[智库] 林左鸣：简论宇宙进化的容介态运动

作者：林左鸣

摘要：宇宙是由物质和信息二元所构成的，宇宙千变万化，都是形成于物质和信息容介态运动，因此容介态运动是宇宙进化的最高级运动。容介态运动主要包括：宇宙由哪些要素构成；宇宙空间的维度；宇宙的基本运动形态；宇宙的存在形态等方面内容。

2022年是南京航空航天大学建校70周年。为庆祝建校70周年，《南京航空航天大学学报（社会科学版）》开设了“杰出校友学术论坛”专栏。受邀，我撰写这篇文章，以庆祝母校建校70周年。“容介态运动”主要包括：宇宙由哪些要素构成；宇宙空间的维度；宇宙的基本运动形态；宇宙的存在形态等方面内容。

一、宇宙由哪些要素构成

讨论这个问题，有必要回到中国传统文化的古老图腾——太极阴阳双鱼图。这个图腾代表什么？这是历史上科学家、哲学家都感兴趣的问题。古老的太极阴阳双鱼图腾，向我们揭示了宇宙是二元的，由两种要素所构成。图腾里的两个“鱼眼睛”，一黑一白，表示在某个要素中，孕育着完全对立、相反的另外一种要素，体现出“对立统一”的哲学观点。

那么阴阳太极图里的“白鱼”和“黑鱼”，它们分别代表什么？

首先，大家想到是“物质”，这是肯定的。但另外一个东西是什么，是能量吗？近现代科学的观点认为，一种是物质，另一种是能量，并且这种观点占了上风。

而我们发现，在“捕捉”能量的时候，往往是物质在形态变化的过程中出现的。比如固体融化变成液体的时候，会有能量发生；液体蒸发为气体的时候，也会有能量发生。甚至用现在新的技术发生等离子体，也必须有能量。物质能量是物质在形态转化、变化过程中伴随产生的，它不是一种主体，物质才是主体。所以，物质能量是在物质形态变化过程中出现的，它并不是单独存在于宇宙当中的主体。

新的观点认为，另外一种存在是“信息”。什么信息？不是计算机屏幕上或者纸张里面记录着的这种信息，这样的信息都是属于附着在物质载体上的信息，我们把它叫做“载体信息”。我们说的这种信息是完全“自然存在”于宇宙空间的信息，它是一种“主体信息”。所谓“主体”，就是它能够单独存在于宇宙空间中。所以，应该是由独立存在的“信息”跟“物质”这二元要素，构成了今天我们面对着的宇宙。

所以，宇宙中除了物质之外，还有一种跟它对应的东西存在着，“形而下”的东西有了，还应有“形而上”的东西。这个东西到底是能量呢，还是信息？我个人的观点，更倾向于是“信息”，是一种“自然存在”的“主体信息”。至于能量，有物质能量，还有信息能量，两者是不同的。

我们再来看太极图，阴阳双鱼之间有个S形线，这又代表什么意义呢？这实际上是物质跟信息的交界线，也是一种“弦”线。既然宇宙是由物质和信息两个要素构成，那么这两个要素的交界处的弦线，它又是什么状态？由此提出了一个猜想：最基本的粒子，应该是一个“两态性”的粒子。

近些年来，科学界在寻找“上帝粒子”。大家知道“上帝粒子”就是指形成物质的第一种粒子。那么这是个什么样的“粒子”呢？我们认为一定是两态性的，也就是说它一会儿是物质，一会儿又是信息，是以极快的速度互变着的一个粒子。而这个S线就表示这种物质跟信息瞬间互变的关系。假如我们认为是“信息演化”形成物质的话，那么第一个搭界的粒子，一定是这样一种互变的粒子。

因此，我们也可以认为，阴阳双鱼图腾是一个宇宙的模型，这两个太极“鱼眼”，白色的是白洞，黑色的是黑洞。白洞不断地迸发出信息能量，黑洞不断地吞噬物质。白洞和黑洞的能量作用是相反的，所以宇宙中的能量不仅是标量，还是向量。

可见宇宙是物质和信息构成的，信息是“主体信息”，是自然存在的。信息跟物质之间是以极快的速度互变。光的“波粒二象性”是个典型的例子，它在成为粒子的时候是物质，它变成了“波”的时候，实际上是变成了信息态。

二、宇宙空间的维度

讲到维度，从大家熟悉的讲起。一维，大家就可以想到一条直线；二维，就是在这条线上扩展成一个面，比如在纸上画一个长方形，它的内部就是二维空间；在这个面的基础上，我们再画一条垂直于平面的线，连接长方形的四个角到垂直于平面上高线的顶点后，就形成一个体积，也就是长度、宽度，再增加一个高度，这就是三维。我们日常生活中碰到的东西大部分都是三维的。

