信息相对性原理
在人类还不会进行复杂的思考时,就已经开始利用信息了,绳绳计事、原始图画等等。然而,信息的本质是什么?是场?是波?是物质?还是什么都不是呢?一直是一个悬而而未决的问题。在这里,我总结了有关于信息的理论即信息相对性原理。(在读本文章时注意质量和能量没有本质区别,只是对物质不同的描述方法。他们也可以相互转化E=mc*2,有兴趣的同学可以去看看爱因斯坦的狭义和广义相对论)
一、信息本身不具备能量
这一点是整个理论的核心。我们用二个简单的例子来证明信息不是具体的物质。
一盒磁带上有很多的小磁体,未记录信息前同向排列,以N向上记为1,向下记为0。那么此时就构成一个1111111...的简单排列。尔后通过外加磁场改变各个小磁体的磁极方向,记录下信息组成10010....每八个小磁体便储存了1字节的信息。但其始末状态能量相同,所以信息无质量。
举个更简单的例子。8根一样的木棒,一边涂上红色,一边涂上黑色,使其初态为红色向上,令红色向上记为1,向下记为0.当在外在作用下改变红色一边的指向,如表示10010100,其储存了一个字节信息,在改变木棒的过程中虽有加速和减速过程,但其始末状态相同,即能量不曾改变。所以信息无能量。
由此可产生两个重要推论:
1.信息无法具体描叙一个具有能量的物质。
2.只有本身具有能量的物质才能具体描叙力一个具有能量的物质,且描叙者与被描叙者能量相等。
对一点来具体说,用信息描叙一个基本粒子是不可能的。哪怕是全世界的储存器储存的信息也无法去具体描述一个光子,因为一个无能量,力一个有能量,再多的无能量物质的依旧为0,无法描述力一个有丝毫能量的物质。
对第二点具体来说,有能量(质量)的物质也可以被完整的描述出来,但它具有多少能量就要用含多少能量的物质去描述它。
由这两点可以推翻一个悖:
当计算机运算达到一种不可思议的地步后,建立一个奇点模型,输入各种宇宙常数,用计算机加速模拟宇宙大爆炸后的场景。我们就可以看到过去、现在、将来,并以此来研究历史,或学习未来科技,也可以寻找和观察地外文明。但如此一来现在被改变,那将来也将被改变,哪所观测到的信息是从何而来的呢?
此悖论可以由推论一推翻:因为计算机是用信息去模拟的,而信息是连最基本的粒子都无法具体描述的,更何况是宇宙呢?既然无法完全模拟,那么也就不存在所谓的悖论了。(哪怕建立的虚拟世界再宏大,其能量也为0.有推论二我们知道可以去描述一个宇宙,去观察它,研究它。但是要描述我们这个宇宙就要勇于我们宇宙等量的物质(能量)去描述,这显然是不可能实现的。
信息的产生和发展是伴随生命的出现和进化的,它的本质只是存在于生命思想中的一种主观意识。但在这里,我将信息的定义推广开来了,用“信息”这个词,构成了这个理论的核心。在这里说明一下以免引起读者误会,就像相对论中的“相对”不仅仅是普通意义上的“相对”一样。
二.信息的产生与传递必伴随物质的作用。
信息虽无能量,但其产生和传递它需要物质,也就是说信息不能单独存在,有信息必有其载体。这很好理解,传递信息的电磁波,声波皆为有能量物质。
有相对论我们知道宇宙最快的物质是电磁波,所以信息的传递是无法超光速的,虽然有粒子间的量子纠缠而产生的超距作用,但这种作用也是无法传递信息的。
三.信息表述具有相对性,能量表述具有绝对性。
信息表述的相对性,同一个信息对于不同的观察者可表达的意思不同或根本不含信息。举个简单的比喻,就像一个单词在英语,法语,西班牙语中表达不同的意思,而猴子根本就看不懂。能量表述具有绝对性,如一个原子相对所有的观察者而言都表述一个原子,而不是其他。
假设太阳系的光速C降到第三宇宙速度。那么太阳系相对大宇宙而言变成了一个黑洞。由于无法超越光速,所以太阳系相对大宇宙不含有信息。但其内部相对于我们人类是具有信息的,并有信息的产生,传递与接收。故信息具有相对性。而不管现对于大宇宙中的观察者还是地球上的观察者其表述相同,即都表述了相同的物质,不多一个原子也不少一个原子。
注意:是能量表述具有绝对性,不是能量具有绝对性
五.宇宙总能量为零。
从上面的结论我们推理出我们的宇宙状况。
因为信息无能量,所以宇宙信息总和也无能量。那么我们宇宙是如何被表述的?那定存在力一个宇宙在描述着这个宇宙。那么这个宇宙具有与我们宇宙相同大小的负能量。即宇宙总能量为零。
能量无法产生与消失,那么在宇宙大爆炸处可能存在一个空间虫洞连接力一个宇宙,此宇宙与本证宇宙具有相同大小的总能量。但其为负能量。负能量正能量相遇将完全湮灭。正负能量具有排斥性。
宇宙大爆炸前,能量为0.宇宙具有单一性,为低熵体,由热二定律推得这是最不稳定状态。因此发生“剧烈”爆炸,产生巨大的正能量与等大负能量。由于在极短时间内膨胀速度为光速,相距较小,产生巨大的正能量分别进入其中之一。
由此可推,爆炸处不止一处。如上图。
我们所处的本证宇宙在膨胀中可能会与力一膨胀的宇宙相遇,若其为正能量宇宙还好,否则本征宇宙将逐渐消失,熵降至最低,又一次爆炸诞生。
也由此推知,在这个空间中,也许每时每刻都有无数的宇宙在产生和消失着.....
