http://www.sina.com.cn 2004年08月17日 16:18 中国《新闻周刊》



本刊记者/方玄昌冯亦斐 □黄步红



2004年7月21日，在爱尔兰首都都柏林举行的“第十七届国际广义相对论和万有引 力”大会(GR17大会)上，《时间简史》的作者、英国剑桥大学富有传奇色彩的理论物理学家 史蒂芬·霍金，向来自世界各地齐聚一堂的科学家和记者宣布，他解决了物理学中重要的一个 问题：黑洞究竟有没有破坏被其吞噬的信息。

大会上，霍金演讲了他的最 新发现，他宣告推翻了自己若干 年前建立的著名黑洞理论，并重 新讨论了信息守恒的问题。

“30年来，这个一直困扰着 我的问题终于得到解决，这真是 太好了，”霍金在演讲中这样说 道。他的有关论文将在近日发 表，他将在论文中进一步阐释他 的新理论。

黑洞不破坏因果律，不再可 能帮我们通向其它的宇宙

史蒂芬·霍金的讲话在整个 物理界掀起了轩然大波。加拿大 滑铁卢大学物理系主任罗伯特· 曼博士，与在会的其他800名物 理学家一起听取了霍金的演讲。

“听完他的讲话后，几乎无人能够理解他所说的内容，大概只有霍金自己明白这些东 西。”罗伯特·曼这样评价这场天才的演讲。它让人联想到当年“全世界只有3个人理解相对 论”的情形。

罗伯特·曼尽量用生动、浅显的语言来解释霍金理论的前后不同。

“40年前，人们开始认真思考黑洞，认为外人(黑洞外的观测者)能够获得黑洞仅有的信 息就是质量、电荷、角动量，这意味着，如果你用任何一种物质来做成黑洞，比如压碎的听 装啤酒瓶、压扁的恒星、还是其它什么，外人都无法分辨出黑洞里面到底是什么东西。”

“霍金30年前的理论认为，从量子力学的角度来考虑，黑洞能够辐射(即著名的霍金辐 射)。由于量子作用，啤酒黑洞物质、恒星黑洞物质等都开始辐射，开始蒸腾、四溢。问题在 于，霍金原先的计算显示了蒸腾完全属于热效应，这就意味着它不应该包含任何信息——即 啤酒黑洞物质和恒星黑洞物质的辐射没有任何差别。所以，当黑洞变得越来越小，最后蒸发 到没有时，就意味着已经丢失了全部信息。并且，到了变化的末端，已经无法复原那些信 息。”

这种理论从诞生之初就遇到了麻烦：它同很多科学家坚持的“信息守恒定律”互为矛 盾。这一度被人们称为“黑洞悖论”。

如同19世纪的科学家断定了能量守恒定律一样，20世纪的许多科学家提出了信息守恒一 说——假如这个说法成立，那么“信息守恒定律”无疑将成为科学界最为重要的定律，也许 比物质、能量守恒定律的意义更为深远。霍金的黑洞理论引起的激烈争执就是“信息”在黑 洞中是否能够保存、守恒。

罗伯特·曼介绍说，大多数的物理学家都认为，任何信息都不能被破坏，否则将违背因果 律，“出于对因果关系的深信不疑，在给出初始条件的情况下，物理学的工作就是通过过去 预知未来。”这意味着，如果信息被破坏了——如同霍金30年前的理论所说，未来就根本无 法通过信息来预知。

30年间霍金坚持：“信息守恒定律”在黑洞里失效。“在黑洞里，信息确实丢失了。如 果它丢失了，它会进入另外一个空间，这个空间称作婴儿宇宙，顾名思义，婴儿宇宙来自我 们的这个宇宙。”

但现在霍金宣布，他使用欧氏路线积分数学方法，证明出新的答案——信息进入黑洞之 后并未被破坏掉，“如果你进入一个黑洞，你所承载的物质和能量将被返回我们的宇宙…… 它已经被撕裂，但包含了所有你的信息，只是不再被我们轻易辨识。”

“新的理论经过进一步推测还将得到另一个结论：它意味着，黑洞不再可能帮我们通向 其它的宇宙，或者通向我们宇宙的其他角落——这是霍金以前提出来的说法。”罗伯特·曼 说。

