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考槃笔记-5-迭代函数

已有 5042 次阅读 2007-11-23 10:17 |个人分类:天问

既然大家倾向于认为时间是离散的,宇和宇宙有区别,那么能不能把宇看成是变量,宇宙看成是函数?

令某一给定时刻点宇的状态为t,则下一时刻点宇的状态为ƒ(t),这样宇宙可以看成为一个迭代函数。

根据迭代函数的特性,当t→∞时,ƒ(t)有三种可能:1、是一个趋向于极限的有限;2、趋向于无限大;3、没有确定值。

我们一直在思考空间的本质,事实上,空间可能只是物质、能量、熵等物理量之间相互作用的结果,而时间则可能是物质、能量、熵相互作用的舞台。

我们知道,在一个小尺度宇宙中,我们的观测基本上是所见即所得,比如我们看到的太阳,在“时间”上只差8分钟,我们基本上可以看成我们观测到的信息即是当下。然而,当我们观测的尺度扩展到万光年为尺度时,我们观测到的是空间和时间,也就是宇和宇宙的交织体。也就是说,我们看到的是100亿个宇交织在一起的宇宙。所以尽管我们观测到的是一个茫茫无边际的宇宙,而事实上,当下的宇在空间上是有限的。

宇的体积是不是恒定,我现在的看法是既可以看成是恒定的,又可以看成是不恒定的。取决于选取哪些物理量。

然而就我们目前的观测力来看,肯定观测不到宇的界。因为宇的界和宇宙的界是交织在一起的。我们不大可能能够观测到宇宙的界,因为在t=0时刻的界点处,由于函数的算法发生改变,我们能够观测到的信息是一大堆杂乱无章的无序信息,这是熵的起源。所以当我们看向t=0时刻,永远是不可知和不可测。

然而,在t=0过后,直到下一个节点,宇宙的发展是相对均衡而稳定的。在这其中,宇宙的发展可能有些跳动或者抽风,但从大尺度上来看,是均衡且稳定的,最起码,我们可以给宇宙在两个节点间给出一个类似回归的线性方程,只要物理量选取合适。当然,如果选取另外的一些物理量,也可能得到一个曲线、曲面,甚至多维相空间,这取决于研究的目的和范畴。但是总体来说,两个节点间的宇宙发展是有规律可循的。那么可知论和不可知论是可以这么结合到一起的。

在宇宙“抽风”的同时,人观测到的宇宙仍然可能是有序而规律的。这是因为在宇尺度上的变动,分配到人可观测到的宇尺度上,是微乎其微的。而在宇宙尺度,每一次跳动带来的函数上的变化,被长期稳定的函数变化淹没掉,人是很难观测到的,即使观测到,也很难引起注意。即使引起注意,也无法解释。这是为什么科学的基础可以是相对性的、同质性的、各向同性的原因。

而在预测宇宙未来时,迭代函数的特性使得在一个小尺度范围内,宇宙的规律是能够测得准的。但是到了一个很大的尺度之后,规律就会发生变化,好像宇宙走到了一个十字路口一样。

然而,如果宇宙中出现一个强有力的观测者和控制者,是可以“改变”宇宙发展的进程。对宇宙的测不准和对微观的测不准,其实是一回事,因为宏观和微观本来也可以看成是一回事。弦论说量子世界的很多维蜷曲在一起,可以这么去看,我更愿意看成是微观世界因为尺度的十分小使得每两个相邻的离散时间十分小,从而使得我们可观测的时间间隔相对于微观世界的时间间隔来说就成了十分长。也就是说,宏观世界和微观世界的迭代时间变量选取是有以10的若干次方为数量级的差异,那么使得最终给定两个时刻点间的函数结果成为一个概率云。

当一个宏观尺度上的强有力观测者出现时,他的观测可以使概率云坍缩从而成为一定程度上的一个给定值。

从现在我们人类观测到的情况来推测,宇宙的发展仍然是一个不确定值(只是直觉,是不是这样,为什么会是这样,还需要进一步思考),甚至连有限和无限都是一个不确定值。人类可能成为这样的超级观测者,但前提是人类不要自己毁掉自己。

我们可以把熵、自由能、质量、能量等物理量作为变量构造一个函数,但千万不要把时间和空间往里面代,从逻辑上和哲学上是不成立的,这是我为什么说可以放弃希尔伯特空间的原因。甚至我们可以只代一个变量,但是函数可能会变得无限复杂。至于函数如何构造,其实不是唯一的,取决于观测者的目的。

一、宇宙的自生长

我说宇宙可能是自生长,大概也是基于这个想法。不见得是物质能量的生产,而是宇宙一直在进化。数学中有进化算法,宇宙虽然不怎么懂数学(猜测),但宇宙比数学更懂进化。

举个例子,令t= E-TDS ƒ(t)=1/3 (E-TDS)( E -TDS + h),其中h是常数,ETS是变量,那么实际上我们可以把公式简化为ƒ(t)=1/3t(t+ h),那么ƒ(t0)= t0ƒ(t1)= 1/3t0(t0+ h)

ƒ(t2)= 1/3[1/3t0(t0+ h)][ 1/3t0(t0+ h)+ h]= 1/9(t02+ t0h)( 1/3 t02+1/3 t0 h+ h)

情况开始变复杂了!

