[论文解读] The Informational Conception and Basic Physics

Sergey Shevchenko, Vladimir Tokarevsky|arXiv (Cornell University)|Jul 31, 2007

Computability, Logic, AI Algorithms参考文献 50被引用 5

一句话总结

本文提出物质与宇宙是源自一个绝对且基本的“信息”集合的信息系统，物理相互作用即为真实信息的交换。通过将物质建模为计算系统，引入对应于力的逻辑元件，提出了一套可检验的框架，澄清了相对论、量子力学和引力中的基础性问题。

ABSTRACT

In our previous arXiv papers ("The Information and the Matter", v1, v5; more systematically the informational conception is presented in the paper "The Information as Absolute", 2010) it was rigorously shown that Matter in our Universe - and Universe as a whole - are some informational systems (structures), which exist as uninterruptedly transforming [practically] infinitesimal sub-sets of the absolutely infinite and fundamental set "Information". Such a conception allows not only to clear essentially a number of metaphysical and epistemological problems in philosophy but, besides, allows to suggest a reasonable physical model. Since Matter in Universe is an informational system where any interaction between Matter's sub-structures, i.e. - particles and systems of the particles - happens always as an exchange by exclusively true information between these structures, the model is based on the conjecture that Matter is some analogue of computer. The conjecture, in turn, allows to introduce in the model the basic logical elements that constitute the material structures and support the informational exchange - i.e. the forces - between the structures. The model is experimentally testable and yet now makes be more clear a number of basic problems in special relativity, quantum mechanics, and, rather probably, in [now - in Newtonian] gravity.

研究动机与目标

• 通过将物质重新定义为信息结构，解决物理学中的深层形而上学与认识论问题。
• 构建一个物理模型，其中所有相互作用均由物质亚结构之间的真实信息交换所介导。
• 提供一个统一的概念框架，澄清狭义相对论、量子力学和牛顿引力中尚未解决的问题。
• 建立一个物质的计算类比模型，其中力源于逻辑信息处理元件。
• 创建一个基于宇宙信息概念的、可实验检验的模型。

提出的方法

• 提出宇宙及所有物质均为一个被称为“信息”的绝对无限且基本集合的子集。
• 将物理系统建模为该信息集合的动态变换子集，其中相互作用即为真实信息的交换。
• 在信息结构中引入对应于物理力的逻辑元件，类比于计算逻辑门。
• 应用信息观念推导物理行为，将粒子与系统视为信息处理实体。
• 利用该模型重新诠释基础物理定律，尤其聚焦于狭义相对论、量子力学与引力。
• 依赖概念一致性与逻辑自洽性，而非实证数据，其可检验性通过结构预测隐含体现。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在基本的信息框架内，将物质与物理相互作用重新解释为信息交换过程？
• RQ2 在一个物质为信息系统的世界中，对应于力的物理机制是什么？
• RQ3 信息观念能否解决狭义相对论与量子力学中长期存在的概念性问题？
• RQ4 该模型如何在信息框架内解释引力现象的出现？
• RQ5 将物质视为计算系统，如何为基础物理学提供更连贯的理论基础？

主要发现

• 物质与宇宙被提议为一个绝对且基本的集合“信息”的动态变换子集。
• 所有物理相互作用均被重新解释为物质亚结构之间纯粹真实信息的交换。
• 该模型在信息结构中引入了对应于物理力的逻辑元件，类比于计算操作。
• 信息观念提供了一个概念框架，澄清了狭义相对论、量子力学与牛顿引力中的基础性问题。
• 该模型具有可实验检验性，尽管在提供的摘要中未量化具体实证预测。
• 该框架通过将物质视为根植于绝对信息的信息系统，为物理学提供了统一的视角。