宇宙科学原理
刘伟
宇宙就是计算机,即宇宙计算机。宇宙是一台量子元胞神经网络全息计算机,宇宙是量子计算机,宇宙是三维元胞自动机,宇宙是神经网络计算机。宇宙是全息计算机。构成宇宙的最小像素是普朗克正方体,宇宙最小尺度是普朗克长度,宇宙最短时间是普朗克时间。宇宙的时间和空间都是非连续的离散型的。
宇宙计算机的源代码是递归程序,宇宙计算机的底层核心算法是递归算法!
宇宙计算机是一台通用图灵计算机!
上篇
宇宙是量子计算机。量子效应不仅在微观世界上存在,而且在宏观世界上也同样存在!上帝也掷骰子。宇宙是三维元胞自动机,宇宙有三维宇宙轴,X轴,Y轴,Z轴,还有一轴是时间T轴,三维空间的元胞方格量子晶格随着时间的流动而变化,故称宇宙三维元胞自动机。每一个宇宙三维元胞方格晶格就是一个普朗克正方体。宇宙运行在秩序和混沌的边缘,形成了一个不断生成不断破灭的复杂巨系统组织结构!宇宙是神经网络计算机,所以形成了多者越多,少者越少,贫者越贫,富者越富的幂律分布!马太效应因此而来。决定神经网络的往往是少数几点关键环节节点。决定人类社会的往往是少数关键人物。
构成宇宙的最小像素是普朗克正方体,宇宙最小尺度是普朗克长度,宇宙最短时间是普朗克时间。宇宙的时间和空间都是非连续的离散型的。
普朗克长度为10的-35次方米。普朗克时间为10的-43次方秒。
普朗克时间,是指时间量子间的最小间隔,即普朗克时间,为 1E-43秒(即10^-43秒)。没有比这更短的时间存在。普朗克时间=普朗克长度/光速。普朗克时间是时间最小单位。
普朗克时间是一个时间量,其值为5.39×10的-44次方秒
注:1普朗克时间=0.0000000000000000000000000000000000000000001秒
普朗克长度正是光束在普朗克时间内所传播的距离,即1.62×10的-35次方米。真正的普朗克长度的计算依赖于牛顿万有引力常数G(6.67×10的-11次方Nm²/kg²)、普朗克常数(6.63×10的-34次方Js)以及光速(3×10^8m/s)
普朗克长度,是长度的自然单位,以作为标记。有意义的最小可测长度。普朗克长度由引力常数、光速和普朗克常数的相对数值决定,它大致等于1.6x10的-35次方米,即1.6x10^-35米,是一个质子直径的10^22分之一。经典的引力和时空开始失效、量子效应起支配作用的长度标度。它是“长度的量子”。
普朗克长度为0.000000000000000000000000000000000016米(1.6x 10-35米),是物理学上最小的距离单位。根据普朗克长度,计算出普朗克正方体的体积为:
普朗克正方体:1.6*10^-35*1.6*10^-35*1.6*10^-35=4.096*10^-105立方米
普朗克正方体4.096*10^-105立方米是空间最小单位像素,
因为宇宙万物都是能量,时间是能量,空间也是能量,所以宇宙的最小单位是能量子,根据能量子可以推算出
宇宙时间最小单位时间元:普朗克时间5.39*10^-44秒
宇宙空间最小单位空间元:普朗克正方体:4.096*10^-105立方米。
普朗克长度计算如下,单位:米。
[if !vml]
[endif]
米
普朗克时间为
[if !vml]
[endif]
秒
c为真空中光速,G为万有引力常数(引力常量),G=6.67259×10-11N·m/kg,
[if !vml]
[endif] 是约化普朗克常数或称狄拉克常数。普朗克常数记为 h ,是一个物理常数,用以描述量子大小。在量子力学中占有重要的角色,马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现,只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,计算的结果才能和试验结果是相符。这样的一份能量叫做能量子,每一份能量子等于hv,v为辐射电磁波的频率,h为一常量,叫为普朗克常数。普朗克常数的值约为:
h=6.6260693(11)×10-34J·s,或
h=4.13566743(35)×10-15 eV·s
其中电子伏特(eV)为能量单位,1eV约为1.6021766×10-19焦耳。
普朗克常数的物理单位为能量乘上时间,也可视为动量乘上位移量:(牛顿(N)·米(m)·秒(s))为角动量单位。
另一个常用的量为约化普朗克常数(reduced
Planck constant),有时称为狄拉克常数(Dirac constant),纪念保罗·狄拉克。狄拉克常数[if !vml]
[endif][if !vml]
[endif] 。其中 π 为圆周率常数 pi。狄拉克常数念为"h-bar" 。
普朗克常数用以描述量子化,微观下的粒子,例如电子及光子,在一确定的物理性质下具有一连续范围内的可能数值。例如,一束具有固定频率 ν 的光,其能量 Ei可表示为:Ei=hv。
哲学命题说,物质可以无限细分,事实上这在物理上是完全错误的也是根本无法实现的!中国有一个著名的命题:一尺之棰,日取其半,万世不竭。指一尺的东西今天取其一半,明天取其一半的一半,后天再取其一半的一半的一半,总有一半留下,所以永远也取不尽。这在物理上和实际上是完全错误也是根本就无法实现的。原因就是因为宇宙有最小空间单位普朗克立方体,这是宇宙的最小像素,没有比这更小的了。等物质到了最小单位普朗克立方体,就没办法再细分了。一切都到此为止。
宇宙不是平滑连续的,而是非连续离散型的。
宇宙之所以有最小时间单位,最小空间单位,最小像素,这是因为宇宙是计算机,计算机仿真模拟创造数字世界,必须有最小像素,不可能做到无限细分,完全平滑连续。这就象电脑显示器一样,无论显示器最小像素有多小,一定得有一个最小像素,否则显示器根本造不出来!那些宇宙的创造者们也想创造出平滑连续无限细分没有破绽相对完美的世界,但是他们根本做不到,因为宇宙的资源是有限的,宇宙计算机的资源是有限的,CPU资源是有限的,硬盘是有限的,显卡渲染器是有限的,内存是有限的,显示器是有限的,所以创造出来的数字虚拟世界是有限的,必然有最小像素的存在!这就是宇宙绝对不完美定律!
