第一性原理：从幺正计算到物理实在

本书从第一原理出发，建立基于离散信息本体的物理理论框架。

前言

• 前言：奥卡姆的终极剃刀

书籍结构

第一部：公理的诞生

第一章：离散本体论的必然性

• 1.1 芝诺悖论与连续统的幽灵
• 1.2 黑洞熵与贝肯斯坦界限：宇宙是一个有限容量的硬盘
• 1.3 信息实在论：比特（Bit）与量子比特（Qubit）作为物质的原子

第二章：终极公理 $\Omega$

• 2.1 公理陈述：宇宙是一个在离散格点上运行的、遵循局域幺正演化规则的量子元胞自动机（QCA）
• 2.2 为什么是幺正（Unitarity）？—— 概率守恒与逻辑的一致性
• 2.3 为什么是局域（Locality）？—— 避免“上帝视角“与超距作用
• 2.4 形式化定义：图 $\Lambda$、希尔伯特空间 $\mathcal{H}$ 与更新算符 $\hat{U}$

第二部：时空的涌现

第三章：因果律与光速

• 3.1 光锥的离散起源：从格点跳跃推导最大信号速度 $c$
• 3.2 光程守恒定理：从幺正性证明 $v_{ext}^2+v_{int}^2=c^2$
• 3.3 洛伦兹变换的推导：没有几何，只有资源分配的统计学

第四章：引力作为统计必然

• 4.1 纠缠与几何：时空距离即量子互信息
• 4.2 局域信息体积守恒：为什么信息挤压时间就必须撑大空间？
• 4.3 爱因斯坦场方程的熵力推导：IGVP 原理的证明
• 4.4 黑洞：QCA 网络的纠缠死结与全息屏

第三部：物质的涌现

第五章：质量的拓扑起源

• 5.1 为什么光子没有质量？—— 纯粹的平移模式
• 5.2 物质作为拓扑结：自指循环与缠绕数
• 5.3 质量即阻抗：维持内部震动 ($v_{int}$) 所需的信息刷新率
• 5.4 费米子统计的由来：Riccati 平方根与 ${\mathbb{Z}}_2$ 相位

第六章：相互作用与规范场

• 6.1 局域参考系的独立性：为什么每个元胞需要“翻译“？
• 6.2 连接场（Link Variables）的必要性：麦克斯韦与杨-米尔斯方程的推导
• 6.3 耦合常数的几何意义：网络连通度与信息泄露率

第四部：观测的涌现

第七章：量子测量与客观性

• 7.1 薛定谔猫的离散解：幺正演化下的纠缠与分支
• 7.2 波恩规则的组合学证明：基于 Zurek 旋转与微观态计数
• 7.3 客观现实的达成：多智能体系统中的纳什均衡与共识几何

第八章：意识的物理学定义

• 8.1 观察者模型：作为自指子系统的计算结构（Agent）
• 8.2 信息质量 $M_I$ 与自由能最小化
• 8.3 红皇后效应与热力学：为什么宇宙没有热寂？

第五部：验证与推论

第九章：实验预言

• 9.1 微波腔中的纠缠引力探测方案
• 9.2 极高能宇宙线的洛伦兹破缺效应
• 9.3 精细结构常数的宇宙学漂移

第十章：计算宇宙的终极问题

• 10.1 宇宙的源代码：规则 $\hat{U}$ 是如何被选定的？（临界性假说）
• 10.2 哥德尔不完备性的物理投影：不可知论的边界
• 10.3 我们是玩家还是 NPC？—— 论自由意志在确定性 QCA 中的地位

结语

• 全书结语：从观察者到构建者

后记

• 后记：未完成的交响曲

附录

• 附录 A：数学基础
• 附录 B：QCA 模拟指南
• 附录 C：核心定理证明集
• 附录 D：关键术语表