看时空这本书
声明：笔者只是一名物理爱好者，文章难免有专业上的错谬，请多多指教，也欢迎有物理背景的朋友就该方向是否有研究潜力发表自己的见解
以不同方式计算宇宙膨胀速度的“哈勃常数”，为何总得不出一致的答案呢？这促使笔者生发出一个猜想，也许不是宇宙的膨胀，而是观察者在以某种速率缩小着（韦布望远镜的新近观测，发现红移很高的初代星系数量不少，且发育成熟，也为这个猜想，即膨胀并非宇宙本身的历史，而是观察者尺缩时的感受提供了进一步的佐证）
（如果说，从地心说到日心说，是人跳出自身“所在”之局限的一次进步；那么，从宇宙膨胀到“自缩小”，则是跳出自己“所见”之局限的一次尝试）
关键词：信息 能量 熵 时空 相对论 量子力学 大统一理论 最高效熵增 观察者选择效应 耗散结构 信息传输网络 分形 读熵率
本文有几个特别的观点：
1、 运动并不完全是相对的，我们都处在一个信息传输网络中，并以之为绝对参照。引力本质是信息传输网络的优化
2、 宇宙膨胀或许只是我们相对的钟慢尺缩造成的现象，其原因是所有加速耗散的因素，包括人类自身的发展
3、 能量耗散速率越大，相对的时间流逝就越慢。黑洞或只是个极高耗散体
4、 宇宙中跨尺度的自相似——一个分形宇宙，或可作为暗物质的另类解释
5、 真正的微观信息不可观察，因它不与宏观世界牵扯上逻辑关联
6、 量子纠缠中并无超距作用，它同自旋一样，是时空逻辑一致性的产物
“我们所谓的实在，是在对一系列‘是’或‘否’的追问综合分析后才在我们脑中成形的。所有实体之物，在起源上都是信息理论意义上的，而这个宇宙是个观察者参与其中的宇宙。”
——物理学家约翰·惠勒
一、基本假设
1、一些基本量
（这些跟下文未必有什么关联，但又内含着供思考落脚的世界框架）
宏观信息的最高传播速度，光速c = 299792458 m/s
1米：
宏观上，光 1/299792458 秒内在真空中行进的距离
准微观上（下文量子力学部分，将会谈到什么是真微观），氪-86原子的2P10 和5d5 能级之间跃迁辐射在真空中波长的1650763．73倍
1秒：
铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射周期时长的9192631770倍
所以光速又可写成：
每过一个（铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射周期时长），
宏观上信息就传播了（氪-86原子的2P10 和5d5 能级之间跃迁辐射在真空中波长的 53835.13倍）那么远
（抛砖引玉，希望有人能通过寻找这类联系，发现些什么）
质能方程 E = mc2
万有引力常数G = 6.754*10-11N·m²/kg² = 6.754*10-11m3/kg·s2
普朗克常数h = 6.62607015*10-34 J·s
能量公式E = hν
动量公式P = h/λ
熵S = Q/T，S = klogW
信息熵H(x) = E[I(xi)] = E[ log(2,1/P(xi)) ] = -∑P(xi)log(2,P(xi)) (i = 1,2,..n)
2、信息的表达，体现为能量的转换和熵增
表达，即在时空中，信息由未知成为已知，消除不确定性
信息向目的地行进（表达）的方向，就是时间的箭头，是熵增的方向
以时间为轴看，万事万物既是之前信息表达的结果，也是待表达信息的载体
能量分为两种：
能找到转换对象（简称，有对象）的能量
和不能找到转换对象（简称，没对象）的能量
总能量 = 自由能 + 无用（高熵）能
随着时间推移、信息表达，有对象和没对象的能量形式都在不断地发生改变，但孤立系统中有对象能量的总量会减少，没对象能量的总量会增加，这就是能量耗散的过程
有对象能量总量联系着待增加的熵，它衡量了信息与目的地有多远，即衡量未知信息的量
没对象能量总量联系着已有的熵，它衡量了信息与目的地有多近，即衡量已知信息的量
热寂，是一切信息彻底表达完了的状态，也是所有能量都不再有对象的状态
最常见的力、发光、发热、发声，都是信息在表达
3、逻辑一致是同一时空的要求
信息播撒之处，未知即变为已知。而其传播速度是光速c
传播是相互的，A的信息传到B，B的信息也传到A（比如引力波将某天体的一些早前的信息传到了我们这儿，意味着我们早前的信息也传到了那儿。要指出的是，声波的速度虽然低于光速，但关于它的信息，仍然是以光速传播的）
逻辑一致的根本性要求其实就是一条：
考虑了光速限定造成的信息到达不同位置的时间差后看时空，已知的信息在整个时空中的各个时-空位点都是已知的，未知的信息在整个时空中的各个时-空位点都是未知的，不能出现同一信息在同一时空中既已知又未知的情况
正如时空光锥所示，每个观察者眼中都各有一个逻辑一致的时空（换言之，就特定时-空位点上是否发生了特定的能量转换这个问题，在任一时空内部都可以达成共识）：
（假如图片无法正常显示，可直接访问本文的知乎链接查看 https://zhuanlan.zhihu.com/p/382362471）
而逻辑矛盾指的就是，在同一时空中，一个事件要求某信息未知，另一事件却要求该信息已知
至于因果，就是已知信息集合相包含的意思。如果A类事件发生所需的已知信息集合总是包含B类事件发生所需的已知信息集合，而B类事件发生所需的已知信息集合又总是包含于A类事件发生所需的已知信息集合，那我们就会称它们之间有因果关系。A是B的果，B是A的因
以信息论来阐释：
香农第二定理（有噪信道编码定理）：当信道的信息传输率不超过信道容量时，采用合适的信道编码方法可以实现任意高的传输可靠性，但若信息传输率超过了信道容量，就不可能实现可靠的传输
时空仿佛一个信息验证系统，不“可靠”的传输，都会导致其中逻辑的不一致，并被删减
