1.3.复合空间理论与科学律
复合空间理论是到目前为止我们提出的和科学关系最密切的理论。复合空间之间的同步关系可能决定了事物只能以某种最容易同步的形式变化,对此可以建立一些数学模型,并可解释一些物理规律。
可以这样理解,两个空间是两个系统,它们通过交换信息而保持同步,交换信息就是感应。就象英语26个字母,但由于字母出现的频率不是均匀的,在电报编码时可用较短的编码代表常用字母,用较长编码编不常用的字母,这样传输同样一篇文章可以少发很多电报码。信息理论可以对此做出解释,并计算出这种优化办法能达到的压缩极限。如果26个字母按等概率出现,则编码需要 比特的信息。如果出现频率不同,则可以根据字母出现频率计算每个字母的信息量,常用字母的信息量少,不常用字母的信息量多,这样一篇文章的总信息量比26个字母等概率的情况少,这个信息量就是利用字母出现频率不同进行信息压缩可能达到的极限。此外还可以利用别的规律进行信息压缩,比如,在前面一个字母是A的情况下,下面一个字母出现的频率比不加条件的情况确定,因而信息量少。也就是说,文章中可用的规律越多,这种信息压缩比就越大。
两个空间同步时也有类似问题,需要交换最少的信息使两个系统达到最大限度的同步。用最少信息达到最大限度的同步需要系统具有一定确定性,确定性越大则需要沟通的信息越少。极端情况是系统永远不变化,这样从开始能永远预测未来。或者按精确的规律变化,也可以从一个初始点开始精确的运行下去,永远不需要校准。比如,在决定论时代人们认为物理世界就是这样的,那时人们认为一切事物只有唯一的变化方向,如果是这样则两个系统完全不需要互通信息,只要都按这样一套规律运行,并在起点处精确校准,以后永远会保持同步。但系统确定性的增加也是有代价的,让系统按无限精确的规律运行是不可能的,实际系统只能具有有限的确定性,如果不同空间之间不进行信息沟通和校准则不能持续保持同步。在量子力学时代,人们对这一点是很容易理解的。
于是问题进一步转化为在同样确定性条件下,怎样安排能够达到交换最少信息而达到最大限度同步,或者说,怎样在同样确定性的条件下让系统有最大限度的易同步性。比如令空间中一个物体永远保持不动也增加了系统的确定性,但要和这个系统保持同步几乎和这个物体不稳定的情况下一样,这样增加的确定性对整个系统的易同步性提高很小。而令一个物理量保持不变则可以使整个系统变得更有规律,易同步性大幅增加。所以,在确定性有限的条件下应该选择物理量保持不变而不是使一个物体保持不动。
进一步的问题就是,物理规律取哪些形式能够用有限的确定性达到整个系统的最大易同步性呢?似乎应该是具有某种简单、和谐的规律。因为,如果选择一个复杂的规律决定物体如何运动,则保持这样一个规律不变需要更多的确定性,因而复杂规律中会涉及更多参数和变化量,如果选择一个简单的规律则只要维持较少的确定性。这可能就是物理规律的简单和谐性的原因。
换一个角度考虑。每个小空间都在自行其事的变化,最奇异的可能性都被探索着,但由于相互的影响和同步,奇异的可能性一般都要被拉回来,总的结果是一个平凡的结果。物理学中的路径积分类似这样一种情况。在量子电动力学中,电子被描述为经历了一切可能的路径,最后的结果是一切可能路径的积分。如果路径积分是发散的,那意味着不同空间之间跟本不可能达到同步。保证结果收敛的那些条件加入后,规律就不是任意的了,只能取一定的形式。这也可以解释物理规律的简单和谐,而它与前面讨论的关系则需进一步探讨。
概括起来就是:1、尽可能不变,不变是最简单、确定性最强、最容易同步的。2、如果没有足够的确定性保持不变,那么应选取一定规律和关键物理量保持不变,这样可以在一定确定性条件下使整个系统最容易同步。3、选择不同的规律和物理量效果也是不同的,选择简单和谐的规律可以使系统最容易同步。这可以理解为某种广义的能量最低原理。
另外一条思路是,1、系统变化过程中最简单的原则就是各种变化的可能性都是应该是平等的,经过共振达到综合结果,不能人为限制不允许某些可能发生。2、如果必须做一些限制才能共振同步,那就应该选择最少的限制。这可以理解为广义的熵最大原理。简单和谐性最大化和限制最小化,这两个约束条件可能是相关的,满足其中一个则另一个也比较好。同时满足这两个约束的一组规律当然更优。物理规律应该是同时满足这两个条件的。