因陀罗网是神话还是物理
全息原理给出了答案
一九四七年
匈牙利物理学家加博尔发明了全息照片
这项技术后来让他拿了诺贝尔奖
但真正让物理学家们坐不住的
不是全息照片能拍出三维图像
而是一个意外发现
你把一张全息底片从中间剪开
每一半居然还是包含着完整的三维图像
再剪
哪怕剪到只剩一小块碎片
它仍然保存着整张照片的全部信息
只不过分辨率变低了
部分包含整体
这六个字
后来在物理学里炸开了一个全新的方向
但你猜怎么着
一千三百多年前的长安
有一个和尚在没有全息技术
没有量子力学
没有任何现代物理学的条件下
用一张网和一堆宝珠
精确描述了同一个结构
哈喽
大家好
我是王利杰
我们之前做过一期华严经和AI参数空间的同构分析
很多观众看完说后背发凉
今天我们换一个维度
不看AI
看物理学
看看全息原理和量子纠缠
是怎样从一条完全不同的路径
撞上了华严经里的因陀罗网
先说因陀罗网到底是什么
它出自大方广佛华严经
是华严宗用来描述宇宙真实结构的核心意象
华严宗的三祖法藏
生活在唐代武则天时期
他的阐释是这样的
想象帝释天的宫殿里悬挂着一张无限大的网
网上的每一个节点都镶嵌着一颗宝珠
关键来了
这些宝珠不是实心的
它们是透明的
所以每一颗珠子的表面
都映照着网上所有其他珠子的影像
而那些映像里面
又包含着映像的映像
无穷无尽
法藏为武则天做过一个著名的演示
他在房间的四壁 天花板和地板上各安了一面大镜子
中间放一尊佛像和一支蜡烛
点亮蜡烛的瞬间
六面镜子互相映照
镜中有镜
镜中的镜中又有镜
层层叠叠看进去就是无穷
他说
陛下你看
这就是法界的真实结构
一即一切
一切即一
注意因陀罗网有三个关键属性
第一
透明
每颗珠子本身没有自己的颜色和内容
它的一切都来自于对其他珠子的映照
用佛学的话说
没有任何一个节点有独立的自性
第二
互摄
不是A先映照B
然后B再映照A
而是同时发生的
A和B相互定义
互为前提
第三
递归
映像里面还有映像的映像
从任何一颗珠子出发
你都能看到整个网络的完整信息
只不过是从你这个节点的角度投射出来的
记住这三个词
透明
互摄
递归
你可能觉得这只是佛经里的诗意想象
一千三百年前的人没有显微镜
没有望远镜
没有粒子对撞机
怎么可能描述出宇宙的真实结构呢
别急着下结论
我们先看看物理学家们独立发现了什么
一九七三年
以色列物理学家贝肯斯坦正在研究黑洞
他在算一个看似简单的问题
一个黑洞能装多少信息
直觉告诉你
信息量应该跟黑洞的体积成正比
就像一个仓库
体积越大
能装的东西越多
但贝肯斯坦算出来的结果让所有人困惑
黑洞的信息量
不是跟它的体积成正比
而是跟它的表面积成正比
这意味着什么
关于黑洞内部一切的全部信息
不是分布在三维的内部空间里
而是被编码在了它的二维表面上
霍金后来用量子力学的方法验证了这个结论
给出了著名的贝肯斯坦霍金黑洞熵公式
黑洞的熵等于它视界面积的四分之一
一个三维空间的全部内容
被一张二维的表面装下了
这个发现太反直觉了
一九九三年
荷兰物理学家特胡夫特把它上升为一条普遍原则
叫全息原理
他说
也许不只是黑洞
也许整个宇宙都是这样运作的
一个区域内所有的物理信息
都可以被完整编码在这个区域的边界表面上
三维世界的全部内容
可能就是二维边界的投影
一九九七年
阿根廷物理学家马尔达塞那
给出了全息原理迄今最精确的数学实现
叫反德西特时空和共形场论的对偶
一句话概括就是
一个五维时空里的引力理论
完全等价于它四维边界上的量子场论
高维内部的全部物理
可以用低维边界的信息完整重建
这篇论文被引用了超过两万次
是理论物理学史上被引用最多的论文之一
现在让我把两条线放在一起
因陀罗网说
每颗宝珠映照着所有其他宝珠
从任何一颗珠子出发
你都能看到整张网的完整信息
全息原理说
每一块边界面都编码了整个空间的全部信息
从任何一个局部出发
你都能重建整体
两者在逻辑结构上指向同一个命题
整体的信息不是集中存储在某个中心
而是分布式地铭刻在每一个局部里
没有哪一个节点比其他节点更特殊 更核心
这不是隐喻层面的相似
这是拓扑结构的同构
但故事还没完
量子纠缠在这里扮演了一个更惊人的角色
量子纠缠你一定听过
爱因斯坦在一九四七年
给物理学家玻恩写的一封私人信件里
用了一个著名的说法
幽灵般的超距作用
他不接受量子力学的这种非定域性
觉得一定是哪里不完备
他错了
二零二二年
诺贝尔物理学奖授予了三位实验物理学家
阿斯佩 克劳泽和蔡林格
他们用了几十年的时间
用越来越精密的实验堵住了每一个理论漏洞
最终证明了量子纠缠是真实的
爱因斯坦关于局域实在论的直觉
被实验彻底否定了
纠缠是什么意思呢
两个粒子一旦发生了纠缠
就不能再被当作两个独立的个体来描述了
