宇宙全息论读后感(宇宙全息论的人类)

发布时间: 2024-12-21 00:48:14 来源: 励志妙语 栏目: 读后感 点击: 89

宇宙全息论的运用,Bohm,不是唯一的认为宇宙是一个全像摄影式幻象的研究者。在脑部研究的领域中,史坦福大学的脑神经学家Karl,Pribram也...

宇宙全息论读后感(宇宙全息论的人类)

宇宙全息论的运用

Bohm 不是唯一的认为宇宙是一个全像摄影式幻象的研究者。在脑部研究的领域中,史坦福大学的脑神经学家Karl Pribram也分别独立地相信现实的全像式本质。Pribram研究脑部如何储存记忆,因而被全像式结构模型所吸引。近几十年来,许多研究显示,记忆的储存不是单独地限于特定的区域,而是分散于整个脑部。
在1920年代的一连串历史性的实验中,脑部科学家Karl Lashley发现不管老鼠脑部的什么部位被割除,都不会影响它的记忆,它仍旧能表现手术前所学到的复杂技能。唯一的问题是没有人能提出一套理论来解释这种奇怪的“整体存在于每一部份”的记忆储存本质。
然后在1960年代,Pribram 接触到全像摄影的观念,知道他发现了脑神经科学家一直在寻找的解释。Pribram相信记忆不是记录在脑神经细胞中,或一群细胞中,而是以神经脉冲的图案横跨整个脑部,就像雷射绕射的图案遍布整个全像摄影的底片上。
换句话说,Pribram相信,头脑本身就是一个全像摄影相片。
Pribram的理论也解释了人类头脑如何能在那么小的空间中储藏那么多的记忆。曾经有人估计人类头脑在人的一生中能够记忆约一百亿位元(bits)的资料。
相似的,除了其他功能之外,全像摄影也具有惊人的资料储存容量——只要改变两道雷射照射底片的角度,就可以在同一张底片上记录许多不同的影像。有人示范过,在一公分立方的方块底片上可以储存一百亿位元的资料(大约是五套大英百科全书)。 如果脑部是根据全像摄影的原理来操作,就比较能了解人那特殊的能力,能迅速从那庞大的记忆仓库中取出所需的任何资料的能力。
如果一个朋友要你告诉他,当他说“斑马”这个字时,你会想到什么。你不需要笨 拙地搜寻某种巨大的脑部字母档案才能得到一个答案。相反地,一些联想,如“条纹”“马”和“非洲野生动物”等词语会立刻跳入你的脑中。
的确,人类思考过程的一项最惊人的特征是,每一件资料都似乎与其他所有资料相互连接——这也是全像摄影幻象的另一项基本特性。因为全像摄影幻象的每一部份都与其他部份交互关连着,这也许是大自然交互关连系统的最终极例子。 在Pribram的全像式脑部模型的启发下,记忆的储存不只是脑部科学唯一稍获解答的谜。另一项谜题是脑部如何翻译它从感官所得到的大量波动(光波,声波,等等),使之成为人们知觉的具体世界。
记录与解读波动正是全像摄影最擅长的。正如全像摄影像是某种镜头,某种传译的工具,能把显然无意义的波动图案转变为连贯的影像。Pribram相信脑部也有一个镜头,使用全像式原理来数据式地把经由感官收到的波动,转变为人们内在知觉的世界。有大量的证据显示,脑部是使用全像式原理来进行操作。事实上,Pribram的理论得到了越来越多脑神经学家的支持。 阿根廷籍的意大利脑神经研究者Hugo Zucarelli,在近一段时间把全像式模型应用到听觉的世界中。他迷惑于人脑在即使只有一只耳朵有听觉的情况下,也能够不用转头就侦测出声音的来源方向。
Zucarelli发现全像式原理可以解释这种能力。Zucarelli也发展出全像式音响的科技,一种录音的技术,能够几乎真实无误地重新复制出声音现象。Pribram相信我们的脑部根据外在波动的输入,以数学方式建立出“坚硬”的现实。这种想法也得到许多实验上的支持。实验发 现,人们感官对于波动的敏感度要比先前所认为的远为强烈。
例如,研究者发现人的视觉对声波也很敏感,嗅觉是与眼下称为oamic的波动有关,而甚至人体内的细胞也对很广大范围的波动敏感。如此的发现使人们推论,只有在全像式的知觉领域中,这种波动才能被整理归类为正常的知觉。

