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zz 全息理论

【自然科学】全息理论


全息现象

某一天你来到海洋馆,在容纳了千姿百态的鱼儿的庞大玻璃水箱面前,你驻足观赏,可以一览无余地观看整个水箱里鱼儿的情况。但是现在扫一下你的兴,工作人员把玻璃外面全都罩上铁皮,只是在两个不同的侧面分别开一个小孔。好了,透过这两个小孔你再观察那条离你很近的大家伙,比如一条正在悠然自得游动着的硕大的鲨鱼,你会有什么样的体验?一个孔里,你看到了一条黑色的尾巴,另外那个孔里,你看到的可能是白色的腹部。它们都在移动,但是这两个移动状态在方向和速度上都有着某种协调和默契——当黑色尾巴摆动时,白色腹部也做出了相应的动作;反之亦然。


当鲨鱼游得足够远的时候,它变成一条小鱼,这时从一个孔里你看到水平游动,另一个孔呢?可能是垂直游动。有一点值得提醒:你可是在没有先前那些暗示的前提下进行观察的,那么很明显,你一定会认为这是毫不相关的两个个体。但是当你继续注视这似乎不同的“两条”鱼时,你会越发觉察到两者之间有特定的关系。当“一条鲨鱼”转身时,“另一条”也会做出相应动作;当“一条”面对前方时,“另一条”总是面对侧方。这回你要下结论了:这“两条”鱼一定是在互相沟通传讯,所以才做相对应的运动。


但事实显然并非如此,这“两条”鱼其实只是一条鱼的两个部分。


1982年,一件惊人的事发生了。在巴黎大学由物理学家Alain Aspect所领导的一组研究人员,他们进行了一项也许会成为二十世纪最重要的实验。Aspect和他的小组发现,在特定的情况下,次原子的粒子们,例如电子,同时向相反方向发射后,在运动时能够彼此互通信息。不管彼此之间的距离多么遥远,不管它们是相隔十尺或十万万里远,它们似乎总是知道相对一方的运动方式,在一方被影响而改变方向时,双方会同时改变方向。这个现象的问题是,它违反了爱因斯坦的理论:没有任何通讯能够超过光速。由于超过了光速就等于是能够打破时间的界线,这个骇人的可能性使一些物理学家试图用复杂的方式解释 Aspect的发现。



因此,全息理论认为: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像。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个部分。





宇宙全息论的主要内容


宇宙全息论的基本原理是:从潜显信息总和上看,任一部分都包含着整体的全部信息。


全息论的核心思想是,宇宙是一个不可分割的、各部分之间紧密关联的整体,任何一个部分都包含整体的信息。全息理论很好地解释了超距作用的原理。


为了便于理解,玻姆用“鱼缸里的鱼”来做比喻:在一个长方体玻璃鱼缸中放进一条鱼,两台相互垂直的摄像机"观察"鱼的活动,图象直接在两台电视机上播放出来。在电视机里我们可以看到,"两"条鱼分别作着方向相反、速度相等的游动。如果其中一条鱼的状态改变了,另一条鱼的状态也立即随之改变。玻姆以此展开对超距作用的解释:"两个同谋粒子应当被视为同一六维现实的两个不同的三维投影,在三维空间看来,二者没有相互接触,毫无因果关联;而实际情况是,两个粒子之间相互关联的方式,非常类似于上面所说的鱼的两个电视图像之间相互关联的方式。因此普遍地说,隐秩序必须被扩展到一个高维现实,这个高维原则上是不可分割的整体,其包含整个具有其全部'场’和'粒子’的整体宇宙。于是我们必须说,全运动在高维空间中卷入与展出,其维数实际上是无限的。”在玻姆所构想的宇宙的本体论图景中,宇宙真空的高维隐秩序被激发而展开和投影为三维物质世界的显秩序,而这种物质显秩序又不断卷入为宇宙真空中的隐秩序。用简单的话说,就是我们肉眼直接可见的三维物质世界的独立个体,实际上是更高维整体的一个投映,我们由于不能理解更高维度的整体性而误以为我们所看到的一个个 人或物是独立的个体。DavidBohm不仅用他的理论来解释量子跃迁与EPR关联等量子力学现象,而且用它来解释宇宙的演化和人类意识等一系列科学与哲学难题。

 
                                               
 

革命性的解释:宇宙只是一个幻像


伦敦大学的物理学家David Bohm相信Aspect的发现是意味著【客观现实并不存在】,尽管宇宙看起来具体而坚实,其实【宇宙只是一个幻象】,一个巨大而细节丰富的全像摄影相片(Hologram)。


要了解为什么Bohm会做出如此惊人的假设,我们必须首先了解什么是全像摄影相片。


全息一词,现代最早用在激光照片里,是光学应用的描述。比如一张照片,里面有一个人像;如果我们把这照片切成两半,从任何一 半中我们都能看到原先完整的人像;如果我们再把它撕成许多许多的碎片,我们仍能从每块小碎片中看到完整的影像。这样的照片就叫全息照片。


