A háromdimenziós idő kiterjesztése végtelen időszállá a Kiterjedés Hídjai (Bridges of Extension) módszerrel
Ferenc Lengyel
September 7, 2025
http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.13357.14561
Abstract
Megmutatjuk, hogy Kletetschka háromdimenziós időkoncepciója (egy 3+3 valósan kiterjesztett téridő) miként egészíthető ki matematikailag tisztán egy végtelen dimenziós időszállá,
miközben megőrzi az oksági integritást, az unitaritást és az ismert alacsonyenergiás határokat.
A kulcseszközök: (i) az híd-tenzorok, amelyek biztosítják az objektivitást és kronometrikus
alakot definiálnak az időn; (ii) egy duál-komplex lokális modell, amely egységbe rendezi
a képzetes időbeli forgatásokat az irányított infinitezimális „vastagsággal”; (iii) egy jobbönhasonló (Sierpiński-szerű) temporális hordozó, amely megszámlálható spektráltornyot támaszt; és (iv) Loeb-standardizálás hipervéges idővonalakon a jól-posedált evolúcióért. Minimális axiómakészletet, konzisztencialemmát és egy játékszerű tömegspektrum-modellt adunk,
amelyben Kletetschka három időtengelye az időmetrikai operátor első három sajátmódjaként
jelenik meg, a magasabb módusok pedig szimmetria által elnyomottak.
Kulcsszavak: többidősség, irányított infinitezimálisok, híd-tenzorok, duális számok, képzetes
idő, invariáns-elmélet, Loeb-mérték, fraktálhordozók.
MSC 2020: 83A05, 83C99, 81T99, 26E35, 28A80, 20Cxx.
1 Háttér és célkitűzés
Kletetschka 3-idő/3-tér javaslata egy hatdimenziós sokaságot formulál M = T3 × S3 kronometrikus struktúrával, amely megőrzi az oksági rendet és tesztelhető fenomenológiát eredményez (pl. részecsketömeg-mintázatok az időmetrikai sajátértékekből). Célunk T3 felemelése
egy végtelen időszállá, T , miközben megőrizzük: (i) az egyedi makroszkopikus időirányt; (ii)
az unitér evolúciót; (iii) a kontrollált oksági kúpot; és (iv) a 3-idő szektor pontos visszanyerését vetítés alatt. Ezt a Kiterjedés Hídjai program (híd-tenzorok, irányított infinitezimálisok,
invariáns csővezetékek) teszi lehetővé, amelyet axiómaként és eszköztárként veszünk át.
2 Minimális axiómakészlet
Definíció 1 (Időszál és kronometrikus híd). Legyen T szeparábilis belsőszorzat-tér R felett, és
legyen Bt
: Λ1
(T ) → R szimmetrikus bilineáris alak ( kronometrikus híd). Követeljük, hogy:
(A1) Bt szignatúrája (1, ∞) abban az értelemben, hogy létezik 1-dimenziós negatív altér és nemnegatív irányok megszámlálható családja (némelyik degenerált vagy nilpotens lehet, lásd
alább).
(A2) Van Bt-invariáns 3-dimenziós altér T3 = span{t1, t2, t3} ⊂ T .
Definíció 2 (Duál-komplex lokális modell). Minden téridőpontban együtthatókat veszünk C⊗Dben, ahol D = {a + bε : ε
2 = 0}. A C-fázis a képzetes időbeli negyed-fordulatokat (Wickszerű forgatásokat) kódolja, míg a D-rész elsőrendű irányított infinitezimális vastagságot hordoz.
1Deriváltakat és variációs alakokat ebben az algebrában számítunk; a standard részeket Loebleképezéssel vesszük fel hipervéges rácsokon.
Definíció 3 (Objektív dinamika invariánsokon keresztül). Hagy legyen egy G szimmetriahatás T × S3-on. A Lagrange-skálárok a G-invariáns polinomiális gyűrűből származnak; számosságuk és fokozati bázisuk a Molien–Hilbert sorból adódik. A híd-tenzorok ( intertwinerek)
G-kommutálóak, biztosítva az objektív mérés-operátorokat és a jól-posedált konstitutív/mezőkapcsolásokat.
