信息几何新范式：时间或源于宇宙的不可逆信息烙印

当代物理学正面临一个核心挑战，即如何调和描述宏观引力的广义相对论与描述微观世界的量子力学之间的根本性不兼容，即“时间问题”。这一理论鸿沟促使研究人员探索时间的新本体论地位。一项新兴的理论范式正受到关注，它提出时间并非宇宙的基本构成，而是从宇宙中不可逆的信息烙印过程中涌现出的现象，暗示时空结构本身可能是一个动态的信息存储介质。

该理论的构建深度借鉴了克劳德·香农（Claude Shannon）在二十世纪四十年代奠定的信息论基础，并将其提升至物理实在层面，主张信息本身是一种物理实体。研究核心在于建立时空几何与量子纠缠及累积相互作用之间的精确关联。此项理论工作汇集了来自莱顿大学、牛津大学和维也纳工业大学的学者。例如，弗洛里安·诺伊卡特（Florian Neukart）提出了“量子记忆矩阵”（Quantum Memory Matrix, QMM）框架，旨在解决黑洞信息悖论，该框架将时空视为一个记录局部量子相互作用信息的系统，其中包含微小的“记忆单元”。

广义相对论将时间视为与空间交织的弹性维度，而量子力学则倾向于将时间视为一个固定的外在参数，这种差异是构建统一理论的重大障碍。尽管热力学第二定律中的熵增解释了时间之箭的单向性，但它并未阐明时间本身的存在性。新的信息几何议程认为，时空每个普朗克尺度的单元都对应一个有限维希尔伯特空间，能够记录局部相互作用的量子态，累积的熵为黑洞信息悖论提供了一个自洽的簿记机制。

该框架推论，时空几何的曲率可能源于因果边界上的纠缠，并且经过粗粒化处理后，熵场会为爱因斯坦场方程贡献一个额外的、守恒的应力-能量张量。一个引人注目的推论是，由于熵的累积与恒星形成、合并等天体物理活动成正比，由此产生的引力效应在暗物质晕形成的区域最为显著，这为在不引入新粒子的前提下解释“缺失的质量”提供了一条自然途径。

围绕这一理论，一系列深刻的宇宙学问题被重新审视：时间究竟是什么？宇宙为何始于一个低熵状态？暗物质的本质是不可见质量还是累积的信息权重？爱因斯坦的广义相对论与量子力学之间的冲突，正是催生这一信息物理学范式的关键动力。参与此项理论探索的关键学者包括牛津大学的娜塔莉亚·阿雷斯（Natalia Ares）、维也纳工业大学的马库斯·胡伯（Marcus Huber）以及意大利国家研究委员会（CNR）的保拉·维鲁奇（Paola Verruchi），他们共同推动了“信息即物理”的理念，并探索引力是否作为一种与信息分布相关的涌现现象。

信息论在时间之箭的解释中扮演了关键角色，尽管有观点指出，仅靠熵增的概率优势尚不足以完全解释时间的方向性，时间之箭的本质可能需要更深层次的先验存在。该理论的验证依赖于量子计算等实验手段来模拟和检验其核心假设，例如，研究人员已在IBM量子处理器上测试了模仿“印记—演化—检索”的量子电路，以验证信息是否能被可逆地存储和提取。最终的观点倾向于认为，时间顺序并非宇宙的基本属性，而是从信息不可逆记录的过程中涌现出的结构，这为构建统一的量子引力理论提供了基于信息几何的新路径，但如同其他量子引力尝试一样，这些前沿理论仍需进一步的实验验证来确立其地位。