像原理與茶壺

 你當然能看見這個2維長方形裡的諸多色彩,不過,你能看更深嗎?計數這幅主題影像裡的色塊,你或許會說這張兩維數位影像,能容納的的最大訊息量約莫是60 (水平) x 50(垂直) x 256 (可能的顏色) = 768,000位元。然而,至今尚未獲得證實的全像原理宣稱與直覺相違的,兩維板面所能容納的資訊量,是兩維板面所能包住的最大三維空間之所有資訊量。全像原理說:以普朗克長度為邊的面積,只能存放大約一位元的資訊,而普朗克尺度,則是指量子力學效應開始主宰古典重力的長度尺度。

 這個極限是由荷蘭物理學家特夫特在一九九三年首先提出的。然而,這樣的想法卻起源自一個看似風馬牛不相及的猜測:黑洞所擁有的資訊量,是由事件視界的表面積所決定的,而不是它的體積。「全像」這個名詞則引借自全像攝影,因為在全像攝影術裡,把光投射在平板狀的全像底片上,可以投射出三維的影像。 請注意!當看見上面這張圖時,或許有人不同意此圖容納了768,000位元的資訊,或是此圖有2563,000位元的排列方式,而是宣稱此圖為一個三維茶壺的編譯。

 影像提供與版權: Caltech◇