[论文解读] The informational model - possible tests

Sergey Shevchenko, Vladimir Tokarevsky|arXiv (Cornell University)|Jun 27, 2007

Computability, Logic, AI Algorithms被引用 5

一句话总结

本文提出了一种宇宙的信息模型，其中物质和物理定律源自一个基本的信息结构。该模型认为物理力和相互作用源于这一信息框架内的逻辑运算，通过可检验的实验预测，为统一相对论、量子力学和引力提供了新基础。

ABSTRACT

In our previous arXiv papers (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 in the absolutely infinite and fundamental set "Information". Such a conception allows to suggest a reasonable physical model that is based on the conjecture that Matter is some analogue of computer (more correct - of a [huge] number of mutually comparatively independent automata). The conjecture, in turn, allows introducing 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 yet now makes more clear a number of basic problems in special relativity, quantum mechanics, and, rather probably, in [now - in Newtonian] gravity. In this paper some possible experiments for the model testing are considered.

研究动机与目标

• 开发一个理论框架，使物质和物理相互作用能够从底层信息结构中涌现出来。
• 通过信息本体论解决狭义相对论、量子力学和牛顿引力中的未解问题。
• 提出具体、可检验的实验，以验证或证伪宇宙的信息模型。
• 为力作为计算类信息系统内逻辑运算的形式化基础提供依据。
• 探讨将宇宙视为自洽的信息自动机的含义。

提出的方法

• 将物质建模为在基本信息集上运行的相互独立自动机网络。
• 引入逻辑元件作为物理结构和相互作用的基本单元。
• 将物理定律（如相对论和量子力学中的定律）推导为信息处理的涌现属性。
• 基于高精度实验中对标准物理模型的偏离，制定可检验的预测。
• 利用信息不可逆性和逻辑一致性原则，约束物理系统的行为。
• 将该模型应用于预测量子纠缠、时空弯曲和力传递中的可测量效应。

实验结果

研究问题

• RQ1 引力和量子纠缠等物理现象能否被解释为基于信息系统的逻辑运算的涌现？
• RQ2 如果宇宙作为信息自动机运行，会引发表现出哪些可测量的偏离标准物理的现象？
• RQ3 该信息模型如何在不产生矛盾的情况下解释狭义相对论和量子力学的一致性？
• RQ4 哪些实验设置能够探测物理系统中潜在的信息处理机制？
• RQ5 该模型能否预测在高精度量子非局域性或时空结构测试中的可观测效应？

主要发现

• 该模型表明，力是计算框架内信息处理中逻辑运算的产物，为物理相互作用提供了新解释。
• 信息模型通过将相对论和量子力学重新解释为信息动力学的后果，为解决其基础性问题提供了潜在方案。
• 本文识别出特定的实验情景——尤其是量子纠缠和高精度测量——在这些情境中，对标准预测的偏离可能证实该模型。
• 该框架暗示，时空和物质并非基本存在，而是源自无限小信息子集的持续变换。
• 该模型预测，物理学中的某些对称性和守恒定律并非基本属性，而是信息处理规则一致性的结果。
• 作者提出，宇宙的结构与一个自洽的、无限大的信息自动机同构，物理定律是其操作规则的涌现表现。