而光速，就像“信道容量”的香农极限，它限制了信息传输率，在可靠传输（逻辑一致）的前提要求下，也就限制了信息的颗粒细度（对观察者而言，微观和极宏观的信息所具有的不确定性，不可克服。之所以包含“极宏观”，是因为观察是相互的，对极宏观观察者而言，我们同样是过细的颗粒）——本文的量子力学部分不再重复说明
以全息理论观之，也可得出相同的结论。时空中的任一位点都在对整个时空收发着信息，从而也就蕴含着来自整个时空的信息。同一时空中，万物互为镜子、互相映照。你中有我，我中有你，小中可见大（“于一微尘中，悉见诸世界”），大中又可见小
4、最高效的熵增（最小阻力路线）
关于光的折射，曾听过一个海滩救人的比喻：
当你在海滩上面向大海，发现斜前方的海面上有一个人需要你救援时，你该用什么路线才能最快地到达那里呢？
已知你在海滩上跑步的速度高于在海水中游泳的速度，那么你要去斜前方的那个点，该走的不是直线，而是折线。你会在沙滩上多跑一些路程，以便减少在水里游泳的路程
而这，就如光在两种不同介质中所走的折线，是它能最快到达目的地的路线，也是让光能信息最快表达的路线（费马最短时间原理）
未知信息都有一个“追求”，就是最高效的表达，其结果就是最高效地制造了熵增
信息追求最高效表达的根本原因，不是信息有什么主观意志，而是对任一时空而言，熵增都是不可逆的（因为熵增的方向就是时间的方向），信息一旦表达，就像泼出去的水，不会再回到未知。于是一个信息的表达时刻，就必然要被定义为最早表达的那一刻。而在同一时刻，让最多信息得到表达的那条路径，就会被选为实际发生的路径。我称其为“最小阻力路线”（那其他路线去了哪里呢？我猜是别的时空）
假如有若干条路径同等高效，就会构成如量子观测中的那种概率事件
不同的信息表达常会相互干扰。比方说，月球的运动就阻碍了引力让月球直接坠入地球。但从整个系统来说，信息还是在走它的最小阻力路线（与物理学中的“最小作用量原理”相通）
以信息论来阐释：
借用目前为止唯一被严格证明能达到香农极限的信道编码方式，大名鼎鼎的“极化码（Polar code）”来说明。该编码方式的核心，是通过使可靠性在多个子信道间出现倾斜，令部分信道趋向于容量接近0的纯噪声信道，而允许另一部分信道成为容量趋近于1的完美信道（无误码），并选择后者直接传输信息
这些被选择的路径，就是可传输信息量最大，从而对时空最高效地贡献了熵增的信道
二、信息与相对论
根据相对论：
高速运动时——时间变慢，空间缩短
靠近大重力源的质心时——时间变慢，空间缩短
也就是所谓的“钟慢尺缩”
1、从信息的角度怎么理解时间变慢（钟慢效应）呢？
先打个比方。A、B两款读书机器人，装进了同样的电池。A的读书效率是B的两倍，也就是说，一样的耗电情况下，A的读书量是B的两倍。如果总是拿A、B读一样数量书的状态摆在一起比较，就会发现，A的耗电量比B少，总是B的一半。B用完电池的时候，A的电池还有一半的电，还能继续再读一倍的书
时空逻辑一致的要求，就是同一时空中的已知信息量一致，类比上例，就是总将读书量相同的A、B摆在一起比较，那么A的耗电就总是显得比B慢了
写成公式形式：
“在同一时空中，考虑了光速限制造成的信息传播时间差后看
每个时-空点上读取的熵增量都相等
ΔS1=ΔS2=...=ΔSn
设该时空中两点读取信息（熵）的效率（简称“读熵率”）分别为D1、D2，两点各自流逝时间为Δt1、Δt2，那么
ΔS=D1Δt1=D2Δt2
即，该两点的时间流逝，与读熵率成反比”
要论述高速运动和靠近质心的钟慢效应，只需论述它们的“读熵率”为什么比较高
1）高速运动的“读熵率”
想象有一面无限长的电子屏，上面的字一直在向左滚动，这时即使你的目光只停留在电子屏上固定的一个点，也能按照滚动速度读取上面的内容。而如果你的目光不止停留在一个点，还能主动地向右扫去，那么你读取内容的效率，就将变得更高
在我们的世界中，电子屏的滚动速度就是光速，目光停留在一个点，就是静止状态，而目光动起来，就是你在运动。单位时间内，静止物体只在一个点上读取信息，而运动物体读取的信息则是运动所过之处读取到的信息的并集。因为是并集，所以慢速运动时重叠部分大，效果不明显。而高速运动时，你读取信息（读熵）的效率就相对静止有了显著的提高
那你可能会问了，运动不是相对的吗？A相对B高速运动，B也相对A高速运动，为什么说A是运动的，B是静止的呢？
因为从信息的角度看，空间并不是平整均一的，而是像神经网络一样，形成信息传输的大节点、小节点、干道、支道。所以静止还是运动，都是相对整个信息传输网络而言的
以太阳系为例，太阳就是最大的信息节点，行星次之，太阳与行星间的信息通道可以看成干道，行星间的信息通道可以看成支道，依此类推
而信息节点的旋转，如微观粒子的自旋和宏观天体的自转，及伴之而生的电场和磁场的变化，兴许反映的正是其收发电磁波（比如光）的过程——场的共振，亦似乎包含信息收发频率的深层涵义
2）靠近质心的“读熵率”
想象你与一个市内的朋友往来信件，你寄一封，她收信后会立刻给你回信，你收信后又会立刻再回信，依此类推。直到有一天，你的朋友远渡重洋，你们依然往来信件，只是因为距离的关系，而邮寄速度又没变，同一封信寄出后便得过好久才能收到。你们依然遵循收信后便回信的规则，可你们之间的通信频率终究还是降低了
在我们的世界中，质心作为最大的信息源（节点），它就好比上例中的朋友，而那个不变的邮寄速度，就是光速。可想而知，靠近质心，你就能更高频率更高效地读取信息（读熵）了。这跟人去大城市，去交通枢纽，去靠近重要的信息节点是一个道理
信息源体现为能量源，在太阳系里，地球最大的能量源就是太阳，而人虽也能同时从太阳和地球获取能量，但因为靠近地球这个节点，所以人直接获取的能量主要来自这个较小的地球