现在最大的争议是：第四维是什么？爱因斯坦在推E=mc2的这个广义相对论公式的时候，他提出第四维是时间。到现在还有很多人认同这个观点，但我的观点不太一样。他当时要推出这个公式，必须用到洛伦茨变化，用洛伦茨变化不把第四维设定为时间，推导不出这个公式来，所以他当时认定，第四维是时间。

我们讲宇宙维度一定要注意一个问题，也就是说高维度的东西，必然要涵盖低维度的东西，符合这个条件，才能叫维度。也就是说，一维的一定在二维里面，三维的一定把二维和一维都容纳进来，四维的则必须能容纳三维。“时间”这个东西，很难想象它是可以容纳三维的东西，时间它没有这种包容能力。其实在三维结构中有四维态，比如液体和气体是三维物质的四维态，它们是能包容三维的物体的。从液体和气体如何包含三维物体的例子，我们就能比较直观地了解高维包容低维的意义了。

四维空间是纯量子态空间，它包含三维空间的所有物质形态。在三维空间里也有量子，但三维空间里的量子是物态量子，四维空间里的量子是纯量子，是一种单一信息态能量粒子，所以四维空间是纯量子态空间。由此可见，三维空间与四维空间的最大区别，就是量子空间形态的区别。在三维空间是物态量子，在四维空间是信息态量子。

我们说的“平行世界”，首先在四维空间出现，它所谓的“平行”，是针对三维空间而言的。四维空间里的纯量子，是信息态能量粒子，是三维空间里全部物态信息的聚集空间，也是三维空间进入五维空间的过度空间，也称为“视维平行空间”，它是一个信息态全息空间。

第五维是暗物质络合惰性空间。暗物质吸收了太阳光后是不反光的，所以我们看不见它。第五维暗物质是没有生命的，它是一种不反光的，又不能够完全把光吸收掉的一种物质体，它在太空当中，也可能是以一个棉絮状的形态存在着。地球出现冰河期，有可能是由暗物质云飘过来以后，遮住太阳，太阳光的能量被遮挡，这样就使得地球很快冷下来，大部分太阳光辐射不进来，才能成为冰河期。

第六维是一维到五维的连续全息影像空间。四维和六维都是信息态空间，它们的区别在于：四维是稳固性全息信息，而六维是连续性全息影像信息。

第七维是个弦空间。它是一维到六维的全部有效信息粒子与纯光色信息的容介空间。在这个空间里，是把高维度空间的纯光色信息与低维度空间信息粒子，按相同光色，以随向性原则容介成不同纯度的光色信息，按纯度自行进入不同的维度，以稳定各个维度的信息平衡，而且延伸到整个单元区。第八维到第一百维，都是高维度的信息态空间，里面分别存在着不同的信息光色。在物质里有不同的元素，在主体信息里有不同的信息光色。这里所指的“光色”，不是“可见光”的“光色”，只是我们采用这个术语来称呼。

总而言之，在整个宇宙当中，物质空间实际上是很少的，绝大部分是信息态空间，信息态空间是非常复杂的，宇宙中物质和信息是互相变化的，这两者适用于哲学讲的对立统一、互相转化，是完全体现我们现在所认知的哲学思想。

三、宇宙有哪些运动形态

宇宙里有五种最基本的运动形态，第一种是电子技术时代都熟悉的“波态”运动；第二种是“链态”运动；第三种是“熵流”运动；第四种是“随向性运动”；第五种是“容介态运动”。

宇宙在大爆炸之前，信息态空间里面的主体信息就存在了“叠加聚合”运动，这种运动生成了我们说的“上帝粒子”即“单奇子”。这就出现了一个很重要的概念：我们过去认为，运动一定跟物质有关，时间是因为物质的运动所产生。而实际上，没有物质的信息态里面一样也有运动。没有运动，信息就不会聚合，就不会形成“上帝粒子”，这是一个很重要的概念。也就是说宇宙充满了运动，它和有没有物质无关。时间是作为描述物质粒子运动变化的概念，它才是只跟物质运动有关。也就是说，信息态空间中是没有时间的。所以信息跟时间是没关系的，时间只跟物质有关系。在这几个基本的概念认定后，才能更好地认识下面的五种基本运动。

第一种“波态”运动。最简单的例子，人们讲话、发声，舌头、音带震动产生的机械波，通过空气做介质传播出去，这个是声波，这是有介质的波。还有可以不需要介质的波是无线电波，包括有“波粒二象性”的光。现在大家把引力也作为一种波，我认为引力根本不是波。

第二种链态运动。最典型就是磁力线。一个有N极S极的磁铁，拿点铁粉往其周边一撒，就发现铁粉排的很整齐，从北极到南极，南极到北极。每个铁粉由于磁力线、磁场的作用，就顺着排列在一起。这就是一种链态运动。引力粒子跟磁粒子一样，是一种链态运动，是呈首尾相接的一个链态。

