相信大多數人對于我們所在的這個世界,從來沒有懷疑過它的真實性,每個人都自認為我們生活在一個真實的三維世界里,其實根據物理學家們的研究表明,我們所處的三維世界,里面的所有事物可能只是存在于二維平面上的信息的投影,換句話說,我們有可能生活在一個二維平面上,而你所看到的的宇宙中一切只是一個全息投影,你是不是很意外?那么這個理論到底想表達什么?物理學家們是怎樣得出這個結論的?以下內容較為燒腦。
要理解全息宇宙論,我們必須先說兩件事,黑洞和霍金。我們知道在黑洞的中心,引力更是幾乎接近無限大,物體在這里將被撕裂,先由物質分解成分子,再由分子分解成原子,最后原子被撕裂成基本粒子。如果你不小心掉進一個黑洞,在整個過程中的開始階段,你將感覺不到什么異樣,可是在你跨過黑洞邊界的那一刻,你將會以極快的速度被吸入黑洞內部。
這一過程就像是你在一個盡頭是瀑布的河流里劃著小船,剛開始你會覺得小船的速度變得越來越快,如果這時你努力朝反方向劃船,還是可以安全回到岸邊的,可是不知道盡頭就是瀑布的你,仍然朝著河流的方向繼續前進,而一旦當你跨過懸崖的邊緣,你就會掉下瀑布。同理,當你跨過黑洞邊界以后,將沒有任何辦法可以幫你逃離黑洞。
目前我們無法觀察到黑洞的內部是什么樣子,也不知道其內部發生了什么,被黑洞吞噬的物質看起來就像是從我們這個宇宙中消失了一樣,不知道去了哪里,所以當初人們都認為黑洞是一個只進不出的貔貅,但有一個人不這么認為,他就是霍金。霍金在1974年提出,通過一種機制黑洞會緩慢地向外輻射自己的能量,這個輻射過程會讓黑洞不斷地損失自己的一部分質量,這個過程會非常緩慢,但終有一天黑洞將完全消失。
霍金提出的這個理論后來被人們稱為霍金輻射,雖然霍金輻射的提出讓我們對黑洞的認識進了一步,但這個霍金輻射卻帶來了一個級別很大的悖論--黑洞信息悖論,這個悖論也是由霍金在1981年提出,為了理解這個悖論的內容,我們首先需要了解一下黑洞信息悖論里的信息二字是指什么?這里的信息和我們平時生活中理解的稍有不同,黑洞信息悖論里的信息簡單粗暴地說,指的是構成物質的粒子的排列方式。
比如碳原子,它按照a方式排列組合時構成的物質是石墨,但按照b方式排列組合的話,構成的物質將變成晶瑩透亮的鉆石,也就是說木炭和鉆石雖然都是由碳原子構成,但只因為這些碳原子的排列的組合方式不同,也就是信息的不同,它們就產生了質的不同。如果在碳原子的基礎上再加一些其他種類的原子進去,根據排列組合方式的不同,某些組合方式將構成蘋果,另外一些組合方式將構成我們人類。