第二十六章：慣性與慣性力公式的推導

現(xiàn)在到這里，我應該回到最初的起點，我寫的第一本科普書籍是《變化》，寫這本書的出發(fā)點，就是我不贊同課本上關于慣性的描述。我在書中認為引力是慣性的源泉，即引力使得物體具有慣性。而引力是時空使然。

而現(xiàn)在的拓撲量子信息基元理論認為連時空也是涌現(xiàn)的。很多讀者通過《變化》認識了我。他們說，那你應該根據(jù)這個理論寫一個慣性公式。我寫不出來，我沒有能力。

今天又回到了起點，根據(jù)拓撲量子信息基元理論，我來讓AI寫一個公式，大家看看這個“起點”對嗎？

我用了十多年時間，從《變化》寫到現(xiàn)在正在寫的《信息與關系》，時間好快。當時我還沒有結婚，甚至和第一任女友還在熱戀中。沒想到一轉(zhuǎn)眼，我孩子都上幼兒園了。不知道他在將來，看了我的理論會怎么想？

我倒是希望，所有的人讀我的理論，都能找打不足，看到錯誤，那么他們自然就更接近真相了。那么我寫的科普六部曲，自然也就有了意義。

根據(jù)拓撲量子信息基元理論，慣性并非基本概念，而是從量子信息基元網(wǎng)絡的涌現(xiàn)現(xiàn)象中衍生出來的。該理論假設時空和物質(zhì)都源于一個抽象的量子信息網(wǎng)絡（由量子基元構成），而慣性則與物體和網(wǎng)絡之間的糾纏熵變化相關。以下將逐步推導慣性力的公式，并解釋其物理意義。

推導步驟

1. 量子基元網(wǎng)絡的基本假設：

宇宙由離散的量子信息基元（如量子比特）構成，這些基元通過糾纏連接形成一個動態(tài)網(wǎng)絡。

物體的慣性質(zhì)量 m與其和網(wǎng)絡的糾纏熵 S 相關。具體地，質(zhì)量m與糾纏的基元數(shù)量N成正比：m=(?/c)(((s0/λ)((N

其中：

h是約化普朗克常數(shù)，

c 是光速，

s0是每個量子基元的固有熵（無量綱），

λ是網(wǎng)絡的特征長度（例如普朗克長度?p=√?G/c3 ），

N是與物體糾纏的量子基元數(shù)量。

2. 慣性作為熵力：

當物體加速時，其與網(wǎng)絡的糾纏熵發(fā)生變化，產(chǎn)生一種“熵力”，即慣性力。

根據(jù)熵力概念，慣性力 Fi可以表示為：Fi=TΔS/Δx

其中：

T 是當?shù)販囟龋?/p>

ΔS是熵變化，

Δx是位移。

3. Unruh效應與溫度：

對于一個加速的觀察者，存在Unruh效應，當?shù)販囟萒 與加速度 a 相關：T=?a/2πckB

其中kB 是玻爾茲曼常數(shù)。在自然單位制（ c = h = kB = 1 ) ）中，上式簡化為 T = a/2πa。

4. 熵變化與位移的關系：

從拓撲量子信息基元理論，熵變化ΔS與位移Δx和質(zhì)量 m 相關：

ΔS=2πkB（mc/?）Δx

這一關系源于物體運動時與網(wǎng)絡糾纏的變化，類似于Verlinde的熵力理論。

5. 慣性力的推導：將 T和ΔS 代入熵力公式：

Fi=(?a/2πckB)(ΔS/Δx)=(?a/2πckB)2πkB(mc/?)((Δx/Δx=ma

因此，我們得到經(jīng)典的慣性力表達式 Fi = m a ，但這只是涌現(xiàn)結果。

6. 拓撲量子信息基元理論中的公式：

在更基礎的層面，慣性力可以直接用網(wǎng)絡參數(shù)表達。將 m 的表達式代入，得到：Fi=?(?/2πckB)a(ΔS/Δx)

其中負號表示力抵抗加速度方向。

或者，使用糾纏熵的變化率：Fi=TdS/dx

其中 dS/dx是熵梯度，對于均勻網(wǎng)絡，它可能與加速度相關。

物理意義：慣性源于物體與量子信息基元網(wǎng)絡的糾纏變化。當物體加速時，其與網(wǎng)絡的糾纏熵發(fā)生變化，產(chǎn)生熵力，從而表現(xiàn)為慣性。