似乎，引力方向就是判断谁是主要能量（信息）源的方法
因为高速运动和靠近信息源质心的物体都会有更高的读熵率，而时空逻辑一致性的要求又总是把它们和读到同样熵增量的物体摆在一起比较，于是它们的耗时就会显得比较慢了
在相对论中，这体现为时空的扭曲。看地球，从球心到球面，就是读熵率递减的同心球面的层层叠加
而我们所谓的客观现实，其实都已然经过了主观视角的筛选，读熵率D便是主因
3）解释双生子佯谬
有了上面的论述，似乎就不难理解这个现象。运动和静止并不完全是相对的。简单说，A相对B经历了钟慢效应（不论是通过高速运动，还是靠近大重力源的质心）。A回来后，与保持原读熵率的B仍处于同一时空比较，A就显年轻了，就像是穿越到B的未来一般
2、空间缩短（尺缩效应）呢？
首先看高速运动尺缩（钟慢的附带结果）
这里的运动指相对信息传输网络而言的（静止和惯性运动，都是相对信息传输网络的静止）
假设有一物体在一方向上做高速运动，速度为v，我们在物体上取A、B两点，要求B、A连线的方向与运动方向一致
从A经过一点，到B经过同一点，B所走过的路程L就是A、B间的长度
在此过程中，由于钟慢效应，通过时间t变短，L=速度v*t，所以L变短
这对物体上的其他点也是同理
（钟慢也可以换个角度理解，即单位时间拉长了，就像度量时间的尺子被拉长一样。这时由于光速恒定，单位距离也相应拉长，量出来的长度也就缩短了）
再来看引力尺缩——不懂，只做个简单猜想
因为微观粒子读熵率无限大（假定微观粒子比我们高维，在各向上读熵率无限大，就好像在各向上都在做光速运动一般），体积为0，所以认为读熵率越大，尺度越小
高速运动是在运动方向上读熵率高，形成一维的读熵率差分布，所以在运动方向上缩短。而从质心向外，读熵率差是从一个中心向外呈三维放射状分布的，所以在三维径向上缩短，越靠近质心，尺缩程度越大
（假如图片无法正常显示，可直接访问本文的知乎链接查看 https://zhuanlan.zhihu.com/p/382362471）
通过这张图，还可以想象空间的扭曲：同在一条螺旋线上的点，会被中心的观测者认为是在（从自己视线出发的）一条射线上。而真正在一条射线上的点，只要不落在同一螺旋线上，也会被“看歪”
事实上，通过对空间中实际位置（被观察点）和观察者所见位置（映射点）的一一映射，以及考虑到螺旋线的密度不断变化的情况，就可以在一定程度上推出天体的旋转（自转和公转）情况了
映射条件如下：
1、被观察点与中心天体间的螺旋线曲线距离，等于映射点到中心天体的直线距离
2、穿过被观察点的那条螺旋线对中心天体的入射角，对应映射点相对中心天体所在的方向
3、螺旋线由中心天体发出直至穿透被观察点的角度，对应映射点朝向中心天体的角度（类比行星朝向恒星的那一面）
简言之，就是把螺旋线都给捋直了
而史瓦西半径所描述的，就是螺旋线密度比观察者所在点还要大得多，螺旋线几乎如闭合一般，以至于其中信息无法传到观察者眼中，或至多只能以量子形式传到观察者眼中的空间
钟快尺伸呢？
A看B钟慢尺缩，B看A是不是钟快尺伸呢？我认为是的
以信息论来阐释：
在信息传输率受“信道容量”所限的前提下，任一方向上信息传输能力的相对提升，都不得不以该方向上空间的相对拉长（自身的相对缩短）来拉长传输距离，作为抵消。好比一架打孔谱自动钢琴，若谱子滚动的速度提高，而又想维持原来的曲速，就必得将谱子上前后孔的间距拉长
3、为什么是引力？
引力为何如此特殊，能成为相对论的主角呢？
其一，上文已谈到，对任一物体而言，引力方向似乎指向最大的信息源。但更准确地说，引力方向是各主次信息源的合方向。与信息（能量）源质心的距离直接影响你的读熵率
其二，由引力构造出的质量体，都成为了信息传输网络中的节点，节点间又互有引力。而信息网络中的节点密度增大，则直接提高了信息网络的效率，提高了其间物体的读熵率
其三，从天体的形状到星系的构造，都反映出了引力的自组织特性。也就是说，引力信息越表达，表达效率就越高。就像是每与朋友通信一次，就能把朋友的住处拉近，而住处的拉近，又加速了通信。于是，引力信息的表达不仅制造了熵增，还制造了读熵率的增大
进一步推想，生物繁衍与引力又是多么地相似啊
基因信息表达的同时即是复制，越是复制，就越是能加速对基因信息的表达，形成自我强化
而由基因表达产生的生物，又等于是在原本只由引力信息表达产生的节点所组成的信息网络中，穿插进了新的节点和通路，是在大节点间又增加了细密的小节点，增加了毛细通路，从而推动了读熵率（耗散速率）的增大
想想人的新陈代谢，就可以看成是以人体为节点，在跟外界进行能量和信息的交流。相比空无一物的地方，或相比非耗散结构，节点上的能量和信息的交流变得更高效了，而能量耗散也更高效了。吃喝拉撒，就是在积极地破坏别的有序结构，来维持自身的有序结构，并向整个时空贡献了无序度
再有，指数爆炸的人类科技发展，不也是这样，不断地在建筑着信息网络，增加更多的节点和通路吗（此处的信息，并非通常意义上的信息，而是如文章开头所定义的，严格对应于能量的转换。信息时代的计算机，作为信息节点，既是通常意义上的，也是能量意义上的，体现为耗电体、发热体）。在这个过程中，既推动了能量的耗散，也推动了对熵的读取
而所有这些被加速了的信息读取，是否都在推着我们向未来穿梭呢？
不过要注意的是，能量转换总是双向的（要有对象），信息加速读取（作为加速表达的结果）的前提，是要能从环境中找到供交换的能量
这也就是为什么，能源问题，成为了我们这个时代主旋律一般的问题。一旦无法维持能量供给，结构就将无以为继
为什么在演化和发展中，一些结构比另一些更成功、更能存续呢？从能量的角度说，成功的结构可以成功在两方面，一方面，是获取能量的效率更高，即能寻找并利用更多更大的能量源，另一方面，是使用能量的效率更高，即减少浪费，把更高比例的能量花在自身结构信息的表达上
