宇宙科學(xué)原理
? 劉偉
宇宙就是計(jì)算機(jī),即宇宙計(jì)算機(jī)。宇宙是一臺(tái)量子元胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)全息計(jì)算機(jī),宇宙是量子計(jì)算機(jī),宇宙是三維元胞自動(dòng)機(jī),宇宙是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。宇宙是全息計(jì)算機(jī)。構(gòu)成宇宙的最小像素是普朗克正方體,宇宙最小尺度是普朗克長(zhǎng)度,宇宙最短時(shí)間是普朗克時(shí)間。宇宙的時(shí)間和空間都是非連續(xù)的離散型的。
宇宙計(jì)算機(jī)的源代碼是遞歸程序,宇宙計(jì)算機(jī)的底層核心算法是遞歸算法!
宇宙計(jì)算機(jī)是一臺(tái)通用圖靈計(jì)算機(jī)!
???????????????????????????? 上篇
宇宙是量子計(jì)算機(jī)。量子效應(yīng)不僅在微觀世界上存在,而且在宏觀世界上也同樣存在!上帝也擲骰子。宇宙是三維元胞自動(dòng)機(jī),宇宙有三維宇宙軸,X軸,Y軸,Z軸,還有一軸是時(shí)間T軸,三維空間的元胞方格量子晶格隨著時(shí)間的流動(dòng)而變化,故稱宇宙三維元胞自動(dòng)機(jī)。每一個(gè)宇宙三維元胞方格晶格就是一個(gè)普朗克正方體。宇宙運(yùn)行在秩序和混沌的邊緣,形成了一個(gè)不斷生成不斷破滅的復(fù)雜巨系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)!宇宙是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī),所以形成了多者越多,少者越少,貧者越貧,富者越富的冪律分布!馬太效應(yīng)因此而來(lái)。決定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的往往是少數(shù)幾點(diǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)節(jié)點(diǎn)。決定人類社會(huì)的往往是少數(shù)關(guān)鍵人物。
構(gòu)成宇宙的最小像素是普朗克正方體,宇宙最小尺度是普朗克長(zhǎng)度,宇宙最短時(shí)間是普朗克時(shí)間。宇宙的時(shí)間和空間都是非連續(xù)的離散型的。
普朗克長(zhǎng)度為10的-35次方米。普朗克時(shí)間為10的-43次方秒。
普朗克時(shí)間,是指時(shí)間量子間的最小間隔,即普朗克時(shí)間,為 1E-43秒(即10^-43秒)。沒有比這更短的時(shí)間存在。普朗克時(shí)間=普朗克長(zhǎng)度/光速。普朗克時(shí)間是時(shí)間最小單位。
普朗克時(shí)間是一個(gè)時(shí)間量,其值為5.39×10的-44次方秒
注:1普朗克時(shí)間=0.0000000000000000000000000000000000000000001秒
普朗克長(zhǎng)度正是光束在普朗克時(shí)間內(nèi)所傳播的距離,即1.62×10的-35次方米。真正的普朗克長(zhǎng)度的計(jì)算依賴于牛頓萬(wàn)有引力常數(shù)G(6.67×10的-11次方Nm2/kg2)、普朗克常數(shù)(6.63×10的-34次方Js)以及光速(3×10^8m/s)
普朗克長(zhǎng)度,是長(zhǎng)度的自然單位,以作為標(biāo)記。有意義的最小可測(cè)長(zhǎng)度。普朗克長(zhǎng)度由引力常數(shù)、光速和普朗克常數(shù)的相對(duì)數(shù)值決定,它大致等于1.6x10的-35次方米,即1.6x10^-35米,是一個(gè)質(zhì)子直徑的10^22分之一。經(jīng)典的引力和時(shí)空開始失效、量子效應(yīng)起支配作用的長(zhǎng)度標(biāo)度。它是“長(zhǎng)度的量子”。
普朗克長(zhǎng)度為0.000000000000000000000000000000000016米(1.6x 10-35米),是物理學(xué)上最小的距離單位。根據(jù)普朗克長(zhǎng)度,計(jì)算出普朗克正方體的體積為:
普朗克正方體:1.6*10^-35*1.6*10^-35*1.6*10^-35=4.096*10^-105立方米
普朗克正方體4.096*10^-105立方米是空間最小單位像素,
因?yàn)橛钪嫒f(wàn)物都是能量,時(shí)間是能量,空間也是能量,所以宇宙的最小單位是能量子,根據(jù)能量子可以推算出
宇宙時(shí)間最小單位時(shí)間元:普朗克時(shí)間5.39*10^-44秒
宇宙空間最小單位空間元:普朗克正方體:4.096*10^-105立方米。
普朗克長(zhǎng)度計(jì)算如下,單位:米。
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米
普朗克時(shí)間為
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[endif]?
