电子在四维时空的克莱茵瓶上旋转是其自旋是h/2的产生原因

王为民

四川南充龙门中学 637103

一个球面分外面和内面，如果让一只蚂蚁在一个球的外表面上爬行，它无论怎样也不能爬到内表面上去。
但是,克莱因瓶却没有无内外之分。在数学上，克莱因瓶是一个不可定向的二维紧致流形，而球面或轮胎面是可定向的二维紧致流形。
表面上克莱因瓶的瓶颈和瓶身是相交的，即，瓶颈上的某些点和瓶壁上的某些点占据了三维空间中的同一个位置。但是事实上，克莱因瓶是一个在四维空间中才可能真正表现出来的曲面，它是四维空间中的曲面。
在量子力学中，人们为了解释反常Zeeman效应，Uhlenbeck和Goudsmit提出了电子自旋的假设。但是，他们认为电子的自旋和地球一边自转一边绕太阳运动相似，电子一边自转一边绕原子核运动。
但是，把电子看作机械的自转是错误的，有人经过计算，如果把电子看成均匀分布电荷的小球，若要使电子的磁矩达到一个玻尔磁子，其表面的速度将超过光速，根据相对论，物质运动的极限速度是光速，所以，这是不可能的。
笔者认为，电子一边自转，一边在四维时空的克莱因瓶曲面上运动，所以，电子运动速度不会超光速。同时，我们观测电子的克莱因瓶面上的法向，只有绕720度，即转两圈才能与其原来的法向重合，所以，电子的自旋是h/2。
其实，高能光子可以转化为正反物质，比如正负电子、正反中微子、正反夸克、正反质子，正反中子等，实际上是光子运动的球面可以被分解为两个克莱茵瓶面的和，当光子运动的局部时空被撕裂为两个克莱茵瓶曲面时，光子就被分割为两个正反不同的物质粒子了，这种形成机制叫王为民正反物质创生机制，同时它们也自动成为要绕克莱茵瓶720度，才能与原来的方向重合的自旋为h/2费米子，而其它不同自旋的粒子同样为不同的拓扑时空所形成。