所谓很大的代价,就是当你试图将三维的数据用二维的方式展现出来,结果常常是把它们严重打乱了。常会变得极其混乱。其中一个例子就是全息图。
全息图即是一段电影。当我说,世界就是一副全息图值得并不是图像,而是存储着全息影像的一段电影。如果用显微镜来观察一段全息图你会发现什么呢?大堆潦草的涂鸦一样的小东西,你看不出任何模式、规律,即使花上几辈子时间也看不出全息图话的是什么。它太混乱,而且只是二维的。但假如你知道规律,你将光束打在全息图上,图像边形成了。一副完整的三维影像。你会知道你想知道的一切,你怎么做?你走过去,转到图像背后,看一眼这个三维信息。当然了,这个图不包含物体的体内有什么东西。但实际上,如果你用核磁共振扫描给物体做一副全息图,你就可以在全息面上,将其以三维的形势编码,把它内部的一切表现出来。
所以,全息图是个非常好的粒子。咱们把它叫做压缩数据至二维表面。在这个过程中,它们江北打乱的面目全非、无法辨识。除非你知道详细代码。
那么,结论是什么呢?结论就是,黑洞的世界表面就像衣服被打乱的、包含所有黑洞内部的衣服全息图。两个版本的事实,对同一事实的两个重建描述。一种黑洞表面的构建、或者说重构建是非常杂乱混乱的。
超级超级热的比特汤,却包含着与落入黑洞的事物完全相同的,三维信息数据。实际上,它们完全没有残缺或被破坏,看起来就是干净利索的穿过了黑洞视界。以上就是我们的理解,包含着许多尖端科学计算的理解,并不是什么寻开心而胡编乱造说:“视界就是全息的,黑洞就是全息的。”
这里面包含着非常尖端的数学计算。当然,我不会在这里验算给大家看。
所以,黑洞表面,也就是鲍勃看到的,是一张真实、却被打乱的代表着爱丽丝的真实画面图。爱丽丝就像是那幅被灯光照射形成的图画,只是现在你无序打上灯光,你不需要通过黑洞上打灯光来重建爱丽丝。这是一种数学重建,用两种不同的数学表达方式,来表现同一件事实。
这就是我们的宇宙,接下来我将要告诉你们的是并非只有黑洞是全息的。而且从某种意义上来说,整个宇宙也可以是全息的。或者说,宇宙内的任何给定区域,宇宙中的任何一大块都能用全息图来展现。本质上说,就是完全一模一样的。
不仅限于落入黑洞视界的物质,我们是怎样得出这个结论的呢?我给大家大致的解释一下,很简单,很反直觉。虽然是一个非常疯狂的结论,但大家可以理解它的逻辑关系,并不是那么困难。
拿空间中的一块区域,放一些东西进去,一些信息吧。信息的表现形式可以是写着字幕的一封信,文字汤,你知道那些东西,他们是实实在在的,由文字组成的文字汤。可以是红酒,是奶酪,可以是任何东西。这些都是信息。对吧,它告诉你这块区域里放着的是什么。
首先我要回答的问题是,或者说尽我所能回答的,实际是在这块区域里,能挤进去的比特数量的最大值是多少。这就是问题,是多少?通常的想法是,能挤进去的最大值应该和体积成正比,对吧?看上去挺合理,但是,咱们接下来做一个思想实验。
在这个咱们感兴趣的区域的边界,咱们在这个周围围上一圈物质。可以是一圈钢制的壳,也可以是一圈光子的外壳。可以是一圈任意的东西,你喜欢就好。然后将它往这一区域里挤压,一直往下挤压,把所有的质量全部挤压进去,直到里面的物质与其合二为一时。知道这些东西完全挤压到那块区域的表面,就形成了一个黑洞。外壳拥有恰好的质量,你把它挤压在这一区域的外面,从而到达刚好跨越该区域的表面而坍缩成为一个黑洞的程度。