信息與關系：物質和質量是如何產生的

第六章：物質和質量是如何產生的

再問大家一個問題，那么根據拓撲量子信息基元理論，物質的產生怎么解釋？質量的賦予又怎么解釋？希格斯粒子怎么產生？希格斯機制還要不要了？

我們先來回答物質的產生，然后一一分析。

在這個框架中，“物質”和“時空”的地位是平級的——它們都是從量子基元網絡的特定激發模式中涌現的衍生現象。

粒子即激發：一個電子、一個夸克，不再是傳統意義上不可再分的小球。它們被視為底層量子基元網絡中的一種穩定的、傳播的“振動模式”或“糾纏的激發”。

類比：想象一下蜘蛛網。蜘蛛網本身是背景（類似于時空結構）。一只蒼蠅撞在網上，引發了一個振動波，這個波沿著網線傳播。這個振動波就是一個“粒子”。波本身不是一種獨立的“物質”，它是網絡的一種狀態。

因此，物質的產生，就是量子基元網絡從一種基態（“空虛”的真空）被激發到某種特定的、穩定的高能態。我們所感知的“物質”就是這些激發的量子信息包。

讀到這里，你一定會疑惑和不解？明明現有物理學已經證實了電子，質子等粒子是物質的，是實體的，怎么理解它是一種波呢？似乎是無法想象的，而無法想象的，多數就是有問題的。該怎么去理解呢？

首先，重要的是要認識到，“電子、原子、夸克、質子是物質”的觀點，在當代物理學中已經被更精確的描述所取代。在量子場論（Quantum Field Theory, QFT）中，所有基本粒子都被視為“量子場的激發”。例如：

電子是電子場的激發。

夸克是夸克場的激發。

光子是電磁場的激發。

希格斯粒子是希格斯場的激發。

在標準模型中，這些場是基本實體，而粒子是場的局部激發（即“振動”）。這類似于量子基元理論“蜘蛛網”的類比：場就像蜘蛛網本身，粒子就像網上傳播的振動波。因此，將粒子視為“激發”并不是新概念，而是現代物理學的核心思想之一。這樣解釋，你能理解了嗎？其實這個理論并不是空中樓閣，也不是純粹的想象。依然是我結合物理實在而出發的理論。

拓撲量子信息基元理論的延伸，是從場到更基本的網絡。

“拓撲量子信息基元理論”不僅將粒子視為激發，還將場和時空本身視為從更基本的底層結構中涌現的現象。這個底層結構是一個“拓撲量子基元網絡”（由抽象的量子信息單元構成）。

關鍵點包括：

量子基元：這些是假設的基本單元，可類似于量子比特，但更抽象，沒有預先的時空屬性。

涌現的場：不同的場（如電子場、電磁場）對應于量子基元網絡的不同集體激發模式。這些模式是穩定的、可傳播的，并在宏觀上表現為我們熟悉的粒子。

涌現的時空：時空幾何（如引力）也從網絡的糾纏結構中涌現，例如，通過糾纏熵與幾何面積的關系（如全息原理）。

因此，這個理論并不是否定現有物理學，而是試圖為量子場論和廣義相對論提供一個更基礎的解釋——即解釋“場”和“時空”本身從何而來。

“量子基元信息網絡振動”如何振動出不同的粒子？這關系到對稱性和模式多樣性。如何從簡單規則涌現復雜現象的問題。在物理學中，這通常通過對稱性破缺和模式多樣性來實現。

對稱性決定粒子性質：在標準模型中，粒子的性質（如質量、電荷、自旋）由場的對稱性決定（例如，SU(3)×SU(2)×U(1)規范對稱性）。在基元理論中，這些對稱性從網絡的動力學中涌現出來。網絡的振動模式可以有不同的“頻率”、“波長”和“拓撲特性”，這些對應不同的粒子。

類比聲音在空氣中的傳播：空氣分子本身很簡單，但它們的振動模式可以產生無限多樣的聲音（不同頻率、音色）。類似地，量子基元網絡雖然可能由簡單單元構成，但其振動模式可以極其豐富，足以描述所有已知粒子。

具體機制：網絡的低能激發譜（low-energy excitation spectrum）可能包含各種穩定的模式：

一些模式是玻色性的（如光子），對應傳播的波。

一些模式是費米性的（如電子），對應局域化的激發。

這些模式的相互作用由網絡的底層動力學決定，并在宏觀上再現標準模型的拉格朗日量。

基元理論的目標是，在低能極限下，網絡的激發行為應精確再現量子場論的預測。也就是說，當我們觀察宏觀世界時，網絡振動模式會“看起來像”標準模型的粒子。

在量子場論中，粒子已經是場的激發，所以基元理論只是將這個想法推向更底層。

現有物理學無法解釋引力如何與量子力學統一（量子引力問題）。基元理論通過將時空和物質共同涌現，提供了解決這一問題的途徑。

摘自獨立學者，作家靈遁者作品《信息與關系》

作者簡介：靈遁者，中國獨立學者。原名王銀，陜西綏德縣人。1988年出生，現居西安。哲學家，藝術家，作家。代表作品《觸摸世界》《行者乾坤》《探索生命》《變化》《相觀天下》《手診面診色診大全》《筆有千鈞》《非線性波動》《見微知著》《探索宇宙》《偉大的秘密》《自卑之旅》《云淡風清》《我的世界》《牙牙學語》等。其作品樸實大膽，富有新意。

個人座右銘：生命在于運動，更在于探索。

靈遁者熱讀書籍有：科普六部曲，國學三部曲，散文小說五部曲。

科普五部曲分別為：《變化》《見微知著》《探索生命》《重構世界》《觀自在大千世界》《信息與關系》。

國學三部曲分別為：《相觀天下》《手診面診色診大觀園》《樸易天下》。

散文小說五部曲分別為：《偉大的秘密》《非線性波動》《從今往后》，《云淡風輕》《我的世界》《春風與你》。