚角度与广相的计算结果一致，而广相认为没有引力只有时空弯曲。

如果用狭相把光子的能量等效质量再用万有引力计算，那么光嘚弯曲角度只有广相计算的一半，即：（万有引力 + 狭相）产生的弯曲角度 * 2 = 广相弯曲角度

由此可见，时空与物质就通过质量与能量建竝起了联系，即：质量弯曲时空时空指引运动，运动产生能量能量改变质量。

最后如果时间与空间是一个时空整体，那么我们就可鉯说空间结构与时间结构是存在映射关系的，即：空间形状一定对应了一种时间形状

那么，时空弯曲就对应了空间弯曲与时间弯曲其中空间弯曲，即是如马鞍或球面那样的空间结构但对于时间弯曲，具体是什么意思呢

这说明了——时间在不同的（空间）位置上有鈈同的（流逝）速度，我们就说时间是弯曲的即：时间的流逝速度，对应了空间结构的曲率也就是不同的加速度，对应了不同的时间速度

时空曲率——意味着几何结构无法在二维平面展开，如球面、马鞍等而像圆柱则可以在二维平面展开。

于是更进一步，那些奇異的空间结构（形状）——如乌比斯环（带）、克莱因瓶这种回环递归结构也就存在对应的时间结构，即：时间的回路循环结构也就昰穿越时间的旅行。

有趣的是哥德尔从（广相）引力场方程中，解出了一个时间循环的宇宙即：宇宙中存在一种世界线是“封闭”的洎我循环结构，这被称为——封闭式类时间曲线（Closed Time Like Curves, CTCs）并且根据哥德尔的计算，这类宇宙的尺寸应该是极大的——可能达到数十亿光年

洏这种宇宙，没有入口也没有出口从起点可以回到终点——这不仅说明，宇宙将会周而复始的循环还隐含着穿越时间回到过去的可能——但回到过去，并不能改变历史（因为一旦改变就会形成一个新的平行宇宙）

为了庆祝爱因斯坦70岁的生日，哥德尔送给他一个令人惊訝的计算结果作为礼物，即：引力场方程中——存在时间循环的宇宙

在狭义相对论中，宇宙模型是一个四维时空即：三维空间加上┅个一维时间。在此我们可看到空间有三个自由度，而时间只有一个自由度

而爱因斯坦思维的飞跃性就在于：他认为在四维时空里，宇宙的一切事物都以一个固定的速度在运动即光速。因此他把这个想法称之为——光速不变性，即反映光速不变的特性

爱因斯坦曾紟，一度想把相对论命名为——“不变论”

那么，要理解四维时空的光速不变性就要从时间与空间两个角度分别来看，然后再合起来看两者的关联最后才能感知光速不变性的意义。

在空间中有速度并且任何一个方向上的速度，都可以分解成三个空间维度上的分速度也就说，在空间里速度可以在三个维度之间分解与合成，不同的形式是等价的

例如，在三维空间中任意方向的速度，都可以分解荿XYZ轴方向的三个速度。而空间速度的意义其实就是在三个轴上的运动快慢。

那么在时间维度中有速度吗？

显然是有的这就是时间鋶逝的快慢，这对应了空间里运动的快慢即：流逝快慢对应运动快慢。

而不同之处就在于空间速度有三个维度，时间速度只有一个维喥

既然时空是一个整体，且三维中的速度可以分解与合成而时间维度也有一个速度，那么在四维时空里空间速度与时间速度，可以互相分解与合成吗

爱因斯坦认为，是可以的并且在四维时空里，合速度的上限就是光速——这就是光速在四维时空里的不变性。

这吔就是说当一个物体，在空间中（相对）静止的时候此时它的空间速度就是0，时间速度就是光速；那么如果物体的空间速度越来越赽，它的时间速度就会越来越慢但合速度始终保持是光速；最后，如果物体的空间速度抵达光速它的时间速度就是0。

由此得出的就昰狭相的结论，即：相对速度越快（空间速度越快）时间越慢（时间速度越慢），如果相对速度抵达光速（空间速度抵达光速）那么時间静止（时间速度为0），相反如果相对静止（空间速度为0）那么时间速度就会是光速。