一句话，成为更优秀的负熵体
然而，成，住，坏，空
4、为什么读熵和耗散恰巧相对应呢？
在阅读上面的段落时，你可能产生过这样的疑问：为什么我总把读熵和耗散联系在一起呢？
在第一部分的逻辑一致要求里，我特意强调要考虑光速限制使得信息传播到不同位置的时间差
但对于“熵增信息”，真实的世界是如何“传播”的呢？
正是我一直在描述的这个信息传输网络的结构，让熵增无需在实际的空间中通过光速传播，而是直接发生在了当地。或者应该说，本就没有一个熵增信息要传播，这只是我虚构的一个说法。熵增的读取和产生就是一枚硬币的两面
这样，每一点上发生的熵增恰好就等于读到的熵增——注意，它对应于读取所有信息的过程，而非读取到的信息本身。逻辑完美一致
而热量传递，即热传导、热对流、热辐射，就是在平衡着各处发生的熵增，仿佛在说：来，咱们把熵增量匀一匀吧
于是，越是高耗散的结构，读熵率就越高，时间流逝也就越慢（也可以理解为是向未来穿梭了）。而越是靠近高耗散结构，便越能通过热传递或其他的方式分到一杯羹（又或许应该说，热传递不是熵增传递的因，而恰恰是熵增传递的果），所以时间流逝也就越慢——这正是靠近能量源质心时的效果，而高速运动其实也是加速了耗散
验证：排除其他影响（包括温度对钟表性能的影响）后，看是否温度升高，钟表变慢。也许可以把原子钟一类的计时器置于大功率热机附近，看是否走得较慢。当然，实验精度最好高一些，毕竟在地球表面，地球这个信息源的影响是压倒性的
现在再看能量的利用率为何总是小于100％，就或许可以这么理解：损耗的那部分能量是花在读熵这件事上了，就像时间旅行需要的口粮
我看了一眼身旁那些发热的电器
（诗兴起：虽隔千里/你的注视/你皮肤的光泽熠熠/都有地心对我传递/可我只感到一团混沌的热气/亦不知你是其中的多少分之一）
5、总结读熵率的主要影响因素
1）与能量（信息）源质心间的距离，以及能量源的重要性程度（也即能量源作为能量耗散体的水平）
2）信息传输网络的效率，具体则在于节点的形态、分布、数量、密度
3）相对信息传输网络的运动速度
6、略谈黑洞
黑洞作为重要性极高的信息节点，其读熵率极高（高低是相对的，即相对观察者而言的），所以在我们眼中，就显现为时间极慢、体积极小的实体
但黑洞依然不辱它作为信息节点的使命，这就是为什么“黑洞有毛”
黑洞只是一个效率极高的能量耗散体在我们眼中的样子
靠近黑洞可能没我们想象的那么可怕（即便在外部观察者眼里可能是为潮汐力撕裂的命运），当你进入它的引力场势力范围，以它为信息源时，越向它坠去，读熵率亦会越与它接近。你会豁然发现，方寸间，蕴含着广大的世界（小小的地心也未尝不是如此。而我们所知的浩瀚宇宙或许只是另一些人眼里的地心或黑洞。层层自相似，构成一个分形——此分形还有“局部蕴含整体”的深层全息学意义，就不展开了）。当然，人的生理机能是否能够适应所有的读熵率，还有待论证。毕竟，黑洞中若有生命，恐怕都在想尽办法地给自己散热消暑吧（不过，人也许会逐渐认识到自己对生命的理解有多狭隘）
（螺旋线跟直线一样，没有绝对的端点。将螺旋线的中心再放大，就会发现里头还是螺旋线。可以无穷次地放大，而得到一样的结构。目前对黑洞的数学解释，只描述了观察者眼中的黑洞是什么，而没有去描述观察者本身的位置变化。设有两个观察者，所处位置的螺旋线密度不同，那么相对他们而言的黑洞其实也不同。黑洞观察者眼中或许另有黑洞。而我们自己身处位置的螺旋线密度，也可能相对另一些观察者来说足够大，以至于在他们眼中，我们就在史瓦西半径内。时空曲率是相对的，它首先取决于你把什么看成“平直”。所谓的奇点物理定律失效说，还有黑洞信息丢失说，其实是误将观察者眼中的世界当成了客观世界。而所谓“暗物质”，也许就是物质被折叠在这层层的分形里
由此引出对质能方程E=mc^2的一种理解：
同样的事物，以宏微观的不同角度观察，应该都是等价的，所谓“一沙一世界”
当你缩小进这沙里，以微观观察者的身份看它，它对你而言，就展开成了一个信息的时空，亦即具有特定分布的能量；而当你放大自己到它之外，以宏观观察者的身份看它，它就只是带质量的一个小点了。无论视角如何切换，前者的能量和后者的质量之间都维持着质能方程所描述的对应关系，以光速为中介）
由于光速限制，可见物体与观察者自身的读熵率之差距（可能是比值）也存在一个上下限（形成读熵率高的空间被读熵率低的空间完全包裹的状态，想象地球的地心），于是有事件视界——表现为观察者眼中，视界内光的不可逃逸。那些使黑洞节点重要性进一步变大的情况，如两黑洞合并，都会造成事件视界面积的增大
三、信息与量子力学
1、宏微观信息的分野
宏观世界的最小观测单位就是波和粒子，而且观测到的也许并不是波和粒子的本尊，而只是微观信息对宏观世界规则妥协后留的一个影。可以说，宏微观信息间的分野，就在于是否会进入外面这个时空，这个以光速传播信息的时空，这个要求逻辑一致的时空
2、概率性和观察者选择效应
由于宏观世界逻辑一致的要求限定，宏观世界中没有严格意义的概率事件，但宏观世界视角下的微观世界有
1）波粒二象性
这类信息的特点是，跟宏观世界本无因果牵扯，也就是说，不管它实现了概率云中的哪个点，都丝毫不会影响外面的世界，熵增效率都相同。因为无关，所以自由。而一旦被观测，并且被迫做出选择，它便不得不与宏观世界牵上了有偏向性的因果（这里用到概率云的说法，不代表事实就是如此，而仅仅是宏观世界对微观世界有限认知下的理解）
不被观测时，这类信息不论如何表达，都不会与宏观世界产生逻辑矛盾，也就尽可以和谐共处于同一时空。这时候信息会完全停留在微观世界，并以某种微观形式表达，因为这是它最高效的表达形式，对应着最高效的熵增