宇宙全息论的世界

GSL让我们有可能为任何孤立的物理系统设定信息容量的限度。这些限度对于直到X层的任何结构层次都将成立。1980年我开始研究第一个这样的界。它被称为通用熵界,它确定了特定尺寸特定质量的物质所能包含信息量的界限。美国斯坦福大学的Leonard Susskind于1995年提出了一个与之相关的称为全息界的概念。它确定了占据一定空间体积的物质或能量所能包含信息量的界限。
在研究全息界的过程中,Susskind考察的是一团近乎球体的孤立物质,它并非黑洞,而是被紧密地装入到一个表面积为A的表面中。如果该物质能坍塌为黑洞,则最终形成的黑洞的视界表面积将小于A。这样黑洞熵将小于A/4。按照GSL,该系统的熵不能减少,因而物质的初始熵不能大于A/4。这样我们就可以得出结论:边界表面积为A的孤立物理系统的熵值必然小于A/4。然而如果该物质无法自行坍塌又如何呢?我在2000年证明了,一个小的黑洞可以将一个和Susskind论证过程中那个没什么大区别的系统转变为黑洞。因而这个界是独立于系统的组成或者层次X的特性的。它仅仅依赖于GSL。
现在我们可以回答某些关于信息存储量最终限度的深奥问题了。一个直径为1厘米的装置理论上可以存储高达10^66比特的信息量,这可是一个令人难以置信的数量。可见的宇宙最少包含了10^100比特的熵,理论上可将之装入到一个直径为十分之一光年的球体之中。要估计宇宙的熵很困难,然而对于特别大的数值,例如一个几乎与宇宙本身一样大小的球体,则是完全可行的。
但是全息界的另一方面却真正让人大吃一惊。就是说,最大可能的熵值取决于边界面积而不是体积。让我们设想将计算机内存芯片堆成一个大堆。晶体管的数目(即总的数据存储容量)随着堆体积的增加而增大。所有芯片的热力学熵之和也同样增大。然而值得注意的是,这堆芯片所占据空间的理论终极信息容量仅仅随表面积的增加而增加。因为体积的增长远远快于表面积的增长,到某一程度,所有芯片的熵值之和将超过全息界。看起来无论是GSL还是我们通常意义上的熵和信息容量都失效了。实际的情况上,真正失效的是堆积过程本身:在上述情况出现之前,它就将因为本身的引力而坍塌并形成一个黑洞。在此之后每增加一个芯片都将增大黑洞的质量和表面积,但这都将遵循GSL。
如果全息原理是正确的话,信息容量取决于表面积这一令人吃惊的结论就将得到自然的解释。在日常世界里,全息图形是一种特殊的胶片,当用合适的方法将它曝光时,它就将产生一个真正3维的影像。描述3维图景的所有信息都被编码到2维胶片上的明暗相间的图样上。用这个胶片随时都可以复现该3维图景。全息原理指出,这一视觉魔术的原理可以类推到对任何一个占据3维区域的系统的所有物理学描述之中,另一个在该区域的2维边界上定义的物理学理论能完全描述该3维区域的物理学。如果一个3维系统能被运作于其2维边界上的物理理论所完全描述,就有理由推测该系统的信息容量不可能超越其边界上的描述。 我们能把全息原理推广到宇宙这样大的范围吗?真正的宇宙是一个4维系统:它有体积并随着时间轴延伸。如果我们这个宇宙的物理学具有全息性,那么就会存在另外一套运作在某个时空的三维边界上的物理学定律,它们将和我们眼下所知的4维物理学完全等效。到目前为止我们还没有发现任何这样的3维定律。事实上,我们拿哪个界面做为宇宙的边界呢?要实现这些想法我们需要首先迈出的一步就是研究比真实宇宙更简单的那些模型。
所谓的反德西特时空就是一类全息原理能成立的具体例子。原始的德西特时空是荷兰天文学家威廉·德西特于1917年根据爱因斯坦方程式导出的一个解,其中包括了被称为宇宙常量的斥力。德西特时空是空旷的,以一定的加速度膨胀并且是高度对称的。1997年,宇宙学家在研究遥远的超新星爆发时得出结论:我们的宇宙正在加速膨胀,未来它有可能变得越来越像一个德西特时空。如果将爱因斯坦方程式中的斥力换成引力,那么德西特解将变成一个反德西特时空,它和德西特时空具有相同的对称性。对于全息概念来说,反德西特时空的重要性就在于它拥有一个位于“无限”处的边界,这一点和我们的日常时空非常相似。
