“真实”是否存在？

究竟何为真实？眼见为真？还是得依靠我们的感官与数学工具相结合？不管选择哪种方式进行观察，我们得到的结果，或者说所看见的事物都不是真实的，其实我们生活在一个“假象”之中。

这听起来很颠覆人的世界观不是吗？事实上科学家早就有这种想法了，只不过在过去的研究中这种感觉并不明显。随着量子物理和弦宇宙的发展，科学家们愈发地觉得这个世界不可思议。全息宇宙原理表明，我们生活的现实世界很有可能是被“模拟”出来的。

该理论认为我们的物理世界不过是一个详细的幻觉，这种错觉实际上是由我们的大脑所投射，因为电磁能量场被解码为我们在世界周围看到的类似三维的宇宙。

如果更具大胆一点的推测，在该理论下，整个宇宙可以被看作一个二维信息结构，它被“描绘”在宇宙视界上。因此我们所观察到的三个维度（如果包括时间的话，就是四个）只是宏观尺度和低能量下的有效描述。

科学家认为我们的大脑通过解释来自另一个维度的最终频率，并在数学上构建客观现实，这是一种超越空间和时间的更深层次的存在秩序。

究竟什么是全息宇宙原理？全息宇宙原理是如何得来的？如果三维世界不存在，那我们应该是怎样的？本文接下来将从全息宇宙论、黑洞信息悖论、弦宇宙以及量子物理学这几个方面来进行解答。难道我们真的生活在二维宇宙中？眼前的一切只是假象？

奇妙世界

我们的世界究竟真实存在，这个想法其实可以从量子物理学上着手。1982年，由巴黎理论与应用光学研究所的物理学家阿兰·阿斯佩领导的一个实验小组进行了一场实验。

该实验表明，在某些条件下，类似电子这样的亚原子粒子能够在瞬间相互交流，而且不管它们之间的距离有多长，哪怕相隔数十亿英里，这些粒子似乎总是知道对方在做什么。这一实验的结果以及相关研究，也就是我们今天知道的“量子纠缠”现象。

总体来看，以该实验的研究表明，构成我们物理宇宙的亚原子粒子网，也就是我们今天称为“现实”本身的结构，似乎具有不可否认的“全息”特性。

何谓全息？全息从字面意思上去理解为全部信息，本身指二位图片底板上记录了三维物体的全部信息。通常图片的底板只记录了光的强度，而全息图像不仅能够记录光线强度，还记录了光的相位，因此能够用“相干光”从中提取三维事物的全部几何信息。

因此，全息宇宙理论可以从这一点出发去思考，理解全息宇宙及其二维世界，是指宇宙具有类似全息图的性质。接着，我们再来看看关于全息宇宙论相关的一些研究，以及相关发现。

物理学界目前已经证明，物质之间存在四种基本相互作用的，即引力相互、电磁相互、强相互，以及弱相互。强相互和弱相互的作用只存在于核子内，并且是一种短程力。电磁作用和引力作用几乎构成了我们所能够认识到的世界，它们是一种长程力。

进入后牛顿时代，也就是近代物理学的开端，爱因斯坦的广义相对论将引力描述为时空弯曲和时空物质本身的分布状态，引力本身是不存在的。但是后来量子力学的发展却在几者之间的调和上出现了问题，特别是量子物理与传统物理学上的研究，以至于后来出现了黑洞信息悖论。

二维的壳视界

引力波的发现让科学家能够进一步看清宇宙的样貌，由此可以更好地了解黑洞的作用。不过在寻找引力波的过程中，德国团队利用GEO600（引力波探测器）搜寻信号时发现了某种难以解释的噪音。这种噪音干扰了GEO600的正常工作，为了解决这个问题，巴达维亚费米实验室的克雷格·霍根为此提出了一个“量子噪声”的假说。

该假说认为，时空必须有一个基本的限制，时空连续体的涟漪会被分解成一种“颗粒”，就像是构成计算机图像上的像素点。在他看来，这种量子噪声的发现表明整个宇宙只是二维信息结构上的信息三维投影，但这个结构位于宇宙的最“边缘”时，例如当光从结构上反射并散射到整个宇宙时，就会发生投影。

这个假说在某种程度上可以被黑洞的行为方式所证实，例如“霍金辐射”。

理论上霍金辐射是由于相对论量子相应而释放到黑洞视界之外的热辐射，也就是“黑体辐射”。霍金辐射降低了黑洞的质量和旋转能量，所以黑洞在理论上可以被蒸发。正因如此，没有通过其他方式获得质量的黑洞会逐渐缩小，最终完全消失，对于那些非最小黑洞之外的所有黑洞而言，这个过程发生的非常缓慢。

辐射温度与黑洞的质量成反比，因此微型黑洞散发出来的黑体辐射会比较大质量的黑洞黑体辐射更大，同时消散得更快。这是一种纯粹的运动学效应，适用于包含事件视界，或者局部视界的洛伦兹几何。

现在，我们把以上所有的内容综合起来，最后来看看黑洞信息悖论的问题。

刚才提到的霍金辐射随着量子力学与广义相对论的发展，出现一种不可调和的矛盾。另外再说明一点，霍金认为，黑洞辐射的细节与黑洞的初始状态无关。但要是这样，这将允许物理信息在黑洞中永久消失，从而使得许多物理状态（量子态）进化到相同的状态。

例如当某一物体落入黑洞并通过视界时，可以对事件视界中保存的量子信息进行编码，以此来揭示有关内部的信息。因此，黑洞视界里的信息不会被破坏。

如果是这样，有关黑洞内部的信息被编码在其事件视界中，那么我们宇宙内部的信息也许就会被编码在宇宙视界中，也就是目前可以观测到宇宙极限，137亿光年。

这种全息原理推测在更大范围是相同的所有信息都应该以普朗克长度进行测量，这样的时空编码在我们的事件视界中，其所有的一切就像是二维内壳的投影。从这方面来讲，已经能够证实我们实际上是生活在一个二维的视界中，并非接触到的真实。

以上这些研究令人难以置信，甚至有种颠覆世界观的感受，当然，这只是一家之言。具体的科学探讨兴许还要等待更长时间的研究，那么关于全息宇宙论，它现在的情况又如何了呢？

重新思考“真实”世界

其实现在关于全息宇宙论的反对声音也有不少，部分天文学家认为，现在不确定是否有可能存在比普朗克长度更小的长度单位，因此全息宇宙原理也许不一定存在。但另一种解释认为，伽马射线光子的行为与全息原理的预期有所不同。

另一方面，在黑洞信息悖论研究的背后，全息宇宙会违背经典物理学和量子物理学中的一个核心准则，原则上系统在某一时间点的状态应该决定其在任何其他时间的值。因为按照目前的研究，当黑洞形成和蒸发时，信息会丢失。因此按照黑洞信息悖论解释，某些情况下，失去这种统一性也就意味着违反能量-动量守恒。

近几年的科学家在量子力学和弦宇宙论中还在不断地探讨各种可能性，甚至出现了基于原始悖论的多种扩展，并将这些和黑洞蒸发的问题一起研究。因此，信息悖论仍然处于量子引力的研究中。

不过我们可以展开一种想象，如果世界真的是“二维”，那么我们又该如何去定义自己生活的一切事物。

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