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“真實”是否存在？

究竟何為真實？眼見為真？還是得依靠我們的感官與數學工具相結合？不管選擇哪種方式進行觀察，我們得到的結果，或者說所看見的事物都不是真實的，其實我們生活在一個“假象”之中。

這聽起來很顛覆人的世界觀不是嗎？事實上科學家早就有這種想法了，只不過在過去的研究中這種感覺并不明顯。隨著量子物理和弦宇宙的發(fā)展，科學家們愈發(fā)地覺得這個世界不可思議。全息宇宙原理表明，我們生活的現實世界很有可能是被“模擬”出來的。

該理論認為我們的物理世界不過是一個詳細的幻覺，這種錯覺實際上是由我們的大腦所投射，因為電磁能量場被解碼為我們在世界周圍看到的類似三維的宇宙。

如果更具大膽一點的推測，在該理論下，整個宇宙可以被看作一個二維信息結構，它被“描繪”在宇宙視界上。因此我們所觀察到的三個維度（如果包括時間的話，就是四個）只是宏觀尺度和低能量下的有效描述。

科學家認為我們的大腦通過解釋來自另一個維度的最終頻率，并在數學上構建客觀現實，這是一種超越空間和時間的更深層次的存在秩序。

究竟什么是全息宇宙原理？全息宇宙原理是如何得來的？如果三維世界不存在，那我們應該是怎樣的？本文接下來將從全息宇宙論、黑洞信息悖論、弦宇宙以及量子物理學這幾個方面來進行解答。難道我們真的生活在二維宇宙中？眼前的一切只是假象？

奇妙世界

我們的世界究竟真實存在，這個想法其實可以從量子物理學上著手。1982年，由巴黎理論與應用光學研究所的物理學家阿蘭·阿斯佩領導的一個實驗小組進行了一場實驗。

該實驗表明，在某些條件下，類似電子這樣的亞原子粒子能夠在瞬間相互交流，而且不管它們之間的距離有多長，哪怕相隔數十億英里，這些粒子似乎總是知道對方在做什么。這一實驗的結果以及相關研究，也就是我們今天知道的“量子糾纏”現象。

總體來看，以該實驗的研究表明，構成我們物理宇宙的亞原子粒子網，也就是我們今天稱為“現實”本身的結構，似乎具有不可否認的“全息”特性。

何謂全息？全息從字面意思上去理解為全部信息，本身指二位圖片底板上記錄了三維物體的全部信息。通常圖片的底板只記錄了光的強度，而全息圖像不僅能夠記錄光線強度，還記錄了光的相位，因此能夠用“相干光”從中提取三維事物的全部幾何信息。

因此，全息宇宙理論可以從這一點出發(fā)去思考，理解全息宇宙及其二維世界，是指宇宙具有類似全息圖的性質。接著，我們再來看看關于全息宇宙論相關的一些研究，以及相關發(fā)現。

物理學界目前已經證明，物質之間存在四種基本相互作用的，即引力相互、電磁相互、強相互，以及弱相互。強相互和弱相互的作用只存在于核子內，并且是一種短程力。電磁作用和引力作用幾乎構成了我們所能夠認識到的世界，它們是一種長程力。

進入后牛頓時代，也就是近代物理學的開端，愛因斯坦的廣義相對論將引力描述為時空彎曲和時空物質本身的分布狀態(tài)，引力本身是不存在的。但是后來量子力學的發(fā)展卻在幾者之間的調和上出現了問題，特別是量子物理與傳統(tǒng)物理學上的研究，以至于后來出現了黑洞信息悖論。

二維的殼視界

引力波的發(fā)現讓科學家能夠進一步看清宇宙的樣貌，由此可以更好地了解黑洞的作用。不過在尋找引力波的過程中，德國團隊利用GEO600（引力波探測器）搜尋信號時發(fā)現了某種難以解釋的噪音。這種噪音干擾了GEO600的正常工作，為了解決這個問題，巴達維亞費米實驗室的克雷格·霍根為此提出了一個“量子噪聲”的假說。