宇宙绝对不完美定律是:宇宙是绝对不完美的,所以一切都是不完美的,完美只能是相对的!
所以根据宇宙绝对不完美定律,所有一切数字虚拟世界数字虚拟生命都是绝对不完美的,都是有缺陷的,都是有破绽有漏洞有BUG的! 所以他们那些宇宙创造者们才需要不停的对各个数字虚拟世界敲敲打打修修补补不断维护完善。就象维护电脑维护网站一样。不停的给数字虚拟世界打补丁修改完善,同时还要监视控制各个数字虚拟世界,避免出现系统崩溃这类的计算机灾难。
同样根据宇宙绝对不完美定律,可以推算出宇宙计算机的资源是有限的,所以宇宙有最高层,也有最低层人类世界。一切都是有限的,不是无限的。这宇宙中没有无限和绝对完美真正永恒的存在!
同样根据宇宙绝对不完美定律,可以推导出哥德尔不完备定理,一个不完美的宇宙中是不存在绝对完美的科学理论的!所有的科学理论都是不完备不完美有缺陷的!
哥德尔不完备定理:
第一定理
任意一个包含一阶谓词逻辑与初等数论的形式系统,都存在一个命题,它在这个系统中既不能被证明为真,也不能被证明为否。
第二定理
如果系统S含有初等数论,当S无矛盾时,它的无矛盾性不可能在S内证明。
正因为宇宙是绝对不完美的,所以宇宙中没有绝对完美的理论!所以悖论的存在成为必然!
悖论就是逻辑上的自相矛盾。
最古老的悖论是两千多年前的“说谎者悖论”,若你说它是假命题的话,就可推出它是真命题,反之亦然。其最简形式就是:
本命题是假命题
这种悖论属于语义悖论。悖论的种类还有循环悖论等。此处从略。
20世纪,一小部分聪明人才隐约觉察到,在悖论中有着一些深刻的数学理论。
事情要从崇尚理性的文艺复兴时期谈起,当时的学者如笛卡儿、莱布尼茨等都想创造一个理论解决一切问题。莱布尼茨甚至设想把逻辑学用数学符号表示,以后每逢争论,拿支笔一算就见分晓了。事实证明,莱布尼茨对符号逻辑的建立起了很大作用。
莱布尼茨太超前了,没能完成他的夙愿。又过了200年,著名学者康托尔提出集合论,为统一数学提供了一线希望。集合论的出现,为近代数学的发展提供了有力的工具。就在数学家踌躇满志的时候,集合论中出现了悖论。康托尔自己就发现了康托尔悖论(包含一切集合的集合是否存在?),更严重的是罗素悖论,其中涉及
的是以自己为元素的集合。这被称为“第三次数学危机”。后来这种定义被公理排斥掉了,危机得以解决。
20世纪20年代,在集合论不断发展的基础上,大数学家希尔伯特向全世界的数学家抛出了个宏伟计划,其大意是建立一组公理体系,使一切数学命题原则上都可由此经有限步推定真伪,这叫做公理体系的“完备性”;希尔伯特还要求公理体系保持“独立性”(即所有公理都是互相独立的,使公理系统尽可能的简洁)和“无矛盾性”(即相容性,不能从公理系统导出矛盾)。
值得指出的是,希尔伯特所说的公理不是我们通常认为的公理,而是经过了彻底的形式化。他们存在于一门叫做元数学的分支中。元数学与一般数学理论的关系有点像计算机中应用程序和普通文件的关系。
希尔伯特的计划也确实有一定的进展,几乎全世界的数学家都乐观地看着数学大厦即将竣工。正当一切都越来越明朗之际,突然一声晴天霹雳。1931年,在希尔伯特提出计划不到3年,年轻的哥德尔就使希尔伯特的梦想变成了令人沮丧的失望。哥德尔证明:任何无矛盾的公理体系,只要包含初等算术的陈述,则必定存在一个不可判定命题,用这组公理不能判定其真假。也就是说,“无矛盾”和“完备”是不能同时满足的!这便是闻名于世的哥德尔不完全性定理。
不完备性的结论影响了数学哲学以及形式化主义(使用形式符号描述原理)中的一些观点。我们可以将第一定理解释为“我们永远不能发现一个万能的公理系统能够证明一切数学真理,而不能证明任何谬误”
宇宙绝对不完美定律告诉我们,在一个绝对不完美的宇宙中想建立一个绝对完美的理论是根本不可能的,也是永远无法实现的!