Definíció 4 (Jobb-önhasonló időhordozó). T -t jobb-önhasonló (Sierpiński-szerű) hordozóval
látjuk el ellenállásformával és spektrális dekalációval, ami időbeli sajátmódok megszámlálható
halmazát adja {ψk}k≥1, sajátértékekkel {λk}k≥1, amelyek a végtelenhez halmozódnak. A makroszkopikus
szektort az első néhány mód feszíti ki.
3 Konzisztencia: okság és unitaritás
Tekintsünk egy Klein–Gordon-típusú mezőt ϕ : M → C ⊗ D a következő kinetikus taggal:
Lkin =
2
1
⟨∂tϕ, ∂tϕ⟩Bt − ⟨∇xϕ, ∇xϕ⟩Bx
,
ahol Bx pozitív térbeli híd. Jelölje P3 : T → T3 az ortogonális vetítést.
Lemma 1 (Egyetlen effektív negatív irány). Ha Bt-nek egy negatív iránya van, és minden
további időirány (i) invariáns potenciálokon, (ii) C-fázisokon vagy (iii) D-nilpotens rétegeken
keresztül lép be, akkor a Lkin-hez tartozó kvadratikus alaknak a fizikai alteren egyetlen effektív
negatív iránya marad. Különösen: a fénykúp nem tágul a magasabb időmódusok miatt.
Bizonyítási vázlat. A nilpotens (D) hozzájárulások nem adnak propagáló szabadsági fokot; a
C-fázisforgatások uniterek. Az invariánsok a magasabb módusokat csak G-skalárokon keresztül
kapcsolják, ami nem változtatja meg a fő kinetikus rész előjelstruktúráját. Így a hiperbolicitási
index 1 marad.
Állítás 1 (Vetítés alatti unitaritás). Jelölje U(t) az evolúciót a hipervéges időrácson, az Bt
által indukált objektív belső szorzattal. Ha a Lagrange-sűrűség G-invariáns és a diszkretizáció
tiszteletben tartja a hidat (így az átviteli operátor Bt-izometrikus o(1) hibával), akkor a Loeb standardizált evolúció st(U) unitér a fizikai Hilbert-téren. Továbbá P3 ◦ st(U) ◦ ι3 egybeesik a
Kletetschka-féle evolúcióval T3-on.
Bizonyítási vázlat. Az objektivitás ⇒ diszkrét izometria; a Loeb-standardizálás megőrzi a belső
szorzatokat a határtérben. A G-ekvivariancia és a T3 P3-invarianciája a vetítés funktorialitását
adja, ami a 3-idős propagátorral való egyezést eredményezi.
4 Játékmodell a tömegspektrumra
Legyen Ct
: T → T kompakt, önadjungált, G-ekvivariáns „temporális konstitutív” operátor (pl.
az időhíd önadjungált része vagy görbületszerű funkcionál). Spektrális felbontása:
Ct =
X
µk ⟨·, ψk⟩ ψk, µ1 ≥ µ2 ≥ µ3 ≥ · · · ↘ 0.
k≥1
Definiáljuk a tömegoperátort: M2
:= α Ct+β 1 invariáns csatolásokkal α, β ∈ R (vagy skálavezér léshez az UNS bázisgyűrűben). Ekkor az előre jelzett négyzetes tömegek: m2
k = α µk + β.
Tétel 1 (Három mód visszanyerése és kontrollált korrekciók). Tegyük fel, hogy az alap időszektor
az első három módban nem degenerált, és legyen T3 = span{ψ1, ψ2, ψ3}. Ekkor:
1. A vetített tömegek {m1, m2, m3} pontosan visszaadják a 3-idős előrejelzéseket.
2. Bármely N ≥ 3 esetén
X
f(µk)
≤ ∥f∥Lip X
µk minden Lipschitz f esetén,
k>N
k>N
tehát a magasabb módusok korrekciói a {µk} sorozat farkával határoltak, amely kompaktság
miatt csökken.
