【作者简介】曹天云,四川乐山市人。目前在西南交通大学任教,专业方向是机械工程。也致力于科学哲学与佛道思想的结合思考、研究。主要写有《宇宙高维时空的奥妙》、《高维信息理论》、《高维认识论》等系列文章。注册有个人公众号《科学哲学与高维时空(caoshu9)》。
人们对于信息的认识。从古代的风烟传信、飞鸽传书,到现代的卫星通讯、网路交流;从古代的手工作坊,到现代的智慧型机器人、柔性生产线;从古代的钦差出巡,到现代的网路管理;从古代的骑马日行千里,到现代的飞机日行千里等等。信息的内涵、功能、影响越来越大,人生命的能力和影响也被空前的放大。
在现代科学和现代生活中,人们已经充分认识了信息的意义,认识到了信息的储存、转换、复制、传播、控制、影响等许多内容。这个时代被称为信息的时代。但是,人们对信息的本质始终未能有统一而深刻的认识。目前学术界对信息的定义有上百种之多,如 “ 信息是事物现象及其属性标识的集合”、“ 信息以物质介质为载体,传递和反映世界各种事物存在的方式和运动状态的表征”、 “信息是确定性的增加”、“ 信息是物质运动规律总和,信息不是物质,也不是能量”、“ 信息是抽象于物质的映射集合”等内容。众说纷纭,各有各的道理,都能体现信息在不同应用中的某种特征,但是,又都不能涵盖信息的深刻内涵,不能提炼出来适合各种信息现象的本质,因而不能被人们所普遍接受。于是,一种最有效的定义是“信息不是物质、不是能量,信息就是信息”,能够被人们所勉强接受。然而,人们又都理解,其实这又不是定义。
这种无法对信息进行统一定义的现象,却从另一个角度反映出了信息内涵之大,远远超出了人们现有的思想、观念、想像力,超出了人们的认识方式、认识内容、理论范畴。
高维资讯理论以综合的思维力度、深刻的思想内涵、严谨的逻辑演绎、融合各个方面的信息特征,为人们揭示了更加深刻的信息内涵,并导致对于信息内涵的颠覆性的、革命性的哲学思考和认识飞跃。
一、信息的基本内涵
信息是有序的能量存在,包含有传递、影响、改变、有序、目的的特征。
新的信息内涵可以将现有物理的物质场、物质、能量,与人生命的意识、心灵的信息都包含在内,实现对于过去的物质、能量、信息的统一,实现物质与精神的统一。
在高维时空的框架下,才能解释不同维度时空的全息不对称、不平衡问题,才能回答信息的存在来源问题,才能达到物质、能量、信息、精神的有机统一,回归整体、人本的哲学意义。
过去人们知道物质、能量可以存储、传递信息,却忽略了物质、能量本身也是信息的存在。不同信息存在方式的相互作用和结合,可以形成新的新的信息存在方式,可以承载新的信息内容。
人们所面对的各种物质、能量、现象、编码、意识等,都是不同信息结合、组合、相互作用的存在。
人们可以通过可见光、许多波段的电磁波、声波、多位元电信号的数位,乃至于量子纠缠等获得信息,进行控制、改变等行为。
人们尽管看不见引力场的存在,都可以感受到地球引力的吸引信息和作用,也可以理解物体被地球引力吸引的现象。引力场作为一种信息场的存在,发出的吸引信息,可以改变物体的运动、受力、能量状态。
现代物理学将所有的基本粒子都纳入物质场的范畴,这样的物质场本身就体现信息的存在,呈现有序的内涵。从人们比较熟悉的电场、磁场、引力场等物质场中,可以展现这些物质场同时也作为信息场的内涵,具有能量(势能),能够进行传递场的信息作用、施加影响;可以有不同的信息场进行相互作用,异性相吸,同性相斥,可以形成不同的相互作用、结构等。
所有物质、能量都只有当下的能量,无法回到过去,无法提前进入未来。所有物质、能量都溶解在时间的信息场中,成为相互结合的信息场。
光子是没有静止质量的,具有自旋的、有一定振动频率、沿直线方向、可以一份一份的、以光速传播的能量,本身也是一种信息的存在,还可以组合成多光子的集合进行信息的传递、改变、影响。
量子力学将所有的物理物质、能量都进行量子化,作为一份一份的量子态来进行认识,也同时将物理的存在进行量子化的量子场、叠加态、弥散、振动、波粒二象的信息化建构。
在“量子纠缠”现象中,在两个或多个处于纠缠态的量子系统中,不论两个粒子间距离多远,一个粒子的变化都会通过信息的传递影响另一个粒子的运动、能量状态.。说明信息具有传递、改变、影响事物的运动、受力、能量的状态。
