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我们只是二维表面的三维投影?揭秘全息宇宙的理论来源

科学探索万象经验2023-05-08

要理解全息宇宙的概念,我们必须从两件事开始:黑洞和斯蒂芬·霍金。霍金是过去50年来最著名的物理学家之一,不需要介绍相信大家都认识。黑洞是一种引力很大的物体,即使是光也无法逃脱它。在黑洞附近,有一种叫作事件视界的东西。 在这个事件视界之内,空间正以超过光速的速度被黑洞吞噬。而且由于我们宇宙空间中的任何事物都无法超过光速,因此没有任何事物可以逃脱它。

霍金表明,事件视界还会发生其他奇怪的事情。1981年,他提出这个事件视界可能正在打破物理学的基本规则之一,那就是信息守恒。他表明,落入黑洞的东西似乎永远从这个宇宙中消失了。也就是说,信息守恒了,这就是信息悖论。

1972年,贝肯斯坦推导出了一个方程,该方程显示了任何空间可以拥有的最大熵。信息论表明,这个方程也适用于信息,它代表了可以在任何空间中保存的量子信息的总量。但是,你会注意到这个方程不包括体积,只包括表面积,这与我们认为的直觉相悖。也就是说,任何给定体积中的熵或信息量与空间的表面积有关,而不是体积。

这个方程启发了许多科学家,以寻找关于宇宙的更多真相。他们发现,从数学上讲,霍金在黑洞中丢失了信息是正确的,但它并没有从我们的宇宙中丢失。所以从我们的角度来看,基本上任何落入黑洞的东西,仍然在我们的宇宙中,只是被涂抹在事件视界的表面。这就是全息图概念的来源,是3维对象的2维表示。他们推测,黑洞内部的东西是事件视界表面的一种投影。

全息宇宙

这是否意味着我们生活在黑洞中?不,他们只是说任何3维空间都可以用2维表面表示。在黑洞的情况下,我们在那个表面的外面看着它。就我们的宇宙而言,我们处于该表面的内部。所以我们生活在二维全息图中吗?必须了解的是,2维表面的概念是一种数学结构。即使它在数学上是坚如磐石的,也不一定它能成为现实的基本性质。

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