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平行宇宙是什么(一)介紹了百衲被多重宇宙和暴漲多重宇宙千扶。
平行宇宙是什么(二)介紹了膜的多重宇宙和循環(huán)多重宇宙硼补。
平行宇宙是什么(三)介紹了景觀多重宇宙和量子多重宇宙。
接下來繼續(xù)學(xué)(zhuang)習(xí)(bi)肩碟。
全息多重宇宙
這是我最看不懂的一種平行宇宙陷揪,但還是盡我所能講清楚腿准。
全息,如果說成全息投影可能更好理解滓鸠。全息原理認為淑仆,我們所經(jīng)歷的一切,都可以等價地描述為遠處一個薄薄的曲面上發(fā)生的運動哥力。
不過要注意的是蔗怠,現(xiàn)在非常火的VR吩跋、AR等概念寞射,跟全息投影可不是一回事,雖然它們都可以給我們展示非常真實的場景锌钮,但是技術(shù)原理可是不一樣的桥温。全息投影使用特殊的拍攝技術(shù),將物體的所有三維特征都記錄在一張全息照片上梁丘,然后播放的時候再還原回來侵浸。
全息投影技術(shù)(front-projected holographic display)也稱虛擬成像技術(shù),是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實的三維圖像的技術(shù)。全息投影技術(shù)不僅可以產(chǎn)生立體的空中幻像氛谜,還可以使幻像與表演者產(chǎn)生互動掏觉,一起完成表演,產(chǎn)生令人震撼的演出效果值漫。
已展示實現(xiàn)的全息投影技術(shù)一共分為以下三種:
空氣投影和交互技術(shù)澳腹、激光束投射實體的3D影像、360度全息顯示屏杨何。
——參考自百度百科酱塔,全息投影詞條
如果你覺得還是沒有概念,可以想想鋼鐵俠的實驗室危虱,或者看看2015年羊年春晚,李宇春的《蜀繡》羊娃,初音未來全息演唱會。
全息投影就介紹這么多埃跷,下面再介紹幾個相關(guān)定理蕊玷。
熵芦瘾,是衡量系統(tǒng)無序度的值,也是信息量的度量集畅。給定任何一個系統(tǒng)近弟,在不改變宏觀的總體特征的前提下,計算其組分有多少種不同的排列方式挺智,得出的結(jié)果就是系統(tǒng)的熵祷愉。排列方式越多,熵就越大赦颇,系統(tǒng)就越無序二鳄。系統(tǒng)的不確定性越大,系統(tǒng)的信息量就越大媒怯。
熱力學(xué)第二定律指出订讼,隨著時間的推移,鼓勵系統(tǒng)整體的熵總是增加的扇苞。
黑洞欺殿,是質(zhì)量足夠大的物質(zhì)被壓縮到一個足夠小的體積而產(chǎn)生的天體。根據(jù)萬有引力定律鳖敷,黑洞存在一個邊界脖苏,在這個邊界范圍以內(nèi),連光子都無法逃脫黑洞的引力定踱,因此形成了“黑”洞棍潘,這個范圍就是黑洞的視界。需要注意崖媚,我們都有所耳聞的亦歉,在宇宙空間中漆黑的空洞,其實是黑洞視界畅哑,穿過視界以后肴楷,其中心才是真正的黑洞。
物質(zhì)在進入黑洞視界以后敢课,最終將被黑洞中心吞噬阶祭。而黑洞吞噬了物質(zhì)以后,體積將會變大直秆。但是黑洞內(nèi)部是高度有序的,因為進入到黑洞視界的物質(zhì)鞭盟,無論多么雜亂無章圾结,都會在黑洞的中心被壓縮成致密有序的排列。
那么當(dāng)熱力學(xué)第二定律遇到黑洞時難道就失效了嗎齿诉?難道我們找到了一種能夠降低系統(tǒng)的整體熵的方法——把物質(zhì)扔到黑洞里筝野,系統(tǒng)的無序度看似就永遠消失了晌姚,因為任何物體都無法從黑洞中逃逸出來。
如果真是這樣的話歇竟,熱力學(xué)第二定律就無法應(yīng)用到整個宇宙的范圍上了挥唠,因為我們知道宇宙中存在大量的黑洞,銀河系的中心就是一個巨大的黑洞焕议。
但是后來霍金發(fā)現(xiàn)宝磨,黑洞遵循一個古怪的規(guī)律:所有黑洞表面積的總和會隨著時間的推移而增加(或者說,半徑的平方隨時間而增加)盅安』斤保霍金用“表面積”來指代黑洞視界的面積。而要求某個物理量持續(xù)增加的規(guī)律寥寥無幾别瞭,這使得科學(xué)家們將這個結(jié)果和熱力學(xué)第二定律聯(lián)系起來窿祥。