无论它们相隔多远
对其中一个的测量
会瞬间确定另一个的状态
它们不是两个有关联的东西
它们是一个不可分割的整体
请你在心里重新默念一遍因陀罗网的第二个属性
互摄
A和B不是先独立存在再建立关系
而是相互定义 互为前提 不可分割
这不就是量子纠缠的字面描述吗
但真正让物理学家开始认真对待因陀罗网式结构的
是二零一零年的一篇论文
加拿大物理学家范拉姆斯东克
在全息原理的框架下做了一个思想实验
他问了一个简单的问题
如果我们逐步解除两个区域之间的量子纠缠
会发生什么
答案是
两个区域之间的时空会收缩 变窄
最终完全断开
纠缠消失了
时空就断了
你体会一下这个结论的分量
这意味着纠缠不仅仅是粒子之间的某种关联
纠缠可能就是时空本身的黏合剂
没有纠缠
就没有连续的时空
空间不是一个预先存在的舞台
让粒子在上面表演
空间本身
可能就是由粒子之间的纠缠关系编织而成的
二零一三年
马尔达塞那和苏斯金德联手提出了一个更大胆的猜想
任何一对纠缠粒子之间
都有一条微型的虫洞连接着它们
纠缠关系等于时空连通性
虫洞等于纠缠
到了二零二四年
蒋鑫等人发表的最新论文
首次从量子纠缠的数学结构中
直接推导出了虫洞的几何形状
纠缠不再只是时空的类比
它正在成为时空的微观构成
你有没有意识到物理学现在正在说的是什么
我第一次读到范拉姆斯东克那篇论文的时候
愣了很久
因为他说的那个解除纠缠时空就断裂
让我想起一个非常日常的体验
你有没有过这种感觉
跟一个人关系特别亲密的时候
你觉得你们之间没有距离
不是说物理距离消失了
而是你们之间的空间仿佛变薄了 变透明了
而当一段关系彻底断裂的时候
哪怕那个人就坐在你对面
你们之间的距离也像隔了一个宇宙
这当然只是主观感受
不是物理学证据
但有意思的是
物理学现在告诉你
在最基本的层面上
关系和空间之间确实存在这种对应
纠缠消失
时空断裂
关系就是距离的底层
它在说
时空不是基本的
关系才是基本的
粒子之间的纠缠关系
编织出了我们感受到的空间和时间
空间是关系的涌现产物
不是关系的容器
一千三百年前
法藏用因陀罗网说的是同一件事
宝珠不是先存在于某个空间里
然后彼此映照
映照关系本身就是宝珠存在的方式
关系不是节点之间的附属品
关系就是节点本身
英国物理学家戴维玻姆
在一九八零年提出了一个叫隐缠序的理论
他说
我们看到的展开的 分离的 有边界的世界
是一个更深层的卷入的 不可分割的秩序的投影
宇宙的底层结构是一张相互卷入的信息网络
每一部分都隐含着整体
他用的核心隐喻就是全息照片
玻姆有一个著名的墨水实验
他用两个套在一起的圆筒
中间填满高粘度的甘油
然后滴入一滴墨水
慢慢转动内筒
墨滴会被拉伸 弥散
最后完全消失在甘油里
你看不见它了
但如果你反向转动圆筒
墨滴会重新聚合还原
它没有消失
它只是被卷入了隐含的秩序中
玻姆说
整个宇宙就是这样运作的
据他的学生回忆
玻姆后来读到华严经对因陀罗网的描述
沉默了很久
然后说
这就是我试图用数学表达的东西
当然
我必须把话说清楚
我不是在说华严经预言了全息原理
华严经是佛学的存在论
全息原理是物理学的数学定理
它们有完全不同的论证方法 证据标准和适用范围
但它们在结构上趋同了
你数一数
七世纪法藏的禅观
二十世纪贝肯斯坦的黑洞计算
马尔达塞那的弦论对偶
范拉姆斯东克的纠缠实验
四条完全独立的认知路径
没有任何一条知道另外三条的存在
但全部指向了同一个拓扑结构
整体信息铭刻在每一个局部里
关系先于实体
局部即全体
这种趋同值得我们认真对待
不是因为它证明了佛学是对的或者物理学是对的
而是因为它暗示了一种可能
也许关于存在的最深层结构
不同的认知方式
无论是内观还是方程式
最终都在触碰同一个东西
这是我能想到的最贴切的对应
但它肯定有漏洞
全息原理处理的是信息和边界的数学关系
因陀罗网指向的是存在论层面的相互依存
一个可以写成方程
另一个需要在禅定中体验
层面不同
证据链不同
不能简单地画等号
但也正因为如此
这种跨维度的趋同才更让人着迷
我今天不想给你一个漂亮的结论
我想留给你一个真正的问题
如果范拉姆斯东克是对的
如果解除纠缠真的会导致时空断裂
那你此刻正在经历的这个空间
你和屏幕之间的这段距离
你和远方某个人之间那种无法用距离衡量的连接感
它们的底层到底是什么
是一个预先存在的空间容器在装着你和他
还是你和他之间的某种关系
编织出了你们之间的那段空间
因陀罗网的答案很明确
你不是网外的观察者
你是网上的一个节点
你正在映照着一切
而一切也正在映照着你
你觉得呢
因陀罗网这个一千三百年前的意象
对你来说是宗教的想象
还是某种更真实的东西
在评论区聊聊
我很好奇你们的答案
我是王利杰
我们下期见