信息并非物理存在:可能性空间、擦除与未实现替代方案的结构

“信息即物理”这一口号由罗尔夫·兰道尔提出,并通过量子信息论和黑洞热力学得以发展,在现代物理学中已近乎公理地位。然而,信息的本体论地位却出人意料地缺乏审视:大多数讨论要么将信息还原为能量的一种形式,要么将其视为纯粹的数学对象。本文提出了第三种立场。笔者主张,信息既非物理实体,亦非自由漂浮的抽象概念,而是\emph{物理可实现替代方案的结构}——即一个物理系统凭借其可及的可能性空间所实例化的反事实结构。基于香农的组合定义、兰道尔原理、不可克隆定理以及黑洞信息悖论,笔者表明,任何物理事件的信息内容皆由\emph{本可能发生}但实际未发生的结果集合构成。这一反事实解读消解了若干长期存在的困惑:它解释了为何擦除信息会耗散热能而信息本身并非“物质”,为何量子叠加在信息论上比任何经典混合态更丰富,以及为何黑洞中的信息损失在物理上具有超越单纯记账的意义。该观点立足于结构实在论框架,但偏离了标准结构实在论,将相关结构定位于模态关系而非纯粹的实际关系。最后,笔者勾勒了这一观点对量子力学基础、量子引力以及更广泛的科学本体论的启示。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-13 05:19

量科快讯