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重构自然原理:空间是物质,时间是信息
        什么是空间?什么是时间?这个问题由来已久,对此很少有人能够悟得透,说得明白。笔者愿意指出的是,宇宙中只有两种东西,第一种东西是物质,第二种东西是信息。据此可知,所谓空间和时间,它们要么是物质,要么是信息。根据笔者的研究和发现,空间是物质,时间是信息。

  一 、物质的本性

  物质即存在物,它不生不灭,可以从一种形态转变到另一种形态,形态的转变伴随着运动。物质有两种基本形态:第1种物质形态是量子态。笔者所说的物质量子态,其特征是不连续性,它们包括分子、原子、质子、中子、电子、光子、中微子、介子等等基本粒子,以及各种各样的物体、星球、星系。需要指出的是,所谓“量子态”,并不意味着它们都是“颗粒状”,而是可以有着多种形状,诸如“自旋”、“弦”、“膜”等等,例如物理学所说的电子云就可以理解为多层的“电子膜”。

  第2种物质形态是空间态。笔者所说的物质空间态,其特征是连续性,是指量子态物质之外的所有其它物质。此前物理学所说的“空间”、“真空”、“以太”“场”、“波”、“能量”,以及“暗物质”,它们或多或少都涉及到物质的空间态现象,但是上述词汇都不如“空间态”一词准确。

  物质的量子态和空间态可以互相转化,而且两者始终处于互相转化的过程中。物质不能够创造,也不能够消灭;但是,物质结构和形态可以创造,也可以改变。此前物理学所谓的“真空激发”、“空间涨落”、“物质湮灭”,以及“质能转变”、“波粒互变”,实际上描述的都是物质量子态和物质空间态之间的相互转化。或许,中国古代哲学中的“阴”和“阳”,分别指的正是“空间态物质”和“量子态物质”;而老子所谓的“无中生有”、“玄之又玄”,也是对空间态物质与量子态物质的哲学描述。

  二 、信息的本质

  信息即物质之间的关系。信息可以划分为两种类型。第1种信息类型是直接信息,即物质之间的直接关系,直接信息可以随着物质形态的变化而变化。第2种信息类型是间接信息,即物质之间的间接关系,间接信息有生有灭。

  三 、空间是物质的空间态

  宇宙只有两种东西,一种是物质,另一种是物质之间的关系(亦即信息)。宇宙既没有不占有空间的物质,也没有真正意义上的真空。有鉴于此,如果空间不是物质,那么就有绝对真空,问题是绝对真空是什么?绝对真空与物质的边界在哪里?显然,如果有真空,那么真空与非真空之间就要有边界;问题是,边界物质必须是量子态的,而且既不能转变成空间态,也不允许外面的空间态物质进入,这显然与物质本性不符。

  据此可知,无论是物理学所说的“空间”,还是普通人所说的“空间”,表面上是一种抽象的空间或者信息化了的空间,而实质上则是物质空间态的表现。从这个角度来说,如果空间是物质,那么最小的物质就是空间态物质(从质量密度的角度来说),最大的物质也是空间态物质(从空间结构的角度来说),至小无内,至大无外,空间态是物质存在的基本方式之一。那么,空间态物质能够转化为量子态物质吗?答案是肯定的。

  或许有人会问:空间态物质转化为量子态物质后,它原先占有的空间还存在吗?这个问题涉及到量子态物质所占有空间结构大小的情况。可以推论的是,物质的空间态也是多种多样的,它们也存在着差异和变化,而这种差异和变化,乃是空间态物质能够转变成为量子态物质的原因所在。

  所谓“宇宙大爆炸”的假说,描述的仅仅是宇宙中某一区域的空间态物质转化为量子态物质的一次变化而已,因为宇宙物质始终存在着。所谓“物质无限可分”的观念是错误的,因为它是建立在空间态可以无限小、量子态也可以无限小的假设之上的,而这种假设都是不能够成立的。

  四 、时间是物质的间接信息

  记得前苏联有学者认为时间是一种物质,并试图寻找“时间子”。这种观点虽然有趣,但是却难以成立。笔者愿意指出的是,物质既然是存在物,那么物质就只有现在,没有过去和未来。也就是说,所谓的“过去的物质”是不存在的,所谓的“未来的物质”也是不存在的。那么,我们为什么会说“过去的物质”和“未来的物质”呢?这里的关键在于是“我们”在说物质的过去和未来。事实上,“过去”和“未来”只是我们人类(包括所有生命体)对物质赋予的一种间接信息。

  根据智因设计进化论,生命是一种对间接信息进行操作的智力系统,亦即生命是一种能够使用大量间接信息、实施认知活动、达成某些目的、拥有复杂结构的智力信息操作系统。对于地球上的生命而言,大多数生命是细胞膜智力系统(主要物质基础是蛋白质)对DNA(包括RNA,下同)间接信息系统(主要物质基础是核酸)实施操作的过程或者状态。也有少数生命是DNA智力系统对蛋白质间接信息系统实施操作的过程或者状态,还有极少数生命采用其它方式的智力系统及其相对应的间接信息库。主要理由是,生命与非生命的分水岭在于是否使用间接信息,而能够使用间接信息的只能是智力系统。