秒
c為真空中光速,G為萬(wàn)有引力常數(shù)(引力常量),G=6.67259×10-11N·m/kg,
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[endif]?是約化普朗克常數(shù)或稱狄拉克常數(shù)。普朗克常數(shù)記為 h ,是一個(gè)物理常數(shù),用以描述量子大小。在量子力學(xué)中占有重要的角色,馬克斯·普朗克在1900年研究物體熱輻射的規(guī)律時(shí)發(fā)現(xiàn),只有假定電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的,而是一份一份地進(jìn)行的,計(jì)算的結(jié)果才能和試驗(yàn)結(jié)果是相符。這樣的一份能量叫做能量子,每一份能量子等于hv,v為輻射電磁波的頻率,h為一常量,叫為普朗克常數(shù)。普朗克常數(shù)的值約為:
h=6.6260693(11)×10-34J·s,或
h=4.13566743(35)×10-15?eV·s
其中電子伏特(eV)為能量單位,1eV約為1.6021766×10-19焦耳。
普朗克常數(shù)的物理單位為能量乘上時(shí)間,也可視為動(dòng)量乘上位移量:(牛頓(N)·米(m)·秒(s))為角動(dòng)量單位。
另一個(gè)常用的量為約化普朗克常數(shù)(reduced
Planck constant),有時(shí)稱為狄拉克常數(shù)(Dirac constant),紀(jì)念保羅·狄拉克。狄拉克常數(shù)[if !vml]
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[endif]?。其中 π 為圓周率常數(shù) pi。狄拉克常數(shù)念為"h-bar" 。
普朗克常數(shù)用以描述量子化,微觀下的粒子,例如電子及光子,在一確定的物理性質(zhì)下具有一連續(xù)范圍內(nèi)的可能數(shù)值。例如,一束具有固定頻率 ν 的光,其能量 Ei可表示為:Ei=hv。
哲學(xué)命題說(shuō),物質(zhì)可以無(wú)限細(xì)分,事實(shí)上這在物理上是完全錯(cuò)誤的也是根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的!中國(guó)有一個(gè)著名的命題:一尺之棰,日取其半,萬(wàn)世不竭。指一尺的東西今天取其一半,明天取其一半的一半,后天再取其一半的一半的一半,總有一半留下,所以永遠(yuǎn)也取不盡。這在物理上和實(shí)際上是完全錯(cuò)誤也是根本就無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。原因就是因?yàn)橛钪嬗凶钚】臻g單位普朗克立方體,這是宇宙的最小像素,沒有比這更小的了。等物質(zhì)到了最小單位普朗克立方體,就沒辦法再細(xì)分了。一切都到此為止。
宇宙不是平滑連續(xù)的,而是非連續(xù)離散型的。
宇宙之所以有最小時(shí)間單位,最小空間單位,最小像素,這是因?yàn)橛钪媸怯?jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)仿真模擬創(chuàng)造數(shù)字世界,必須有最小像素,不可能做到無(wú)限細(xì)分,完全平滑連續(xù)。這就象電腦顯示器一樣,無(wú)論顯示器最小像素有多小,一定得有一個(gè)最小像素,否則顯示器根本造不出來(lái)!那些宇宙的創(chuàng)造者們也想創(chuàng)造出平滑連續(xù)無(wú)限細(xì)分沒有破綻相對(duì)完美的世界,但是他們根本做不到,因?yàn)橛钪娴馁Y源是有限的,宇宙計(jì)算機(jī)的資源是有限的,CPU資源是有限的,硬盤是有限的,顯卡渲染器是有限的,內(nèi)存是有限的,顯示器是有限的,所以創(chuàng)造出來(lái)的數(shù)字虛擬世界是有限的,必然有最小像素的存在!這就是宇宙絕對(duì)不完美定律!
宇宙絕對(duì)不完美定律是:宇宙是絕對(duì)不完美的,所以一切都是不完美的,完美只能是相對(duì)的!
所以根據(jù)宇宙絕對(duì)不完美定律,所有一切數(shù)字虛擬世界數(shù)字虛擬生命都是絕對(duì)不完美的,都是有缺陷的,都是有破綻有漏洞有BUG的! 所以他們那些宇宙創(chuàng)造者們才需要不停的對(duì)各個(gè)數(shù)字虛擬世界敲敲打打修修補(bǔ)補(bǔ)不斷維護(hù)完善。就象維護(hù)電腦維護(hù)網(wǎng)站一樣。不停的給數(shù)字虛擬世界打補(bǔ)丁修改完善,同時(shí)還要監(jiān)視控制各個(gè)數(shù)字虛擬世界,避免出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰這類的計(jì)算機(jī)災(zāi)難。
同樣根據(jù)宇宙絕對(duì)不完美定律,可以推算出宇宙計(jì)算機(jī)的資源是有限的,所以宇宙有最高層,也有最低層人類世界。一切都是有限的,不是無(wú)限的。這宇宙中沒有無(wú)限和絕對(duì)完美真正永恒的存在!
同樣根據(jù)宇宙絕對(duì)不完美定律,可以推導(dǎo)出哥德爾不完備定理,一個(gè)不完美的宇宙中是不存在絕對(duì)完美的科學(xué)理論的!所有的科學(xué)理論都是不完備不完美有缺陷的!