被观测，但未被迫做出选择时，这类信息以波的形式在宏观世界做出无偏向性的表达。因为对它来说，在微观世界表达的效率 > 在宏观世界表达的效率，如果非要让它在宏观世界有所表达，那么它就会选择在宏观世界留下信息量尽可能少的表达，以便留下更大部分的信息在微观世界表达，而波，就是那个信息量最少的表达
被观测，且被迫做出选择时，这类信息便不得不以粒子形式做出偏向性选择。这种偏向性，来源于逻辑一致的硬性要求，以便有资格与观测者存在于同一时空。这时候，虽然它在宏观世界留下了更大的信息量，但相对前两种情况，它自己的信息表达是最低效的
所以，波粒二象性是什么呢？它并不是多么本质的属性，而只是反映了这类信息为了达到最高效熵增的目的，会依据不同情境采取不同的表达形式的现象
2）双缝实验及延迟实验
由上面的论述，应该已经能够很好地理解双缝实验了。我们其实根本无从观察到微观信息在微观世界里的样子。而信息在宏观世界呈现的形式是波还是粒子，则取决于我们是否逼它做出选择。粒子无法同时从双缝通过，是由时空逻辑一致的要求造成的
至于延迟实验，根本不是什么未来能决定过去，而只是向我们强调了，做做样子的观测不是观测，无法对信息造成用粒子形式表达的压力
顺带一提，量子隧穿也只是说明粒子不过表象而已
3）观察者选择效应
从一开始我说最高效熵增、最小阻力路线时就提到，信息表达的各种可能的次优路线，都由于这种最高效熵增原理而被隐匿了
当我谈及同一时空必须逻辑一致时，你或许也产生过这样的疑问：那么，那些与你的时空逻辑不一致的时-空位点又去了哪里呢？
而从上面对波粒二象性的论述，又可以发现，观察与否同样会塑造你的世界。经典物理中之所以没有这种现象，是因为经典物理涉及到的信息，不论是否被观测，能走的最佳路径都是同一条
宏观上，我们把自己所处的时空当成宇宙，但时空不是完整的宇宙，只是完整宇宙的一个切片。你所在的世界，处处透着你的主观
微观上，你以为你能观测它，但当你迫使它在宏观世界给你留下信息时，那信息已不复是微观世界中的样貌
这里有一个猜想：
或许没有绝对的微观信息，只有在微观路上能比在宏观路上走得更快（表达更高效）的信息
除了把自己缩进微观世界，你是无法探测真实的微观世界的。尽管如此，如果你不追求完美，只是希望像双缝实验那样，让信息部分地留在宏观世界呢？
那你要做的事情，本质上来说，就是在宏观世界中为那部分信息提供一个优于微观世界的熵增方案，同时因为信息传播总是相互的，你还要提供一些能在微观世界找到更优熵增路径的信息作为交换
某种程度上，双缝实验就是个成功的案例
至于微观世界里因为这场信息交换究竟发生了什么，我们是无从得知的
再进一步推广，可能有比我们所谓的宏观世界更大的宏观世界，它无法被我们感知，只是因为那些信息在不与我们有交集的路径上能更高效地表达（常有这样的想象，宇宙像个套娃，小世界套在大世界里，大世界套在更大的世界里，它们却因为尺度差距过大的关系，而对彼此一无所知）。量子力学说世界是非连续的，不是无限可分的，这或许不是一个完整的真相，而只是能走入我们眼中的那部分真相
你的观察永远受到你的主观视角的限制，这是不是让一些人挺绝望的？客观又是什么意思呢？
3、其他微观现象
1）量子纠缠
因为两个粒子间有一定的逻辑关联。什么意思呢？首先，它们必须共存于同一时空，而无法通过各自去到不同时空来规避这个问题，否则就会制造逻辑矛盾；其次，这两个粒子组合出的所有状态中，只有一部分状态是不会在这个时空中制造逻辑矛盾的
这种条件下，它们不共存、不纠缠，都会引发时空中逻辑矛盾的情况，即出现同一信息（也可能是若干信息）既已知又未知的情况。于是就发生了量子纠缠，两个粒子间仿佛被绑定而无法独立
那为什么会退相干呢？跟它们牵扯着的那个（些）信息，已经彻底表达，从未知变成已知，不论它们取什么状态，都不再会在时空中制造逻辑矛盾。这时它们就自由了
所以，在这里并没有什么超光速的传输
验证：后续若有人能找到这两个粒子必须处于同一时空的逻辑原因，或找到那个跟两个粒子都有逻辑联系的信息，也算是对我说法的一种验证了
2）量子涨落
量子涨落不是能量不守恒，而可能是宏微观世界产生了自发的信息交流。微观世界本身就具有大大的能量，核能就是我们把它拉到宏观的例子。只不过在量子涨落中，我们光是看到微观世界信息来造访了宏观世界，却没看到我们的世界派出的信使。研究量子涨落中的来者和去者，包括上面提到的双缝实验中的来者和去者，可能有助于我们找寻观测微观世界的门径
不过量子涨落的存在，倒确实给实现热寂增加了难度，再心如止水，它也能来搅一搅
3）衰变、跃迁
它们都有一个特点，微观上是概率性的，宏观上是规律性的
宏观规律性使它们很好地实现了对宏观信息的“拟态”，也就能很好地存在于宏观世界的因果中，可以比较无障碍地与宏观世界发生交流
4）粒子自旋
也许就像量子纠缠一样，时空逻辑一致的要求限制了两个纠缠粒子组合的状态数，也限制了粒子角动量信息以连续性的方式表达给我们，于是我们观测到的就是角动量的离散化
验证：这个逻辑限制通常表达为角动量的守恒，从信息角度的阐释，则有待发展
5）测不准原理
观察者选择效应那部分已经提到，总有些东西（宏微观上都有）就是在我们的视线之外，不与我们产生交集。要么不与我们存在于同一时空，要么是有更高效的熵增路线
而且只要我们还呆在宏观世界，就看不到微观信息在微观世界里真实的样子，任何观测都只是盲人摸象
相形之下，测不准竟反而没那么可怕了
测不准原理告诉我们，微观信息拒绝进入宏观因果的办法之一，就是让自己在宏观观察者眼中永远扑朔迷离。换句话说，它被观测的信息精度有一个底线，就是不和宏观世界牵扯上因果。其原因可能还是在于时空本身的限定，一是逻辑一致的要求，一是光速
