全息原理的官方说法是：“一个系统原则上可以由它的边界上的一些自由度完全描述”。

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全息照相原理是1948年Dennis Gabor 为了提高电子显微镜的分辨本领而提出的。“全息”是指物体发出的光波的全部信息：既包括振幅或强度，也包括相位。 ...
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全息原理的官方说法是：“一个系统原则上可以由它的边界上的一些自由度完全描述”。这句话相当的拗口，如果没有经过解释，很容易让大家以为是说“人可以貌相”,或者说“看问题只需要看表面就行了”。如果勤学好问的同学去百度搜索“全息原理”四个字，那么得到的绝大部分结果都是伪科学的假说，请大家没有考取大学物理六级证书以前谨慎对待。

那么全息原理的究竟是什么意思呢？我没有读过相关文章，只是听过二师兄的一次报告。根据报告的精神，全息原理用黑洞来理解比较合适。假设我们找到一个物理体系，在普朗克尺度给它画上网格，也就是把物理体系用人类目前认为的最小的尺度分割成许多“小房间”。假如房间是空的，那么这个房间对一个叫做“熵”的物理量没有贡献；假如房间被一个粒子占据，那么这个粒子有自己的内禀性质，比如自旋向上或者向下，这样由于这个房间的粒子有一定的“自由度”，引起了物理体系的熵的增加。这样物理体系的体积越大，可以分割的“小房间”就越多；“小房间”被粒子占据的比例越大，物理体系的熵就越大。那大家自然会考虑，如果每一个“小房间”都有一个粒子，那么不就达到物理体系的熵的最大状态吗？这是一个过于理想化的推测，事实上我们所了解的所有基本粒子的“体积”是每一个“小房间”的很多倍。这个“很多”要比全球人类的总数的三次方还要大得多。所以，真实的物理世界会对一定体积的物理体系的熵的极大值有一个限定。

即使这样，我们让一定物理体系内的每一个粒子都“紧紧地”挨着另一个粒子的设想也是不可能的。原因是当粒子们挨得太近，根据爱因斯坦的广义相对论的计算，就会产生极强的引力场导致时空的强烈弯曲，形成一个众所周知的奇妙结构：“黑洞”。形成黑洞就麻烦了，因为黑洞这小子经过减肥专家计算，属于一吃就胖的类型。如果你想挤进去一个粒子，好让“原先的粒子们”挨得更近一些，但这会让黑洞长胖，表面积变大，使得你的愿望破灭。黑洞可以说是相同体积的物理体系中“熵”最大的一个，而黑洞的熵和它的表面积成正比，就好像描述“熵”的被粒子占据的“小房间”全部分布在物理体系的表面。所以我们拗口的说：“一个系统原则上可以由它的边界上的一些自由度完全描述”。熵在一些时候等价于信息，也就是说，任何物理体系的全部内部信息都可以由它的表面（也就是边界）上的物理内容所完全描述。这就是“全息原理”。

我认为，全息原理是建立在量子力学、统计物理学和广义相对论基础上的一个很聪明又很好玩的原理。有时间的话我会进一步阅读相关的文章，看看大家是如何玩这个原理的。早就听说李淼老师有一个全息暗能量模型，今天找出来一读，很受启发。从全息原理扯到暗能量的理论，比我见到的其他大部分暗能量模型都要自然、优雅、简洁，从物理学对美的鉴赏来讲，自然界不会对这样的思想视而不见。

暗能量简单的说就是未知的，一种引起宇宙加速膨胀的机制。全息暗能量模型从一些前辈的关于全息原理、紫外截断、事件视界和宇宙演化方程等物理问题的相互关系出发，仅仅引入一个参数c，经过一些并不吓人的计算，得到一系列描述暗能量行为的方程。经过对参数的调整，全息暗能量模型和天文观测结果符合的比较好，在目前的研究阶段是一个比较漂亮的暗能量模型。文章的参考文献我还没有来得及细读，所以并不太理解全息暗能量的基本思想的一些细节，比如全息原理为什么能跟一定紫外截断下的物理体系的总能量有关，为什么要把事件视界代入模型中进行讨论。

最令我感到困惑的是，我们在多大程度上能够保证，全息原理在暗能量模型中的应用是可靠的。就我目前对全息原理的理解，全息原理的提出和验证都局限在已知的重子物质和由重子物质得到的物理学之中。如果推理和验证的过程中加入引起“斥力”的暗能量，它和产生万有引力的普通重子物质的相互影响会不会修改全息原理的表述？比如，大量“暗能量”物质和大量重子物质的聚集，会不会形成区别于黑洞的其他时空结构？如果会，那么这个物理体系的熵或者总能量还会服从于现在的全息原理吗？如果有变化，那么是不是意味着目前的暗能量模型和全息原理的结合是不自洽的呢？希望在以后的阅读文献的过程中，我会渐渐弄明白这个问题。