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我们的宇宙只是高维宇宙的全息投影?答案或隐藏在神秘的天体中!

 千姿百态万花筒 2021-04-03

即使没接触过物理学,你肯定也听说过黑洞这种天体,甚至连幼儿园的小朋友都听说过。在很多人眼里,黑洞里面应该是漆黑一片的,就像一个漆黑的“空洞”,吞噬一切靠近的天体。

事实上远非如此。严格来讲,黑洞并非是一个“洞”,它也是一种天体,是目前已知最神秘最诡异或许也是最强大的天体,能够吞噬一切靠近“事件视界”的物体,哪怕是最微小的粒子也会被撕成碎片,如此强大的破坏力让人感觉到毛骨悚然,也难怪在很多人眼里,黑洞是毁灭一切的代名词。

但这并不是最可怕的,黑洞还有更可怕的地方:它或许正在一点点地删除宇宙中的一切,包括信息本身。

从物理学角度讲,黑洞并非如此诡异,因为它其实就是恒星的“坟墓”,大质量恒星在燃料耗尽之后急剧向内坍缩就会形成黑洞,所以,黑洞也仅仅是众多天体中的一类天体而已。但不同的是,黑洞是非常极端的天体,一旦越过黑洞的事件视界,目前我们已知的所有大自然法则都失效了。而在黑洞的最中心,也就是奇点,那里的一切更是不可琢磨,引力达到无穷大。

不要说是中心的奇点处了,就算是黑洞的边缘事件视界,一旦越过这个视界,任何物体都会被无情的吞噬,连光也无法幸免。

不过理论上讲,只要我们不冒险,不靠近黑洞的事件视界,就可以安全第一在黑洞附近逗留,但前提是速度要足够快,越是靠近事件视界,你的速度就必须越快才能保证安全,否则一不小心就可能被黑洞强大的引力吞噬,掉进黑洞!

想象一个现实中的例子,就能更好地感受靠近黑洞会是什么感觉了。假设你在一个非常高的瀑布附近游泳,只有你尽量远离瀑布,才会更安全,不至于被奔流的瀑布冲走走向死亡。如果你非常靠近瀑布,你会发现即便是使劲浑身解数,也无法抵抗瀑布的力量,最终你会成为瀑布的“一份子”一起飞流直下,结果只能是死亡。

黑洞的事件视界就是一个安全红线,在这个红线之外,都可以是安全的,而一旦越过事件视界,无论你如何努力都是徒劳的,除非你能“超光速”飞行,但这是不现实的。

我们目前对黑洞的了解都是建立在猜测基础上的,因为一旦越过事件视界,那里的一切都变得不可预知,所有大自然法则都失效了,所以确切地说我们不知道黑洞内部到底是什么样的状态。

虽然如此,这并不方法妨碍科学家通过间接手段推测黑洞内部的情况,科学家可以通过观察事件视界边缘的情况来推测黑洞内部可能的状态。

在对黑洞的传统认知中,“只进不出”是最被大众熟知的。但经过对黑洞长期的观测,科学家发现并不是那样的,黑洞也会不断地向外“吐”东西,方式就是“霍金辐射”,这种辐射的方式就像一盆水缓慢地蒸发水分子一样,过程非常非常缓慢,通过“霍金辐射”黑洞的质量也会慢慢地减小,不过减小的速度非常缓慢,缓慢到无法想象!

举个例子来说明到底有多缓慢。一个与太阳质量相当的黑洞,需要10^58年(也就是10的58次方),才是减小0.00001%的质量!0.00001%或许我们勉强能理解到底有多小,但10^58年我们根本无法想象有多漫长!

但是随着时间推移,霍金辐射的速度会慢慢加速。随着霍金辐射的持续进行,黑洞质量变得越来越小,直到完全消失不见。

但在这个过程中有一个“致命”问题:黑洞或许会删除宇宙中的基本元素:信息。

信息,是一个相对抽象的存在方式,并不是我们能看得见摸得着的实体。信息存在于宇宙中任何地方,没有信息就没有宇宙中的一切。简单讲,信息就是微观粒子排列组合的内在属性,不太明白?