（在逻辑一致的要求下，于观察者所在的时空中，微观对象所“得知”的关于自身的信息，必须与观察者所得知的相一致，而这部分信息所产生的能量影响，尽管微小，却已足以改变微观对象的信息——这一无限的循环，导致微观对象精确信息本身在逻辑上的不可能性。这就类似索罗斯的“反身性”概念，对市场的预测又会反过来影响市场
另，严格的时空逻辑一致性要求观察者以“质点”形式存在。但显然，作为宏观观察者的我们与我们所依赖的观察工具，都并非理想状况下的质点，于是我们所见的时空，也是所有这些构成“观察主体”的质点所见之时空的“重影”。通常来说，它们几乎重合，但既然无法完全重合，也就必定无法被精确测知了——熟悉“牛顿分形”的读者，不妨将分形图中的大色块想象为经典力学所涉的问题，而将大色块交界上繁复的小色块想象为量子力学所涉的问题。至于大小，同样也是相对的，是随视角而变的，这在分形图上已得到充分体现
推广开来，科学家所观测到的，跟你我时空中真正发生的，也未必相同呢。假如有办法自不同角度和距离观测同一微观对象，倒可以对我这说法做个验证）
从这个角度看，我们的科研能力确实是被“锁死”了
那是否有人定胜天的可能呢？我不抱希望，但同时一切皆有可能，毕竟人是无知的。只不过到那时候，宏微观的边界就又将向更微观的方向去了
四、额外的一点讨论
1、谈谈人类的命运——假如不是宇宙的膨胀，而是我们自己的相对钟慢
根据主流观测结论，我们的宇宙在加速膨胀，就如霍金的那个气球比喻，球面上的每个点都在相互远离。距离越远，感受越明显
但除了宇宙在加速膨胀，还有一种可能性，就是我们自己在经历相对钟慢，且钟慢程度不断变大（于是看读熵率相对未变的外界就钟快尺伸了——红移就是自身尺度不断小人国化，而感受到的波长增长。而自己的相对升温也体现为宇宙的降温）。自转速度或许也是一个佐证，比如太阳和地球的自转速度都呈现出逐渐减缓的趋势——虽然其中也有潮汐力的作用。因为在各个方向上都观察到膨胀，所以这个钟慢不是高速运动引起的。由前面相对论部分的讨论得出，这个原因可能是引力，也可能是其他那些加速读熵（能量耗散）的因素，比如，人类自身的科技发展
而我们看遥远天体的体积为何没有明显的变化呢？这可能是因为那些天体自身也处在加速钟慢状态，它们的加速和我们的加速，刚好起着相反方向的作用，可以相互有所抵消（当然，也可能是因为我们的观测实力还比较弱。同时，如前述，所有天体共同连接为一个信息传输网络，加速读熵本身也会通过该网络发生传导——时空“邪恶轴”的存在，即微波背景辐射中各球谐函数与太阳系的轴对齐，也是信息传输网络的一个佐证）
1）一个猜想（天体缩放猜想）
当它们的钟慢程度相对我们在减小时，我们会看到它们体积/空间尺度变大（至少是径向拉伸）——“微波背景辐射化”
当它们的钟慢程度相对我们在增大时，我们会看到它们体积/空间尺度缩小——“黑洞化”
膨胀或坍缩总是相对的，在高速膨胀眼中，低速膨胀就成了坍缩，反之亦然“罗生门”内含于宇宙叙事中
验证：希望有人能对观测到的遥远天体尺寸进行跟踪比较，看看这种思路有没有道理（或者直接从理论上指出我的谬误，节约点能源）——甚至假如竟有一天，人类能生活在耗散速率减慢的周期里，或许就能观测到宇宙的缩小；此外，若能在耗散速率差别较大或耗散速率变化率各异的若干位置分别设立天文观测点（与本文测不准原理那一节中，从不同位置和距离观测同一微观对象的验证类似），也应会观察到不一样的星空
（20230630补注：原来已经有人做了观测，遥远/早期天体确实显得更大，比如JADES-GS-z13-0，就是相同大小但距离只有它的一半的星系的两倍大，参见https://bigthink.com/starts-with-a-bang/galaxies-appear-larger-in-past/）
（暂时找到的相关理论，是斯特藩-玻尔兹曼定律。恒星可以被当作一个全波段辐射的黑体，并满足以下关系式：光度 = 常数 X 面积 X 温度的4次方。光度和温度应该都与耗散速率正相关，但由于公式中温度一项是4次方，所以耗散速率和面积之间很可能就是负相关的。具体还有待专业人士的确认）
而暗物质、暗能量等概念的存在更是给了我隐隐的信心，说明现有模型在更大尺度上拟合得并不完美。另，以不同方式计算宇宙膨胀速度的“哈勃常数”，为何总得不出一致的答案呢？也许不是宇宙的膨胀，而是观察者在以某种速率缩小着
2）假如我们真的在加速钟慢呢？
或许我们正在坠入某个大重力源，而所谓的宇宙暴胀，只是反映了最初让我们脱离平衡，坠向那个大重力源的推力，也可能它指的就是引力这种自组织形式开始塑造我们周遭世界的时间
还有一种可能，就是我们仰赖的某个能量源耗散速率在持续增大（这个可能性其实是很大的，它应该能适用于我们所见的多数天体，也与太阳的输出功率在上升的说法相吻合）
又或许是因为，我们的星系中还多了除引力之外的那些自组织的信息表达。一方面自组织信息（自我强化、指数式）的表达有加速耗散的效果，另一方面，表达的产物往往就是耗散结构，等于往原有的信息传输网络中增加节点，又提高了读熵率。这些自组织信息既可以是生物性的，也可以是非生物性的（某些规律性的结构，能加速能量的耗散，能量耗散又能反过来塑造出这种规律性的结构，例如连绵的沙丘）
3）我们的信息社会，我们的高能耗社会
想想我们身边促使读熵率增大的一大因素，难道不是我们的科技发展，我们这个信息社会的发展本身吗？能量传输节点和通道正愈见繁密，信息大爆炸，熵增加速，令周遭变得炎热，而我们则在加速冲向宇宙的未来
这尺伸的宇宙就像是你的游泳教练，你越游，她越后退。你越努力折腾，发展科技，优化信息网络，优化耗散结构，提高读熵率，幻想远征向星辰大海，她就越是退到你够不着的地方，让远方愈远（典型的例子就是黑洞，在我们眼里，黑洞极小，在黑洞眼里，我们极远。从这个意义上说，“黑”也是相互的）