“我很抱歉，我让科幻爱好者们失望了。”霍金在演讲中这样说。

霍金愿赌服输，胜者兴味索然

对于霍金宣告自己原先的黑洞理论“突然死亡”一事，他在剑桥大学的同事加里·吉本斯 认为，这件事的发生真是让物理学家“大跌眼镜”，“要知道霍金做学问的方式是相当戏剧 化的：他会提出一条理论，并且在它被其他更好的论证推翻之前，一直坚持到底。”

霍金如果放弃他原先的黑洞理论，还将输掉一场赌赛。这是一个相当有趣的故事。

1997年，霍金和来自加利福尼亚理工学院的两位科学家奇普·梭恩、约翰·普里斯基尔为 各自的黑洞理论设下了一场赌局：霍金和奇普·梭恩认为黑洞会将信息尽收腹中而永远不会释 放；约翰·普里斯基尔则认为黑洞具有一些不为人知的筛孔，信息将通过这些筛孔安全撤离黑 洞。胜利方将获得自己选择的一套百科全书。

普里斯基尔教授在他的个人网页上用形象、生动的语言介绍了这个赌局及其背后的深奥 理论：

“霍金原先的黑洞蒸发——消失理论是一个了不起的见识，理论物理界的很多人很多年 后才完全意识到霍金所提出的这个问题的深度。他的理论曾经在基础物理界引发了一场真正 的危机，让我们看起来不得不至少放弃一条我们所珍爱的信仰。为此，霍金还提出过激进的 建议，认为需要修改量子理论的基础。”

现在，在都柏林的会场上，霍金在这场赌局中做出了让步。

然而普里斯基尔并没有因为自己赢得赌赛而兴奋，“史蒂芬心灵的改变令我惊讶；为什 么这个新观点如此强大而令他甘愿推翻自己已经锲而不舍地坚持将近30年的立场，对于我来 说，还不清楚其中的原因。”

普里斯基尔说，这甚至令他有些许难过：在过去的这些年里，史蒂芬和他就黑洞信息之 谜有过很多讨论，他一直享受着这些讨论所带来的乐趣，并从中学到东西，即使他们在讨论 中彼此意见不和。

“我们现在真的站到了一个立场上，将来也许会发现别的可以争论的东西，但没有什么 像黑洞信息问题这样更深刻有趣了。”

不过，普里斯基尔对他赢得的战利品倒是很满意：霍金赠给他一套棒球百科全书。

仅仅是数学结论？一切依然是未知数

原先站在霍金一边的奇普·梭恩还拒绝认输。“我还需要看到更多的叙述才会让步，”但 他又补充道：“不过我觉得斯蒂芬的决定多半是正确的。”

奇普·梭恩不愿马上认输的原因很简单：他和他的打赌对手普里斯基尔都没有理解霍金的 新理论，他如果现在认输，究竟输在哪儿都不知道。

同样，普里斯基尔也还不知道自己为什么赢了。霍金在演讲中表示，他的最新计算显示 了视界(即黑洞的表面)，充满了“量子扰动”。而这恰恰和量子力学的核心理论之一、著名的 海森堡测不准原理所阐述的内容相似——这些量子扰动能够使得被黑洞吸收的信息逐渐释放 出来，这样，原先“黑洞悖论”的结就很自然地打开了。

“我并不完全同意他的新观点。我希望霍金在一个月左右后发表的论文里，能提供他在 发言中未能透露的细节。我有一种强烈的感觉，霍金的新方法，即使它被广泛地接受，也将 会留下挥之不去的关于信息是通过怎样清晰的路径而逃逸的问题。”普里斯基尔说。

参加了GR17大会的一些物理学家仍然支持史蒂芬早先的观点，对他推翻自己的说法很是 悲伤。其他物理学家则纷纷质疑霍金是否真正解决了“黑洞悖论”这个由来已久的问 题。“这还不能让我信服，”来自密尔沃基的威斯康星州大学的物理学家约翰·弗来德曼在接 受美国《科学》杂志采访时，对霍金使用的数学方法(欧氏路线积分法)提出质疑。

量子领域的理论学家有时会乐意采用这种欧氏路线积分法来解决离子和场中的问题。但 是，这种方法有时会遇到无穷极限的问题，这是大多数引力理论学家尽量避免使用这种方法 的原因。他们更愿意选择一些更加直接的数学方法，例如洛伦兹函数来计算引力问题。目 前，还没有人能够证明这两种方法最后能够获得同样的计算结果。