Megjegyzés 1 (Operatív jelentés). A G megválasztása (pl. kocka/oktaéderes vagy jobb-önhasonló
szimmetria) rögzíti a megengedett invariáns csatolásokat. A Molien–Hilbert sorok megszámlálják
a megengedett skalártagokat; ez megakadályozza a „szellemszerű” (ghost) vagy nem-okozati
keveredéseket, miközben kis, szimmetria által kontrollált eltéréseket tesz lehetővé a 3-módusú
tömegekhez képest.
5 Gyakorlati folyamat (reprodukálhatóság)
• (P1) Időhordozó: Építsük fel a jobb-Sierpiński időhordozót; számítsuk ki diszkrét
Laplace-/ellenállás-spektrumát, hogy megkapjuk {ψk, λk}.
• (P2) Invariáns audit: A választott G-re számítsuk ki a Molien-sort, listázzuk a fok ≤ d
invariánsait, és állítsuk össze a legalacsonyabb rendű Lagrange-tagot.
• (P3) Hipervéges kvantálás: Diszkretizáljuk az időt híd-konzisztens sémával, evolváljunk,
majd alkalmazzuk a Loeb standard részt a fizikai amplitúdók kiolvasásához.
• (P4) 3-módusú vetítés: Vetítsünk T3-ra és hasonlítsuk össze a 3-idős alapesettel; a
magasabb módusú korrekciókat spektrális farokkal korlátozzuk.
6 Következtetés
(i) Kronometrikus híd egy kiemelt 3D invariáns altérrel, (ii) duál-komplex kalkulus a képzetes
forgatások és az irányított vastagság számára, (iii) invariáns-elméleti korlátok és (iv) hipervéges/Loeb kvantálás kombinációja minimális és belsőleg konzisztens utat ad a 3-időtől egy
végtelen időszálig, amely vezető rendben pontosan visszacsuklik a jól ismert 3-idős fenomenológiára.
Köszönetnyilvánítás. E feljegyzés a szerző irányított infinitezimálisokról, híd-tenzorokról és
kiterjesztett időről szóló preprintjeiben kidolgozott eszméket szintetizálja, kiegészítve Kletetschka
háromidős keretének összefoglalójával.
References
[1] F. Lengyel. Bridges of Extension: Directed Infinitesimals, Hyper-Trigonometry, and Unified
Numbers—from Circles and Pyramids to Right-Sierpiński Fractals. Preprint (2025).
[2] F. Lengyel. Directed Infinitesimals, Bridge Tensors, and Real-Extended Time: A Gentle,
Rigorous Framework for Non-Standard Analysis and Its Philosophical Foundations. Preprint
(2025). DOI: 10.13140/RG.2.2.26944.39685.
[3] F. Lengyel. Infinitesimal Worlds: Time, Quantum Reality, and the Mathematics of Dimensional Consciousness. Book-length manuscript / preprint (2025). DOI:
http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.31310.57925
3[4] F. Lengyel. Tensors as Bridges: Cube Symmetry, Hodge Operators, and Equivariant LowRank Tensor Networks. Preprint (2025). DOI: 10.13140/RG.2.2.12467.49445.
[5] G. Kletetschka. Three-Dimensional Time: A Mathematical Framework for Fundamental
Physics. Preprint (2025).
Augmenting Three-Dimensional Time to an Infinite-Time Fiber via Bridges of Extension
Ferenc Lengyel
September 7, 2025
http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.13357.14561
Abstract
We show how Kletetschka’s three-dimensional time framework (a 3 + 3 real-extended
spacetime) admits a mathematically clean augmentation to an infinite-dimensional time
fiber while preserving causal integrity, unitarity, and known low-energy limits. The key tools
are: (i) bridge-tensors that enforce objectivity and define a chronometric form on time; (ii)
a dual-complex local model that unifies imaginary-time rotations with directed infinitesimal
“thickness”; (iii) a right-self-similar (Sierpiński-like) temporal carrier supporting a countable spectral tower; and (iv) Loeb-standardization over hyperfinite timelines for well-posed
evolution. We give a minimal axiom set, a consistency lemma, and a toy mass-spectrum
model in which Kletetschka’s three temporal axes appear as the first three eigenmodes of
the temporal metric operator, with higher modes symmetry-suppressed.
