第一章 基础
8. 时间与能量作为派生度量
由所采用的因果序列,可以得到一个原则性的区分:物理状态本身,与我们用来刻画该状态的量,不应混为一谈。
在所提出的模型中,时间和能量属于后一类。
时间被定义为:过程展开的度量,用以表达其变化的结构与顺序。
它记录状态之间转换的先后关系,而不被视为一种自行流逝的独立实体。发生变化的是过程;时间使我们能够对这些变化进行定量比较。
能量被定义为:一个过程改变其他过程以及改变空间构型能力的度量。
它表征系统的转化潜能,但本身并不是一种独立物质,也不是一个自主存在的物理介质。
因此:空间及其状态属于物理过程本身;时间与能量则是对这一过程不同方面的度量。
这一界分将在独立章节中作进一步展开。
9. 信息与物理可区分性
在原初理论构想中,“信息”占有重要位置。对于理论的物理部分,有必要区分这一概念的两个层级。
在直接研究的物理层面,信息被理解为系统可能状态之间的可区分性,以及已经发生变化所具有的结构。
如果一个系统能够处于 S1、S2、…、Sn 等状态,那么就形成了一组可彼此区分的构型。转变 S1 → S2 不仅记录了状态之间的差异,也记录了变化本身具有的特定结构。
在这个意义上,信息并不被引入为一种独立的物理实体。它所表达的是空间中各种差异、序列和稳定构型之间的有序关系。
然而,这一构想也允许在更基础的层面上提出问题。
空间可能不仅具有改变自身物理状态的能力,而且还可能具有一种基础的信息能力——成为一种可被组织、并具有潜在可编程性的介质,使某种秩序能够在其中保存,并在后续过程中得到实现。
在这种理解中,空间既是物理过程的介质,也可能是这些过程组织形式的介质。
这里并不把这一命题当作已经确立的物理机制,也不以它来证明后续的物理结论。关于这种信息能力的来源、是否存在一种原初的组织程序,以及它与宇宙结构之间的关系,属于该构想的另一个独立方向——本体宇宙学。
因此,空间基础物理学的物理部分直接研究信息作为状态的可区分性与结构,同时把关于空间自身信息性质的更深层假设保留为一个独立的后续研究方向。
10. 命题的层级
为了继续推进研究,必须严格区分四类命题。
第一层级是定义。我们规定所使用概念的含义。例如:“时间是过程变化的度量。”这样的命题界定了模型的语言。
第二层级是公设。某一命题被接受为构建模型的初始基础。例如:“空间能够处于不同的物理状态。”
第三层级是推论。某一命题必须从已接受的基础中,通过逻辑或数学推导出来。例如,如果存在一种具有特定弹性和惯性的介质,那么相应方程可能推出波动状态的存在。
第四层级是实验事实。某一断言必须得到可由独立研究者重复的测量结果所支持。
这种区分具有原则性意义。
如果没有这种区分,假设就会在不知不觉中变成“事实”,随后又被用作下一步结论的基础,最终整个理论结构会陷入逻辑封闭。
空间基础物理学必须沿着相反的方向推进:
公设 → 模型 → 数学推论 → 预测 → 实验。
