歡迎回來
我是Tucker
研究了一段時間陰謀論之後
整個人都不好了
所有今天我們換一換口味
聊一點主流科學界的故事
（音樂）
事情要從前幾年剛剛去世的著名物理學家
史蒂芬·霍金說起
1975年的時候
一直認為劍橋大學的課程簡單到令人髮指的霍金
終於成功地殺回來做了教授了
可能是為了改善在校物理系學生
學不到難度達標的真知的無奈局面
霍金在腦海裡對黑洞進行了計算
然後提出了著名的
“黑洞信息悖論”
（寫字）
霍金的黑洞理論
就是現在最普遍的
大家對於黑洞的認知
說黑洞是一個吃貨
光吃不吐
無論多大的事物多少信息都能給吃下去
但是吃進去之後
這些信息到哪兒去了
變成了什麼
就沒有人知道了
不僅如此
黑洞還因為這個原因
會不斷的變大
以至於最終可能發展成吞食天地萬物的狀態
所以很多人對於黑洞的恐懼
甚至可能是童年陰影
這其中很大程度上
就有霍金他老人家的功勞
（叮）
雖然他這個理論的計算過程
在一些人看來並不完善
但是這個觀點好像基本沒有受到什麼阻力
一經發布
就被主流科學界接受了
霍金的導師
現代宇宙論創始人之一的丹尼斯·夏馬
也是驕傲得猛吹彩虹屁
說霍金的成就都可以和牛頓相提並論了
霍金自己也是趁熱打鐵
努力拓展自己的業務水平
進一步提出
宇宙可能沒有邊界
不存在所謂的宇宙起源
並且最終會終止膨脹
走向崩塌
在崩塌的過程當中
時間還會反向流逝
總之是越描越黑越說越邪門
這個時候隔壁搞量子物理的那幫人
基本上就已經快過不下去了
板凳啊小船啊
能翻的已經全翻了
他們這些人就說了
你這個“黑洞信息消失理論”是一個悖論
違反最基本的熱力學定律
信息和能量是不可能完全消失的
這個是連中小學生都知道的事情
要是這個“黑洞信息理論”是真的
那所有人研究了幾百年
研究的全都是錯的了
大家都別混了吧
於是量子物理學界的幾位大師
就聯合起來要跟霍金battle
揚言是為了要捍衛量子物理學的尊嚴
要在幾年內扳倒霍金的這個
“黑洞信息理論”
這件事情史稱
“黑洞大戰”
（寫字）
“黑洞大战”的領軍人物
有1999年獲得了諾貝爾物理學獎的
荷蘭物理學家
傑拉德·胡福特
和美國著名物理學家
“弦論”創始人之一的
雷奧納德·撒斯坎
撒斯坎這個人特別有意思
他與出身書香門第的霍金和胡福特不一樣
16歲的時候因為父親的身體原因
被迫繼承了家業
變成了一個
水管工人
一邊修下水道
一邊上學
書是一路念到了博士
後來成為了斯坦福大學的終身教授
可謂是在綫實名演繹
什麼叫做是金子在哪兒都會發光
（發光）
於是這兩個人就開始鼓搗這個事情
當然同時進行研究的
還有其他很多物理學家
到了1995年
胡福特和薩斯坎地研究出結果了
甩出了一套全新的理論
就是我們今天的主角
“全息宇宙理論”
（寫字）
這個原理主要就是說
我們的三維世界
實際上是在這個三維世界邊緣的
一個二維的平面上的投影形成的
現在說起來好像已經沒有那麼驚悚了
剛提出來的時候
大家就認為這事不就是一本正經地胡說八道麼
三維世界實際上是二維世界的投影
就是說我們活了半天都活不過一張紙
接下來是不是就得來一碗
“萬物皆為空”的雞湯了
雞湯嘛
給小老百姓說一說
大家聽一聽也就罷了
和學術界說了之後的反響
大家也就可想而知了
風向從最開始的震驚和無措
很快發展成了否定和嘲笑
說你們幾個人搞了這麼多年
就搞出這麼一個玩意兒是嗎
那好來問你們
這個二維的平面和三維的宇宙
哪個是因
哪個是果
哪個是真實存在的
這幾個人聽了之後表示
“不知道”
只是在數學上存在這種等量關係
但是接著他們連忙解釋
1993年的時候
胡福特計算出了黑洞內部時空的體積
和黑洞平面的表面積有一種比例關係
而在三維的黑洞內部消失的信息
很快就在黑洞表面的這個平面上出現
就好像我們吃東西一樣
吃進去的東西沒有使我們變胖
而是會寫在臉上
唯一能解釋這個發現的機制
就是全息投影
全息投影其實也很好理解
就比如過去的那種古典3D粘貼
或者是我們信用卡上的一個3D防偽標誌
在不同光線的照射下
就會呈現不同的形態
有的時候還會有在移動或者運動的感覺
再往高級一點說
就像是科幻電影裡面的投影設備
或者是（某種）遠程連線技術
所以胡福特推斷
被黑洞吃掉的信息
並沒有完全消失
而是以另外一種型態被保存起來了