全像摄影相片是靠雷射做出的一种三度空间立体摄影相片。要制作一张全像摄影相片,物体首先必须用一道雷射光束照 射,然后第二道雷射光束与第一道光束的反射产生绕射的图案(两道光束交集的地区),被记录于底片上。底片洗出后,看起来像是无意义的光圈与条纹组合。但是 当底片被另一道雷射光束照射时,一个三度空间的立体影像就会出现在底片中(这不同于一般印刷式的所谓全像相片,只有狭窄的角度可见立体影像。真正的全像摄 影相片是没有角度限制,而且必须用雷射光才可见影像。)。


影像的立体不是全像摄影唯一特殊之处。如果一朵玫瑰的全像相片被割成两半,然后用雷射照射,会 发现每一半都有整个玫瑰的影像。


事实上,即使把这一半再分为两半,然后再分下去,每一小块底片中都会包含著一个较小的,但是完整的原来影像。不像平常的相片,全像相片的每一小部份都包含著整体的资料。


全像相片的这种「整体包含于部份中」的性质给予我们一个全新的方式来了解组织与秩序。


全息理论说客观物质是不存在的,我们的思维外界是遥远地方的全息投影,我们的宇宙不是物质的,而是信息的,我们感受到的宇宙其实是外界的信息。世界不是物质的,而是信息的。全息论的核心思想是,宇宙是一个不可分割的、各部分之间紧密关联的整体,任何一个部分都包含整体的信息。


在这个宇宙之下,每一个物体,哪怕是一个小小的电子,都包含了整个宇宙的信息。 早在几十年前,量子物理学家就揭示了一个不可思议的现象:将任一物体逐步打碎到小至电子、质子的地步,它们就不再具有物体的特性。举例来说,我们都以为电子是一个很小的小圆球,但这个观念一点也不正确,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。这一点与全息图象非常相似——当你观察全息图象时,它栩栩如生地呈现在你面前,可是当你试着用手摸它时,你才发现手可以穿过它。就好像我们在很远的地方看到海市蜃楼,但我们走近时,却能很随意地穿过它——海市蜃楼只是个幻影。 因为现实中的一切都是由这些“幻影粒子”组成的,所以整个宇宙基本上就是一全息式的幻象。现在,真正的思维的革命到来了——我们每天生活其中的现实世界实际上是一种“假象”,宇宙间千姿百态的万象都只是一个更巨大的“超级宇宙”的全息投影! 这太令人失望了!原来宇宙竟连一个膜理论宣称的肥皂泡都不如,它根本就不结实,只是一个象征幻影的“泡泡”而已! 玻姆将那个更深层的“超级宇宙”称为“隐卷序”,意思就是“隐藏或折叠起来的秩序”,而把我们生存其中的世界称为“显展序”,意思就是“展现开来的秩序”。他认为宇宙中所有事物所呈现的表象,其实就是这两个秩序间不断隐藏和展现的结果。最简单的例子就是,你在一张纸上画一个图案,然后把纸折起来,图案就不见了,而展开后,图案又出现了。这就解释了基本粒子为什么那么神秘,一会儿是粒子,一会儿又是波。依据玻姆的理论,这两种形态都隐藏于粒子的整体中,我们不同的观察方式决定了哪一种形态被展现,哪一种形态仍维持隐藏的状态。 全息包括空间和时间两个方面。从空间方面来说,局部是整体的缩影;从时间方面来说,瞬间是永恒的缩影。我们感觉一切事物都在不断向前发展的,全息理论却告诉我们,这其实只是一种虚幻的感觉,在更深层次的超级世界里,过去、现在和未来都是共同存在于一起的。 梦想过要回到过去和通往未来吗?或许我们不需要找机器猫了,只要有适当的工具,我们将来会有可能进入这种超级全息式的现实层次中去,取出过去古老的影像,也可以光顾一下其实现在就已经存在于某处的未来。



全息论在日常生活中的表现

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,太阳黑子的活动直接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。


整体中包含着局部,局部中包含着整体。


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。


全息理论为我们引出了一个新的视角


事实上,全息理论为我们观察世界引出了一个新的视角,经历一番思考,你会发现,原来我们生活的这个世界竟是这样的:世界的每个局部似乎都包含了整个世界。


例如,将一根磁棒折成几段,每个棒段的南北极特性依然不变,每个小段是它原来整根棒的全息缩影,是整根棒的成比例缩小。


再如,一面镜子碎了以后,每一面小的镜片仍然能够被当成镜子使用,每一块镜子的碎片也可以看成整面镜子的全息缩影。


而我们身体里面的每一个细胞都是整个身体的全息。人的受精卵和它发育成的各种细胞相比较,其DNA是相同的。人体的每一个细胞都包含了这个人全部的遗传信息,所以克隆技术才可以利用一个细胞复制出一个人来。


人生下来就能看到世界,却永远看不清——从无穷大到无穷小,没有一件能够透彻明白。然而,有无数证据表明这个世界是全息的、相互关联的——巨大物体的片断包含着母体的全部信息,大规律之下的小规律往往只是母体的微缩版。全息,并不代表通过复制单一序列就可以得到所有事物,因为不同事物的组合方式有差别,因此需要“完整的片断”。 人体的全息片断是遗传基因,而不是器官,也不是细胞;星系的全息片断是原子,而不是恒星系,也不是行星系。同一元素,通过不同方式组合起来形成不同的“完整片断”,不同的完整片断进一步组合形成更大的片断。。。。。。

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