利用反德西特时空,理论家设计出了一个全息原理起作用的具体例子:一个在反德西特时空内运作的宇宙可以用超弦理论完全描述,这套描述和在该时空边界上起作用的量子场论完全等效。这样,上述反德西特时空内部超弦理论的全部奥秘就都被画在了该宇宙的边界上。1997年,Juan Maldacena(那时他还在哈佛大学)首先推测,在5维反德西特时空上存在这种关系。此后,美国新泽西州普林斯顿大学高级研究院的Edward Witten及普林斯顿大学的Steven S. Gubser、Igor R. Klebanov和Alexander M. Polyakov在多种情况下证实了该推测。眼下我们已经知道在多种不同维数的时空上都存在着这样的全息对应关系。
这个结论意味着,两个表面上看来非常不同的理论(它们甚至是各自生效在不同维数的时空里)是完全等效的。生存在这些宇宙中的生物将无法确定它们是栖息于一个由弦论描述的5维时空还是一个由量子场论描述的4维时空中。当然,这些生物的大脑结构也许会给它们一种“常识”,让它们以为自己是生存于某一种宇宙中。就像我们的大脑结构让我们有一种内在的感觉,我们的宇宙具有3维空间结构。全息等价使得一个在某一时空中难以计算的问题可以用另一种方式解决。比如,4维边界时空上夸克和胶子特性的计算,就可以转化为在高度对称的5维反德西特时空上更简易的计算。这种对应关系还有其它的表现方式。Witten就曾证明,反德西特时空上的黑洞等价于其边界时空上的热辐射体。黑洞这个神秘概念的熵就等于该辐射体的熵,显然后者要容易理解得多。 度对称且空旷的5维反德西特时空和我们这个充斥着物质和辐射且不断受剧烈事件扰动的4维宇宙似乎有很大不同。即使把我们的宇宙近似为一个物质和辐射体均匀分布的系统,我们得到的也不是一个反德西特宇宙,我们得到的将是一个“弗里德曼-罗伯逊-沃克”宇宙。今天绝大部分的天文学家都认为我们的宇宙是一个无限的、无边界的并将永远膨胀的“弗里德曼-罗伯逊-沃克”宇宙。
这样的一个宇宙还遵守全息原理或具有全息界吗?Susskind基于坍塌至黑洞的推断在这里毫无作用。实际上,由黑洞所导出的全息界必然在我们这个单调膨胀的宇宙中失效。一块均匀分布着物质和辐射的区域的熵,确实将和它的体积成正比。这样的话,一块足够大的区域(所包含的熵)就会突破全息界。
Raphael Bousso于1999年(当时在斯坦福大学)提出了一个改进的全息界,后来发现这个界在上面所述的那些原全息界遇到问题的地方还能适用。Bousso这个全息界的构成起始于任意合适的2维界面;它可以像一个球面一样是封闭的,也可以像一张纸那样是开放的。眼下让我们来想象一束短暂的光线同时从这个界面的一边垂直射入。这里唯一的要求就是这些虚拟的光线都是从同一点发射出来的。例如说,从一个球面的内部透射出来的光线就符合这一要求。眼下让我们来看这些光线所经过的物质和辐射体的熵。Bousso推测说这个熵值不能超过由初始界面所代表的熵——表面积的1/4(以普朗克面积为单位)。这种计算熵的方法和原来那种全息界的计算方法有所不同。Bousso界并非只考虑某一时刻某一区域的熵值,它计算的是不同时间不同位置的熵值之和:那些被从表面来的光线所“照亮”的熵。
Bousso界在继承其他熵界的基础上又避免了它们的局限性。只要所涉及的孤立系统变化不是很快,引力场不是很强,无论是通用熵界还是全息界的Hooft-Susskind形式都可以从Bousso界中推导得出。如果这些条件都不满足——例如涉及的物质已经落入了黑洞之中,那么这些界就将失效,但Bousso界却能继续适用。Bousso还证明了,他的这一方法能用于定位建立世界全息图形的2维界面。 研究人员已经提出了各种各样的熵界。对于全息这一课题,存在那么多的流派,这证明它还没有上升到物理定律的高度。虽然全息的思想还没有完全被我们所理解,但它看起来确确实实是对的。随之而来的是,人们开始认识到,盛行了50年的那个基本信仰,即场论是物理学的最终语言的看法,必须抛弃了。场,比如说电磁场,不同点之间是连续变化的,因而它们描述的自由度是无限的。超弦理论也支持无限多的自由度。全息论则将一个封闭界面里的自由度限制到一个有限的数目上;场论因为其自由度的无限所以不可能是最终理论。此外,即使自由度无限的问题得到了解决,信息量和表面界之间那种神秘的对应关系也应该得到解决。
全息论也许为另一个更好的理论指明了方向。基本理论应该是什么样子的?全息论发展过程中的一系列论证推理让某些科学家(其中最著名的是加拿大沃特卢理论物理Perimeter学院的Lee Smolin)提出,最终理论考虑的不是场,甚至不是时空,而应该是物理过程之间的信息交换。如果真是这样的话,把信息看成世界的组成部分的观点就体现了它的价值。