但是此時這個觀點還沒有人當(dāng)真。直到霍金證明了黑洞是有溫度的蝙寨。黑洞會發(fā)射出輻射晒衩,這些輻射在黑洞的附近具有巨大的能量,而當(dāng)輻射擺脫黑洞的引力傳播到遠處的時候墙歪,則已經(jīng)“筋疲力盡”了浸遗,所以在我們看來,黑洞的溫度極低箱亿,甚至低于大爆炸留下來的宇宙背景輻射跛锌。不過,不論這個溫度有多低届惋,我們都知道髓帽,有溫度的物體都具有熵。
因此脑豹,科學(xué)家們認為郑藏,黑洞的熵(信息)存儲在它的視界上。這樣一來瘩欺,黑洞就不會破壞熱力學(xué)第二定律了必盖。
霍金還指出,我們可以將黑洞的視界劃分為很多大小一樣的網(wǎng)格單元俱饿,它們的邊長為普朗克長度歌粥。他通過計算證明,黑洞的熵拍埠,恰好就等于覆蓋整個視界所必需的網(wǎng)格單元個數(shù)失驶,也就是以普朗克長度的平方為度量單位時所得到的黑洞表面積大小。從信息的角度來說枣购,意味著每一個這樣的格子似乎都隱含著一個比特(信息的單位)的信息嬉探。
從視界的定義我們知道擦耀,視界不過是對一個空間范圍的描述,怎么能夠存儲信息呢涩堤?要理解這一點先來設(shè)想這樣的場景:一個人(A)正在黑洞視界的邊緣向黑洞掉落眷蜓,另一個人(B)在遠離黑洞的地方用望遠鏡觀察A。對于A來說胎围,他無法感知到自己正在穿越黑洞視界吁系,因為他整個人是處于完全失重的狀態(tài)下的,沒有參照物能幫助他了解這一點痊远。直到他撞擊到黑洞的中心以前垮抗,他都以為自己只是在宇宙中漂浮。而對于B而言則不同碧聪,在他看來冒版,A慢慢的進入到了黑洞中,融入了黑洞視界逞姿,從此就消失了辞嗡,包括組成A的所有物質(zhì),以及A所攜帶的所有信息滞造,都消失了续室,只不過引起黑洞稍微膨脹一點點而已。
我們知道谒养,這兩者觀察的是同一個事件挺狰,只是對這一事件的不同方面進行了不同的描述。雖然B認為买窟,A所包含的信息量都消失了丰泊,但是A則明確的知道這種說法并不正確。在A看來并不存在的黑洞視界始绍,在B的眼中卻是真實存在的瞳购,有一些真實的物體覆蓋其上。由于黑洞本身的性質(zhì)(任何信息都無法從黑洞中傳出來)亏推,對于在黑洞外面的我們來說学赛,無法知道A的想法,只能認為吞杭,A所包含的所有信息都留在了黑洞視界上盏浇,也就是說:信息存儲在了黑洞視界上。
現(xiàn)在來考慮這種情況篇亭,我們往一個固定大小的空間里填充物質(zhì)缠捌,以提高空間里的信息量。因為無論是移動硬盤或是一朵花译蒂,任何物質(zhì)都包含信息曼月,我們可以將它們都塞進這個空間,直到達到臨界點柔昼。此時哑芹,該區(qū)域的物質(zhì)已經(jīng)飽和了,也許再加入一粒沙子捕透,它就會突然變成一片黑暗聪姿,成為黑洞。而黑洞的大小取決于它的質(zhì)量乙嘀,如果要再通過增加物質(zhì)來提高黑洞的信息量末购,黑洞的體積必然不斷增大,這跟我們設(shè)定的條件相違虎谢。
這樣盟榴,我們就得到了一個重要的結(jié)論:某個空間區(qū)域所能包含的信息量,不管以什么物質(zhì)和什么形式存儲都必定小于同等范圍的黑洞所含的信息量婴噩,也就是該區(qū)域的表面積(以普朗克長度的平方為度量單位)擎场。
由于“信息存儲于表面”,結(jié)合前面所述的假設(shè)和推理几莽,于是我們推導(dǎo)出了全息原理:在任何特定區(qū)域中迅办,既然描述物理現(xiàn)象所需要的所有信息都可以編碼為在其邊界上的數(shù)據(jù),我們有理由相信這些物理過程其實都發(fā)生在那個邊界上章蚣。我們熟悉的三維現(xiàn)實世界也許可以比作那些遙遠的二維物理過程的投影站欺,就好比一開始介紹的全息投影。我們把這兩者稱作全息的平行宇宙纤垂。好吧矾策,這里叫多重宇宙有點牽強,不過可以參考下圖洒忧,因為沒理由認為我們就是唯一的投影蝴韭。
(我知道你已經(jīng)暈了,因為我自己也暈了熙侍。榄鉴。。請原諒我理解力和表達力有限蛉抓,如果想更好的理解全息多重宇宙庆尘,還是請看《隱藏的世界》)
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平行宇宙是什么(五)(完結(jié)):介紹虛擬多重宇宙和終極多重宇宙。