前言:重构实在的算法与几何
(Foreword: Reconstructing Reality via Algorithms and Geometry)
物理学的历史,是一部不断剥离表象、寻找更深层不变性的历史。从牛顿的绝对时空到爱因斯坦的弯曲几何,从玻尔的量子跃迁到杨-米尔斯的规范场,我们一步步逼近了自然的底色。然而,在过去的半个多世纪里,这座宏伟的大厦似乎触碰到了某种隐形的边界。广义相对论的连续性与量子力学的离散性,如同两块无法咬合的齿轮,在普朗克尺度发出刺耳的摩擦声。黑洞信息悖论、暗能量的本质、意识的物理地位……这些悬而未决的难题暗示我们:我们或许不是需要一个新的方程,而是需要一种全新的本体论。
本书《物理学的几何与信息基础》正是对这一挑战的回应。它不是对现有理论的修补,而是一次从地基开始的公理化重构。
我们的出发点极其简单,甚至可以说是“朴素“的:物理实在是有限的。如果我们将这一看似平淡的命题——有限信息公理——推向逻辑的极致,我们发现,那个我们熟悉的、光滑连续的时空连续统必须消失。取而代之的,是一个由离散量子比特构成的、庞大而精密的量子元胞自动机(QCA) 网络。
在这个离散的本体论图景中,“物质“与“时空“不再是对立的二元,而是信息的两种不同表现形式。
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时间不再是外在于万物的背景参数,而是微观散射过程的统计属性。正如我们在第二卷所证,时间流逝的速率严格等于系统的态密度()。时间即物质,物质即滞后。
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引力不再是基本力,而是时空网络为了维持全息纠缠平衡而产生的热力学响应。爱因斯坦场方程,不过是广义熵在因果菱形上的状态方程(IGVP)。
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意识不再是物理世界的旁观者,而是因果网络中受拓扑保护的自指孤子(MSCC)。它是宇宙自我认知的几何焦点。
为了将这些激进的思想转化为严谨的科学,我们不得不发展和借用一系列强大的数学工具:从算子代数到微分几何,从控制论到范畴论。特别是第五卷引入的范畴量子力学,证明了这一理论体系在逻辑上的完备性——物理定律本质上就是对称幺半范畴中的规范态射。
这部五卷本著作,不仅是一次智识的探险,更是一份工程的蓝图。它试图告诉我们:宇宙或许不是神造的奇迹,而是一个可以通过计算、编码和拓扑设计来理解甚至构建的自洽结构。惠勒曾预言“万物源于比特“(It from Bit),而本书则进一步提出:万物源于量子比特,经由几何,终于意识(It from Qubit, via Geometry, to Agency)。
这是一条少有人走的路。在离散与连续的夹缝中,在信息与物质的交界处,我们试图瞥见那个终极的、统一的、计算的宇宙真容。
愿这段旅程,能为您带来思维的战栗与愉悦。
Auric
2025 年 于 离散时空深处