宇宙全息论的人类

整体中包含着局部,局部中包含着整体。
试着拿针尖扎一下自己的脚趾头,扎的同时全身肌肉会紧缩一下,大脑同时做出应急反应,假如自己的父母或恋人在旁,也会立即对此做出反应,因为人体是全息的。
打开电脑,接通网络,全球信息会根据自己的索取出现在屏幕上,因为电脑网络是全息的。
关节炎患者会提前获悉降雨的信息,许多动物会提前感应到地震的信息,因为地球是全息的。
月亮的盈亏会引起海潮的变化,太阳黑子影响着地球气候的变化和地球生命的节律,因为太阳系是全息的。
人体是由一百三十万亿个细胞构成,而每一个细胞中都包含着有关人体整体的全部信息。用佛眼看这一个个细胞的时候,这一个个细胞是一个个人,五官七窍骨骼毛发五脏六腑四肢皮肉一件都不少,再分裂这个细胞,发现这个微末细胞又是由一百三十万亿个更微末的细胞组成。
站在穿衣镜前面,我们可以看到一个完整的自己,但若把这个穿衣镜分成两片,我们就可以看到每片穿衣镜中有一个完整的自己,也就是说,一个人化身成了三个人,假如把这个穿衣镜分裂为三片,每片中仍然可以看到一个个完整的自己,一个人化身成了四个人……依此类推,假如把这个穿衣镜粉碎成十万片、十万亿片,每一微片中依然可以看到一个完整的自己,就可以化身万亿。
一粒植物的种子,即使它没有被埋入土壤中生根发芽开花结果,用法眼也可以看到它的全貌,它的叶子的形状、生长的形态等等。
一片生长着的叶子,剪去一半,从剩下的一半中可以看到整片叶子的全貌。 明白了宇宙是全息的,我们的世界观和人生观就会发生颠覆性的飞跃,再来理解老子讲的道和释迦牟尼讲的佛法及耶稣的思维及其科学的理论,就会全线贯通,一目了然。我们的灵觉也就开了,根器深的人可以开发出一系列的特异功能了,处理日程生活中的事务也就轻松如意了。
举个例子,人生中有一大苦恼,就是男女情爱。恋人或夫妻之间总希望单一纯洁,若相恋或夫妻的一方偷恋第三方,另一方就苦恼悲伤,不论这一方费尽唇舌表白“我也爱你,我真的爱你”,已经无济于事,因为另一方决不相信“你既然也爱他(她),怎么能再爱我呢?毫无疑问,你的爱是假的,起码你给我的爱是残缺不全的。”
从宇宙全息来讲,不论一个人爱几个人,甚至是几百个人、几万个人,几十亿个人,他(她)对任何一个人的爱都是完整的,是真心的,绝对不是残缺不全的,就像看穿衣镜一样,一块镜片中只有一个自己,两块镜片中有两个自己,十亿镜片中有十亿个自己,并且每一个自己都是完整的自己。
将任一物体逐步打碎到电子、质子的地步,它们好似不具物体的特性,其实不然。虽然当我们注视电子时,它的行为像一种极小的粒子,但是它们更多的时候就像是一团能量云,以类似波的方式分散在空间中。这一点与全息图像非常相似。当你观察全息图时,它才对你栩栩如生呈现在你面前,可是当你试用于摸它们时,你才发现手可以穿过它们。就好像我们在很远地方看到海市蜃楼,但当我们走近时,却能很随意地穿过它——是个幻影。
