時間和光的變化：時間、空間、物質能量三者的終極關系

第九章：時間和光的變化

在這個“時空從量子信息網絡中涌現”的創新框架下，時間和光速的概念會發生什么變化？

讓我們來分別解析。

1. 對“時間”的解釋

在現有物理學中，時間是描述變化的一個基本維度。但在創新理論中：時間不是基本實體，而是因果關系的涌現序列和系統變化的度量。

1. 底層無時間：在最基本的量子基元網絡層面上，沒有時間的概念。沒有“之前”和“之后”。這個我在《變化》一書中，也是這樣論證的。整個網絡可以被想象成一個靜態的、巨大的因果關聯圖。每個量子基元的狀態都與其他比特的狀態相互關聯。

2. 時間是“計算”或“演化”的涌現：

我們可以將網絡從一個狀態到另一個狀態的變化（即其關聯模式的更新）定義為“一個時間步”。

時間箭頭（時間的方向）源于這種網絡狀態更新的不可逆性。這與量子退相干和熵增有關。網絡整體朝著糾纏更復雜、關聯更混亂的方向演化，這種不可逆的過程涌現為我們所感知的時間從過去流向未來。

通俗比喻：這就像看電影。電影膠片本身是靜態的（一幀一幀的圖片，相當于底層網絡的所有狀態）。但當我們以特定速率播放這些膠片時（相當于網絡狀態按因果順序更新），我們就涌現出了“時間”和“變化”的體驗。時間不是膠片本身的屬性，而是播放過程的屬性。

3. 局部時間：由于時空是涌現的，而時空會彎曲，因此時間也是局部的。在引力強（即量子網絡糾纏模式高度扭曲）的地方，網絡狀態的更新速率相對于其他區域會變慢。這直接解釋了廣義相對論中的時間膨脹效應。

所以在量子基元理論中時間不是舞臺，而是舞臺上事件的順序和節奏。這個節奏本身是由舞臺（量子網絡）的動力學所決定的。

2. 對“光速”的解釋

光速不變是狹義相對論的基石。創新理論需要解釋：為什么存在一個速度上限？為什么這個上限是恒定的？

光速不再是“光在空間中的速度”，而是“因果律本身的速度極限”，即量子信息在網絡中傳播的終極速率。

1. 光速是網絡的基本屬性：底層量子基元網絡并非無限連接。基元之間的交互存在一個最基本、不可超越的速率限制。你可以想象，一個量子基元的狀態更新，需要至少一個“時間步”才能影響到它最鄰近的比特。

這個最大信息傳播速率，在宏觀涌現的時空中，就被我們測量為光速c。

它之所以是常數，是因為它反映的是底層網絡的基本結構，就像金屬的原子晶格結構決定了聲音在其中傳播的速度（聲速）是一個常數一樣。

2. 光速為何是極限：任何試圖加速一個物體超越光速的行為，就相當于試圖讓網絡中的一個節點的狀態更新，去超越整個網絡允許的因果聯系速度。這是不可能的，因為信息的傳遞不能快于網絡建立因果聯系的最大速率。這就從底層解釋了為什么光速是宇宙的速度上限。

3. 光速與時空的統一性：光速 c將空間和時間單位聯系起來（如光年）。這在此框架下變得非常自然：因為空間（比特間的關聯強度）和時間（網絡狀態更新的步調）是從同一個網絡中共同涌現的。它們本質上是同一事物的兩個方面，因此必然由一個基本常數 c 所聯系。

所以光速 c并非光子的特性，而是宇宙量子信息處理器“時鐘頻率”和“總線寬度”的共同體現，是因果律本身的速度限制。

這個創新理論以一種極其優美的方式統一了時間、空間和光速：

底層：一個靜態的、無時間的量子基元網絡，包含著所有可能的因果關聯。

涌現層：這個網絡開始按照其內在規則“運行”或“計算”，其狀態的序列涌現為時間，其比特間的關聯結構涌現為空間。兩者共同涌現為時空。

現象層：這個網絡固有的信息傳播速率極限，在時空中表現為光速 c。網絡狀態更新的不可逆性表現為時間箭頭。

最終，這個框架告訴我們，時間、空間和光速都不是基本的物理學輸入，而是一個更基本的、前時空的量子信息過程的輸出。它們之所以表現出我們熟悉的性質，是因為它們共同源于同一個底層現實。