  事实上,识别时间需要记忆,由于非生命物质没有记忆功能,因此也就没有时间。只有生命智力系统才有记忆功能,而记忆功能需要创造出时间这种间接信息,这是生命体为了生存而必须获得的功能。从这个角度来说,时间不是物质属性,而是生命属性。时间也不是物质,正如力不是物质一样。

  据此可知,时间乃是生命物质所使用的间接信息之一,准确说时间乃是生命体(亦即生命智力信息系统)对过去和未来的感知或者预知。也就是说,时间是生命创造出来的间接信息,因此时间才会有生(未来的时间)、有灭(过去的时间),可有可无,可绝对可相对。从这个角度来说,所谓“宇宙起源”、“时间隧道”云云,乃是人类强加在宇宙物质上的异想天开,并非是物质本身具有的性质。所谓“时间无限小”也是一种信息虚构,实际上时间属于信息,而信息必须有载体,载体是物质,而物质不是无限可分的。

  进一步说,对于非生命物质来说,宇宙是二维的,只有量子态和空间态。对于生命来说,宇宙是多维的,除了量子态维和空间态维之外,还有时间维、力维等等。

  五 、力是物质之间的直接信息

  长期以来,物理学所说的“力”,被赋予了几乎等同于物质的性质“基本力子”,于是宇宙也就成为“基本力子”的游戏舞台,任何物质都有力,都处于力的环境之中,万物归力,基本粒子被解释为是由基本力子构成的,甚至引力也被描述成引力子或者引力场。或许还可以说信息是力的控制行为,质量是力的存在,能量是力的传输,物质的结构实际上是力的空间分布框架。

  众所周知,科学界普遍认为宇宙有万有引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力这四种自然基本力,并期待着把上述四种基本力统一成为一种基本力。为此,笔者提出万有智力的概念,并认为万有智力既可以称之为是万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力之外的第五种自然基本力,也可以称之为是万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力这四种自然基本力的统一基本力。其中,生命智力决定着时间的方向,非生命智力决定着空间结构(包括万有引力空间、电磁力空间、强弱作用力空间)。

  有必要指出的是,尽管科学界对“力”如此青睐,但是我们仍然应该清醒的认识到,“力”并不是物质本身。事实上,物理学所说的“力”乃是人类创造的一个非常方便和有用的词汇而已,被用来描述物质之间的某些直接关系亦即物质之间的直接信息。

  六 、运动、能量与空间

  物质的运动或多或少都会导致空间结构的变化,而空间结构的变化往往涉及到量子态与空间态的转化。事实上,与其说运动需要能量,不如说改变空间结构才需要能量。对于原子里围绕原子核旋转的电子云来说,它们之所以能够永远运动不息,正是因为这种运动几乎没有改变原子的空间结构,因此也就几乎不消耗能量。

  但是,由于我们往往注意物质的运动,而忽视运动伴随着的空间结构变化,因此看起来好像是运动需要能量。例如,汽车转一圈回到原地,能量不是消耗在运动上,而是消耗在摩擦上,而摩擦正是对空间结构的改变。也就是说,运动实际上是空间结构变化的轨迹。

  举例来说,物体的热胀冷缩,实际上是物质空间结构的变化,导致了能量的转移,加热过程即原子体积变化过程(绝大多数是体积增加)。物体发光现象,可以解释为质子、电子“蒸发”出了能量(光量子或“光空间态”);物体吸光现象,可以解释为质子、电子“融解”进了能量(光量子或“光空间态”)。

  七 、新的质能转换公式

  我们已经知道时间是间接信息,由于速度取决于时间,因此速度也是间接信息,而间接信息与能量无关。据此可知,爱因斯坦的质能转换公式“E=MC的平方”是错误的,因为能量与光的速度无关,而是与光从量子态转变为空间态有关。也就是说,光的运动不消耗能量,光被从发光体发射出来时带走能量,光被物体吸收时送入能量。

  有鉴于此,笔者提出的新的质能转换公式是E=4/3π(R2-R1)3次方×M。其中,R1是质量所占空间的直径(例如光量子的直径,接近0),R2是能量所占空间的直径(例如光的空间态尺寸,可能是波长的倒数)。

  八 、精神与物质

  综上所述,宇宙只有两种东西:物质和信息。质量和空间是物质的属性,关系和时间是信息的属性。自然基本力使用直接信息,生命智力使用间接信息。信息决定着物质关系的传递与实施。注入本性,就是注入信息,从而决定着物质之间的关系,以及物质的存在形式。

  从这个角度来说,唯物主义只看到物质,不理解信息。唯心主义只看到信息,不知道物质。更好更准确的哲学应该是“信构主义”, 它是一种主张从“信息重构物质”角度,去观察、解读诸如思维与存在、精神与物质、生命与非生命等相互关系问题的全新哲学体系,详情见《唯心主义、唯物主义都不如信构主义》一文。

 

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