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問一問“什麼是質量和能量”這個問題
送交者: 方舟の女 2004年10月08日17:19:46 於 [教育學術] 發送悄悄話

熵和能量當然有關係,但是這不是一個簡單的轉換關係。伯根斯坦熵限
就體現了熵,能量以及空間的一種關係。伯根斯坦熵限並不是本女的
發明,是專科科學家做出來的一個結果。但是本女對伯根斯坦熵限的
具體形式並不滿意,因為它把質能和時空擺在對等的位置,再有在狹義
相對論變換之下,這兩者都會變,導致熵限也會變化。而熵在不同參照
系下應該是不會變的。

在本女的廣義信息論里,量子熵永遠守恆,因此談不上熵變換為能量或者
能量逆變換回熵。熵,時空,質能,這三者,僅僅是客觀世界的三種不同
表述方式。最根本的表述是熵的圖景,僅有熵,沒有時間和空間,在熵的
基礎上,才能導出時間和空間的概念。然後,在有了時間和空間之後,才
能導出在時空背景下的各種運動變化,從中導出能量和質量的概念。

記得本女的宇宙參數公式嗎?能量等於PI乘以N的平方,而熵等於PI乘以四
維球體的三維表面積,也就是N的立方。兩者一個是N的平方,一個是N的
三次方,所以兩者並不是一個簡單的轉換關係。

圖靈機械的計算,比如電腦運算,是需要耗費能量的。但是,量子計算卻
不消耗任何能量。我們現實物理世界發生的一切都是在進行量子計算,如果
量子計算耗費能量,那麼能量守恆早就不成立了。圖靈機械的計算,並不會
增加信息量,反而是有可能減少信息量,如你所說的與非門運算。但是,
量子計算既不會增加也不會減少信息量,這就是本女說的廣義量子信息守恆。

廣義信息論的整個的理論思想脈絡,現在已經非常清楚了,但是就是缺乏一種
恰當的數學表述。如何從僅有熵的一個圖景,推導出時空的概念和圖景呢?
又如何從僅有時空的圖景,推導出質量和能量的概念和圖景呢?本女的着眼點
是先看時空是什麼。你要定義時空的概念,就必須用到信息。比如,有兩個不
同的時空點,你怎麼知道這兩個點是不同的時空點,而不是同一個點呢?因為
你站在這兩個點,觀察到的世界會略為不一樣一點。這也就是說,要描述不同
的時空點,就需要信息。如果兩個點的觀測是一模一樣的,沒有看到任何不同,
也就是說信息量是零,那麼只能說這是同一個時空點。零信息的體系,因而就
不會有時空,因為你充其量只有一個時空點嘛。

因此,要定義不同的時空點,就需要信息,時空點的數目越多,需要的信息量
越大,連續而無限的時空,含有無窮多個點,就需要無窮多的信息,而這是不
可能的。信息不能無窮大,所以,時空並不連續,在某個小尺度上,時空失去
連續性,並且時空不能無限延伸,必須有個可觀測半徑,這樣才能保證信息的
總量是個有限的數字。

一旦有了時空,從時空的概念導出能量和質量的工作,就容易一些了,其實,
愛因斯坦已經做了一部分工作,告訴我們,局部的質能可以引起時空的彎曲,
本女認為還可以再往前走一步,質能僅僅是時空的局部或者整體彎曲而已,
除此什麼都不是。

問一問“什麼是質量和能量”這個問題很有趣。如果打破沙鍋問到底,你會
發現這個問題到現在為止並沒有一個滿意的回答,有的僅僅是循環論證。
質量是跟作用力和加速度有關的,那麼什麼是“力”呢?力就是可以使質量
加速運動的東西。那麼什麼是在力的作用下可以加速的東西呢?那就是慣性
質量吧。說來說去,從質量到力再回到質量,整個是循環論證。現代物理,
到現在為止,竟然對什麼是質量都沒有一個滿意的答案。

方舟の女

應該把你的廣義信息與能量結合起來。記得有過一個LANDURE第一定理之類的,通過
討論與或門的計算不可逆性,得出過一個熵和能量的轉換公式。傳統的,量子的理
論都以為運算不需要能量,這當然不可能。

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