科學家驚人假說：我們的三維世界可能只是幻覺？

黑洞這種神秘天體雖然已被研究多年，卻仍不斷挑戰著物理學的認知邊界。為瞭解開研究過程中發現的種種悖論，物理學家提出了更為大膽的假設——我們可能生活在一個全息宇宙中，眼前所見的三維世界（加上時間維度）其實只是宇宙邊界上二維（加上時間維度）資訊的投影。更驚人的是，有學者推測我們的宇宙可能位於某個更大宇宙的黑洞內部。

當巨大恆星坍塌時形成的黑洞，其引力強大到連光都無法逃脫。但從熱力學角度研究黑洞時卻出現矛盾：黑洞達到平衡狀態時，其最終狀態僅取決於質量、角動量和電荷這三個引數。法國天體物理學家讓-皮埃爾·呂米奈在2016年發表於arXiv預印本伺服器的論文中解釋：「對外部觀察者而言，當物質穿過事件視界後，其物理特性資訊就會消失，僅剩下質量、角動量和電荷的數值。這意味著黑洞吞噬了巨量資訊。」

看似簡單的現象卻暗藏玄機。根據熱力學定律，具有質量的黑洞應該具有溫度並會輻射熱量。史蒂芬·霍金證明黑洞確實會輻射能量（現稱霍金輻射），但這引發了更棘手的「黑洞資訊悖論」——如果黑洞會蒸發，部分資訊將永久消失，這違反了量子力學中資訊守恆的基本原則。

為解決這個悖論，科學家從弦理論角度重新審視黑洞熱力學。諾貝爾物理學獎得主傑拉德·特·胡夫特發現，黑洞內部的自由度總數與其事件視界的表面積而非體積成正比。呂米奈進一步說明：「從資訊角度來看，每個位元對應四個普朗克面積，這推匯出了貝肯斯坦-霍金熵公式。雖然三維物體穿過事件視界後看似失去熵的資訊，但實際上這些資訊被編碼在黑洞的二維表面上，就像全息圖一樣。」

這個發現衍生出更驚人的推論：三維空間的物理現象可能完全由其二維邊界描述。雖然這不適用於黑洞外的普通空間，但有理論認為整個宇宙可能就是個黑洞，所有物理過程都發生在其邊界，我們觀察到的現象只是這些互動作用的投影。研究全息原理的美國物理學家倫納德·薩斯坎德形容：「充滿星系、恆星、行星和人類的三維世界，其實是編碼在遙遠二維表面上的全息影像。」

伯明翰大學理論物理學教授瑪麗卡·泰勒向《每日郵報》表示：「這概念確實難以想像，但就像20世紀初人們也難以理解原子遵循的量子規則。全息理論將我們帶入更極端的認知領域——不僅作用力是量子化的，連空間維度都與感知現實不同。」

這個大膽假說或許能解釋其他宇宙謎題，例如引力可能是邊界上糾纏熵湧現的結果。雖然現有物理模型仍能更好地描述可觀測宇宙，但有些跡象讓科學家認真看待這個理論——比如可觀測宇宙的哈勃半徑與其史瓦西半徑驚人地接近，這暗示若將宇宙所有物質壓縮到一個點，其形成的黑洞大小與現有宇宙相當。

不過在該理論提出超越當前物理認知的確鑿證據前，無論你是傳統時空中的三維物體，或是更大宇宙中二維邊界的全息投影，都無須過早陷入存在主義危機。

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