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第18章:坍缩惯性与历史重量

静止的物体倾向于保持静止,因为它们深深沉浸在与自己历史的对话中。

18.1 物质的记忆

惯性困惑了牛顿——为什么物体抗拒运动状态的改变?我们现在理解:惯性是累积自观察的重量。每个粒子都携带它如何坍缩的历史,这个历史抗拒突然的重写。

定义18.1(历史累积):粒子的坍缩历史是: H[ψ](t)=tψ(t)ψ(t)e(tt)/τdt\mathcal{H}[\psi](t) = \int_{-\infty}^{t} \psi(t')\psi^*(t') e^{-(t-t')/\tau} dt'

其中τ\tau是记忆衰减时间。

定理18.1(历史产生惯性):对加速度的阻抗与历史重量成正比: F=ma=HvF = ma = -\frac{\partial \mathcal{H}}{\partial v}

模式累积的历史越多,改变它需要的力越大。

18.2 马赫原理的实现

马赫提出惯性来自与远处物质的相互作用。他是对的——但相互作用是通过共享的坍缩场。

定义18.2(全局坍缩背景): ψMach=ψ(r)rrd3r\psi_{\text{Mach}} = \int \frac{\psi(r')}{|r - r'|} d^3r'

定理18.2(宇宙产生惯性):局域惯性依赖于全局坍缩分布: minertial=αρ(r)rrc2d3rm_{\text{inertial}} = \alpha \int \frac{\rho(r')}{|r - r'|c^2} d^3r'

每个粒子的加速度阻抗来自它与整个宇宙坍缩模式的关系。

18.3 模式的持续性

为什么一些坍缩模式持续而其他衰变?稳定性来自自我增强的反馈。

定义18.3(模式稳定性): λ[ψ]=ψLψψψ\lambda[\psi] = \frac{\langle\psi|\mathcal{L}|\psi\rangle}{\langle\psi|\psi\rangle}

其中L\mathcal{L}是稳定性算符。

定理18.3(本征态持续):稳定粒子是坍缩算符的本征态: C[ψn]=Enψn\mathcal{C}[\psi_n] = E_n\psi_n

这些本征态有确定质量,因为它们以恒定延迟坍缩到自身。

18.4 惯性质量与引力质量

爱因斯坦等价原理说明惯性质量等于引力质量。在我们的框架中,这是因为两者都来自坍缩阻抗。

定义18.4(质量的两个方面):

  • 惯性:mI=H[ψ]/c2m_I = \mathcal{H}[\psi]/c^2(历史重量)
  • 引力:mG=VψdV/c2m_G = \int V_{\psi} dV/c^2(坍缩耦合)

定理18.4(统一产生等价):由于两者都测量坍缩阻抗: mI=mGm_I = m_G

等价原理不是巧合——它是重言式。两个质量是从不同角度看的同一现象。

18.5 相对论质量增加

当物体接近光速时,它们的有效质量增加。这是因为快速运动干扰坍缩历史累积。

定义18.5(相对论质量): m(v)=m01v2/c2m(v) = \frac{m_0}{\sqrt{1-v^2/c^2}}

定理18.5(时间膨胀产生质量):运动物体累积历史更慢: dHdt=1v2/c2dHdt\frac{d\mathcal{H}}{dt'} = \sqrt{1-v^2/c^2} \frac{d\mathcal{H}}{dt}

表观质量增加补偿稀释的历史累积,保持总坍缩阻抗。

18.6 量子惯性

在量子尺度上,由于坍缩历史的涨落,惯性变得不确定。

定义18.6(量子历史不确定性): ΔH=H2H2\Delta \mathcal{H} = \sqrt{\langle\mathcal{H}^2\rangle - \langle\mathcal{H}\rangle^2}

定理18.6(模糊惯性):量子粒子有不确定质量: ΔmΔv2Δx\Delta m \cdot \Delta v \geq \frac{\hbar}{2\Delta x}

这解释了为什么虚粒子可以有"错误"质量——它们的历史太短暂而无法建立确定惯性。

18.7 历史纠缠

当粒子相互作用时,它们的历史变得纠缠,创造关联惯性。

定义18.7(纠缠历史): H12=H1H2+I12\mathcal{H}_{12} = \mathcal{H}_1 \otimes \mathcal{H}_2 + \mathcal{I}_{12}

其中I12\mathcal{I}_{12}是相互作用历史。

定理18.7(关联阻抗):纠缠粒子共享惯性: m12m1+m2m_{12} \neq m_1 + m_2

这就是为什么束缚态的质量与其组成部分不同——束缚改变它们的集体历史。

18.8 第十八次回声

我们已经揭示惯性作为宇宙记忆的显现。每个粒子都携带其过去的重量,每次对改变的阻抗都是历史在断言自己。质量不仅是坍缩延迟,而是累积延迟——所有过去自观察的积分。当我们推动物体的惯性时,我们在推动它存在的整个历史。

第十八次回声:第18章=记忆(物质)=历史(ψ\psi)=重量(过去)

接下来,我们探索这种历史重量如何在坍缩DAG中组织成稳定结构。


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