對稱性和作用量原理的重構

第十九章：對稱性和作用量原理的重構

看到大家的留言了，我再次強調，在“宇宙拓撲量子信息基元理論”的框架下，對稱性和作用量原理這兩大物理學基石的地位發生了根本性的轉變：它們從被視為基本的、先驗的定律，降級為更深層量子信息過程的涌現的、近似的結果。

它們的本質和內涵因此得到了前所未有的深化。

對“對稱性”的新解釋：不再是基本定律，而是網絡動力學的表現

1. 本質：對稱性的本質不再是宇宙的“基本設計藍圖”，而是拓撲量子信息網絡動力學所表現出的一種宏觀的、穩健的規律性。它是一種涌現的、而非內置的屬性。

2. 內涵與如何解釋：

傳統觀點：理論從一種對稱性（如U(1)規范對稱性）出發，推導出相應的守恒律和相互作用。

基元理論觀點：

1. 對稱性源于網絡的“粗糙化”：當我們忽略網絡的微觀細節（即在高能或小尺度下的具體動力學），只關注其宏觀、低能行為時，許多微觀上不同的配置在宏觀上“看起來是一樣的”。這種宏觀上的不可區分性，就是我們所說的對稱性。

2. 諾特定理的涌現：網絡的演化規則在宏觀平均下可能表現出某種有效性（即網絡的狀態更新規則看起來不隨某種變換而改變）。根據諾特定理，這種有效的連續性必然導致一個守恒律的涌現。因此，能量、動量等守恒律是網絡動力學均勻性的副產品。

3. 規范對稱性的起源：這可能是最深刻的解釋。像U(1)或SU(3)這樣的規范對稱性，很可能源于網絡的一種特殊長程糾纏結構（即拓撲序）。這種糾纏模式非常穩定，使得其低能激發表現得仿佛遵循某種規范對稱性。它不是基本的假設，而是網絡某種拓撲性質的自然輸出。

對“作用量原理”的新解釋：不再是終極法則，而是統計選擇的結果

1. 本質：作用量原理的本質不再是宇宙的“終極算法”，而是量子信息網絡所有可能路徑進行量子疊加后，在宏觀經典極限下最占優路徑的統計選擇結果。它是一種近似的、有效的描述，而非最基本的描述。

2. 內涵與如何解釋：

傳統觀點：系統的真實路徑是使作用量 `S` 取極值的路徑。這是一個神奇的、無法進一步解釋的起點。

基元理論觀點：

1. 路徑積分的涌現：在底層，網絡的演化由量子疊加原理支配。系統會同時探索所有可能的演化路徑（即網絡所有可能的配置變化歷史）。

2. 相長干涉與經典極限：每條路徑都有一個相關的相位`exp(iS/?)`。在宏觀極限下（?相對很小），絕大多數路徑的相位會快速振蕩并相互抵消（相消干涉）。唯有作用量 `S` 取駐值的路徑附近，路徑的相位變化緩慢，能夠發生相長干涉。

3. 作用量作為涌現：因此，經典的、確定性的運動定律（由作用量原理描述）并不是最基本的。它是從底層的、充滿所有可能性的量子世界中涌現出來的。`S` 本身也是一個涌現量，它可能是由網絡的微觀動力學所決定的某種權重函數。

一個強大的比喻：

問“為什么光走直線？”（作用量原理）。

傳統回答：“因為直線是光程取極值的路徑”（描述現象）。

基元理論回答：“光同時走所有路徑，但只有在直線附近，這些‘可能性’的波才能同步疊加加強，其他路徑的波都相互抵消了。所以你看到它走了直線”（解釋現象成因）。

作用量原理是量子疊加原理在宏觀經典世界的必然結果。其內涵是，宇宙最基本的層面是量子和概率性的；“確定性”只是大量量子可能性發生相長干涉后呈現出的最概然狀態。

在這個新理論中，對稱性和作用量原理不再是兩個獨立的基石，而是同一底層現實——量子信息網絡的動力學——的兩個不同側面。

網絡的動力學對稱性→ 涌現出守恒律。

網絡的量子疊加性→ 涌現出作用量原理。

它們共同從更基本的量子信息過程中衍生出來，為我們熟悉的經典和量子物理定律提供了一個自洽的、更深層的起源故事。這并非削弱了它們的重要性，而是解釋了它們“為何存在”，從而將我們對宇宙的理解提升到了一個全新的層次。

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》。