“宇宙全息理论”是什么?
“宇宙全息理论”是什么?
“全息宇宙理论”是20世纪80年代诞生的一种宇宙学说,它认为宇宙中的每一个局部都包含了整个宇宙的信息。这一理论不仅在科学界引起了广泛关注,还与东方哲学思想产生了奇妙的共鸣。
“全息”特指一种光学技术,由匈牙利裔物理学家伽博,在1947年首次发现,并凭此获得诺贝尔物理学奖。“全息”可以宽泛地理解为:从物体的任意一部分,都可以窥探到它完整的全貌。
“全息宇宙理论”诞生于上世纪八十年代。
1982年,在巴黎大学的一个物理实验室,科学家们发现在特定的情况下,如果我们把基本粒子,比如说电子,同时向相反的方向发射,它们在运动的时候能够彼此互通信息。
不管彼此之间的距离多么遥远,无论是相隔10厘米还是10亿公里,它们似乎总是知道相对一方的同伴的运动方式。
当一方受到干扰而改变运动方向时,其同伴也会同时改变方向。
此物理现象的诡异之处在于,它们之间的通讯联系几乎不需要时间间隔。
这违背了爱因斯坦的理论:没有任何通讯速度能够超过光速,因为一旦超过了光速,就等于是能够打破时间的界限。
被我们认为“无生命”的电子竟然会在距离如此遥远时互通感应,协同运作,实在像是幻觉般令人难以置信。
但是实验现象又表明它确实真实存在。
量子物理学家为了解释这一现象,进行了大量的研究思考与推断,最后提出了“全息宇宙论”。
在《齐物论》中,庄子写道:天地与我并生,万物与我为一。
其意思就是:天地与我们都是道心之大用的妙用所生,万物与我们都是一个本体,而没有人我万物之别。
也就是说:天地万物虽形态各异,但其本源上相同。
庄子关于宇宙的“天人合一”哲理,居然与两千年以后,天文物理学家提出的“全息宇宙理论”出现惊人的吻合。
如何理解“全息宇宙”?
在一个鱼缸中放入一条金鱼,然后用不透明的罩子把鱼缸罩住,只在不同的侧面分别开一个小孔。
我们透过这两个小孔,观察这条金鱼。在一个孔里,你可能只看到金鱼的尾巴,另外那个孔里,你可能只看到金鱼的侧部。
现在,在一个孔里,我们看到鱼在水平游动,另一个孔里鱼似乎是静止不动。如果在不知道前提的条件下进行观察,那么我们会认为这是两条毫不相关的金鱼。
但是当继续观察这“两条”鱼时,我们会发觉二者之间存在着某种特定联系。
当“一条鱼”转身时,“另一条”也会做出相应动作;当“一条鱼”面对前方时,“另一条”总是面对侧方。
于是可以得出结论:这“两条鱼”在互相沟通传讯,所以才做相对应的运动。
但事实显然并非如此,这“两条鱼”其实只是一条鱼的两个部分。
通过实验我们可以了解到,现实宇宙还有更深的层次是我们暂时无法觉察到的,它可能是一种更高维度更复杂的“超级宇宙”。
而阻止我们窥探全貌的那个不透明的“罩子”,就是比三维空间更高的维度。
从那个“超级宇宙”里观看我们的宇宙,一切事物都是相互关联的,所有的基本粒子都不是分离的“独立部分”,而是更大整体的一个小片段。
一切的分离都是假象,宇宙万物是不可分的。
著名量子物理学家大卫·玻姆在实验现象的基础上,更是提出一个大胆的猜想:
尽管宇宙看起来具体而坚实,但其实它只是一个幻象,是一张巨大而细节丰富的“全息相片”。
为什么一切分离是假象呢?
