实验证明,我们并不生活在全息宇宙

作者: 大大

来源: Fermilab

发布日期: 2015-12-05

美国国家能源部国家费米加速器实验室的全息干涉仪实验否定了全息宇宙理论,实验结果表明宇宙并非二维全息相片。

实验证明,我们并不生活在全息宇宙。我们宇宙中所有物体的信息都被编译在一个二维的数据包里。你有没想过,或许我们生活的空间其实是一种幻象?换句话说,我们所见到三维的宇宙本身就是一块巨大的屏幕,而我们就生活在二维全息相片之中。这并非什么天方夜谭,全息理论是从坚实的理论基础发展出来的。但是,对于坚信全息理论的科学家来说,今天要说的可不是什么好消息。

在美国国家能源部国家费米加速器实验室的一个实验——全息干涉仪,直接否定了这个假说。全息干涉仪是用来测试时间和空间的表现模式是否一样。如果时间和空间并非连续的,那么我们宇宙中所有的物质就只是被像素化的,就好像是数字图像。芝加哥大学的天文物理教授Craig Hogan在费米实验室进行的全息干涉仪实验,经过一年的努力,正式发表了实验结果,像素化的宇宙在很高的精确度上被排除了。

量子力学的不确定性原理表明,我们无法同时知道亚原子粒子的精确位置和速度。如果粒子的位置知道的越精确,那么速度的不确定性就越大,反之亦然。如果时空是2D位元的,则有关物体的精确位置的信息就相当有限,这就意味着时空本身就属于同一不确定性原理。从本质上来说,这个实验的目的就是要探测宇宙储存信息的终极能力。全息干涉仪包含了一对彼此靠近的干涉仪。

在过去的一年里,全息干涉仪全力运转,它使用了一对彼此靠近的干涉仪。干涉仪分别是发送出一束1千瓦的镭射,射向光束分离器。然后,光会经过反射返回到光束分离器,两条光束结合在一起,如果有运动就会产生亮度的波动。研究人员分析了这些返回光的波动,看光束分离器是否有特定的运动方式,也就是说被空间本身给振动了。科学家预期“全息噪音”会存在在所有的频率中,但挑战在于要分析出其它振动的来源。

全息干涉仪测试一个高达每秒百万个循环的频率,在这样高速的频率下,正常物质运动不太可能会对其造成影响。也就是说,主要的背景噪声通常来自附近电子设备辐射的无线电波。全息干涉仪实验就是设计来识别和消除这些一般的噪声来源。如果全息干涉仪探测到无法消除的噪音时,这就意味着可能我们找到了理论预言的现象——时空内在的噪音。

然而,经过一年的努力,全息干涉仪没有探测到任何全息理论所预言的量子振动,而且是在一个很高的实验精确度上给出了否定的答案。Hogan和他的团队将会继续分析全息干涉仪的数据并发表更多关于此次实验的结果。宇宙的全息理论就这样被排除了?相信这些科学并不会这么轻易的就舍弃自己坚信的理论,而是会进行更多的实验来验证我们究竟是否生活在一个二维的宇宙投影之中。

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