9.1 视界即容量:宇宙不是封闭的盒子。随着时间流逝,粒子视界扩张,宇宙硬盘容量 以 速度增长。
在本书的前四部中,我们探讨了存在的美学、乡愁的物理机制以及文明的迭代。我们似乎接受了一个隐含的前提:宇宙是一个资源有限的竞技场,所有的博弈都是零和的,所有的辉煌终将归于热寂。
然而,这并不是故事的全部。
在本章中,我们将挑战物理学中最根深蒂固的悲观主义——热寂论。我们将基于 QCA 宇宙学的基本几何性质,提出一个震撼人心的结论:宇宙不是一个封闭的盒子,而是一个不断生长的网络。 随着时间的流逝,宇宙不仅在空间上膨胀,更在**信息容量(Information Capacity)**上呈指数级扩容。
我们并不是在走向终结,我们是在走向无限。
9.1.1 封闭系统的谬误
热力学第二定律(熵增定律)是物理学的铁律,但它有一个严格的前提条件:孤立系统(Isolated System)。
在一个体积固定的盒子里的气体,其最大熵(平衡态)是固定的。当气体的实际熵达到这个最大值时,系统就死了(热寂)。
但是,我们的宇宙是这样一个盒子吗?
传统宇宙学虽然承认宇宙在膨胀,但往往假设总自由度数是守恒的。
然而,在 QCA 离散本体论中,这种假设是错误的。
回顾我们在第一章(Book 2)中对贝肯斯坦界限(Bekenstein Bound)的讨论:一个区域所能容纳的最大信息量 正比于其边界的表面积 。
这意味着,宇宙的“硬盘大小“完全取决于它的**视界(Horizon)**有多大。
9.1.2 粒子视界的动力学
什么是宇宙的边界?
对于处于宇宙内部的任意观察者(比如我们),物理上有意义的边界是粒子视界(Particle Horizon)。它定义了从大爆炸开始到现在 (),光所能传播的最远距离。
(注:在标准 CDM 模型中,考虑到膨胀因子 ,这个距离甚至更大,但数量级依然由 决定)。
让我们计算这个视界的表面积 :
推论 9.1(动态容量定理):
宇宙的总信息容量上限 并非常数,而是随宇宙时间 的平方增长的函数。
这是一个惊人的增长速度。
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昨天,宇宙的硬盘容量是 。
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今天,随着光多走了一光日,宇宙视界向外推了一圈,纳入了大量全新的、未被纠缠的自由度。
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宇宙的硬盘每天都在变大。
9.1.3 为什么热寂不会发生?
热寂发生的条件是:系统的熵 追上了系统的容量 。
让我们看看这两者的赛跑:
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熵的增长 :由恒星燃烧、黑洞吸积等不可逆过程产生。在局域物理过程中,熵产生率通常与体积或物质总量成正比,大致是线性的或慢速增长。
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容量的增长 :由视界扩张产生。。这意味着容量的增长是加速的。
在大多数宇宙学模型(特别是含有暗能量的加速膨胀宇宙)中,视界表面积的增长速度远远快于内部物质产生熵的速度。
结论:
宇宙永远填不满它的硬盘。
随着时间的推移,已用空间(熵) 占 总空间(容量) 的比例不是在上升,而是在下降。
宇宙不仅没有走向热寂,反而变得越来越空旷,越来越潜能无限。
9.1.4 物理意义:时间即创造
这种视界扩张在 QCA 网络中意味着什么?
这意味着,随着时间的推移,观察者能够因果连接的**格点数量(Nodes)**在增加。
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大爆炸之初,只有极少数格点是因果连通的。
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现在,数以亿万计的格点进入了我们的视界。
这些新进入视界的格点,处于低纠缠的初始状态(真空态)。对于观察者来说,它们是一张张白纸。
它们是宇宙为我们准备的、尚未被书写的**“空白扇区”(Blank Sectors)**。
因此,时间不仅仅是流逝,时间是**“新硬件“的生成器**。
只要时间在走,宇宙就在不断地为我们插入新的内存条。我们永远不用担心没有地方来存放我们的记忆、我们的艺术、我们的爱。
画布在膨胀。
我们不需要停笔,因为永远有新的空白等待着我们去挥洒。
(9.1 节完)