弗来德曼说，如若不然，那么霍金的结论至多只能是一个数学答案，而非一条普遍定 律。

尽管如此，如同罗伯特·曼所说，无论最终的结果怎样，霍金的新理论不会影响到今天中 午你将吃些什么，但是他的新思想却一定会是人类想象力的又一道美妙大餐。

Law of Conservation of Signal (Information)

信息守恒律——第四次产业革命

Eins Dein, Deng Yu*
((*清华大学附属)北京酒仙桥医院 100016)

摘要 被湮匿的“信息守恒不灭律”是 “能量守恒”（“质量守恒”）的孪生兄弟，是物理化学“归一化条件”、总状态守恒、总秩序不灭的 衍生律。信息复制时，总状态与所有子状态和的同增共减、同放共缩证明了信息拷贝时的信息状态不灭关系。自然界的物理信息、化学信 息、生物（基因）信息，社会的符号、信号、语言信息都有守恒的印记。信息守恒的关键，即与信息不守恒的区别是：信息守恒包含了“有用 和无用”、“有意义-无意义”、“存留-消失”信息两互补方的全体；而只是片面地采用了有意或有用信息的局限一面，舍弃忽略了另一 方，无意义、无用、损毁信息的，自然会有信息不守恒的文学观点出现。


21世纪是信息的社会，更是生物信息的世界----基因基础上的新信息基础理论创造发明的世纪。21世纪的科学也应从18、19世纪的动力学、蒸 汽机革命----能量、物质（能量守恒、质量守恒）社会，及20世纪爱因斯坦质量-能量大统一的质能关系、量子论、相对论时代，转向本世纪信 息新基础理论----信息守恒、语义信息学、生物基因信息学等新信息（科学）定律的创造（原创）、革命，及信息-能量-物质-时空等大统一的时 代。
对于世界三要素物质、能量、信息曾经出现过两个守恒定律，一个是爱因斯坦发现“质能关系”以前的“质量（物质）守恒律”，另一个 是“能量守恒律”，但“信息守恒”吗？

1.信息守恒的发现
以往，信息常被看成是不守恒的。此观点来自信息的复制、消亡和转化等的直觉、文科、文学非数理的感觉，并没有理论上的数理证据。而 实际上从数理角度看，既热力学或统计物理学中的“归一化条件”确有信息守恒律或者说是“状态守恒、秩序守恒”、信息不灭律[1]的前身 蕴意。也就是说信息是在“有用信息”和“无用信息”，或“存留信息”与“消失（损失）信息”间的交流转换。以前所谓的“信息不守 恒”只片面地看到了有用或存留下的信息，而忘却了“无用信息或损失被破坏了的信息”。单看哪部分信息多难守恒，若从总体看，信息是 不灭的，信息只是在“有用-无用信息”、“有意-无意信息”、“存留-消失信息”间的转换，总量不变！

1.1.信息守恒律的发现：总状态不灭（守恒）
在物理化学,热力学中最常用的”归一化条件”
∑Pi=1 1
就隐含着”状态,秩序,信息守恒关系”。1式中, Pi是状态概率, Pi=ωi/Ω.实际上就是”总状态,秩序,信息守恒或不灭”的变换式.若将1式复原(还 原),或正向推理易得
∑ni=N
或
Ω=∑ωi 2
Ωi=∑ωij, Ω=∑Ωi=∑∑ωij 2’
Ni或ωi是第i个条件下的分状态数,N或Ω是系统的总状态数, ωij是第j分(子)条件下ωi的状态数; Ωi是在i条件下的子状态数.显然,系统的总状态数是 分状态数的和,2式,2’式就是新的”状态守恒,秩序,信息不灭律的关系式”,与”能量守恒:E=∑Ei”或老的”质量守恒”关系式一样.若将2式两 边除以N就得到1式-热力学中的”归一化条件”.

1.2.熵守恒
若对2式取对数得
lgΩ=lg∑ωi
整理得
lgΩ=a∑lgωi
如果或使a=1,则我们能得到
klgΩ=∑klgωi
由热力学或统计物理中的熵Si=klgωi知
S=∑Si 3
“熵守恒或总熵不灭(不变)”.
热力学”总熵也不灭”
dS=∑dSi

1.3.信息熵不灭
信息量或信息熵
I=∑Ii=-∑PilgPi
与能量守恒式E=∑Ei一样.

