[论文解读] Universal Concept of Complexity by the Dynamic Redundance Paradigm: Causal Randomness, Complete Wave Mechanics, and the Ultimate Unification of Knowledge

Andrei P. Kirilyuk|ArXiv.org|May 30, 1998

Quantum Mechanics and Applications参考文献 55被引用 46

一句话总结

本文通过动态冗余范式引入复杂性的普遍概念，通过动态方程的非微扰分析，统一了量子力学、相对论与热力学。它确立了因果随机性与内在概率作为自然的基本、不可约特征，从而基于普遍的复杂性守恒定律，建立了一套完整、统一的复杂性科学。

ABSTRACT

The fundamental impasses and ruptures in various domains of the canonical, unitary science, or the 'end of science', become the more and more evident. The natural unity of being is recovered within a universal nonperturbative method leading to the dynamic redundance paradigm. It is shown that the unreduced behaviour of any nontrivial (isolated) system includes many equally real, but incompatible dynamic regimes, each of them being roughly equivalent to an ordinary 'complete' solution of the unitary science. Therefore the regimes should 'spontaneously' and randomly replace one another, which provides a universal, purely dynamic origin of randomness. The discovered dynamic redundance leads to the universal, reality-based concept of dynamic complexity and its permanently developing hierarchical structure, alias the world. Its lowest levels give the causally complete mechanics of dynamically quantized elementary fields, extending the double solution found by Louis de Broglie. One obtains a physically complete solution for the 'mysteries' of quantum mechanics, unifyng it with the extended, causal versions of relativity (emergent space and time), quantum and classical gravity (dynamical mass), field theory (electric charge and spin), particle physics, and cosmology. The same key features of the unreduced dynamic complexity determine behaviour of any system at higher levels of complexity described by a case of the single, universal equation in its two related versions, the extended Lagrange-Hamilton (trajectorial) and Schroedinger (distributional) equations. The end of the unitary science opens the renaissance of the ultimately complete and universal understanding initiated by Rene Descartes (but then mechanistically falsified), which is confirmed by many sound, practically important results.

研究动机与目标

• 通过发展一种非微扰的、多维的框架，分析动力系统，以克服经典线性科学的局限性。
• 通过提供对随机性、概率与不可逆性的一致因果描述，解决复杂性科学中的基础性危机。
• 将量子力学与相对论扩展为单一、物理真实且动力完备的自然理论。
• 将所有物理、数学甚至哲学领域——包括意识与伦理——统一于单一的普遍复杂性科学之下。
• 以基于动态冗余的全息性、自洽且因果根基稳固的框架，取代主流科学中碎片化、微扰化的研究方法。

提出的方法

• 开发一种非微扰方法，用于分析任意动力方程，避免经典科学中的一维线性近似。
• 识别出任意具有多于一个有效维度的系统，存在多个同等有效且完整的解（称为“实现”），从而导致自发的、动态的规范围替换。
• 提出“动态冗余范式”作为核心机制，解释存在性、随机性与概率作为动力系统内在的、非认识论的特征。
• 推导出一种普遍的拉格朗日-哈密顿-薛定谔形式体系，具有多值、概率性解释，适用于真实物理过程的极限情况。
• 确立复杂性守恒定律为普遍对称性，统一能量、动量、电荷、熵与变分原理。
• 将该框架应用于微观物理，得出德布罗意双解理论的现实、因果延伸，并统一解释质量-能量与引力。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何为超越一维近似的任意动力系统，严格定义一种普遍的、非微扰的复杂性概念？
• RQ2 自然中随机性与概率的根本来源是什么？能否以因果方式解释，而非仅作为现象学假设？
• RQ3 如何在单一、因果一致的框架内，动态统一量子力学、相对论与热力学？
• RQ4 动态冗余在物理系统中自发形成结构、不可逆性与时间方面扮演何种角色？
• RQ5 复杂性科学能否提供对所有自然现象（包括意识与社会系统）的统一、客观且全面的描述？

主要发现

• 动态冗余范式揭示：每个复杂动力系统均拥有多个同等有效、完整的解（‘实现’），它们动态地相互替换，构成内在随机性与概率的基础。
• 因果随机性作为自然的基本、不可约且动态生成的特征出现，而非认识论限制或统计近似。
• 普遍复杂性守恒定律将所有已知守恒定律、热力学第二定律与变分原理统一为自然的单一、整体对称性。
• 从该框架推导出的扩展因果量子力学，提供了波函数、质量-能量与时空的物理真实、非认识论解释，与德布罗意双解理论一致。
• 由此产生的复杂性科学提供了所有物理过程（包括湍流、自组织与宇宙演化）的完整、统一且自洽的描述。
• 该框架使意识、伦理与社会系统作为同一普遍动态复杂性的高层次表现，得以实现严格、因果的描述。