驚世理論：真實在他方　我們的宇宙只是個大投影！

2013/12/15   (14470)   原稿來源:

國際中心／綜合報導

宇宙是一張全像圖（hologram，或譯全息圖，即電影《星際大戰》中出現的3D投影技術）。一切你可以看到的：包括你正在閱讀的這篇文章、以及你正在使用的閱讀工具，都只是來自一個巨大的投影。



這是阿根廷著名理論物理學家胡安•馬爾達西那(Juan Maldacena)提出來的觀念。他的理論是將宇宙視為薄而振動的「弦」(thin, vibrating strings)。這些「弦」產生了重力。

而「弦」世界(九維空間+時間)，實際上只是由低維宇宙投射出來的一幅「全像圖」而已 。低維宇宙本身更簡單、更平坦，而且沒有重力。

南安普敦大學數學物理學教授史坎德瑞斯(Kostas Skenderis)用信用卡的「全像圖」來簡單描述「宇宙全像論原理」：就像信用卡上的安全晶片。它是二維的表面，當中卻包含所有需要用三維物件來描述的資訊。我們的宇宙情形正是如此。

他說：「類似普通全像圖，在一個二維表面上對三維形象進行編碼，就像信用卡上的全像圖一樣。但現在是整個宇宙以這樣的方式被編碼。」

本質上來說，就是關於某個空間裡某樣東西(例如一個人或一顆流星)的資訊，可能隱藏在一個扁平的、「真正宇宙」的某個深處。

以黑洞為例，所有跌入黑洞的物件都會被完全的包載在「表面波動」(surface fluctuations)上。這意味著這些物件幾乎是以「記憶」或「數據片斷」的形式儲存著，而非以實質的形式存在，就像是把電腦的「記憶」儲存在晶片上。

在更廣的意義上，「宇宙全像論」認為，整個宇宙簡單來說 ，就是我們自信所居住的宇宙，其實是一個「從2D宇宙放送出來的3D投影」。

這個大膽的理論提供了一個方法，讓熱門卻仍未經證實的「弦論」立於堅實的基礎上，更解決了量子力學跟愛因斯坦的重力理論之間明顯的不一致。馬爾達西那的構想或多或少被認定是事實，但一直未獲到嚴謹的測試證實。然而，一個最近完成數學模型，暗示了馬爾達西那可能是對的。

著名的《自然》(Nature)雜誌周三(11日)報導，日本茨城大學的百武慶文教授提出了讓人信服的數學證據，說明我們知道的宇宙，實際上是一個較低維宇宙的投影。

日本研究人員使用「弦論」預測和其他因素進行了兩個計算。一個計算展示低維宇宙的內能(internal energy，物體或若干物體構成的系統內部、一切微觀粒子的一切運動形式所具有的能量總和)，另一計算展示黑洞的內能及黑洞相關的其他屬性。二種計算竟然相符。

史丹福大學的理論物理學家薩斯坎德(Leonard Susskind)對《自然》雜誌說：「也許是第一次，他們的計算確認了某些我們認定是真的，但仍為猜想的東西，即某些黑洞的熱力學可以在低維宇宙中再現。」

馬爾達西那告訴《自然》，百武的發現測試了宇宙的對偶本質。雖然日本研究人員的兩個計算並沒有模擬我們的宇宙，但馬爾達西那解釋說，兩者顯示出的相似性顯示，我們的宇宙可能同樣可以關聯到一個較低維宇宙。