现在,人们已经知道信息的传递可以通过物质场、电磁波、声波、电信号、光纤、量子纠缠等许多方式进行传递。
在人们设计的电脑的硬体和软体系统的结合运行中,电脑里面的每一个信号,都可以作为电脑的基本信息。
在商业、经济、军事领域中,一个信息可以导致系统产生重大的改变,其中的信息的有序内涵产生系统各种能量传递、运动改变、状态改变,产生深远的影响。
一个男生在操纵电脑打游戏,所演绎的电流运动信息能量、硬体运动信息能量、软体运行的信息能量,与男生的意识、感官运动、身体八大系统、基因密码、肢体运动形成一个信息能量转换演化的整体过程和时空演化过程,也就演绎著在某种时空范畴内的信息能量的转换演化过程。
人生命所产生出来的意识和信息,不仅体现信息的有序性、传递、改变、影响的内涵,还体现信息具有目的性。
所以,综合起来,信息具有有序、传递、改变、影响、目的的内涵。指向了物质、能量、意识、信息的统一方向,需要在一个新的框架下进行统一,形成逻辑自洽的信息内涵。
如今人思想意识的信息、基因的信息、四种相互作用的信息、不同粒子场的信息、波粒振动的信息、量子纠缠的信息、电脑的信息、网路通讯信息、人工智慧的信息,建构了一个信息的世界,将人们的观念引向了信息的世界。
二、物质、能量的信息
从量子场、物质向量场,还是从波粒振动、量子纠缠,还是从电磁场、引力场等四种相互作用,它们都能够作为信息存在、传递、影响的过程来展现。因此,以信息的角度来重新看待物理运动、力学、相互作用、能量传递过程,就更加的简单、简明了。这不仅对于物理学的认识是一种革命性的飞跃,而且对于信息内涵的认识也是革命性的飞跃。
1、力的相互作用的信息传递
一个小球碰撞到另外一个小球,可以看做是一个小球的信息,通过碰撞而传递给另外一个小球物体,实现了信息的交换和物体状态的改变,也可以理解为物体所包含的所有原子的电磁相互作用的凝聚态的宏观效应所导致的信息传递过程,并导致了小球存在状态的信息改变。
在牛顿力学中,将力定义为一物体对于另一物体的作用。也可以理解为一物体对于另一物体的信息传递作用的描述。力的要素包括大小、方向、作用点,正是体现了信息的传递、目的、影响大小的内涵。外力导致物体产生加速度,改变物体运动、存在的状态,体现了力作为描述物体之间信息的作用大小的度量。
核外电子带负电荷的场,原子核内的质子中带正电荷的场。电流的运动可以产生磁场,磁场的变化可以产生电场。相互垂直的电场与磁场相互激励,可以产生电磁波。电磁相互作用符合信息的存在、影响、作用内涵,展示信息的不同形式的内容。
四种相互作用的过程,都可以理解为不同信息的作用、传递、转化过程,体现信息的内涵。
因此将力的相互作用、四种相互作用理解为从不同的物质场的信息发生的传递、改变、作用、影响,以信息的内涵为基础来实现的。
量子力学将所有的物理物质、能量都进行量子化,作为一份一份的量子态来进行认识,也同时将物理的存在进行了量子化的信息化建构。
在“量子纠缠”现象中,在两个或多个处于纠缠态的量子系统中,不论两个粒子间距离多远,一个粒子的变化都会影响另一个粒子的现象.。导致另外一个粒子的运动、能量改变的能量从哪里来呢?这样的信息能量传递过程,为人们揭示了更深刻的信息存在、传递内涵。
2、时间的信息内涵
当一个小球运动而碰撞到另外一个小球,可以看做是一个小球所携带的动能和信息状态,通过碰撞而传递给另外一个小球物体,实现信息的交换和物体状态的改变,也改变了它自身的信息存在状态。
然而,能量无法回到过去,无法跨越当下而进入未来。所有信息能量的存在都是当下的存在。人们看见的小球的运动与碰撞过程,那是人的意识将所看见的小球在各个时间段的信息进行储存、记忆、建构后所建立的反映内容和现象了。
我们可以将它们用当下的记忆、存在图形、曲线、方程来描述,或者是用另外一个更直观的运动过程来模拟、描述和理解,这似乎是很平常的事情,是我们生命与生具来的本能,太平常不过了。然而,许多深刻的道理,宇宙更深刻的时空存在,就隐藏在人们所熟视无睹的平常现象中,而被人们给忽略了。
能量、运动、存在的当下与过去、未来的联系,包含各种信息场的因果内涵,也包含人的意识的建构功能,却都首先溶解、浸泡、积淀在时间场中,成为当下信息世界的存在。