1.4.信息守恒下的能量守恒
1.4.1．热力学第一定律的新关系式
由热力学第一定律
dU=TdS+dW
知热dQ=TdS是微观无序的热, dW是由微观无序粒子的(热)运动变成宏观准有序做功.如果P=ω/Ω是无序度, q=1-P=(Ω-ω)/Ω是有序度,则
1=P+q 4
我们将得到热力学第一定律或能量守恒的另一种表达式
E=PE+qE 5
其中,热Q∝PE, Q∝dS, TdS∝PdE; 功W∝qE, W∝1/dS.即在热力学第一定律和能量守恒定律中,在功和热两个(因子)方面都引入了信息(状态,秩 序)变量,使5式成为包含有两种”守恒律”的能量-信息一体化的统一公式:能量-信息守恒式.其中的PE无序产热属阳, qE有序做功属阴. 5式的 E=PE+qE蕴含着”道”的数理机制,5式中包含了现今为止人类对自然和社会认识理解的一定程度,它包含了已知的世界三要素”物质-能量-信 息”的全部,及三者间的相互”关系,规律”的大成.如能量守恒,(“物质-质量守恒!”),信息-状态-秩序守恒,质能关系,信息-能量关系,信息-物质 关系(有序生命物-生物,无序非生命物质-物理化学物质,及无生命物与有生命物间的关系--宇宙,世界图景“物-能-信有序无序间的双大循环”) 等.物理学中的”大爆炸”理论是非生命界物理性的宇宙,世界图景,不包含生物界,不是全面的包容了生物界与非生物界全体的宇宙图景,而”双 大循环说”即包容了非生命的物质-能量-信息无序(有序)物理化学世界的图景,更包含有信-能-物有序生命界的宇宙图景,及无序有序非生命的物 理化学世界与有序有生命的生物世界的三个层面宇宙观的自然平滑的联系和规律,5式也是”双大循环律”的关系式.

1.4.2.量子化热力学第一定律新诠释
显然,5式中的能量E若做量子化的替换,即可得到量子化的热力学第一定律或能量守恒式
E=P∑niεi+q∑niεi 6
dE=P(∑nidεi+∑εidni)+q(∑nidεi+∑εidni) 6’
这里,dQ∝P(∑nidεi+∑εidni),dW∝q(∑nidεi+∑εidni).新量子化的热力学第一定律6式与原教科书的dE=dU=∑εidni+∑nidεi,dQ=∑εidni?,dW=∑nidεi? 有实质性的区别.比较dQ∝P(∑nidεi+∑εidni)和dQ=∑εidni?,及dW∝q(∑nidεi+∑εidni)与dW=∑nidεi就可以看出新旧量子化热力学第一定律两者间 的差别.老式子dE=dU=∑εidni+∑nidεi,dQ=∑εidni?,dW=∑nidεi?有些牵强,dQ=∑εidni?和dW=∑nidεi?比较局限不全面,如dQ=∑εidni?强调了 dQ=∑εidni?忽视了∑nidεi;在dW=∑nidεi中强调了 dW=∑nidεi?忽略了∑εidni,并且他们在理论上和逻辑上均有漏洞.而6式6’式就完整了热Q和功 W中都包含有∑εidni和∑nidεi的全部,并且与系统的信息-状态-秩序等因子P和q联系起来,是”信能物-空时”-气,阴阳,道,量子气等的理论根基和 基础.

