[论文解读] Process Physics: Modelling Reality as Self-Organising Information

Reginald T. Cahill, Christopher M. Klinger+1 more|ArXiv.org|Sep 8, 2000

Computational Physics and Python Applications参考文献 3被引用 16

一句话总结

本文提出过程物理（Process Physics）作为基础理论，将现实建模为自组织关系性信息，利用自指噪声（SRN）克服哥德尔不完备性，统一量子力学与时空。SRN驱动一个三维分形过程空间的形成，该空间容纳由量子同伦场论（QHFT）描述的拓扑缺陷，该理论在不依赖经典物体或几何时间的前提下，重现了量子行为、非局域性及时间之箭。

ABSTRACT

The new Process Physics models reality as self-organising relational information and takes account of the limitations of logic, discovered by Godel and extended by Chaitin, by using the concept of self-referential noise. Space and quantum physics are emergent and unified, and described by a Quantum Homotopic Field Theory of fractal topological defects embedded in a three dimensional fractal process-space.

研究动机与目标

• 解决当前物理学中的深层基础缺陷，特别是依赖元规则来建模时间与测量的问题，这表明形式化体系存在局限性。
• 通过引入自指噪声（SRN）作为物理机制，应对哥德尔与查伊廷揭示的逻辑与公理体系不完备性。
• 通过将时空几何与量子物理作为关系性、过程性信息系统的涌现现象推导，实现二者的统一。
• 通过在非几何、前几何的过程空间中嵌入信息，为惠勒的'从比特到万物（it from bit）'计划提供物理实现。
• 通过拓扑编码信息与随机动力学，解释量子非局域性、时间之箭及当下时刻的偶然性。

提出的方法

• 将现实建模为自组织关系性信息体系，其中信息为内在属性且不可约约为物体，使用自指噪声（SRN）表示不可证明或非算法性真理。
• 在演化方程中引入量子随机动力学（QSD）项，以建模测量事件并局域化态，同时在坍缩过程中保持拓扑信息。
• 构建量子同伦场论（QHFT），描述嵌入于三维、自组织过程空间中的分形拓扑缺陷的动力学。
• 使用泛函积分微积分将薛定谔方程分解为费米子层级的泛函，引入一种元色动力学以实现禁闭。
• 将过程空间区域之间的映射 παβ 定义为群流形参数，由此产生规范对称性，重现标准模型的味对称性。
• 通过过程时间中事件的内在有序性来建模当下时刻与时间之箭，该过程时间是非几何且非静态的，与实数时间不同。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在不依赖几何时间的前提下，使物理理论能够解释当下时刻的偶然性与时间之箭？
• RQ2 自指噪声（SRN）能否作为超越哥德尔与查伊廷所揭示的逻辑与形式化体系局限性的物理机制？
• RQ3 量子非局域性与纠缠能否作为关系性、前几何信息体系的涌现属性加以解释？
• RQ4 时空、量子场与引力能否在不假设基本物体或场的前提下，从单一统一的过程框架中自然涌现？
• RQ5 在分形过程空间中，拓扑缺陷在生成费米子与玻色子量子模式方面起什么作用？

主要发现

• 系统通过非算法性、自指噪声（SRN）生成一个三维分形过程空间，该过程空间作为复杂性与结构的根本驱动力。
• 量子同伦场论（QHFT）成功将费米子与玻色子模式描述为具有缠绕数的拓扑编码信息，而无需假定基本粒子。
• 演化方程中的QSD项确保局部测量能保持拓扑信息，并重现量子力学的概率性质，包括玻恩定律。
• 该理论自然解释了量子非局域性与EPR型纠缠，其根源在于过程空间中具有多重'足迹'的非局域拓扑编码信息。
• 该理论通过从'比特'到'gebit'再到'量子比特'最后到'万物'的演进，实现了惠勒的'从比特到万物'计划，其中比特层级受哥德尔不完备性约束。
• 该模型通过群流形映射 παβ 重现了标准模型的味对称性，这些映射源于关系性信息的动力学稳定性。