霍金在<<时间简史>>中写到:“时间箭头将过去和将来区别开来,使时间有了方向。至少有三种不同的时间箭头:第一个,是热力学时间箭头,即是在这个时间方向上无序度或熵增加;然后是心理学时间箭头,这就是我们感觉时间流逝的方向,在这个方向上我们可以记忆过去而不是未来;最后,是宇宙学时间箭头,在这个方向上宇宙在膨胀,而不是收缩。”
所以,物质运动的基础是信息。物质、能量以信息的方式和内容存在于时间的信息中。我们的生命和大脑能够建构和反映小球蹦跳、移动、乃至于存在的过程和状态,感受和确定小球运动在不同时刻的位置点、速度等内容,这是由小球存在的信息基础、时间信息的基础、意识的信息处理、建构过程而共同完成的。
如果没有时间,便无法构成现有物理的速度、运动、动量、做功、功率和动能,无法形成能量的传递、转化过程。各种运动、能量转化依赖于时间来进行演化。
在过去的物理中,时间作为描述运动、速度、动量、动能的参数而存在的。而今,在前面阐述时间对于运动、速度、动量、动能、质量等的参与推动的认识后,进行重大的设想,形成时间定律。
时间定律:不是时间可以描述运动,而是时间推动、形成运动。从而颠覆了过去时间与运动的因果关系。
也就是说,这个物理时空的运动、速度、动量、动能、是由时间推动而形成的。
并而进继续进行演绎:声音的振动依靠空气而传播,水的波动依靠水而传播。时间场推动光子形成光速运动。也就是说振动的光子以光速运动和传播是时间场的推动,并在各种不同的物质信息场(包括各种引力场)中而形成的。
在光速极限的范畴内,时间不仅参与推动、构成运动和能量传递,时间也会受物质场、引力场、运动的变化而发生改变,相对论也揭示了这样的内容。
3、能量传递与转换的的信息内涵
力通过做功而实现能量的传递、改变,也就是实现信息的传递、改变、影响。功率标志单位时间内做功的多少,也就是单位时间内对于信息影响多少的度量,而功就是对于信息施加、传递、影响多少的度量,并延伸到能量那里去了。
物体运动而具有动能,光子信息本身的振动能量体现为E=hν,各种物质场中作为信息场,都具有势能。
物理学认为,通过相互作用,能量可以从一个物体传递到另外一个物体,从一种形式而改变成为另外一种形式。而能量的总量保持守恒。
人们所认识的许多不同类型和形式的能量存在,如机械能、热能、光能、势能、电能、核能等这些不同形式的能量之间能够相互传递、转化、守恒。
现在用信息的内涵来理解能量的内涵、传递、改变,用信息的存在、作用、传递、改变来理解能量的存在、传递、改变,就更加的简明、容易了。
不同的相互作用所导致的不同能量的传递、转换、守恒,表明了不同的相互作用和能量有统一的基础,也表明了不同的信息有统一的基础。
比如小球之间的碰撞和能量传递,可以看做是一个小球所携带的动能和信息状态,通过碰撞而传递给另外一个小球物体,实现了信息的交换和物体状态的改变,也是其存在状态的信息改变。
又比如当我们做燃烧木材而加热一壶水的过程。碳与氧分子结合的信息改变,导致其时空状态发生改变,发出来的信息能量传递、转化为铁锅分子中的电子的、原子的时空状态的改变、信息状态的改变,进而转化为水分子的时空状态的改变、信息状态,被我们的反映为水的热量的信息存在和信息内容。这样的过程中,信息不断的在不同物体之间传递、作用、转换,而得到的是它们的新的信息状态。
所以,不同物体之间的相互作用和能量传递、不同形式的能量之间之实现传递、转化、改变、影响,也体现了信息的传递、转化、改变、影响,得到的是新的信息的时空状态和能量的信息状态。
能量作为物理学中的重要内容,具有存在、传递、转换、改变、影响的内涵。也展现出来与信息内涵的等效。从而体现出来了信息内涵的基本特征:信息的传递、转换、改变、影响的内涵,揭示出能量内涵所包含的信息传递、转换、改变、影响的内涵。
在不同信息场的存在、相互作用,并进行传递、转换、影响的内涵中,能量成为描述信息影响能力大小的度量,而力成为描述物体之间信息的作用大小的度量。
再进一步提炼、简化、归纳,将信息的传递、转换、改变、影响都归纳为影响的内涵。能量的大小也就体现信息决定、改变、影响能力大小的指标,简化为信息影响能力大小的指标。
所以,物理的相互作用、能量的传递、转换、影响过程,体现了信息的存在状、传递、转换、影响内涵。从而体现了信息具有影响的内涵,能量的大小也就体现为信息影响能力大小的指标。实现了信息与能量的统一。
4、弯曲时空、质量的信息内涵