2.信息复制时的守恒
信息的放大与缩小，或变换与创新就象信息依附于载体一样，是伴随着信息载体的放大，缩小而放大或缩小.电子学中信号的放大，是由于能 量的增加带来的信息的放大（放大电路）.信息的压缩是编码技术与信息载体的进步创造的.信息(或知识)的创新也是仰赖信息载体:人脑,语言符 号的增加和创造,但是这新增的语言,词汇,符号和语句又是1027个字母组合(排列:英文26个字母,任取其中的1-26个字母组成的所有单词集)成的已 有单词中的一元,约10110(<<从1到无穷大>>盖莫夫)个句子组合中的一个----信息不灭(守恒).就象任何美妙的音乐, 音符,如贝多芬,莫扎特,舒伯 特等的音乐创作都出自简单的1,2,3,4,5,6,7及有数的音乐符号的制造排列组合集中之一员,其总状态数-秩序-信息是守恒不灭的.爱因斯坦的质能 关系式,相对论公式等也是所有可能的数理关系式集合中的一个,都是一种”(新)发现”,不是总状态,总信息之外的新东西.是头脑信息载体,及科 学交流媒介(杂志,论文.信息载体)的变换与新发现(创新).但是如果只想倚靠”守株待兔”式的从子词,语句的排列组合中寻找创新成果的话,这种 可能性又是太低太低,时间又是远远不够,就是”愚公”来了也闲寿命太短,子孙太少,理论上几乎不可能从排列组合的笨方法中上,有科技,音乐, 文学,语言的伟大发现和创造.伟大的发现只有借助爱因斯坦”演绎”的优化的智慧才能走出混(沌)途,踏上(独创)捷径.
信息的创造或发明(信息,知识的增加,创新),一方面它随物质(物体,物件)和能量的创生而创生,基本符合物质-能量的不灭守恒,是物质-能量的一种 变换,转化-新东西,以前没有的发明创造(不是发现);另一方面,它又扩大了信息的总状态集,秩序集外延,在新的状态集或外延下,该信息的新发明 还是总状态,秩序中的一员--信息,状态,秩序守恒.

当信息复制时，可证明信息守恒的成立
由于
∑ni=N
或
Ω=∑ωi
当拷贝M次时，在第i种条件下ni 被复制M次，而ni的母体基准总状态数N也被隐匿的复制M次，拷贝M次后的系统的状态数为
Mn1 + Mn2+ Mn3+…+Mni+…+MnL
=M∑ni
=MN
故
M∑ni= M N 7
即信息或状态在复制时依然守恒
同样，对信息量、信息熵，拷贝M次后有
-(M(P1lgP1)+ M(P2lgP2)+ M(P3lgP3)+…+M(PilgPi)+…+ M(PLlgPL))
=-(M∑PilgPi)
=MI
即拷贝复制时，信息或总状态依然守恒。
MI= M∑Ii=- M∑PilgPi 8

3.物理信息的守恒
物理信息的守恒。由热力学和统计物理学中的归一化条件
∑Pi=1
知Pi=ωi/Ω，其中，Ω是系统的总状态数，ωi是第i个条件下的子分状态数，Pi是状态概率（或频率）, 因此，可以得到
Ω=∑ωi
显然，2式是“状态守恒关系”。由2式还可推出统计熵Si=klgωi知
S=∑Si
"熵守恒或总熵不灭"，热力学的"总熵也不灭"dS=∑dSi。总信息量或信息熵
I=∑Ii=-∑PilgPi
与能量守恒式E=∑Ei，及“质量守恒”一样－信息守恒，既物理信息守恒、不灭。
物理学的状态或信息是指事物、事件的物理属性或状态的标记量。如有N个粒子或事件的系统其总的可能出现或存在的状态数由排列组合可 得，如为Ωh，而在第i个条件下的分状态数是ωi，则第i个条件下事件的（分、子）概率或信息量是Pi=ωi/Ωh，-PilgPi。单独看它们--这些正用的状态 或信息（子状态）肯定不守恒，若把这i条件之外的状态和信息也考虑进去，如第j或1，2，3，...，n条件下的ωj，肯定有∑ωj=Ωh-ωi，或由归一化条 件1式得Pi=1-∑Pj，物理信息守恒。也就是说原来的“信息不守恒？”将隐含或丢失的信息或状态忽略了，造成了人为的“信息不守恒？”。 实际上总的物理信息（状态）是不灭的，只是从一种或一些状态（如有序、有用的状态或信息）转换变成为其他的另一些状态信息（无序、无用 （没用）的状态）--丢失了。

4.化学信息的守恒
化学信息守恒。化学信息是化学属性或化学事件状态的标志量。其化学系统可能存在的总状态数也可是Ωc，第i个条件下的分状态数是ωi，则可 以有类似上述物理信息守恒的1-4式的众多关系，使化学信息守恒律成立。对于可进化发展的化学反应的开放、发散、创造性的系统，如分子 进化、化学进化（生命起源）等其状态数是逐渐渐增的，达到极大（甚至无穷？类似物质质量，能量的最大上限，有限？还是无限？质量、能 量有限但很大，其排列组合的状态数可能极大，甚至无穷大∞）。对于有限封闭、闭合或有限开放、发散的系统1-4式肯定成立，常用。对于无 限、发散、开放的系统，Ω→∞，按无穷大数学处理1-4式，也能得到许多有用的关系。