該假說認為，時空必須有一個基本的限制，時空連續(xù)體的漣漪會被分解成一種“顆?！保拖袷菢嫵捎嬎銠C圖像上的像素點。在他看來，這種量子噪聲的發(fā)現表明整個宇宙只是二維信息結構上的信息三維投影，但這個結構位于宇宙的最“邊緣”時，例如當光從結構上反射并散射到整個宇宙時，就會發(fā)生投影。

這個假說在某種程度上可以被黑洞的行為方式所證實，例如“霍金輻射”。

理論上霍金輻射是由于相對論量子相應而釋放到黑洞視界之外的熱輻射，也就是“黑體輻射”?；艚疠椛浣档土撕诙吹馁|量和旋轉能量，所以黑洞在理論上可以被蒸發(fā)。正因如此，沒有通過其他方式獲得質量的黑洞會逐漸縮小，最終完全消失，對于那些非最小黑洞之外的所有黑洞而言，這個過程發(fā)生的非常緩慢。

輻射溫度與黑洞的質量成反比，因此微型黑洞散發(fā)出來的黑體輻射會比較大質量的黑洞黑體輻射更大，同時消散得更快。這是一種純粹的運動學效應，適用于包含事件視界，或者局部視界的洛倫茲幾何。

現在，我們把以上所有的內容綜合起來，最后來看看黑洞信息悖論的問題。

剛才提到的霍金輻射隨著量子力學與廣義相對論的發(fā)展，出現一種不可調和的矛盾。另外再說明一點，霍金認為，黑洞輻射的細節(jié)與黑洞的初始狀態(tài)無關。但要是這樣，這將允許物理信息在黑洞中永久消失，從而使得許多物理狀態(tài)（量子態(tài)）進化到相同的狀態(tài)。

例如當某一物體落入黑洞并通過視界時，可以對事件視界中保存的量子信息進行編碼，以此來揭示有關內部的信息。因此，黑洞視界里的信息不會被破壞。

如果是這樣，有關黑洞內部的信息被編碼在其事件視界中，那么我們宇宙內部的信息也許就會被編碼在宇宙視界中，也就是目前可以觀測到宇宙極限，137億光年。

這種全息原理推測在更大范圍是相同的所有信息都應該以普朗克長度進行測量，這樣的時空編碼在我們的事件視界中，其所有的一切就像是二維內殼的投影。從這方面來講，已經能夠證實我們實際上是生活在一個二維的視界中，并非接觸到的真實。

以上這些研究令人難以置信，甚至有種顛覆世界觀的感受，當然，這只是一家之言。具體的科學探討興許還要等待更長時間的研究，那么關于全息宇宙論，它現在的情況又如何了呢？

重新思考“真實”世界

其實現在關于全息宇宙論的反對聲音也有不少，部分天文學家認為，現在不確定是否有可能存在比普朗克長度更小的長度單位，因此全息宇宙原理也許不一定存在。但另一種解釋認為，伽馬射線光子的行為與全息原理的預期有所不同。

另一方面，在黑洞信息悖論研究的背后，全息宇宙會違背經典物理學和量子物理學中的一個核心準則，原則上系統(tǒng)在某一時間點的狀態(tài)應該決定其在任何其他時間的值。因為按照目前的研究，當黑洞形成和蒸發(fā)時，信息會丟失。因此按照黑洞信息悖論解釋，某些情況下，失去這種統(tǒng)一性也就意味著違反能量-動量守恒。

近幾年的科學家在量子力學和弦宇宙論中還在不斷地探討各種可能性，甚至出現了基于原始悖論的多種擴展，并將這些和黑洞蒸發(fā)的問題一起研究。因此，信息悖論仍然處于量子引力的研究中。

不過我們可以展開一種想象，如果世界真的是“二維”，那么我們又該如何去定義自己生活的一切事物。

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