Keywords: multi-time, directed infinitesimals, bridge-tensors, dual numbers, imaginary time,
invariant theory, Loeb measure, fractal carriers.
MSC 2020: 83A05, 83C99, 81T99, 26E35, 28A80, 20Cxx.
1 Background and intent
Kletetschka’s 3-time/3-space proposal formulates a six-dimensional manifold M = T3 × S3 with
a chronometric structure that preserves causal order and yields testable phenomenology (e.g.
particle mass patterns from temporal-metric eigenvalues). Our aim is to lift T3 to an infinite
time fiber T while keeping: (i) a unique macroscopic time direction; (ii) unitary evolution; (iii)
a controlled causal cone; and (iv) exact recovery of the 3-time sector under projection. This
is enabled by the Bridges of Extension program (bridge-tensors, directed infinitesimals, and
invariant pipelines), which we adopt here as axioms and tooling.
2 Minimal axiom set
Definition 1 (Temporal fiber and chronometric bridge). Let T be a separable inner-product
space over R and let Bt
: Λ1
(T ) → R be a symmetric bilinear form (the chronometric bridge).
We require:
(A1) Bt has signature (1, ∞) in the sense that there is a 1-dimensional negative subspace and a
countable family of nonnegative directions (some may be degenerate or nilpotent as below).
(A2) There is a Bt-invariant 3-dimensional subspace T3 = span{t1, t2, t3} ⊂ T .
Definition 2 (Dual-complex local model). At each spacetime point we take coefficients in C⊗D,
where D = {a + bε : ε
2 = 0}. The C-phase encodes imaginary-time quarter-turns (Wick-like
rotations) while the D-part carries first-order directed infinitesimal thickness. Derivatives and
variational forms are computed in this algebra; standard parts are taken via a Loeb map on
hyperfinite meshes.
1Definition 3 (Objective dynamics via invariants). Let a symmetry G act on T ×S3. Lagrangian
scalars are drawn from the G-invariant polynomial ring; their count and graded basis follow
from the Molien–Hilbert series. Bridge-tensors ( intertwiners) are required to commute with G,
ensuring objective measurements and well-posed constitutive/field couplings.
Definition 4 (Right-self-similar time carrier). We equip T with a right-self-similar (Sierpińskitype) carrier endowed with a resistance form and spectral decimation, yielding a countable set of
temporal eigenmodes {ψk}k≥1 with eigenvalues {λk}k≥1 accumulating at infinity. The macroscopic sector is spanned by the first few modes.
3 Consistency: causality and unitarity
Consider a Klein–Gordon-type field ϕ : M → C ⊗ D with kinetic term
Lkin =
2
1
⟨∂tϕ, ∂tϕ⟩Bt − ⟨∇xϕ, ∇xϕ⟩Bx
,
where Bx is a positive spatial bridge. Let P3 : T → T3 denote the orthogonal projection.
Lemma 1 (Single effective negative direction). If Bt has one negative direction and all ad ditional time directions enter either through (i) invariant potentials, (ii) C-phases, or (iii) D nilpotent layers, then the quadratic form associated to Lkin has one effective negative direction
on the physical subspace. In particular the light-cone is not enlarged by higher time modes.
Proof sketch. Nilpotent (D) contributions do not add propagating degrees of freedom; C-phase
rotations act unitarily. Invariants couple higher modes only through G-scalar combinations,
which do not alter the sign structure of the principal kinetic part. Hence the hyperbolicity
index remains 1.
Proposition 1 (Projection unitarity). Let U(t) denote the evolution on the hyperfinite time
mesh with objective inner product induced by Bt. If the Lagrangian is G-invariant and the
discretization respects the bridge (so the transfer operator is Bt-isometric up to o(1)), then the
Loeb-standardized evolution st(U) is unitary on the physical Hilbert space. Moreover, P3 ◦st(U)◦
ι3 coincides with the Kletetschka evolution on T3.