5.生物信息的守恒
生物信息守恒。生物学中重要的生物信息特别是遗传信息DNA和RNA。在某些条件下DNA和RNA，及四种核苷酸的总的排列组合的机会，状 态数是ΩB，其状态守恒、熵守恒、信息守恒式，归一化条件与1-4式一样。对于总的生态圈的总遗传信息（状态）量是守恒不灭的。在遗传信 息之外还有生物体的化学、物理、物理化学、生化、生物社会信息，及对应的语义信息，如20余种基本氨基酸，糖，脂等组合成的复杂生命 体，其化学、生化信息、化学物理信息（状态）等的排列组合数，概率、频度数、熵、信息量等都可推出。其总状态数、总信息量等是不灭， 守恒的。分状态数、子信息是变化的，给人的假象是可灭、不守恒的，而实际上其总量是守恒不灭的。即生物信息守恒，化学物理信息守 恒。

6.符号信息的不灭
符号信息守恒。信息论的前身或起源是信号、符号、语言等，“信息的不守恒？”的论断也是来自语言符号信息的非数量化的文学错觉，不 是最早科学定量的仙侬信息论的观点，当时一直也没有见到“信息不守恒？”的科学化数理的量化依据或证明，故总难免使我们对此“（信 息不守恒）定律（定论）？”产生疑问？通过对热力学、统计物理的探索，发现“总”信息是“守恒不灭”的。从历史悠久的“归一化条 件”1式，自然会得出不证自明的公理：信息守恒律，2-4式。过去认为的信息不守恒，比如说信息在磁盘（介质、载体）上的复制，表面看信 息增加了，甚至可以是无限的增加，但是这所谓“增加”的状态（信息）也没有跑出总的系统状态排列组合大数范围之外（见前述的信息拷贝 时总状态-信息守恒的证明7，8式），复制的信息还只是其总信息组员中的一种：子信息。再比如信息的消失，是从有用，有意义、有效的信 息毁坏丢失成没法用或失效、无序、无意义、无效的信息，被人们忽略形成偏意，但是总信息量Ω≡∑ωe+∑ωn没变，守恒不灭。旧有的“信 息不守恒”显然是“信息不全（面），信息丢失”和丢失的信息被忽略所致。其本身就是信息的缺失、损益，是人为造成的“信息不守恒”假象 的原因。

再看语言符号的排列组合，如英文的26个字母按照1，2，3，...，N个字母组成一个单词可以有许多种Ω，若再按英文的组词规则元音辅音的交替 就可以筛去很多∑ωj，再把有意义的词留下只剩∑ωi，显然Ω=∑ωi+∑ωj，字符信息不灭。若再将字词组成句子，再将句子组成段落，再将段落 组成文章，其总状态数很大，若只考虑有意义、有用的词、句、段、文。当该词或句、段、文毁坏丢失时（又不把它归入丢失信息集），诈一 看信息似乎是减少、丢失不守恒了，但若把丢失的信息也考虑在内，信息（状态）又回来了，信息没有消灭，符号或语言的“总”信息是守恒 的！即使丢失的语言符号拣不回来，也无妨。就象能量守恒一样。

7.社会信息的不灭
社会（经济）信息守恒。同理，社会的总状态（母状态）数必然等于各分状态（子状态）数之和Ω=∑ωi，不管它是大到∞还是小达到0，社会信息 守恒，经济信息不灭。所谓的不守恒是因为信息收集的不全。

8.信息-能量-物质不灭的讨论——第三次产业革命
8.1.信息-能量-质量关系
信息守恒与能量守恒、“质量守恒”的比较。通常，信息是由信息载体---物质和能量携载的。信息不同于物质，不同于能量，但又离不开他 们。信息是附带和伴随在物质、能量上的空间，时间特征、属性、状态等的标记，标示量。其种类和数量有可能小于他们两者，更多的时候 要远大于他们，比如质量、方向、速度、体积大小,三维结构+组分(次序排列组合),四维动态(动画片)等的示性示量数等。信息的采取及量的大 小与它的需求层次有关，有时粗些少些，有时细些多些，有限度之分。同物质、能量一样。物质、能量有大小之分。有限层面的物质、能 量，其质量、能量大小有限，其特征、性质、属性、状态等也就有限。那么，伴随和附带在物质、能量上信息也就有数（有限）。能量都守 恒，则信息也守恒（传递律：若E=C，且aI=C，则E=C=aI，E=aI）。从质能关系和“质量守恒”也能得到类似结果。