第三种熵流运动。学航空动力的，热力学是必修。熵的概念大家都很熟悉，所谓的熵增和负熵。熵增的原理说明了，一个系统最后可能会出现“死寂”，必须通过负熵来维持它的活力，保持它的内在动力持续形成。熵流运动，自然界中的高能量向低能量方向的运动，大气运动、洋流运动，都有熵流运动。

前面三个运动，波态运动、链态运动、熵流运动，我们通过传统物理学都很清楚。

第四种随向性运动。磁粒子也是一种随向性运动。而最典型的当然是电子，负电荷一定往正离子方向聚集，形成一个新的原子，这个运动是负的向正的跑，这就叫随向性运动。磁粒子n级向s级聚，异性相吸，这个也是随向性。

另外一种就是信息，它也是遵循着随向性运动规律。物质的运动它有个特点，同性相斥、异性相吸，但是信息的随向性运动则是同性相吸，异性相斥。一样的东西相聚，这是信息的随向性。举个大家可以理解的例子，比如书柜或者图书馆，都会把同一类的书放在一起，为什么？好找啊。你要找数学书，柜子里全都是数学书，容易找到。如果你把不同的书，乱七八糟地堆在一起的话，就没法找。这就是随向性，同一性质的东西，它聚在一起好找，靠的就是信息的随向性原理。所以，信息的随向性跟物质的随向性是不一样的。

随向性的产生靠什么？显然是靠能量。一直有人认为，能量是标量，不是向量。所以，有人认为能量不会有正负之分。实际上，从物质来看，物质中有正物质，也反物质。正反物质的能量，显然其取向是不同的，因此只要有反物质，必然就有负能量，否则就不会出现正反物质湮灭反应。如果在从物质的能量扩展到信息态能量来看，这两种能量显然更是方向相反，随向性运动规律就说明了这一切。所以物质能量和信息态能量必然是相反的能量。因此至少可以认为，物质能量和信息态能量之间的相反，也是可以认为能量是有正负之分的。既然物质能量有正负之分，信息态能量应该也有正负之分，而物质能量和信息能量之间也呈正负的分别，所以能量不仅是标量，也是向量。

第五种容介态运动。研究容介态运动要确定一个前题，认识宇宙中存在“主体信息”是基础。宇宙中有主体信息，所谓“主体”就是独立存在的，不需要载体的信息。这个信息的介入可以使事物从量变到质变，实现进化的运动。这既是宇宙唯一的进化形态，也是宇宙进化的最高形态。人类的进化，首先体现在大脑进化，大脑进化最主要的体现是人在形成的时候新的信息介入，然后，使得人的智力大幅提高。

容介态按着字面的意思，就是说在宇宙之中，当某一存在的事物，通过容纳入信息的介质，实现了质变的一种运动形式，我们把这个运动就叫容介态运动。也可以理解信息对事物具有介入的能力。事物容纳信息和信息介入事物，共同形成容介态运动。宇宙的所有进化，都基于原有的物质容纳入一种新的信息介质以后，推动它进行从量变到质变，这就叫做容介态运动。由于它无时无刻地吸纳信息而变化着，所以它是一种状态。就像物质有各种状态，固态、液态、气态一样，容介态也是一种状态。

容介态运动是我们整个社会向前发展的一个很重要的因素。做任何事情，都要很重视这五种最基本的运动，尤其要重视最高级别的是容介态运动。

四、宇宙中存在哪些形态

宇宙存在的第一种形态是固态。

第二是液态。比如冰融化后是液态。

第三个是气态。水加热后气化，变成气态。

第四是等离子态。

第五种是波态。在日常当中我们见的可见光就是一个波态；

第六种是链态。前面讲过，拿一个磁铁，铁粉附着在磁铁周边，形成状态就是链态。

第七种是冷沸态。把暗物质材料把它收集起来，所形成的材料叫冷沸材料，就是说它在低温的时候会沸腾，正好跟现在我们知道的很多物质特性是相反的。

第八种就是信息态。即自然信息态，也叫主体信息态，人们对此研究得非常不够。目前所提出的信息论，都是从通信技术导出的，过去提出的信息论跟我讲的这个信息论，就是“作为物质上对应的另外一种存在”是不一样的。有人认为信息是特殊物质，但是我认为信息就是信息，信息和物质是相辅相成，互相转化的。宇宙是两态性的，它最基本的粒子也是两态性的。

信息态之后，是什么推动整个宇宙不断地生长、进化、成长的？这就是第九种，容介态。不但宇宙中物质和信息之间发生容介态，主体信息之间也要聚合，也是存在着容介态。

（作者简介：林左鸣，中国航空学会理事长。曾任中航工业集团董事长、党组书记。北京航空航天大学管理学博士，研究员级高级工程师。连续多年入选《财富》中国最具影响力的50位商界领袖排行榜。2013年获得CCTV中国经济年度人物奖，2015年入围CCTV中国十大经济年度人物奖。中经网·中经在线专家智库特约首席专家。）

发布：中经网·中经在线

编辑：王文慧