薩斯坎在胡福特給出的結論的基礎上
進行了進一步的推斷
他認為不光是黑洞
所有三維的物理性質和細節
包括重力作用
都可以在這個三維物體邊界的
二維表面上
以一種二維世界的物理定律
完整地表現出來
那麼我們的宇宙實際上是四維的
就是三維加上時間
怎麼能在二維的平面上表現出來呢
理論上來說
只要在這個世界的邊緣
添加一些專門適用於三維世界的物理法則
就能夠和四維世界的內容相等了
也就是說
每一維度的宇宙
都可能是少一維度世界的投影形成的
那麼這需要一個什麼樣的表面呢
他們也計算出來了
是一個無限接近平面
並且不斷延伸的表面
聽起來已經是很有道理了
一般的吃瓜群眾到了這一步
基本上已經給唬弄暈了
但是學術界可不是幾句嘴炮就能糊弄過去的
所以雖然這個時候
全息宇宙原理沒有被接受
但是吸引了更多的物理學家參與研究
1997年的時候
能夠carry全場的關鍵人物出現了
這個人就是當時只有29歲的阿根廷物理學家
胡安·馬爾達西納
（鈴聲）
馬爾達西納把黑洞作為一個五維的模型進行計算
就是三維加時間和重力的五維
然後他就發現
這個五維模型裡面的所有細節
都能夠在這五維模型邊界的四維世界裡表現出來
這個四維的邊緣只是缺少重力這一維度
於是就證明了“全息宇宙原理”的真實性
這個結論一出來
可以說是石破驚天
物理學界整個是一種驚呆了的狀態
經過反覆驗證確認準確無誤之後
馬爾達西納的論文在很短的時間內
就被引用了一萬多次
成為了被引用最多次的理論物理學論文
時間又過了幾年
在2004年一場國際物理學大會之後
霍金突然公開地表示
自己在黑洞這個問題上的觀點是錯誤的
所以說大師就是大師
自己被吹捧了幾十年的理論
在基於事實的情況下
可以主動否定
試想我自己還經常因為中午到底吃的是
白菜還是韭菜
和別人爭論不肯罷休了
唉
到了2008年
薩斯坎總結了這28年來在這一理論上的工作
希望能夠用簡明的語言解釋給大眾
於是寫成了這本《黑洞的戰爭：與霍金一戰》
雖然名字聽起來好像在邀功一樣
但是薩斯坎還是比較謙虛地表示
雖然“全息宇宙理論”被學術界已經接受了
但是在未來的研究中
很有可能把這個理論推翻
而雖然霍金自己認輸了
但是如果沒有霍金的話
也不會有對這個事情的討論和研究
同時他提到
“全息宇宙原理”
只是目前能夠找到的最接近的描述
實際上在這些物理學家的心中
“全息投影”並不是我們這個世界最根本的樣子
而之所以這個概念如此難以描述難以理解
薩斯坎認為
是因為人類的大腦
根本不具備理解四維以上時空的能力
我們只能通過數學計算
數學模型來進行推演和理解
對於普通人來說
光是想要理解這個概念
都要經過一到兩年的訓練
這也許就是“全息宇宙理論”這麼讓人震驚的原因吧
對於未來物理學方面的發展
薩斯坎表示
這可能是一個比較讓人喪氣的話題
一方面在理論物理學的研究上
我們可能還會有一些突破
畢竟只是在紙上算一算的事情
但是在實驗和觀察研究方面
我們或許很快面臨研究的終點
或者樂觀來講是一種“瓶頸”
目前的粒子物理學實驗
從起始到結束
需要2530年
這其中包括建造巨大的加速器
尋找巨大的空間
還有提供巨大的能源進行實驗
同時我們的觀察能力也非常有限
就算我們能夠觀察到宇宙的邊緣
那麼邊緣以外的世界呢
而所有的理論研究
都需要觀察或者實驗來證實
所以薩斯坎認為
科學研究的未來可能只有兩種選擇
第一種
完全理論化
因為實驗能力觀察能力有限
所以只要在數學上能夠進行一定程度的演算
還是可以對探索宇宙提供一定的幫助的
第二種選擇
溯源
通過研究從宇宙誕生到現在發生過的事件
分析未來走向
所以我們現在開始能夠看到一些
朝這個方向發展的科學研究
就連霍金生前也多次提到過
人類可能很快要退出物理研究的舞台
取而代之的會是人工智能
但是也有一部分人還不想就這麼交代
還在熱火朝天地拼命折騰著呢
所以你看
我們的世界還是非常生機盎然朝氣蓬勃的
好啦今天就說到這裡
謝謝大家的收看
最後別忘了點讚和訂閱我的頻道
雖然知道絕大多數人是不會打開小鈴鐺的
說了也等於白說
但是如果完全不提的話
又好像我是一個非常不負責任的up主
所以大家不要忘了打開小鈴鐺喔
今天就是這樣了
我是Tucker
我們下次見
（寫字）
活了半天活不過一張紙
這個消息一出就有如石破聽間