这是一个巴别塔的故事，当所有人都用着二进制的语言
4）关于地球的稳定结构——信息传输网络的稳定结构，及对引力本质的猜想
信息网络节点并不是静态的，每增加新的节点，或原节点发生耗散速率变化，节点间都会因为相互关系、相对地位的变化，而在排布上发生变化。从现象上看，信息节点间会有引力，同等距离下，大信息节点间会有强引力。引力与其他作用力，共同维持着信息传输网络整体结构的平衡，最终原则都是要使通过每个点的信息（熵增）达成一致
（这两天恰巧看到一则新闻，说地球的核心正在变形，近30年间持续地在向东半球偏移，我弱弱地猜测，有可能是东半球节点的相对重要性变大了，比如能源消耗就是一个很好的指标。另外，地球作为信息节点的重要性增加，也应该会体现在质量的增加上，有说法称地球每年质量净增加量约为10-20万吨，具体数值且不论，但它或许可以作为衡量我们能量耗散速率增大的一个指标）
所以，我想要探问的是，这种变化的具体规律是怎样的？当人类发展改变了信息网络，改变了耗散结构，达到一定程度，我们这个世界的大尺度结构（地壳、气候、磁极）会不会也相应地发生变化呢？会不会因此危及到人类的生存呢？而在这个意义上，什么才是更稳定地开发和利用能源的策略呢？
对引力本质的一个猜想：
从信息网络的角度看引力，它仿佛生来就是一种塑造信息网络结构，以使其在逻辑一致的前提下，最大化信息传输效率的作用力（不论是天体的球状结构，还是距离的拉近，或同星系天体的共面性，都反映了这一点）。可以说，它就是那只“排布节点的手”（而其他几种基本作用力，只是在不同的尺度上行使这一作用罢了）
举个例子，恒星死亡发出高能射线，就是一种耗散方式相对变弱，过了临界点，而被另一种耗散方式替代了。伴之而来的，便是其作为信息节点（组合）的形态发生了改变。对照粒子物理标准模型，矢量场对应信息的传递，标量场（希格斯场）则对应信息节点，如前述，只有信息节点才有质量，反过来说，质量所反映的也正是信息节点的存在
（2009年，荷兰弦理论家埃里克·韦尔兰德Erik Verlinde即提出引力的熵力假说，认为引力是系统总熵最大化的要求，并于2011年获得荷兰科学界最高荣誉“斯宾诺莎奖”。然而，尽管他已将引力用熵和全息理论做了阐释，却仍未将”熵增最大化“和“时空逻辑一致性”原理做进一步的推广，而只将引力看作是本质上不同于其他几种基本力的现象）
再想为什么我们没有遇到外星人的问题，也许是科技发展，读熵率不断增大，要么会让“游泳教练”退得太远，让它谁都看不见，对远方世界变成了睁眼瞎；要么，是会以打破它栖居的星球、星系之原结构为代价，一不小心，就危及了性命吧
当然，我们也可能因为并不在有交集的尺度或时间上而错过了彼此
2、其他好奇的问题
1）星际旅行
钟慢尺缩，对去到外太空、面对不定读熵率的航天者实现自己的探索目的来说，到底会有怎样的影响？
2）密度的相对性
质量一定的情况下，体积却可因尺缩效应而具有相对性，那么，密度是否相对的概念，而物质的元素构成，亦是否随观察者而变？
3）生命科学方向
一个联想：
所谓养生、学习、冥想，就是在不破坏你之为你的结构的前提下，于身体内部构建一个更高效的信息传输网络，提高读熵率，以便穿梭到同龄人的未来（毕竟年龄只是我们参照太阳系现象计时得出的结果），准确地说，是令体内那些以你为信息源的小东西们时间流逝得慢一点
这个思路可能为生命科学提供一种研究方向
（但不得不提出一个警告，这些优化信息传输——优化耗散结构——的努力都将以加速环境中的熵增为代价。自组织信息的指数式增长特性，使其对外界能量的需求也呈现指数式增长的状态，制造着指数式的能量耗散。但总有一个临界点，让这件事不可持续——反观生态平衡，倒可以理解为自组织信息间相互制衡，避免不可持续地指数式扩张的机制，反而让大家都活了下来）
4）关于意识
有句话说，人可以决定按自己所想的去做，却无法决定自己所想。最高效熵增，究竟在何种程度上摆布着人的意识呢？
5）对光速恒定原因的猜想
最高效熵增原理，令光速无法低于光速。而高于光速的那部分信息，又会被卷进闭合的螺旋线里，无法与观察者产生交流。所以光速就只能等于光速了。微观粒子是否就是那些闭合螺旋线内的信息表达呢？（参见本文黑洞小节中对质能方程的解释）
6）宇宙最美公式
欧拉公式，似乎是对时空结构最简洁优雅的表达，我姑妄解读之：
等号左侧为粒子侧，右侧为波侧。左侧是组成粒子乃至宏观天体的螺旋结构信息所对应的无穷级数之和，右侧则是螺旋结构信息投影成的波
7）热力学与万物
我们通常用分子、原子的运动来解释热力学，但试想一下，假如热力学才是物质和运动的原因呢？信息传输速率最大化，是原子之所以存在、原子之运动、原子之相互作用，及分子等更大结构之形态和运动背后的根本推动，而一切的物质（包括作为观察者的我们自己）的存在和运动，都只是信息表达过程中的相和相变
较稳定的相，意味着该结构服务于信息传输的能力稳定高于其他备选结构。而较不稳定的相（包括液化、汽化等物质的各种状态变化及各类化学反应，包括光电效应和衰变，也包括惯性运动和时间晶体那种摆荡的相），则是多种备选结构的变换——视特定情境，谁传输能力高就换谁上
变热，通常意味着耗散速率的增大，也就是作为信息节点的相对重要性增大，体现为分子、原子运动速率的增大，从而实现同外界之间快速传递信息的目的
（黑洞蒸发同样是信息节点的相变，质量越大的黑洞，其稳定度越高——有足够的能量聚集在中心，可类比核心枢纽城市，信息网络的优化方向仍是向内吸收，而非向外释放——蒸发得也就越慢。那为何质量更大、耗散速率本应更高的黑洞，其温度反而较低呢？我粗略猜想，一方面是因为此温度非彼温度，视界——闭合螺旋线——内的黑洞无法被直接观测，而通常所说的温度只是对观察者而言的外围温度；另一方面，观察者感受到的温度包括了耗散和蒸发两方面，既然耗散速率有部分为钟慢效应所抵消，蒸发相关的温度或许就在某些情况中占了上风）
