为什么宇宙可能是一个全息图

原创 哈尔鲍曼9000 科学剃刀

彩色圆圈代表全息图，从中出现打结的光学涡旋。图片来源：布里斯托大学

科学剃刀独家翻译

四分之一个世纪前，物理学家胡安·马尔达塞纳（Juan Maldacena）提出了AdS/CFT对应关系，这是三维宇宙中的引力与宇宙二维边界上的量子物理学之间的一种有趣的全息联系。这种对应关系处于现阶段，甚至在马尔达塞纳被发现四分之一个世纪后，也只是一个猜想。

尽管如此，即使只是信件的出现也不仅仅是暗示性的。这说明全息图有一些非常基本的东西，宇宙体积的物理学可能只是转化为表面的物理学，而且那里还有更多的东西需要学习。

用一种新的语言，甚至是一组新的维度来解释物理问题是一回事，以使它们更容易解决。毕竟，物理学中充斥着这样的数学技巧和游戏，从业者使用这些技巧和游戏来解决具有挑战性的问题并继续下一个问题。但是，AdS/CFT的对应关系，以及它所代表的更一般的全息原理，不仅仅是一种数学上的好奇心。

请记住，这里的基本目标是描述引力，几个世纪以来，我们认为引力只是另一种自然力量，只是宇宙中实体可以用来相互作用的另一种相互作用。但引力在所有力中确实是独一无二的，甚至超越了它的量子棘手性。

重力是宇宙中每个实体发出和感受到的唯一力。任何有质量的东西，任何有能量的东西，都会在它周围产生引力影响。任何有质量的东西，任何有能量的东西，任何我们称之为存在的东西，也会对这种引力影响做出反应。

开普勒正确地辨别了天体运动的一些特殊之处，并将这些运动与我们在地球上的生活联系起来。牛顿正确地给它贴上了“力”的标签，这是一组连接所有创造物的无形弦。爱因斯坦不是从推力和拉力的角度，而是从时空本身的结构的角度来施加引力是正确的。

全息原理，无论是应用于黑洞表面及其神秘内容，还是弦理论与量子物理学之间的关系，都告诉我们一些关于引力的有意义的事情。但爱因斯坦已经教会了我们什么是引力，它不仅仅是力，而是我们生命体在遇到时空的弯曲和皱纹时所经历的自然反应。

重力是我们所有人都存在的时空游乐场。广义相对论的另一个名称是地球动力学——几何学本身的动力学。重力是空间、时间、物质和能量，它们都融合成一个呼吸的、充满活力的系统。我们所说的宇宙只是所有活动的容器，所有空间的广度、时间的深度和复杂性。

我们未能找到一个量子化的引力理论。我们没有描述在黑洞边界真正发生的事情。但是我们在量子游荡中了解到，物理的三维实体并不完全是它们看起来的样子。事实上，它们更浅：黑洞可能真的只能通过它们的表面、边界、边缘来描述，而不是它们的全部范围。

当我们应用同样的推理链时，全息术是量子引力难题的重要组成部分，AdS/CFT对应关系和通向弦理论荣耀的潜在途径就出现了。

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原标题：《为什么宇宙可能是一个全息图》

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