全息原理

✍ dations ◷ 2025-05-19 05:58:38 #黑洞,弦理论,共形场论,量子引力

全息原理（英语：Holographic principle），是弦论与预期中的量子引力的性质之一，描述了一个空间的性质可编码在其边界上，例如事件视界的类光边界。全息原理首先由杰拉德·特·胡夫特提出。之后经李奥纳特·萨斯坎德演绎出弦论版本的全息原理。，他将特·胡夫特与查尔斯·索恩（英语：Charles Thorn）的成果做结合。1997年由胡安·马尔达西那提出的AdS/CFT对偶是全息原理的特例。拉斐尔·布索（英语：Raphael Bousso）表示：索恩于1978年提出弦论的低维度描述可使重力从中自然而生的结果，是一项全息原理的成果。全息原理认为目前所见的宇宙是真实宇宙的投影。以较宏观的观点来看，此原理指出了整个宇宙可视为一个呈现在宇宙学视界上的二维信息结构，而日常观察到的三维空间则是巨观尺度且低能量的有效描述。值得注意的是，宇宙学全息原理在数学上仍未达精确。

全息原理的灵感来自于黑洞热力学，黑洞热力学推测任何区域的最大熵数与半径平方呈比例关系，而非半径立方。全息原理观点认为：所有落入黑洞的物体信息内容可能会被完全包含在事件视界的表面涨落。在弦论的架构下，全息原理为黑洞信息佯谬提供了解答。然而，有一些爱因斯坦场方程的经典解允许熵值大于面积定律所允许的范围，因此原则上也大于黑洞所具有的熵值。这情形被昵称为“惠勒的金袋子”（Wheeler's bags of gold）。这些解的存在与全息原理相左，而它们对包含全息原理在内的量子引力理论所造成的影响仍未全然理解透彻。

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