我們的宇宙是投影？物理學家計算發現，全像原理適用二維與三維世界

2015年04月30日 

目前科學家認為，我們所處的宇宙只是無數浩瀚天體中的一個，還有其他形式的宇宙存在。（圖片來源：NASA）

【記者張秉開／綜合報導】近日，全像宇宙論再次得到學術界的關注，維也納理工大學科學家證實全像理論也適用於平坦的時空。而科學家根據全像宇宙理論認為，我們生活的空間其實是一種幻象，是更深層次的簡單宇宙空間在我們這兒的一種投影。

簡 單的講，全像宇宙論認為，我們目前所見的三維宇宙其實是二維宇宙的投影。對於這種概念，英國南安普敦大學數學物理學教授史堪德里斯（Kostas Skenderis）曾解釋，所謂現實的宇宙其實是更為簡單、平坦的宇宙透過像信用卡雷射防偽標籤那樣的編碼而呈現在我們的眼前。

 

兩方面計算 證實全像宇宙論正確

據《每日科學》4月27日報導， 維也納科技大學（Technology University of Vienna）格魯米勒（Daniel Grumiller）及其他科學家經過三年時間的運算和推導，在理論上得到全像宇宙的證據：平坦量子重力和低維度量子場論兩種方法計算的糾纏熵 （entropy of entanglement）數值是相同的。

格魯米勒解釋說：「量子力學的一個主要特徵為糾纏熵，它一定會在我們的現實宇宙模型中表現出來。量子粒子發生糾纏時，我們無法描述單個的粒子。在量子系統中，『糾纏熵』是測量糾纏量的方法。」

維 也納科技大學的另一位參與研究的科學家瑞格樂（Max Riegler）認為：「計算證實全像原理可以應用於解釋平空間。我們觀察到的宇宙是全像形式的。我們在引力理論中既可以描述量子資訊，又可以描述糾纏 熵，這個事實令人驚奇。而在幾年前，這是很難想像的。現在我們能夠檢驗全像原理是正確的，這具有非常重大的意義。」

全像宇宙論於兩年前亦被證實正確

2013 年12月，日本茨城大學的物理學副教授百武慶文（Yoshifumi Hyakutake）在《自然》雜誌發表研究證明宇宙全像論是正確的。因為在數學上，使用弦論預測和其他因素計算低維宇宙的內能及黑洞的內能和相關屬性， 所得結果是相符的，因此可以說明我們知道的宇宙實際上是一個較低維宇宙的投影。

在1997年，理論物理學家馬達西納（Juan Maldacena）提出全像理論可用於解釋傳統物理學。馬達西納認為，宇宙是由極小、極其薄的振動弦組成，這些弦產生引力，而且弦可能是低維度宇宙投射 出的全像圖。也就是說，真實的低維宇宙本身可能更簡單、更平坦，而且沒有重力。

全像宇宙論推論：我們眼前的現實是幻象

換 個角度說，全像論告訴我們，目前所見的宇宙是一種幻象，是真實的低維宇宙的投影。倫敦大學著名量子物理學家戴維．玻姆（David Joseph Bohm）曾根據全像宇宙理論推測「客觀現實並不存在」，儘管宇宙看起來具體而實在，實際上「宇宙只是一個幻象」，是一個巨大的「全像投影」 （Hologram）。

玻姆以水族箱照相作為比喻進一步解釋：想像一個無法直接觀察其內部的水族箱，用兩台攝影機從不同角度去看如正前方 和側面。這時，兩台攝影機對於同一條魚的顯示是兩個分離的、映像很可能不同的個體。當注視這兩個個體時（其實是同一條魚），會覺察到兩者之間有特定的運動 關係。如當一條魚轉身時，另一條也會做出稍微不同但互相配合的運動。

玻姆認為，這就是為什麼在實驗中觀察到次原子粒子的超光速連接現象的原因。玻姆提示說，這個現象在告訴我們，所謂的現實是有更深層次的原因，一種超越我們這個空間的更複雜的空間存在。