在特定的条件下,如果我们把基本的粒子,如电子同时间向相反的方向发射,它们运动的时候能彼此互通信息。不管彼此之间的距离有多么遥远,不管它们是相隔10cm还是10亿公里之遥,它们似乎总是知道相对一方的同伴运动方式,这体现了在当一方受到干扰而改变运动的方向时,其同伴也会同时改变方向。
这一现象如佛陀证悟的:举心动念法界皆知,万法同体牵一而动全身。它们之间的通讯联系几乎不需要时间的间隔,这突破了爱因斯坦相对论关于光速问题的论述:没有任何通讯速度能超越光速,因为一旦越过了光速,就等于是能够打破时间的界线,也就是时空不存在了。
被我们认为无生命的电子竟然也会在距离如此遥远时互通声气,一起运作,此发现意味着客观现实并不存在,尽管宇宙看来是具体而坚实的,但其实它只是一个幻象,是一张巨大而细节丰富的全息摄影相片。
基本粒子能够彼此保持联系,而不管它们之间的距离多远,不是因为它们之间来回发射的信号有多么“神秘”,而是因为它们的分离是一种幻觉,在现实下面更深的层次里,这样的粒子并不是分离的两个单独的个体,而是某种更大整体的两部分。
全息理论为我们引出了一个新的视角,世界的每一个局部似乎都是包含了整个世界。如:细胞克隆技术利用一个细胞复制出与原来同一动物,而每一细胞都包含了这个动物的全部遗传信息。

宇宙全息论的佛教

西方全息论发展过程中引伸出的“世界是幻像、是全息图”的观念与佛教对世界的认识不谋而合。
事实上,佛教很早就发现并利用全息规律。在2500年前的古印度,佛陀就讲过《楞严经》阐述这一观点。《楞严经》卷三中,佛说:“汝(指阿难尊者)观地性,粗为大地,细为微尘,至邻虚尘,析彼极微,色边际相,七分所成。更析邻虚,即实空性。阿难,若此邻虚,析成虚空,当知虚空出生色相……”。佛把物质分成微尘,再细分成“邻虚尘”,佛告诉我们,邻虚尘再分下去就变成同时含有物质与虚空性质的东西,最后就是虚空而已。大乘法性宗以绝对一心依缘起论解释生死唯一真心现,宇宙全息具足于当下一念,将本体论,体用论发挥得淋漓尽致。《楞严经》中的“于一毫端,现十方宝刹”“一即一切,一切即一”,也是典型的古代全息理论。 “一一微尘中,各现无边刹海;刹海之中,复有微尘;彼诸微尘内,复有刹海;如是重重,不可穷尽。” 《大方广佛华严经》这段经文则说明了宇宙在超宏观与超微观上无限层次的全息,所谓因陀罗网境界门。 我心即是宇宙,宇宙即是我心。三界唯心,万法唯识。
而佛教所谓“同体大悲,无缘大慈”,正是基于宇宙全息立场看待所有生灵为一体。
当然,世界上如此多的宗教,有不同的认识,如此认识可能仅为巧合。

本文标题: 宇宙全息论读后感(宇宙全息论的人类)
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