8.2.信息与载体关系：正向不平蘅关系
符号信息也一样，记录在载体介质上的符号信息，其复制时，必然有媒体介质（记忆材料）的参与和投入，这是物质质量和能量的相应（响 应）增加或改变，而不光是信息独立、孤立的增加，必然伴随着物质和能量的连锁增加变化，显示，三者总量不灭守恒。如果介质与介质上 的信息损失了，比如烧坏了，有用的信息丢失变成混乱无用信息，载体的物质、能量被转换成无用材料（质量、能量转移，还守恒），三者还 是没灭----没有彻底消失，只是转变成其它的东西。信息量与载体量正变、反变均可，等价、非等价共存，线性、非线性共生，多是不平衡。

8.3.信息守恒的应用和价值——第三次产业革命
由信息守恒律和能量守恒律及质量守恒、质能关系，还可以推出信息-能量关系：E=PE+qE。该式有较大的实用价值，如提高有序能qE，即提 高有序（信息）度q→1，则无序混乱度P→0（P+q=1），能量可全部做有用功，热机效率最高等于η= q/（P+ q）=1=100%[2，3]。

8.3.1.传统低效率热机的理论最大极限1/3
传统热机由于微观分子——粒子的运动是随机任意的，统计上，可以归结为相互垂直的X，Y，Z三个方向的运动（平均）。则在每个方向上的 合力或能量，只是总量的1/3。如Ex’=（1/3）E，E=Ex’+Ey’+Ez’, Ex’=Ey’=Ez’=(1/3)E，即最多只能有1/3，或<<33.33%的极限能量可以做 宏观有用功，另2/3的能量，变成无序的热浪费掉了。这也是陶瓷发动机的效率不能提高的根本原因——不能减少微观粒子无序运动的发生， 等热已经产生了，再靠陶瓷绝热已经无用，晚了。实用中的发动机效率也就1/4，<25%，如汽车等。

8.3.2.热机效率趋向100%的微观有序发动机——第三次产业革命
若当发动机中微观粒子的运动有序q=1，如都指向X轴方向，则Y，Z方向上的能量Ey=Ez=0。Ex= Ex+Ey+Ez=3Ex’=3[(1/3)E]=E，全部能量都可宏 观100%做功，热机效率η=1=100%[2，3]。能量都做有序功了，没有微观无序运动，也就无废热浪费，真正的未来节能非热发动机——第三次 产业革命。

8.3.3.信息-物质关系
信息-物质关系：M=P'M+q'M,特别是信息或记忆物质，基因组、基因图谱信息学、公理化的生物信息论的新基础理论的崛起。


参考文献
邓宇.生物-非生物界的信息守恒律与双大超循环世界图景,数理医药学杂志,13(2000),88-89.
2.?邓宇,邓海,热效率趋向100%的能量利用新途径:I.从无序到有序,中国工程热物理学 会学术年会汇编,1994,10.
3.邓宇,邓海,热效率趋向100%的能量利用新途径:II.量子化内能的分解,中国工程热物 理学会学术年会汇编,1994,10.
www.oridream.com

第二篇东西因为大量混淆一些词（比如信息，守恒，有用，etc）的物理上的特意与日常生活中的常意，以至陷入伪科学的泥潭(p.s.,我看到最后发现他是想证明第二类永动机的存在)

守恒律在物理上具有严格的数学特征，这不是表现在某种可加性(so called "additivity")--比如一个体系的能量等于它的各个子系统的能量。可加性是一个very loose的特征。举例来说，两个独立事件同时发生的总几率P等于它们各自的几率P1, P2的乘积: P=P1.P2，为了获得某种形式上的可加性，我就新定义一个量S=log(P)，这样S=S1+S2。（实际上这就是为什么熵在统计物理中被定义成对数形式的原因。）这样做的好处部分在于，乘积是非线性的，但和是线性的，线性问题在数学上比较好处理(嘿嘿现在所谓非线性科学很火爆)

守恒律是什么呢？看看伟大的Noether Theorem怎么说的吧:

Quote:

To every symmetry, there corresponds a conservation law and vice versa.

