時間或非宇宙基本要素，科學家提出顛覆性信息時空觀

來源：科學剃刀

2026年1月29日，物理學家Florian Neukart在《The Conversation》發表文章。文章指出，時間可能并非宇宙的基本成分。這一觀點基于信息論。它試圖解決現代物理學的核心矛盾。 如果這一理論成立，我們對現實的理解將被徹底顛覆。

兩大理論無法統一，時間成物理學最大障礙

物理學目前面臨一個巨大的尷尬。愛因斯坦的廣義相對論統治著宏觀宇宙。量子力學則掌管著微觀粒子。兩個理論都非常成功。 但它們無法和平共處。

廣義相對論中，時間是彈性的。它和空間交織在一起，構成“時空”。引力會讓時間變慢。但在量子力學里，時間只是一個背景參數。 它就像掛在墻上的鐘，獨立于物理過程之外。當科學家試圖統一這兩個理論時，麻煩出現了。在許多方程中，時間參數會直接消失。宇宙變成了一幅靜止的圖畫。 這就是著名的“時間問題”。這不僅是數學上的麻煩。它意味著我們可能根本不懂時間的本質。

信息被視為物理實體，時空具有記憶功能

為了解決這個矛盾，科學家把目光投向了信息論。過去，信息只是抽象的概念。現在，它被視為一種物理實體。就像質量和能量一樣，信息也是實在的。

黑洞研究推動了這一認知。霍金曾發現黑洞會輻射。這讓人擔心掉進去的信息會丟失。但量子力學要求信息必須守恒。 為了解決這個悖論，科學家意識到信息不能被隨意抹去。它有物理代價。

在這個新框架下，時空不是光滑連續的。它由無數微小的離散單元構成。這些單元就像一個個微小的存儲器。它們能記錄經過粒子的信息。 這就像晶體中的缺陷。一旦形成，就會永久保留。時空本身，就是一個巨大的存儲介質。

時間源于信息積累，暗物質或是歷史印記

如果時空有記憶，時間就會自然涌現。每一次物理相互作用，都會在時空中留下痕跡。這個過程是不可逆的。信息一旦散開，就無法收回。

早期的宇宙信息量少。隨著演化，信息不斷積累。這種單向的增長，定義了時間的方向。過去就是信息較少的狀態。 未來就是信息較多的狀態。時間之箭，其實就是信息增長的方向。

這個觀點還能解釋暗物質。觀測發現，星系旋轉速度太快。科學家推測存在看不見的暗物質提供引力。但在新理論中，這可能不需要新粒子。 星系經歷了漫長的演化，積累了巨量的信息印記。這些信息改變了時空的幾何結構。產生了額外的引力效應。暗物質或許就是時空“記住”的歷史。

量子實驗提供驗證，中國科研力量不可或缺

這個理論聽起來很玄，但它可以被檢驗。科學家正在利用量子計算機進行模擬。量子比特可以被當作時空單元。通過觀察信息如何被寫入和擴散，研究者可以在實驗室里觀察時間的誕生。

中國在這一領域處于世界領先地位。中國科學技術大學潘建偉團隊在量子糾纏和量子計算方面成果斐然。他們研發的“九章”和“祖沖之號”量子計算機，為模擬這種復雜過程提供了強大的算力支持。

此外，中國的暗物質探測衛星“悟空”也在太空中捕捉高能粒子。雖然它主要尋找暗物質粒子，但其收集的精確數據，也能為“信息引力”理論提供觀測上的約束。如果暗物質確實是信息印記，那么“悟空”的數據可能會發現一些傳統理論難以解釋的異常。

參考文獻

1. Neukart, F. (2026). Is time a fundamental part of reality? A quiet revolution in physics suggests not. The Conversation . Retrieved from Phys.org

2. Einstein, A. (1915). Die Feldgleichungen der Gravitation. Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften .

3. Hawking, S. W. (1974). Black hole explosions? Nature .

4. Shannon, C. E. (1948). A Mathematical Theory of Communication. Bell System Technical Journal .

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