情况虽然变得复杂,但是tƒ(t)的关系仍然是十分简洁的t= E-TDS这个表达式仍然没变,也就是物质、能量、熵甚至引力等之间的内在关系还是统一的。

宇宙自生长不见得是像小孩长成大人一样,但是其内在哲学机制应该是相同的。人从小孩长成大人,基因是基本没有变化的!物质载体变化是微乎其微的(t= E-TDSƒ(t)的表达式),然而人的思想却是不断变化,甚至是不可控不可测的(每一个时刻点的ƒ(tx)换算成ƒ(t0)后的表达式)!

(注意,这里的tƒ(t)的表达式没有任何物理学意义,仅为示例。)

 

二、时间反演

我们还是使用这个公式来做示例,令A= ƒ(ta),对应于时刻点ta,令B= ƒ(ta+1),对应于时刻点ta+1,如果按照自然顺序,B= ƒ(A);那么当时间反演的时候会发生什么呢?这里我们要说清楚的,对于每一个给定时刻点的状态必须是给定的,否则等于是宇宙可以以任何大的跳跃前进(如果强令这个时候的B= ƒ(ta),那么A就成了ƒ(ta+1),也就是说这个时候仅仅是偷换了一个概念,AB互换而已,没有证明时间反演结果相同)。这个时候B= ƒ(ta+1)A’= ƒ(B)= ƒ(ƒ (A))= ƒ(ta+2)A’A。所以前后给定两个相互作用的AB如果次序不同结果是不同的,就好像原来的ta时刻被抹去了一样!这个结果也说明时间的不可逆以及时空旅行的不可能除非你能够重新创造一个全息宇宙。

时间只能是不对称的!

同时说明了为什么破坏总是要比建设容易:破坏= ƒ(ta)→ƒ(t0)建设= ƒ(t0)→ƒ(ta)Dta→0=1个最小时间单位;Dt0→a=a个最小时间单位,要破坏一个只花了一个月建起来的大楼和花了一年建起来的大楼,花的时间和能量不会差异很大,因为Dta→0几乎都是趋近于1的。

 

三、因果律

我们可以看出,在某两个相邻时刻点,因果律存在,但是在较大时空尺度,因果律不是必定存在。

在迭代函数进化到一定的程度时,不确定出现,每一个给定的ƒ(ta)既可能引起ƒ(tb),也可能引起ƒ(tc),而同样,ƒ(tb)的结果可能不是由于ƒ(ta)引起的,尽管tatb之前!

 

四、帝掷骰子



如图,物理量A和物理量B是促使宇宙自生长的两个底层物理量。事实上,我并不确定到底有几个底层物理量,姑且画个二维图,方便阅读和理解。每一个正方格的长度表示一个离散宇宙时间的最小时间,姑且以10-43秒为最小时间吧。0t=0时刻的状态。要注意的是,t=0时两个物理量的值并不等于0。在t=0时,宇宙面临两个选择:一是向上走,一是向右走。假若宇宙的最终选择是向右走,到了t=1时刻点,这个时候宇宙又面临两个选择,一是继续向右走,另一个是向上走。假若宇宙选择了向上走,这个时候宇宙面临3个选择:向上向左和向右(时间不可逆,因此不可能向下走)。我认为向左也不可能,因为两个物理量不可能在一个维持不变的情况下,另一个向宇宙起始发展方向的反向发展。所以事实上宇宙永远面临两个选择:向上和向右。在每两个时刻点之间,宇宙的发展是真随机的,上帝掷骰子!

由于当ƒ(t)=t时,t称为不动点,在途中,红色虚线上的点都是不动点。在不动点上,物质和能量等都是守恒的,而在其他点,是不守恒的。由于不守恒,所以当宇宙不可能在不动点外发展很久,当在某一个方向走得过远,另一个物理量就会把宇宙拉回来直道拉到不动点上。所以如果从二维的角度看,宇宙的发展是一条折线。但如果从“很远”的地方看这条折线,那么这条折线中的那些细节就会“坍缩”为一条近似直线,就好像如果一张图片过分放大看到的都是马赛克,但是正常尺寸看却很清晰一样。

所以在两个相邻的最小时刻点上,宇宙是某种程度上的不守恒的,但在大尺度上却是不守恒的。从这张图来看,时间反演是既可能对称又可能不对称的。

还有一个想法是,这种自生长结构最终可能产生出一种分形结构,没准真是太极图的那个演变结构,志东老师不知道能不能用拓扑的手段把这个思路构造成三维模型,看看最后是否能够构造出个太极图来?

我一直在想cmE等之间的关系。

由于c=s/t(s为距离)。既然时间是离散并存在最小时刻点,那么光的传播其实是可以看成一份一份的“跳跃”。考察普朗克长度和普朗克时间的值:lh=10-33厘米,普朗克时间t h=10-43秒,得到v=l h /t h=1010厘米/=108/秒,和vc3×108/秒是一个数量级的。我不认为这是个巧合,其中的误差可能是由观测和测不准引起的。

再考察E=mc2m=E/ c2m=E×l h2 / t h2这个式子可能表示1个单位的质量等于1个单位的能量被禁锢在1个单位的面积中。

再考察c=vλv可能代表单位时间内光能够在两个物理量中某个物理量的坐标中发生的相对变化量。

也许还可以去考察别的物理量呢!

(未完,想到哪里写到哪里,按先后顺序,写完再整理)。



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1 李宇斌

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