我们可以通过双缝干涉实验”与量子力学来了解。
量子力学中有一个经典实验,那就是微观粒子的“双缝干涉”。
在初中,我们学习光的“波粒二象性”时,就介绍过这个著名实验。
实验内容:1000颗微观粒子(电子),把它们一颗颗地朝双缝发射,如果你不对每颗电子进行观测,它们就呈现出波的特性。它似乎可以有无数“分身”,能同时出现在可能出现的任何位置。
在经过双缝时,它能同时穿过两条缝,然后在屏幕上形成明暗条纹干涉。
但是,如果我们一旦开始观测它们,比如在双缝后面添加一个电子检测器,以确定每个发射的电子具体经过了哪条缝隙。
接下来,近代物理学上最诡异的事情开始发生:
被观测的电子瞬间都成了一个个实体,呈现粒子的型态,分别从每条缝中穿过,然后干涉的明暗条纹也相应消失。
而那些未被电子检测器观测到的电子,会继续呈现“分身”状态,仍会形成干涉。
如果取消观测,干涉现象便又开始,一旦继续观测,干涉现象又停止。
此种现象困扰着当今无数顶尖物理学家。
通过双缝干涉,我们知道微观粒子就像羞涩的魔法女巫,根本不让你看。
她似乎有意识和眼睛,只要我们在看她,她就可以觉察,然后隐藏魔法,告诉你我们她的确切位置。
一旦我们不再看她,她就施展法力,同时出现在她可能出现的任何位置。
面对实验结果,物理学家也是无比疑惑,“月亮难道只有在我回头看它的时候,才会真的存在吗?”
科学家为了解释这一现象,提出两个理论,分别是“波函数塌缩”和“平行宇宙”。
“波函数”是指微观领域的物质在空间分布和动量都是以概率存在的,它们就像“一团云”,也可以比作是抛在空中的骰子。
“波函数塌缩”就是骰子落地,给出了确切点数。任何观测都会导致“波函数塌缩”。
“平行宇宙”的简单解释是,万物不被观测时,是以概率叠加的方式存在,比如下一秒你拥有眨眼睛、打哈欠、摸头发等无数选择,此时的你是所有可能的“叠加”。
因为我们在不断地观测,这些“叠加”便在很短的时间内,分裂去到无穷的其他平行宇宙。
在那些宇宙中的,下一秒的我们有的在眨眼睛,有的在打哈欠,有的在摸头发……
而且每一个平行宇宙中的自己,都是真实存在,都拥有真切的体验。
实际上根本无法区分平行宇宙中的自己,是这个世界中自己的分裂,还是自己是她们的分裂。
因为作为平行宇宙中的“我”来说,所有的“我”都没有任何本质区别。
在双缝干涉的实验基础上,还有两个更深层次的实验:延时选择实验和量子擦除实验。
譬如在双缝干涉实验中,我们在双缝后面添加一个电子检测器,以确定每个发射的电子具体经过哪条缝隙。
现在,我们观测到“D”电子,它以粒子的状态,穿过双缝其中的“A”缝。
在它穿过“A”缝至落在显示屏的这段时间内,无论你在任何一个时间点,只要撤销了电子检测器,匪夷所思的事情就会发生:显示屏上出现干涉条纹。
也就是说,在观测到“D”电子明明以粒子型态飞过“A”缝,双缝干涉不可能存在的情况下,只要在事情没有尘埃落定(“D”电子还未落在显示屏)前我们取消观测,“D”电子便会回到过去,呈现波的型态,同时从双缝中穿过,最终形成干涉。
以上就是延时选择实验的原理。
延时选择实验还有更精妙的设计,实验结果也在宇宙的广度得以证明。
也就是说,我们现在的选择,居然能影响过去早已发生的事情。
而且,如果我们现在不去记录的话,过去发生的一切,其实就存在着无数的可能。
譬如说,我们人生中那些曾经的痛苦经历,如果你不去时刻把它“记录”(回忆)下来,而是选择遗忘掉它,那么那些痛苦的经历,可能根本就从未发生。
所以我们应该多多“记录”下那些愉快的事,“擦除”掉那些痛苦的事。
根据“量子擦除实验”的结论,只要那些痛苦回忆,在你脑海中的记录被“擦除”,那么它就不存在。
也许有人要反驳,我想忘了我的高考失利,忘了我的失败婚姻,但是事实还是摆在眼前啊。
是的,有些痛苦经历是无法单方面“擦除”的,因为它还以其他方式记录了下来。也许是一本证书,也许是其他人的记忆。
很遗憾,能通过遗忘“擦除”的事情,有一个前提,那就是只有自己才唯一“记录”了它的结果。
世界是真实的吗?