举个例子就很容易理解了。就拿我们常见的碳元素来说,碳元素不同的组合排列方式会得到不同的物质,有可能是钻石,也有可能是石墨,两者相差很大。无论是钻石还是石墨,组成的原子都是碳,不同的是就是“信息”,碳元素的排列组合不同。

明白了这点,就来点相对复杂的想象(其实也不复杂)。在石墨的基础上在添加掐他元素,按照一定的排列方式就行组合,就可能得到一个苹果,也可能得到一只小鸟。

这说明什么?

世界上一切物质都是由相同的基本粒子组成的,只不过是基本粒子的组合方式不同罢了。基本粒子当然不知道也不在意自己到底是一块石墨,一个苹果还是一只小鸟。

我们甚至可以这样说,世界的本质其实就是“信息”,如果没有了信息,世界所有东西都是一个模样,这样的话岂不是太无聊了?

信息,如同我们生活中每天看到的实体一样,其实也是“实体”,也是客观存在的,一点也不缥缈。物质不会凭空消失,信息也是一样,信息是不会被摧毁的,它的状态可以改变,但绝不会凭空消失。

再举一个通俗的例子。用火把一棍木棍烧成一堆灰烬,我们知道这堆灰烬不可能再变成一根木棍。

但是根据质量和能量守恒,理论上只要你能收集到全部灰烬,同时还有燃烧过程中挥发走的水蒸气,各种气体,还有热辐射等等所有物质,你确实能够成功把灰烬变成一根木柜,起码理论上能做到。因为木棍的“信息”一直存在这个世界上,它并没有消失,只是这些信息很难重新组合罢了!

甚至我们可以这样说,如果你能准确弄清楚当今宇宙中所有粒子,所有能量的基本属性,理论上你完全可以重新目睹宇宙大爆炸时期的盛景,这就是信息的力量和魅力。信息不但能反应不同事物之间的差异,也能让我们知晓事物过去的状态。

但是黑洞的出现似乎让我们陷入了某种“信息危机”。由于黑洞能吞噬一切靠近的物质,意味着物质被吞噬后都成了黑洞的一部分,那么信息也就消失了。而刚刚我们还说信息是不可能凭空消失的,这就暴露了一个很严重的问题:被黑洞吞噬后的物体的信息真的消失了吗?

当黑洞随着“霍金辐射”一点点消失之后,信息也随着黑洞的消失而消失了吗?

如果没有消失,物体的信息又去哪里呢了?黑洞消失之后,信息又是如何存在的?

科学家们猜测,被黑洞吞噬的物体信息并没有从这个世界消失,而是可能被隐藏了起来,仍然存在黑洞中,当然我们无法直接观测到物体的信息。

那么既然信息并没有消失,信息在黑洞中又是如何存储的呢?


想想我们平时使用的硬盘,黑洞就好比一个超级硬盘,在吞噬物体的过程中可以将信息转化为非常小的信息片段来存储信息。打个比方,就好像将实体书籍变成了电子书籍,看起来完全不同,但实际上内容是一样的,也就是说信息是一样的。

这种观点被称为“全信息原则”,如果此观点是对的,将产生极其深远同时又让人感到恐怖的结果:我们的宇宙是一个全息图像。被黑洞吞噬的物体信息存储在黑洞表面,在霍金辐射的过程中把信息带走了!


黑洞的事件视界其实就相当于一个面,如果信息都存储在事件视界上,就相当于我们熟知的三维物体被编码成了二维物体,这意味着黑洞其实就是全息图像存储器,所有物体都被存储在了黑洞表面的事件视界上面。

如果这一切都是真的,还会有更疯狂的结果:我们的宇宙可能就是其他宇宙(比如说高维宇宙)的投影,但作为三维生物的我们不会有任何感觉。

如此一来,真的不敢再继续想象下去了......

到底什么是真实?什么是虚幻?这个世界的真面目到底是什么?或许我们永远找不到这些问题的答案,更可能的是,这些问题的答案就隐藏在神秘诡异的黑洞中,黑洞就像一把钥匙,能够帮助我们打开很多宇宙终极奥秘!

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