也就是说，守恒律必须和自然界中存在的对称性（在数学上表现为一种相应的变换)是一一对应的。所谓对称，从某种意义上说就是不可区分：比如，平移对称指体系在平移操作前后不可区分。具体说来，能量守恒是时间平移对称性（此刻与彼刻不可区分）的结果，动量守恒是空间平移对称性（次处与彼处不可区分）的结果，电荷守恒是量子场论中规范对称的结果，等等。

至于所谓归一化条件，和守恒律没有任何关系，它只是为了简化物理公式，否则所有的公式里都要出现一些任意常数，很不方便--虽然在最后有意义的结果中这些常数实际上会相互抵消。其实这就好比“总概率是一“是一个约定，“所有概率都小于1“是在这个约定的特定语境下才能具有具体的确实的意义的，但“这件事情的概率”和“那件事情的概率”的比--相对概率--与总概率被约定为1还是100是没有关系的。

每次看到民科的文章，我都想起Landau的那个故事。据说有一次一个民科写了篇文章让Landau修改，结果Landau回信说，你的文章我没法改，因为我找不到一个正确的观念下手

最后，发现这个作者一个陋习：自我引用

喀喀，偶扔砖就是想引出大头的玉。精彩精彩！

更神奇的是，偶在读一篇法学论文时看到作者试图用信息守恒律来说明一个法律概念：

Quote:

我们要把建筑物区分所有权纳入物权法，需要对其作物权定义。“我们要把一个概念传达给一个原来不了解这个概念的 人，我们也需要应用定义。”（金岳霖主编《形式逻辑》第44页。人民出版社1979年第一版。）

定义就是揭示事物的特有属性（固有属性或本质属性）的逻辑方法。（同上第42页）

面对物权法逻辑体系，众多法学家给出不同的建筑物区分所有权定义。各家用语，简繁有别，权利内涵，众说不同。

是否能找到一种评价观，从逻辑上可以对各家建筑物区分所有权定义的固有属性或本质属性给以客观的评价？

评论要点，就是看定义的概念是否“所欲描述之对象的特征，已经被穷尽的列举。”（黄茂荣：《法学方法与现代民法》，中国政法大学出版社2001年版，第39页）

所谓未穷尽的列举，就是所欲描述之对象的特征例举不周全而有遗漏。

建筑物区分所有权定义所欲描述之对象的特征是否已经被穷尽的列举，需要一个非主观的观察和衡量方法。

衡量方法，借用经典物理学的质量守恒定律。在任何与周围隔绝的物质系统中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终 保持不变。不过，在本文法学语言环境中，质量守恒定律不适当。

质量守恒定律在量子力学中表现为，任何物理演化过程应该满足因果律：信息是守恒的，即信息不可丢失，称为信息守恒 律。

信息守恒律这个观点，比较适合本文的语言环境。本文评价各种建筑物区分所有权定义的方法，采用信息守恒律观点。意 即，新生的建筑物，根据《城市房地产管理法》第六十条第一、第二款经初始登记取得土地使用权证和房屋所有权证。新生房 地产权区分销售后产生数个建筑物区分所有权。新生房地产权登记信息与区分销售后的数个建筑物区分所有权登记信息，其总 信息量始终保持不变。

如果区分销售后的数个建筑物区分所有权登记信息不等于新生房地产权初始登记信息，总信息量前后不能始终保持不变， 称为信息不守恒。

信息不守恒，不会出现区分销售后的数个建筑物区分所有权登记信息多于新生房地产权初始登记信息。可能会出现，区分 销售后的数个建筑物区分所有权登记信息少于新生房地产权初始登记信息。

建筑物区分所有权的登记方式和登记信息，其法源，逻辑上应当来自建筑物区分所有权定义内涵概念。建筑物区分所有权 定义，就是要向房地产行政管理机关传达建筑物区分所有权权属登记方式和登记信息内容。



引自：范亮：《对建筑物区分所有权的法学思维》

看起来好像深不可测，融了逻辑、法律、物理于一炉，但无论叫逻辑学家、法学家、还是物理学家来看，都觉得作者近乎梦呓。
伪自然科学正在和伪社会科学勾结起来，这是个滑稽的动向。