此系列实验让许多人开始怀疑世界的真实性,感觉我们生活的这个世界,似乎是由超级电脑虚拟出来的。
因为这种呈现方式和电脑制作三维场景时的处理方法极为类似:
在不需要给出精确数据的地方,采用渲染的方式模糊化处理,可以大大降低数据运算量。当需要给出精确数据时,再从所有的可能中随机调取一个精确数据来呈现。
量子物理学中还有许多地方,似乎也在验证世界的虚幻。譬如“普朗克时间”和“普朗克空间”,非常类似宇宙的跳帧速度,和我们三维宇宙的分辨率。
让我们再次回到全息宇宙论。
我们的三维宇宙是二维宇宙的全息投影,而二维是一维,一维是零维的投影。
我们可以想象:有一滴水,通过投影变成了一条水线(一维宇宙)。
这条水线再次投影,变成一个横截水面(二维宇宙)。
横截水面再次投影,最终变成立体的海洋。这片海洋就是我们浩瀚的三维宇宙,而小水滴就是组成宇宙万物的最基本的粒子。
但是组成海洋(三维宇宙)的无数小水滴其实并不真实存在,它只是那个“真实小水滴”的虚幻投影。
所以由“投影小水滴”组成的海洋中的万物,本质上其实也都只是一个幻象。
《金刚经》中有句禅语,它与大卫·玻姆在描述宇宙万物本质时的猜想,似乎殊途同归。
这句禅语便是:“凡有所相,皆是虚妄,若见诸相非相,即见如来。”
中国古代哲学家老子在《道德经》也阐述过自己的宇宙生成论:
道生一,一生二,二生三,三生万物。
其中一、二、三不可看作具体事物和具体数量,它只是表示“道”生万物从少到多,从简单到复杂的一个过程。
从某种程度上来说,老子的宇宙生成论与现代的全息宇宙论,更是有异曲同工之妙。
不妨大胆猜测一下,也许老子所说的那个“道”,就是最初那一个“真实小水滴”吧。
当我们了解得越来越多,那么在解读科学、哲学、宗教、神学等领域的观点时,就能从不同角度去相互验证,也是一段非常奇妙的体验。
“全息宇宙论”也为我们观察世界引出了一个新的视角,原来我们生活的世界竟是这样的:
世界的每个局部似乎都包含了整个世界。
例如我们将磁棒折成几段,每段棒段的南北极特性依然不变,每个小段是原来整根棒的全息缩影,是整根棒的成比例缩小。
再如,一面镜子碎了以后,每一面小的镜片仍然能够被当成镜子使用,每一块镜子的碎片也可以看成整面镜子的全息缩影。
我们人类的每一个细胞都是整个身体的全息。
人的受精卵和它分裂的各种细胞,其DNA是相同的。
人体的每一个细胞都包含着这个人全部的遗传信息,克隆技术可以利用一个细胞,复制出一个完全一样的人。
而宇宙也是一个不可分割的、各部分之间紧密关联的整体,任何一个部分也都包含整个宇宙的信息。
无论是希格斯玻色子(宇宙万物最基本组成)、一个电子、一粒沙、一片叶、一个细胞、一个人、一个星球、一个星系,万事万物无论是整体还是局部,都包含着整个宇宙的所有讯息。
此外在空间和时间两个方面:
从空间方面来说,局部是整体的缩影;从时间方面来说,瞬间是永恒的缩影。
是不是听起来简直匪夷所思?
“一沙一世界”、“一梦一浮生”、“刹那便是永恒”、“天人合一”等形而上学的东西,居然可能是真实的存在?
有时候,卓玛甚至都怀疑,古往今来那些大彻大悟,有大智慧之人,是不是都曾以什么方式,感知过宇宙的真相。否则以正常的普通人类,就算穷尽一生,也不大可能会感悟到这些。
关于全息宇宙的感知,其实许多人有过类似的体验。
不过这些奇怪的体验,大多数发生在梦境中。
同时研究表明,人在孩童时期,最容易产生这种体验。
比如有朋友说,他做过一个奇怪的梦。在梦里,他清楚地记得自己是一块石头,不能说话不能移动,每天又无聊又着急,唯一的盼望就是能看见人。
幸运的是,他是上山小路边的一块石头,隔几天就会有人在他旁边经过。
另一个朋友说也有类似的梦境。在梦里面自己成为了路面,有被人群踩踏的清晰体验,还有成为野狼,有狼嚎的体验,并且有在山洞和整个空间混为一体的体验。
还有朋友阐述,在梦里自己是个原始部落负责看火的人,保证火种一直燃烧,不能熄灭,不然部落的人就要吃生肉。
如果火种熄灭了,就得等到下一次出现野火的时候,才能有新的火种。
也有到了一处陌生的地方,却有很强的熟悉感,感觉自己曾经来过。或者某些本是第一次遇见的事情,却莫名觉得自己很久以前就似乎经历过。
凡此种种,基本每个人都或多或少,有过类似的经历或体验。
因而也可以得出,无论距离多远,本质上我们能和我们所爱的人和物,也从未真正分离过,自始至终都是合而为一的整体。