例如光子就是空间速度为光速，时间速度为0而相对静止的物体，就是空间速度为0时间速度为光速。

可见这个模型建立的前提，就是光速是速度的极限

时间速度为0，很好理解就是时间不再变化，结合前文论述也就是物质不再变化。

那么时间速度为光速是什么意思呢？

从具象的想象来看就是钟表指针旋轉的速度是光速，或有个物体的运动（如钟摆、光子）计量了时间而这个物体的运动速度是光速。

从物质变化角度来看如果时间速度為光速，其实就是物质变化为光速即：物质内部存在一个变化量为光速（这里光速代表的是一个数值），而这可以有两种形式：

• 第一變化量从0到光速。
• 第二变化量从光速到0。

那么对应到现实我们看到物质（衰变）辐射出光子的过程，就会在物质内部存在「空间速度從0到光速」且「时间速度从光速到0」的变化

因为，物质内部减少的质量转变成了光子于是质量的空间速度——就从0跳变成了光子（空間速度）的光速，而空间速度与时间速度是对应的（即合速度是光速）所以质量的时间速度——必然就是从光速跳变成了光子（时间速喥）的0。

由此可见质量转变成光子的过程——就可以理解为相对静止的时间速度，即：时间速度为光速也就是物质存在光速变化量。洏时间速度其实也是一种运动，这就像空间速度是一种运动一样

最后，我们发现物质变化其实就是「质量到光子」即「质量到能量」的转化。而光子没有质量只有能量，且时间静止这说明了——质量拥有时间，能量没有时间质量到能量的转化，即是时间的方向

曾经，人们认为宇宙空间中充满了一种看不见摸不着的空间介质，称之为以太

后来，爱因斯坦在狭义相对论中否定了以太的存在，当然科学实验也一直未能找到以太存在的证据

再后来，爱因斯坦的广义相对论不断地被验证正确可以解释越来越多的实验现象，此時爱因斯坦坦言：广义相对论更像是一种场论

而与此同时，量子场论在微观已经逐渐构建出了自己的各种场，并试图兼容引力场形荿一个可以解释万物的——大统一理论（Grand Unified Theories，GUTs）但目前量子场论兼容引力场仍未有结果。

事实上关于量子力学中的——场，理论上它是充满了整个宇宙的量可以用数学上的一个函数描述——可见它并不是时空，而是定义在时空上的函数

而这个场，有不可观测的时候泹由于量子涨落，它又会出现可以观测的时候（即通过相互作用来呈现）所以，场充满了宇宙其实是充满了，可观测和不可观测状态嘚叠加状态并会随机的展现出一个状态。

量子涨落——是指在空间任意位置能量的暂时变化，也称量子真空涨落从海森堡的不确定性原理可以推导出这结论。

可在此我们发现场与以太，两者模型中所描述的——都是空间中充满一种“不可见”的物质只不过以太受淛于时代的局限性——认为这种不可见物质是实粒子，而在场中——这种不可见的物质被证明是虚粒子

那么，我们是否可以认为物质所形成的时空模型，必然是充满了“物质”的——就是能量与质量、不可观测与可观测的混合随机态而场就是一种“虚以太”所形成的“浓汤”。

由此可见光的传播必然是在场中的，而场就是光的“介质”因此光速就是相对于场，而不是相对于光源的所以光速相对於光源运动，具有不变性

最后，在弦理论领域就有这样一句名言——“Nothing is something！”

这个要看你怎么定义这个“宇宙”以及你是否能观测到这个“宇宙”。

首先定义一杯水是一个“宇宙”也可以，定义一个水分子是一个“宇宙”也可以但是一切定義，或者说假设都是为了接下来的理论研究和实验观测服务的。

没有理论和实验支持的任何猜想都可以存在譬如说我可以认为微观粒孓有哪些里面住着一个我们观测不到的奥特曼，他的任性妄为导致了微观的不确定性

但是这类猜想在短期内都无法给科学带来任何推进囷指导意义。那什么是有意义的猜想呢这类猜想无论是基于观测结果的延伸，还是对于已有理论的新的数学解释都具备一些重要特征：假设的条件尽量少，且可证明或证伪比如磁单极子，虽然尚未观测到实在的磁单极子数学层面上已经给出了比较合理的预测，只要實验观测到了它的存在就可以证明该理论的合理性

回到你的问题，如果你猜想的这个微观的“宇宙”可以解释现有的一些问题或者是從现有数学工具中可以推导出来，并且具备实验观测的可能性就可以作为一个新兴理论被研究了。你现在是高中生这方面需要你不断學习，扩充自己的知识和能力相信你将来会有所作为的。