全像原理意思

全像原理(Holographic Principle)是現代物理學中一個重要的概念,它與量子引力理論,特別是與AdS/CFT對偶性有關。這個原理是由荷蘭物理學家吉拉德·特·胡夫特(Gerard 't Hooft)在1993年提出的,後來由萊昂納德·薩斯坎德(Leonard Susskind)推廣。

全像原理的基本思想是,一個物理系統的量子信息可以完全包含在一個較低維度的邊界上,而不是必須存在於該系統的高維空間內部。這個原理的比喻是,一個全息圖可以包含一個三維物體的所有信息,儘管全息圖本身是二維的。

在AdS/CFT對偶性中,全像原理指出,一個 Anti-de Sitter(AdS)時空的量子引力理論等價於一個生活在邊界上的量子場論(通常是一個共形場論,簡稱CFT)。這意味著,儘管AdS時空是三維的,但它的物理行為可以通過研究一個二維的CFT來完全理解。

全像原理不僅僅是一個比喻,它還涉及到熵的計算。根據全像原理,一個黑洞的熵不應該是內部體積的函式,而應該是其事件視界面積的函式。這個想法與史蒂芬·霍金和雅各布·貝肯斯坦關於黑洞熵的工作相一致,並且與熱力學的斯穆特-卡克(Smoot-Hawking)溫度有關。

全像原理是一個深奧的物理學概念,它挑戰了我們對於空間、時間和引力的傳統理解,並且是探索量子引力理論,如弦理論和量子重力理論的前沿課題。