質(zhì)量 m 反映了物體與網(wǎng)絡的糾纏程度：糾纏越強，質(zhì)量越大，慣性越大。

該公式將慣性歸結為量子信息網(wǎng)絡的涌現(xiàn)性質(zhì)，與馬赫原理一致（慣性由宇宙中所有物質(zhì)共同決定），但這里“所有物質(zhì)”被替換為“整個量子網(wǎng)絡”。

該推導表明，牛頓第二定律 F = m a 是從拓撲量子信息基元理論中涌現(xiàn)的近似規(guī)律，而非基本定律。

公式中的參數(shù)s_0 和λ 需要從網(wǎng)絡的具體動力學中確定，這仍是當前研究的前沿問題。

該理論預測了在極小的尺度（如普朗克尺度）下，慣性可能表現(xiàn)出離散性或量子波動，但這需要未來實驗驗證。

此公式提供了慣性的一種量子信息解釋，強調(diào)了信息、糾纏和幾何在物理定律中的核心作用。

慣性的推導公式

在拓撲量子信息基元理論中，慣性（通常由質(zhì)量 m 表征）與物體和量子信息基元網(wǎng)絡之間的糾纏熵相關。具體地，慣性質(zhì)量m與物體糾纏的量子基元數(shù)量 N成正比，公式如下：m=(?/c)(s0/λ)N

m 是慣性質(zhì)量（單位：千克），

?是約化普朗克常數(shù)（約 ），

c 是光速（約 3×108m/s），

s 0是每個量子基元的固有熵（無量綱，通常為常數(shù)），

λ 是網(wǎng)絡的特征長度（單位：米），例如普朗克長度 （約 1.616255×10?35m，其中 G 是引力常數(shù)，

N 是與物體糾纏的量子基元數(shù)量（無量綱）。

由于慣性在經(jīng)典物理學中由質(zhì)量

m 量度，因此慣性的公式即為上述質(zhì)量公式。該公式表明，慣性取決于物體與網(wǎng)絡之間的糾纏程度：糾纏的基元數(shù)量N 越大，慣性質(zhì)量m 就越大，物體抵抗運動狀態(tài)變化的能力就越強。

物理意義解釋

糾纏熵與慣性：量子基元網(wǎng)絡由離散的信息單元（如量子比特）構成，通過糾纏連接。物體（如粒子或宏觀物體）與網(wǎng)絡的一部分基元形成糾纏，這種糾纏狀態(tài)決定了物體的慣性。當物體處于靜止或勻速運動時，糾纏熵穩(wěn)定，慣性表現(xiàn)為靜態(tài)屬性；當物體加速時，糾纏熵發(fā)生變化，產(chǎn)生慣性力（即熵力）。而且這種變化的速率是光速。

該公式將慣性歸結為量子信息概念，強調(diào)了信息、糾纏和幾何在物理定律中的核心作用。

在極小的尺度（如普朗克尺度），慣性可能表現(xiàn)出離散性或量子波動，但這需要未來實驗驗證。

此推導基于理論假設，目前尚未被直接證實，但為理解慣性提供了新的視角，并與其他涌現(xiàn)理論（如熵力理論）相容。

總之，拓撲量子信息基元理論將慣性公式化為與糾纏基元數(shù)量相關的涌現(xiàn)量，從而統(tǒng)一了量子信息與經(jīng)典力學中的慣性概念。

作者簡介：靈遁者，中國獨立學者。原名王銀，陜西綏德縣人。1988年出生，現(xiàn)居西安。哲學家，藝術家，作家。代表作品《觸摸世界》《行者乾坤》《探索生命》《變化》《相觀天下》《手診面診色診大全》《筆有千鈞》《非線性波動》《見微知著》《探索宇宙》《偉大的秘密》《自卑之旅》《云淡風清》《我的世界》《牙牙學語》等。其作品樸實大膽，富有新意。

個人座右銘：生命在于運動，更在于探索。

靈遁者熱讀書籍有：科普六部曲，國學三部曲，散文小說五部曲。

科普五部曲分別為：《變化》《見微知著》《探索生命》《重構世界》《觀自在大千世界》《信息與關系》。

國學三部曲分別為：《相觀天下》《手診面診色診大觀園》《樸易天下》。

散文小說五部曲分別為：《偉大的秘密》《非線性波動》《從今往后》，《云淡風輕》《我的世界》《春風與你》。