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科学家可能找到了宇宙是全息图的第一个可见证据

时间:2021-12-18 10:04:51    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

http://k.sina.com.cn/article_6385529085_17c9b70fd00100g9iv.html


科学家可能找到了宇宙是全息图的第一个可见证据

  几十年来,科学家不断用一个有趣的想法来自娱娱人:我们的宇宙(曾经)是一个巨大的全息图(hologram)。这个物理的原理是说,只需要一个二维平面,就可以让一切看起来像是三维空间。

  你也知道,这不是个容易论证的假说,然而现在有科学家表示,大爆炸模型的确有观测结果做背书,但他们也经由观测早期宇宙找到了证据,符合这个所谓的全像投影原理。

  加拿大滑铁卢大学(University of Waterloo)的Niayesh Afshordi是团队成员之一,他说到:“我们正倡议要采用这个宇宙全像论,它跟广泛接受的大爆炸模型很不同,并不奠基于重力作用跟膨胀观点。”

  科学家可能找到了宇宙是全息图的第一个可见证据

  “每个模型都会产生不同的预报,让我们可以去检验,让我们的数据更精确,也更坚实我们的理论基础,这些都可望在五年内完成。”

  要澄清的是,学者们并不是说,我们正活在一个全息图里面。他们只是提出一个假说:在大爆炸之后大约几十万年,那时宇宙处于非常初始的一个阶段,一切都是从二维边界投射出的三维空间。

  科学家可能找到了宇宙是全息图的第一个可见证据

  如果你对于这个“宇宙是个全息图”的神奇传说不太熟悉的话,这里可以补充一下,其实在1990年代时,物理学家Leonard Susskind就宣扬过一个想法,认为我们所理解的物理定律,在技术上其实并不真的需要三个维度。

  所以说,宇宙呈现的是三维立体,但实际上,却只是一个二维平面,这到底是怎么回事呢?

  基本的原理是这样的,空间量体被“编码”到一个边界(或是一个观察者依赖的引力视界)中,也就是说,只需要二维平面就可以体现出三个维度来。

  就像二维的萤幕投射出3D全息图一样,这个假说指出,我们这个宇宙的三维立体是从一个二维边界投射出来的。

  科学家可能找到了宇宙是全息图的第一个可见证据

  从1997年以来,有超过10000篇的论文支持着这个假说,这下是不是突然觉得这个想法没那么荒谬了呢?

  Afshordi与他的团队在观测宇宙微波背景辐射(也就是大爆炸后留下的热辐射)的不均匀性之后,他们发现了支持这个早期宇宙全像论的强烈证据。

  英国南安普敦大学(University of Southampton)的Kostas Skenderis也是团队中的一员,他说:“想像一下,你在三维空间所看到、摸到、听到的所有东西(包括你对于时间的感知),竟然都源自于一个平面的二维场。”

  “这个想法就跟一般的全息图很类似,也就是一个三维影像被编码在二维平面上,例如信用卡上的全息图(安全芯片)。只不过,现在被编码的是一整个宇宙。”

  科学家可能找到了宇宙是全息图的第一个可见证据

  一开始物理学家之所以没有立即摒弃宇宙全像论,其实是因为虽然大爆炸的标准模型更具说服力,但还是有一些很关键的漏洞在,所以他们还是不敢妄下定论。

  根据大爆炸的说法,化学反应导致了巨大的膨胀效应,进而使宇宙成形,而且在初始阶段,膨胀的速度快得吓人。

  虽然大多数的物理学家都接受宇宙膨胀的事实,但却没人可以提出一个合理的说法,解释究竟为何宇宙膨胀的速度可以快过光速,几乎在一眨眼的时间,就从次原子级的大小,变得跟一颗高尔夫球差不多。

  科学家可能找到了宇宙是全息图的第一个可见证据

  事实上,在试图解释巨大的物体与跟原子级的物体时,一些现代理论,像是广义相对论跟量子力学,就会有所冲突,这些基础的物理定律无法去解释,到底为什么这些宇宙中的物质可以在短时间内滚成一颗惊人的小球。

  Gizmodo网站上Ryan F. Mandelbaum提出了这个解释:“有个假说可以调和两者,也就是量子重力,这意味着如果你少考虑一个空间的维度,那么在你的计算中,也可以把重力省略,这样事情就简单多了。”

  现在,试着思考一下我们提到的全像理论。

  Afshordi也说:“我们可以假设,宇宙的描绘是基于一个低维系统(lower dimensional system),由大爆炸以来所有的物质构成,从这个角度来说,就很像是全像术了。”

  为了检测全像原理如何可以适用大爆炸与其结果,他们的科学团队建立了一个模型,使用了一个时间跟两个空间的维度。

  他们输入了宇宙的真实数据,包括从宇宙微波背景辐射而来的观测结果,也就是大爆炸发生几十万年之后产生的热辐射,模型跟数据竟然毫无牴触。

  但其中有个小问题:只有当宇宙模型的宽,不超过10度立体视觉的时候,数据才会全部吻合。

  研究者表明,要论证早期宇宙是一个全像投影,他们还有一大段距离,但是,真实世界中观测得到的证据,竟然可以阐释一些二维物理定则所忽略的部分,所以我们不能完全放弃这个假说。

  科学家可能找到了宇宙是全息图的第一个可见证据


这代表着我们有可能活在一个全息图里吗?Afshordi说:“不是呦。”因为他们的模型只适用于宇宙非常早期的阶段。


  到底事物是怎么从二维转成三维的,现在则成了大家的疑问。


  Afshordi告诉Gizmodo网站说:“其实你并不真的活在一个全息图里,但你可能是从全息图中走出来的人。三个维度是绝对存在的。”




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