哥德爾不完備定理:
第一定理
任意一個(gè)包含一階謂詞邏輯與初等數(shù)論的形式系統(tǒng),都存在一個(gè)命題,它在這個(gè)系統(tǒng)中既不能被證明為真,也不能被證明為否。
第二定理
如果系統(tǒng)S含有初等數(shù)論,當(dāng)S無(wú)矛盾時(shí),它的無(wú)矛盾性不可能在S內(nèi)證明。
正因?yàn)橛钪媸墙^對(duì)不完美的,所以宇宙中沒有絕對(duì)完美的理論!所以悖論的存在成為必然!
悖論就是邏輯上的自相矛盾。
最古老的悖論是兩千多年前的“說(shuō)謊者悖論”,若你說(shuō)它是假命題的話,就可推出它是真命題,反之亦然。其最簡(jiǎn)形式就是:
本命題是假命題
這種悖論屬于語(yǔ)義悖論。悖論的種類還有循環(huán)悖論等。此處從略。
20世紀(jì),一小部分聰明人才隱約覺察到,在悖論中有著一些深刻的數(shù)學(xué)理論。
事情要從崇尚理性的文藝復(fù)興時(shí)期談起,當(dāng)時(shí)的學(xué)者如笛卡兒、萊布尼茨等都想創(chuàng)造一個(gè)理論解決一切問題。萊布尼茨甚至設(shè)想把邏輯學(xué)用數(shù)學(xué)符號(hào)表示,以后每逢?duì)幷摚弥ЧP一算就見分曉了。事實(shí)證明,萊布尼茨對(duì)符號(hào)邏輯的建立起了很大作用。
萊布尼茨太超前了,沒能完成他的夙愿。又過(guò)了200年,著名學(xué)者康托爾提出集合論,為統(tǒng)一數(shù)學(xué)提供了一線希望。集合論的出現(xiàn),為近代數(shù)學(xué)的發(fā)展提供了有力的工具。就在數(shù)學(xué)家躊躇滿志的時(shí)候,集合論中出現(xiàn)了悖論??低袪栕约壕桶l(fā)現(xiàn)了康托爾悖論(包含一切集合的集合是否存在?),更嚴(yán)重的是羅素悖論,其中涉及
的是以自己為元素的集合。這被稱為“第三次數(shù)學(xué)危機(jī)”。后來(lái)這種定義被公理排斥掉了,危機(jī)得以解決。
20世紀(jì)20年代,在集合論不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上,大數(shù)學(xué)家希爾伯特向全世界的數(shù)學(xué)家拋出了個(gè)宏偉計(jì)劃,其大意是建立一組公理體系,使一切數(shù)學(xué)命題原則上都可由此經(jīng)有限步推定真?zhèn)危@叫做公理體系的“完備性”;希爾伯特還要求公理體系保持“獨(dú)立性”(即所有公理都是互相獨(dú)立的,使公理系統(tǒng)盡可能的簡(jiǎn)潔)和“無(wú)矛盾性”(即相容性,不能從公理系統(tǒng)導(dǎo)出矛盾)。
值得指出的是,希爾伯特所說(shuō)的公理不是我們通常認(rèn)為的公理,而是經(jīng)過(guò)了徹底的形式化。他們存在于一門叫做元數(shù)學(xué)的分支中。元數(shù)學(xué)與一般數(shù)學(xué)理論的關(guān)系有點(diǎn)像計(jì)算機(jī)中應(yīng)用程序和普通文件的關(guān)系。
希爾伯特的計(jì)劃也確實(shí)有一定的進(jìn)展,幾乎全世界的數(shù)學(xué)家都樂觀地看著數(shù)學(xué)大廈即將竣工。正當(dāng)一切都越來(lái)越明朗之際,突然一聲晴天霹靂。1931年,在希爾伯特提出計(jì)劃不到3年,年輕的哥德爾就使希爾伯特的夢(mèng)想變成了令人沮喪的失望。哥德爾證明:任何無(wú)矛盾的公理體系,只要包含初等算術(shù)的陳述,則必定存在一個(gè)不可判定命題,用這組公理不能判定其真假。也就是說(shuō),“無(wú)矛盾”和“完備”是不能同時(shí)滿足的!這便是聞名于世的哥德爾不完全性定理。
不完備性的結(jié)論影響了數(shù)學(xué)哲學(xué)以及形式化主義(使用形式符號(hào)描述原理)中的一些觀點(diǎn)。我們可以將第一定理解釋為“我們永遠(yuǎn)不能發(fā)現(xiàn)一個(gè)萬(wàn)能的公理系統(tǒng)能夠證明一切數(shù)學(xué)真理,而不能證明任何謬誤”
宇宙絕對(duì)不完美定律告訴我們,在一個(gè)絕對(duì)不完美的宇宙中想建立一個(gè)絕對(duì)完美的理論是根本不可能的,也是永遠(yuǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的!