修正------在推导光速常数 c 的几何起源时实体顶点之间的空间距离公式的截断错误。
正确的、完整的表述应该是:
两个相邻实体顶点 v_i 和 v_j 之间的空间距离,由双实边的长度定义,其最小值为立方体的边长。在普朗克尺度下,这个距离是模型的基本标度:
d_{ij} = \ell_{\text{dual}} = \sqrt{2} \, \ell_P
其中 \ell_P 是普朗克长度。
这个具体的数值因子 \sqrt{2} 源于立方体几何(边长为 \sqrt{2} \ell_P 是相邻顶点在自然单位制下的距离),它是连接光速 c 与普朗克尺度 \ell_P, \tau_P 的关键桥梁,而不是一个等于1的近似值。省略它会使得后续关于 c = \ell_P / \tau_P 的推导在数学上不完整。
以下是修正后,关键推导部分的完整表述:
1.2 光速的涌现公式(修正后)
两个相邻实体顶点 v_i 和 v_j 之间的空间距离由模型的基本几何决定:
d_{ij} = \ell_{\text{dual}} = \sqrt{2} \, \ell_P
信息在它们之间传播的最优路径为 v_i \to v_0 \to v_j,所需的最短时间涉及两次通过虚边:
\Delta t_{\text{min}} = 2 \tau_{\text{virtual}}
因此,最大可能的速度(即光速)被定义为:
c \equiv \frac{d_{ij}}{\Delta t_{\text{min}}} = \frac{\sqrt{2} \, \ell_P}{2 \tau_{\text{virtual}}}
这个公式是光速 c 与时空离散结构参数 (\ell_P, \tau_{\text{virtual}}) 建立联系的几何基础。
1.4 自洽条件与曲率锁定(修正后)
将来自量子不确定性原理的 \tau_{\text{virtual}} \approx \frac{\ell_P}{2 c |\kappa_0 \ell_P|} 代入上式:
c = \frac{\sqrt{2} \, \ell_P}{2 \cdot \left( \frac{\ell_P}{2 c |\kappa_0 \ell_P|} \right)} = c \cdot \sqrt{2} \, |\kappa_0 \ell_P|
由此得到几何自洽条件:
\sqrt{2} \, |\kappa_0 \ell_P| = 1 \quad \Rightarrow \quad |\kappa_0 \ell_P| = \frac{1}{\sqrt{2}}
这一条件锁定了中心虚顶点的曲率 \kappa_0。将其代回 \tau_{\text{virtual}} 的表达式:
\tau_{\text{virtual}} = \frac{\ell_P}{2 c \cdot (1/\sqrt{2})} = \frac{\sqrt{2} \, \ell_P}{2 c}
最后,将这个 \tau_{\text{virtual}} 再次代入最初的光速定义式:
c = \frac{\sqrt{2} \, \ell_P}{2 \cdot \left( \frac{\sqrt{2} \, \ell_P}{2 c} \right)} = \frac{\sqrt{2} \, \ell_P \cdot c}{\sqrt{2} \, \ell_P} = c
该恒等式验证了理论的自洽性,并最终导出:
\boxed{c = \frac{\ell_P}{\tau_P}}
其中 \tau_P = \ell_P / c 是普朗克时间。关键在于,推导过程中几何因子 \sqrt{2} 在自洽循环中精确地抵消了,最终揭示了光速 c 是普朗克时间与普朗克长度之比这一更深刻的本质。如果没有初始的 \sqrt{2} 因子,这个优美的自洽过程和最终结果将无法呈现。