二向箔！
http://t.cn/REVu2xm霍甘拾起一块粗大的铺路石，把它当作粉笔，在小屋天蓝色的墙壁上写写画画，向我即兴讲解，如何用几束曲折穿行于管道的激光，来放大微如毫末的空间结构。他先向我解释了，20世纪最成功的两大物理理论——量子力学和广义相对论为何无法取得一致。在最小的空间尺度上，这两个理论都会变得毫无意义，但这个尺度似乎另有特殊之处，它刚好与信息科学（science of information）——即由“0”和“1”构成的世界——有内在联系。过去数十年里，对于宇宙如何存储信息，物理学家已有了很深入的认识，他们甚至开始推测，宇宙物质最基本的组成单元是信息，而非物质和能量。信息依赖于微小的比特，而正是这些比特构成了宇宙。

霍甘说，如果严格按照这个思路，我们就能找到监测空间数字化噪声的办法。因此，他设计了一个实验方案，用来探测宇宙最基本尺度上的数字噪声。或许，他会是第一个告诉你，这个方法不可行的科学家——因为他可能什么也没看见。 霍甘进行的是最贴近 “实验”本意的尝试，是对未知领域的一次探索。“你没法用目前已确立的时空理论和量子力学来预测将会得到什么结果，”霍甘说，“但对我而言，这正是该实验的意义所在——走进一片未知领域，看看里面有什么。”

不过，如果真的观察到时空的“跳动”，又会如何？我们的空间和时间观念必将为之颠覆。“物理学将伤筋动骨，”霍甘说。

这个名为全息原理（holographic principle）的理论认为，当一个物体落入黑洞时，物体本身可能会被消灭，但它所包含的信息却能通过黑洞表面的变化被拓印下来，只要利用合适的手段，理论上你就能从黑洞中复原被吞噬的杂志，就像从纸浆复原杂志一样。标志着有去无回的黑洞事界（even horizon）同时还起到了拓片的作用，信息从未消失。

信息守恒原理不只是一种处理信息的技巧，它还暗示着，我们所处的世界虽然看上去是三维的，但其中包含的信息都储存在一个二维表面上。而且在信息守恒原理中，一个给定表面所能存储的信息也有一个上限：如果你把一个表面划分成若干方格，类似一个棋盘，每个方格都是正方形，边长为两个普朗克长度，那么这个表面所能存储的信息量，不应该超过表面上的方格数目。

为了拨开重重迷雾，霍甘启程了。没有万物理论（Grand Theory of Everything）助阵，他只带着简单的全息干涉仪。但霍甘并不需要什么万物理论，因为他无须回答所有难题，只须回答一个最基本的问题：宇宙是不是一个“比特世界”？只要做到这点，他就找到了一个路标，一个指向数字化宇宙（digital universe）的巨大箭头，给物理学家指出前进的方向。

按照霍甘的说法，在一个比特世界中，空间本身是量子化的——在普朗克尺度上，空间是从离散的、量子化的比特中涌现出来。而且，如果空间确实是量子化的，那它必然拥有量子力学中的那种与生俱来的不确定性。这样的空间不会是一个静止、光滑的宇宙背景，相反，因为量子涨落（fluctuation），空间会充斥着“毛刺”，不停振动，使周围的世界也发生改变。美国得克萨斯农工大学的天文学家尼古拉斯·B·桑泽夫（Nicholas B. Suntzeff）说：“传统观念中，宇宙中充满着透明的、水晶般的以太，而数字化宇宙在非常微小的尺度上，则是泡沫状的量子涨落，它极大地改变了宇宙的构成。”

确认宇宙是否数字化的策略就是，深入到微小尺度上，去检测时空泡沫是否存在。这样，我们再次与普朗克长度相遇。霍甘的全息干涉仪正是逼近普朗克长度的一次尝试——如果用传统实验方法（如粒子加速器）来测量这么微小的长度单位，可能要建造银河系那么大的仪器才能实现。

当年，迈克尔逊和莫雷为了寻找并不存在的以太，曾用干涉仪，通过比较两束光线传过一定距离时，检测地球公转会不会使光线在传播速度上出现微小变化。在实验中，传输距离能起到放大信号的作用。霍甘的干涉仪也是如此，他采用的策略是，深入到普朗克尺度上，去测量由量子化跳动引起的累积误差（accumulated error）。

亚伦·周以电视为例，对上述方案进行了解释：“远看电视或电脑屏幕，图像都显得平滑细致，但如果凑近去看，就会看到像素点。”时空亦是如此，在我们常见的尺度上，比如人体、建筑、甚至显微镜下，空间都显得光滑、连续，我们从未见过，一辆汽车在街上像定格动画一样不连续地向前跳跃。

但在霍甘的全息世界中，汽车是跳跃前进的，因为空间本身不连续，用术语来说就是“量子化”的。不连续的时空是从一个我们还不了解的、更深层的量子系统中涌现出来。