空间波动模型
你小时候是否仰望过星空,在那漫漫长夜下被星空的壮阔所迷住,浩瀚的宇宙有大美而不言。那我们的宇宙到底是什么样的呢?
很多人都相信大爆炸理论。至于为什么宇宙初期会发生爆炸,请参考下期《信息相对性原理》。这期我们来对其爆炸后的状态作一个描述。
宇宙的膨胀我们可以用一个结实的气球来类比。在宇宙大爆炸刚发生时,就好像往气球中突然注入相当于几亿亿个大气压的气体,气球便急剧膨胀。同时使气球膨胀的力也急剧减小(即膨胀加速度减小)。这好比爆炸初期空间以N倍光速暴胀一样,而时间越往后,空间越稳定,使我们加速膨胀的“力”就越小了。
镜头切换,我们继续来看那个气球,经过刚才这段时间,气球已经过了暴胀时期,但还在加速膨胀。我们取一个时刻来分析它。假设气球上有很多有质量的点,它们相互远离,可以很容易证明远离速度与相对距离成正比V=Hr,(有兴趣的读者可以尝试一下)。(证明:气球径向膨胀速率为Vo,有A,B两点相距AB=r.当经过dt时间后,气球半径R`=R+Vo*dt; A`B`=R`θ; dx=A`B`-AB=Vo*dt*θ; 所以v=dx/dt=(Vo*r)/R=Hr;其中H=Vo/R)
假设在某一时刻突然撤去气球,气球上的点则在惯性下继续相互远离,为匀速膨胀由此可知,其加速过程是由于气球存在时附加的膨胀力产生的。气球的膨胀相当于空间的膨胀。这个定律对圆周(一维)、对球面(二维)也是符合的,推广到我们的三维空间在数学上也是成立的,所以星系之间的距离满足哈勃定律v=Hr.
同样空间膨胀与空间半径成正比,即V=kR。(证明在膨胀空间中在距离膨胀中心为R/2处有点A,点B位于R处。当半径膨胀增加为R
+dR时B位移为dR,A位移为dR/2。所以空间膨胀与空间半径成正比,即V=kR;)处于宇宙中的我们是无法在宇宙中找到膨胀中心的,只能进行数学上的推理与计算。就像我们无法在膨胀的气球表面找到它的膨胀中心一样。我们也是无法想象其存在状态的,只能进行类比,因为我们的思维只是三维性的。就好像一个二维平面的生物无法构思出一个立体图案一样。
这样的模型有什么用呢?在将来人类进入太空时代是在太空中怎么定位,就可以用到它了,就像二维球面上弯曲的经纬线可定位球面上任意位置,而其上面的二维生物们觉得经纬线都是直的一样。同样,在我们三维空间中建立四维下的三维线就可以定位了。
可以由此推出一个公式k/t=H,t为宇宙年龄,k在0.5~1.0之间,且随着时间的增长k逐渐趋向于1.0,现在的k大约在0.6左右,而H就是哈勃常数,其表示相聚每100万光年的物体相互远离的速度,简而言之就是表示宇宙膨胀速度大小的一个物理量。
放眼星空,星星们都在加速离我们远去,是什么使它加速呢?由上文我们知道正是由于空间膨胀才导致我们宇宙的加速膨胀。那么星星们都在远离我们,是否有一天我们的后人抬头看天时,星空已被拉上漆黑的幕布呢?这就得取决于我们宇宙拥有多大的能量了,能量小了我们的宇宙会永远膨胀下去(宇宙热寂学说),有足够的能量我们就会在引力下收缩,直到重新回到奇点时代,新的爆炸也就要产生了,那就是另外一个故事了。
世间万物都具有波粒二相性,这是为什么呢?在微观世界中为什么会存在不确定性呢?基本粒子们为什么在绝对零度下也孜孜不倦的波动呢?我们知道四中基本作用力的传递都是靠波,我们不妨认为空间的膨胀也是一种波。
由于空间波动拥有与我们不同的空间轴,其虽然与我们共用时间轴,但其在宏观世界的投射是不能的具体确定的哦!也由此便有了不确定关系,伟大的波尔、海森堡、薛定谔等等他们发现并总结了这些关系,现代量子力学是他们的汗水的结晶哦!同时这些不确定性关系的发现也证实了空间的波动性。
空间波动性最具代表性的体现要数基本粒子在绝对零度下的运动了。在空间的波动性膨胀下,粒子们随空间的波动而波动,空间的波动性付于其零点运动的势能。
由于空间和引力的关系密切,我们可以假设空间波和引力波是相互作用的,变化的空间波激发引力波,变化的引力波激发空间波,他们的谐振方向相互垂直。将其加以推广将引力波,空间波,电磁波统一起来。引力场,空间场,电场,磁场,共同传播,振动方向两两垂直(引力波可能为横波,空间波多了一个维度),只要我们修正波函数,引入引力波和空间波那么一个粒子的动量,位置,时间等就可以完全确定,现在体现出的不确定性关系只是缺少一个维度的描述而已。我相信我们能在电磁波中探测到引力波的存在,请拭目以待.
我始终坚信上帝不会郑筛子骰子!
可以这么说,正是由于空间的波动性,才有了我们丰富多彩的微观世界,才有了伟大的量子力学!