Proof sketch. Objectivity ⇒ discrete isometry; Loeb standardization preserves inner products
on the limit space. G-equivariance plus P3-invariance of T3 implies functoriality of the projection,
yielding equality with the 3-time propagator.
4 Toy mass-spectrum model
Let Ct
: T → T be a compact, self-adjoint, G-equivariant “temporal constitutive” operator (e.g.
the self-adjoint part of the temporal bridge or a curvature-like functional). Write the spectral
decomposition
Ct =
X
µk ⟨·, ψk⟩ ψk, µ1 ≥ µ2 ≥ µ3 ≥ · · · ↘ 0.
k≥1
Define a mass operator M2
:= α Ct +β 1 with invariant couplings α, β ∈ R (or in the UNS base
ring for scale control). Then the predicted squared masses are m2
k = α µk + β.
Theorem 1 (Three-mode recovery and controlled corrections). Suppose the ground temporal
sector is nondegenerate in the first three modes and let T3 = span{ψ1, ψ2, ψ3}. Then:
1. The projected masses {m1, m2, m3} reproduce the 3-time predictions exactly.
2. For any N ≥ 3,
X
f(µk)
≤ ∥f∥Lip X
µk for all Lipschitz f,
k>N
k>N
so higher-mode corrections are bounded by the tail of {µk}, which decays by compactness.
Remark 1 (Operational meaning). Choosing G (e.g. a cubic/octahedral or right-self-similar
symmetry) fixes the invariant couplings that can appear. Molien–Hilbert counts enumerate
the admissible scalar terms; this prevents ghostly or noncausal mixings while allowing small,
symmetry-controlled deviations from the 3-mode masses.
5 Practical pipeline (for reproducibility)
• (P1) Time-carrier: Build the right-Sierpiński temporal carrier; compute its discrete
Laplacian/resistance spectrum to obtain {ψk, λk}.
• (P2) Invariant audit: For the chosen G, compute the Molien series, list the degree-≤ d
invariants, and form the lowest-order Lagrangian.
• (P3) Hyperfinite quantization: Discretize time with a bridge-respecting scheme,
evolve, and apply the Loeb standard part to read physical amplitudes.
• (P4) 3-mode projection: Project to T3 and compare with the 3-time baseline; bound
higher-mode corrections by spectral tails.
6 Conclusion
The combination of (i) chronometric bridges with a singled-out 3D invariant subspace, (ii)
dual-complex calculus for imaginary rotations plus directed thickness, (iii) invariant-theoretic
constraints, and (iv) hyperfinite/Loeb quantization provides a minimal and internally consistent route from 3-time to an infinite-time fiber that still reduces exactly to the known 3-time
phenomenology at leading order.
Acknowledgments. This note synthesizes ideas developed across the author’s preprints on
directed infinitesimals, bridge-tensors, and extended time, alongside a summary of Kletetschka’s
three-time framework.
References
[1] F. Lengyel. Bridges of Extension: Directed Infinitesimals, Hyper-Trigonometry, and Unified
Numbers—from Circles and Pyramids to Right-Sierpiński Fractals. Preprint (2025).
[2] F. Lengyel. Directed Infinitesimals, Bridge Tensors, and Real-Extended Time: A Gentle,
Rigorous Framework for Non-Standard Analysis and Its Philosophical Foundations. Preprint
(2025). DOI: 10.13140/RG.2.2.26944.39685.
[3] F. Lengyel. Infinitesimal Worlds: Time, Quantum Reality, and the Mathematics of Dimensional Consciousness. Book-length manuscript / preprint (2025). DOI:
http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.31310.57925
[4] F. Lengyel. Tensors as Bridges: Cube Symmetry, Hodge Operators, and Equivariant LowRank Tensor Networks. Preprint (2025). DOI: 10.13140/RG.2.2.12467.49445.
3[5] G. Kletetschka. Three-Dimensional Time: A Mathematical Framework for Fundamental
Physics. Preprint (2025).