现代物理学将所有的基本粒子都纳入物质场的范畴。这样的物质场作为信息场存在,体现信息的存在、影响、有序内涵。不同物质场、信息场进行相互作用,异性相吸,同性相斥,形成不同的相互作用,又可以组合形成不同的结构,进而形成更多的相互作用,比如形成不同的电磁相互作用和电磁波等。都是对于信息存在和内涵的演绎。
在广义相对论中,爱因斯坦揭示了在大质量的星球,会导致时空弯曲。将一个地球上面的物体拿到大质量的星球上面去,它的长度同样会缩小,时间会变慢。
在我以前关于物理质量形成的文章中,阐述了微观物质场的存在,同样导致时空的变化:长度缩短、时间变慢,也体现物质信息场与时间信息场的结合状态。当微观物质场非常强大的时候,导致时空弯曲的曲率变的更大。
光子本身就是一种信息存在。光子能量在物质场所形成的弯曲时空中,相对于人们所在的表面时空而言,时间延缓很大、运动距离变得很小,光子能量就像凝聚在那个弯曲时空中一样。从而形成人们所检测到的微观粒子的物理质量和微观粒子的存在现象。
振动与波动
声音的振动依靠空气而传播,水的波动依靠水而传播。时间场推动光子形成光速运动。也就是说振动的光子以光速运动和传播是时间场的推动,并在各种不同的物质信息场(包括各种引力场)中而形成的。
物质场的场信息的波动性、光子的波动性,导致形成的所有粒子都具有波动性。而被人们理解为波粒二象性。
物理粒子
不同的微观粒子除了有它们存在的物质场、时间场和光子等以外,还会伴随自旋、振动、等多种物理现象,它们进行相互作用、组合,形成更大一层的微观粒子、物质场和时空范畴。这样一层一层的不断组合延伸,形成物理学所观察到的基本粒子、原子、分子、晶粒、晶体、物体、地球、星系等不同的物质范畴和时空内容。
在广义相对论的范畴下,在一定范畴内的光速极限、光速不变现象,物质场的存在导致的是时空的弯曲,因而才形成人们所面对的各种微观粒子的、不同层次的微观粒子的弯曲时空的存在形式。
空间
不同层次的粒子存在的区别的主要原因是因为物质场强度的不同,而导致的弯曲时空的状态不同。不同层次的粒子之间因为不同物质场的弯曲时空的相对性,而导致空间的相对性。
将物质场强度相对形成一个极限值、形成的相对于人的表面时空的微观粒子当做微观物质材料;而将物质场强度相对小的、形成的相对于自己空间的更大的粒子当作星球、星系、宇宙时空存在。人们所在的表面时空中不同物体之间的空间也体现地球引力场、电磁相互作用所构建的弯曲时空。
各种物体运动、受力、能量转换都在这个弯曲时空中展开、演绎著。相对于人的表面时空的微观粒子也同时呈现出来波粒二象性的特征。
微观物质场作为一种信息向量场,包含方向、影响、改变、有序的内涵。所有物质信息场都需要与时间信息场相互结合。光子也是具有方向、能量、影响的信息存在,它们与时间场相互结合,因此,形成的弯曲时空、物理质量、微观粒子都体现信息存在的内涵。
在相对论的质能方程中,质量可以与能量进行统一,相互转换。依据我现在揭示的质量形成的原理,不仅可以进一步理解能量与质量的关系与共同的物理基础,而且也能够理解质量与能量共同的信息基础和内涵。组成质量形成的物质场、弯曲时空、光子能量都是不同物质场信息的存在状态。物质的质量、能量、弯曲时空统一于信息。
因此,基于不同物质场信息场、时间信息场、光子信息的存在,体现信息是具有有序、影响的内涵。信息影响能力的大小用能量的大小来表示和衡量;物质信息场形成的弯曲时空中所凝聚的光子能量多少,用质量来表示和衡量,并形成人们所理解的微观粒子、物质内涵;不同层次的粒子、空间都是不同强度的物质场信息场导致的弯曲时空所呈现的时空相对性的产物。物理的物质、质量、粒子、空间、时间、能量都是物质场信息场基于时空的相对性而展现出来的不同的信息存在形式。物质、能量、时空、信息获得了新的统一。
以前人们只知道信息需要借助于物质、能量而进行传递。而忽略了物质、能量就是信息的集合。能量具有传递、改变、影响的特性,与信息的特性等效。
这样,结合现代物理,结合信息的哲学内涵,以前的分割的物质、能量、信息都统一为于新的信息内涵了。物理学得到了更加深刻的哲学指引,而信息的哲学内涵也获得了更加深刻的扩展、深化、突破。
(未完待续)
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