让我们先玩个头脑实验,一个物体可以储存的信息和物体的体积相关还是和面积相关?正常人的答案当然是和体积相关,因为信息储存在物体(例如内存条)的内部而不是表面。接下来我们不断的把存满苍老师爱情动作片的内存条堆在一起,他们容纳的总信息量随着体积的增加而上升。但是! 内存条不可能无限堆下去,当质量到达一定程度时,它会收缩成黑洞(感叹下物理学家的脑洞!)。那么此时这些内存条储存的动作片会消失吗,放心,答案是不会,根据热力学第二定律,信息/熵不会凭空消失,他会通过量子扰动把信息“存储”在黑洞的视界上(包裹着黑洞的视界球面,越过此界后,光不能逃逸)。当我们再往黑洞中丢入内存条的话,黑洞会吸收质量,同时视界面积也会增加(需要更大的面积储存新吸收的信息)。因此结论是,物体所能储存的最大信息,和面积而不是体积相关,这个最大信息容量,就是物体塌陷成黑洞后的视界面积,除以普朗克空间(根据不确定性原理,构成时空的最小单元)。所以,我们这个世界,到底是真实的四维时空,还只是编码在低维膜上的全息投影,还真不好说。至少,在高维度不能相容的量子力学和广义相对论,在低维膜上能完美的自洽。
暂时先更到这儿。
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2013的一篇nature就提出,我们的三维空间宇宙可能只是四维黑洞的视界膜,膜的生长被三维宇宙内的生物当成了宇宙的膨胀。
12月还另有一篇nature文章指出一种假设,如果黑洞吸收的三维信息和熵能保留在二维视界上,那么低维的全息膜和高维世界完全等价。我们这个宇宙可能根本上是包裹着的全息膜的投影。现有的实验证据也暗示了这个理论的正确性
http://www.nature.com/news/simulations-back-up-theory-that-universe-is-a-hologram-1.14328---------------------------------------------
上文的实验证据如下:最近检测引力波的几个小组发现宇宙中存在着背景引力波噪音,这个值的大小和全息膜理论预测的一致,比四维时空的要大。因为时空的最小“像素”是普朗克时空,低维膜上的“像素”,投影在高维时空,会变大。科学家们观测到我们宇宙的“像素”,比真实四维时空的“像素”要大得多。所以我们更有可能生活在“膜”上,而不是真实的四维时空中。