一个有万有引力的系统的有效空间其实是两维的，第三维某种意义上是幻象，可以由两维空间中的某些结构给出

熵力：认识宇宙的新视角(3)

作者：余惠敏来源：网络更新日期：2012-02-17浏览次数： 9834次

想象我们有一个盒子，里面有气体，现在我们给盒子加温，同时在盒子里一直增加粒子的个数。如果空间是三维的，那么熵就会一直增加下去。有了万有引力，盒子里的能量高到一定程度，就会变成黑洞。继续增加能量也会提高熵，但代价是黑洞占的体积越来越大。现在我们问，熵是如何随黑洞的大小增加而增加的？

上世纪70年代初，贝肯斯坦（Bekenstein）和霍金发现，黑洞的熵不和体积成正比，而和黑洞表面（称为视界）的面积成正比。这说明了什么？是不是空间到了一定程度其实是两维的？

更加深入的研究告诉我们，确实是这样，一个有万有引力的系统的有效空间其实是两维的，第三维某种意义上是幻象，可以由两维空间中的某些结构给出。在一些特殊情况下，两维上的能量越高，幻象第三维就越大。我们的世界就像两维生物看到的全息图像。过去10年，弦论的研究支持这种看法，这种全息理论甚至被应用到研究很多实际的物理系统。

问：我们的世界是二维的，除了黑洞的熵与其表面积成正比，还有没有别的证明？

答：弦论学家发现，一个10维的特殊时空可以用3+1维的全息图来描述。10维可以用比它低那么多的维度来描述，没有直接证明3维和2维全息的关系，但是证明了全息理论是可行的。

没有人会怀疑真实世界是三维的，物理学家也不怀疑。但是，最近10年的基础研究告诉我们，三维世界的最隐秘的底牌是两维的。打个比方，最初只有一个两维世界，但是这个世界很像一张全息照片，地球上的山水，头顶的星空，都是全息照片上投射出来的三维景象。而人类，同样是投射出来的三维生物，所以我们只感受到三维而不是两维就不奇怪了。

问：作为一个理论物理学家，您对这个问题有什么自己的研究成果