我们可能认为我们很了解重力。毕竟,我们对这种基本力的意识经验比其他任何力(电磁力、弱核力和强核力)都要多。但是,即使物理学家已经研究万有引力几百年了,它仍然是一个谜。

在我们的视频重力为什么不同?我们将探究为什么这种力如此令人费解,为什么它仍然难以理解爱因斯坦的广义相对论(包括引力)是如何与量子力学相结合的。

引力是非常微弱的,几乎不可能在量子水平上直接研究。我们不能像研究其他力那样用粒子加速器来研究它,所以我们需要其他方法来研究量子引力。

进入黑洞。已故物理学家雅各布·贝肯斯坦在20世纪70年代初的一篇论文中研究了熵发生了什么变化当物质屈服于黑洞的巨大引力并穿过它的视界时,这是系统中无序或随机性的一种度量。

贝肯斯坦指出,物质的熵在黑洞中似乎消失了。然而,这将违反热力学第二定律,该定律阐述了两件事:信息不能被破坏,熵只会增加。因此黑洞的熵必须补偿损失。贝肯斯坦认为,黑洞的熵不应与黑洞的体积成正比,而应与其视界的面积成正比。

如果我们用面积而不是体积来描述黑洞的内容,我们也应该用面积来考虑物理定律。这意味着万物理论(包括引力)应该能够在不到三个时空维度中发挥作用。

现在让我们想象一下描述整个宇宙状态的信息——所有的信息都存储在一个硬盘上。然后把硬盘扔进黑洞。存储的信息不会丢失,所以它必须包含在黑洞的表面区域(尽管被打乱了)。

这种情况导致了一种全新的思维方式宇宙实际上可能是一个全息图这个看似3d的物体实际上只是二维平面上的投影。我们表面上对世界的三维体验将是一种错觉,由一个本质上较低维度的现实令人信服地产生。

也许我们都只是在引力的宇宙风中飘移的纸片。