我们的宇宙可能来自一个二维平面的三维投影

二十世纪物理学的重大贡献，就是相对论和量子力学。在爱因斯坦的相对论中，有一个很重要的观点，就是将时间和空间整合在一起所构成的新的四维时空。虽然新的时空观提出来已经有一百多年的历史了，但很多人对此还很不适应，依然固守着牛顿的绝对时间、绝对空间的观念。

物理学家并没有因为大众的不理解、不适应而放慢探索的步伐。近些年，物理学家在研究宇宙的起源和演化时，又提出了一个新的观点，认为我们的宇宙可能是一个全息图，是真实的宇宙在一个二维平面上的投影，这个二维平面拥有能够描述三维图像的所有信息。自1997年以来，科学家就开发出基于宇宙理论的全息理论，现在这一理论得到进一步发展，科学家已经能够展示建立在全息理论基础之上的宇宙间如何进行工作。

理论物理学家胡安-马尔达塞纳在十多年前就提出一个全息方程，用于解释宇宙为什么存在，前不久，来自奥地利的科学家第一次用更现实的模型解释我们宇宙的全息原理。从题图中可以看出，我们的宇宙可能来自一个二维平面的三维投影。用更通俗的话来表述，我们的宇宙就像是3D电影一样，3D电影的影像是在平面屏幕上表现出来的，但是我们在这个宇宙3D投影中可以触摸物体，而且与3D电影不同的是我们触摸物体是有触感的，从人类的角度看这种投影就是真实的三维世界。与之相类似的还有我们信用卡上的安全芯片，其中的全息防伪标志是将三维的图像编码到二维的平面之中，只是我们看不到、不注意而已。

大量的观察表明，我们的宇宙是平坦的，在更遥远的大尺度上有着明显的曲率。来自维也纳技术大学的科学家通过最新的技术发现，全息原理能够适用于平坦的时空。为了测试这个理论，科学家花了三年的时间创建了不需要反德西特空间的引力方程，能够适用于我们处于的平坦宇宙时空。

前几天，有关宇宙的全息原理的研究又有了新的进展。1月27日，英国、意大利、加拿大三国的科学家在发表的一篇论文中提到，他们观测到了证明我们所处的宇宙是一种复杂的全息投影的数据。三国科学家是通过观测宇宙微波背景辐射的相关信息和数据来进行分析的，他们在分析所获取的数据时发现，用传统的“膨胀宇宙理论”来解释这些数据，很难得到符合实际的结果，但是利用全息宇宙的体系，使用简单的量子场论就可以解释几乎所有的对早期宇宙的观测。

全息宇宙示意图

我们都知道，爱因斯坦的广义相对论和量子力学在解释宇宙的起源以及微观世界的运动中分别取得了空前的成就，但一个最大的难题，就是两者之间无法统一到一个理论体系之中。而全息宇宙理论也被认为有可能会最终让爱因斯坦的引力理论与量子理论完成统一。目前三国科学家希望借助这次的发现进一步了解早期宇宙的形成以及空间和时间是如何出现的。

关于宇宙的起源以及宇宙的未来，虽然是个离日常生活很远的问题，但有时想想会觉得脑洞瞬间被打开了。有关宇宙的起源、宇宙的形态有着很多很多的理论，每种理论都有着自己可以解释和自己解释不通的地方，不知道这一全息理论能否成为科学家研究早期宇宙的一个通道？