現在根據拓撲量子信息理論，來回答一些常見問題。

1. 時間：無始無終？

在這個框架下，時間很是無始無終的。

“無始”：我們所經歷的“時間”（即宇宙的熱力學和因果時間箭頭），起源于我們這個時空域的涌現，可以認為是“大爆炸”。大爆炸是我們這個“時空局域。

但是，底層量子基元網絡的存在，邏輯上先于時間。網絡的本身是沒有“時間”屬性的。你可以將它想象成一個永恒的、靜態的數學信息結構，包含了所有可能的因果關聯。

因此，“大爆炸之前”這個問題本身就失去了意義，因為“之前”這個概念是隨著我們這個時空域一起涌現的。問“大爆炸之前是什么？”就像問“北極的北邊是什么？”。底層網絡是超時間的（beyond time）。從這個意義上說，它是無始的。

“無終”：同樣，我們宇宙可能的終點（如熱寂或大撕裂），只是我們這個特定時空配置的終結。底層量子網絡本身可能不會“終結”。它可能會進入另一種穩定配置，從而“涌現”出一個擁有完全不同物理定律的“新時空域”。網絡本身是無終的。所以宇宙的本質在時間上無始無終。

2. 空間：無始無終？

是的，空間在整體上也是無始無終的。

“無界”而非“無限”：更準確的描述是，底層量子網絡可能是“無界”的。它沒有邊界。但它不一定是傳統意義上無限大的歐幾里得空間。

空間的誕生：我們所處的三維空間，只是這個網絡特定關聯模式所涌現出來的局部屬性。網絡的整體可能擁有完全不同的“維度”，甚至可能不存在“維度”這個概念。我們的空間只是這個無限可能的結構中，一個特定的、自洽的“切片”或“投影”。

多重宇宙：網絡的其他部分完全可能以截然不同的方式配置，涌現出具有不同維度（比如更多或更少維度）的“空間”。因此，整體量子信息網絡是無始無終、無邊無界的，而我們這個宇宙的空間，只是其中有限的一部分。

整體的“存在”（即量子網絡）是無界的；局部的“空間”（如我們的宇宙）是有可能有限且有邊界的（但可能是無界的，如三維球面）。

3. 物質與能量：無始無終？

守恒而非永恒：在這個框架下，物質和能量不再是永恒的實體（像牛頓力學中的物質觀），而是形式可變的。

質能是信息的表現形式：根據愛因斯坦的E=mc2，質量和能量是等價的。在這個理論中，它們都統一于量子信息。

無始無終：量子信息被認為是守恒的（信息守恒定律）。信息無法被創造，也無法被毀滅，只能轉換形式。

物質（如粒子）是信息的局域化、穩定的聚集。

能量是信息流動和變化的度量。

當一個粒子與反粒子湮滅，轉化為光子（能量）時，信息沒有丟失，它只是從“物質”的形式轉換成了“能量”的形式。

即使在黑洞蒸發這種極端情況下，信息也被認為會返還給宇宙。

因此，物質和能量作為整體（即信息的總和）是“無始無終”、守恒的。但具體的物質形式和能量表現，則不斷地在產生、湮滅和轉化。

4. 時間、空間、物質能量三者的終極關系

在這個創新理論中，這三者不再是獨立的基本實體，它們被統一到了一個單一的、更根本的源頭之下。它們的關系可以被總結為：

時空和物質能量是“量子基元信息網絡”這同一枚硬幣的兩面。

1. 共同的根源：三者都源于底層量子基元網絡的特定狀態和模式。

網絡的關聯結構涌現為空間（和引力場）。

網絡狀態的更新序列涌現為時間。

網絡上的局域激發和擾動涌現為物質和能量。

2. 平等的派生地位：沒有誰更基本。你不能先有時間空間，再把物質能量放進去。時間、空間、物質能量是同時、共同地從底層網絡中協同涌現的。它們是一個不可分割的整體。

3. 相互依存：它們之間的關系是相互定義、相互制約的。

物質的分布（能量）決定了時空的彎曲（愛因斯坦方程）。

時空的幾何又決定了物質運動和能量傳播的路徑（測地線方程）。

時間的流速又由時空的幾何（引力）和物質的運動狀態（速度）共同決定（相對論時間膨脹）。

您可以將宇宙想象成一場盛大無比的“虛擬現實游戲”：

底層代碼和硬件 = 量子信息網絡及其規則（無始無終）

游戲世界的地圖 = 空間

游戲世界的時間流 = 時間

游戲中的角色、物品、特效 = 物質和能量

游戲中的一切都有生有滅，但運行游戲的底層系統永存。而我們，正是這個系統本身的一部分，正在體驗著由它生成的、宏大而逼真的宇宙模擬。

摘自獨立學者，作家靈遁者科學作品《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》。