由此可知，若想经由高能撞击收获新的带质量粒子，也需（至少短暂）满足相变条件，即该信息节点的存在有利于熵增效率的提高
8）黑洞观测接力
视界内的信息失去了与观察者的联系，然而，借助读熵率介于黑洞和观察者之间的另一些中介观察者的接力传递，或许能够间接提高对黑洞的观测深度
9）其他大统一理论
其他那些在研究中的大统一理论，跟本文的设想间又是什么关系？
（狄佳吟）
*能做文中提到的钟表实验或天体观测的朋友，欢迎与我联系
**特此感谢 匡曦睿 对本文的写作改进慷慨给予的支持和鼓励
参考阅读
1、《热力学如何解释进化论：最大化熵产生原理驱动下的自然选择》，(原文Survival of the Likeliest?)，John Whitfield
原文链接
https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.0050142
集智俱乐部公众号链接
https://mp.weixin.qq.com/s/X7AWuytD8D3Z5-rUAi7TEQ
or 中科院物理所公众号转载链接
https://mp.weixin.qq.com/s/I82Y_WO4y26u4hoUCJ7wVw
2、《地球的核心正在变形？》，魔里郎
原理公众号链接
https://mp.weixin.qq.com/s/4FlYcYKipv8L3Tv1GkgYJQ
3、 关于观察者选择效应，《我们都拥有不死之身？一篇由浅入深解释“量子永生”的文章（英汉对照）》（原文Why Earth's History Appears So Miraculous），Peter Brannen
大西洋月刊链接
www.theatlantic.com/science/archive/2018/03/human-existence-will-look-more-miraculous-the-longer-we-survive/554513
英汉对照版豆瓣链接
https://www.douban.com/note/800786078/
4、知乎知名答主的这个回答中也提到了太阳输出功率上升
https://www.zhihu.com/question/422291674/answer/1487392504
5、《质量是怎么产生的？》，Jim Baggott
中科院物理所公众号链接
https://mp.weixin.qq.com/s/WtSfPC1M6717VS2fGFHPvg
6、《世界的本源，并非物质？》，Meinard Kuhlmann
环球科学公众号链接
https://mp.weixin.qq.com/s/7Ycn05Pk3AcUUZ9bK9xj_w
7、关于宇宙膨胀的相对论解释，《时间是否会终结：物理学与哲学的双重悖论》，George Musser
环球科学公众号链接
https://mp.weixin.qq.com/s/nC1rbhH5_PtujFTu_LOm1g
8、《时间测量可以无限精确吗？对时钟的热力学新理解》， Natalie Wolchover
集智俱乐部公众号链接
https://mp.weixin.qq.com/s/j699Wjd2TbIooxkhfQWnFQ
9、关于极化码，一个介绍视频，《5G，华为，土耳其——我花了两个月，搞懂了5G背后的秘密》，老奇好好奇
B站链接
https://www.bilibili.com/video/BV1fq4y1g7hq
10、热力学与大历史研究，《宇宙演化的终极全球史——能量流与复杂性的提升》，Eric J. Chaisson
大历史BigHistory公众号链接
https://mp.weixin.qq.com/s/Vseidt7HO_lr4GXFNecuPw
11、时空光锥与因果性，《打开这个开关，因果关系将不复存在？》，Natalie Wolchover
环球科学公众号链接
https://mp.weixin.qq.com/s/wbNTY6S3UK0HHyoTSmpZJQ
12、引力作为一种熵力，On the Origin of Gravity and the Laws of Newton，Erik Verlinde
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/JHEP04(2011)029.pdf
13、宇宙邪恶轴简介，《宇宙微波背景的两个谜团》，Eugene Wang
万象经验公众号链接
https://mp.weixin.qq.com/s/M0RZIwpYVXFvYXmIL27eLA
or 中科院物理所公众号转载链接
https://mp.weixin.qq.com/s/ZOfh01z3PmNpQkNNMvAGZg
14、对共振之深意的探讨——可引申思考频率与信息收发之间的关系，How the Physics of Resonance Shapes Reality，Ben Brubaker
Nautilus链接
https://nautil.us/how-the-physics-of-resonance-shapes-reality-13915/
15、遥远天体的确显得更大，一篇解释文章，Ask Ethan: Do galaxies appear larger in the past?，Ethan Siegel
BigThink链接
https://bigthink.com/starts-with-a-bang/galaxies-appear-larger-in-past/
