这里将对现有的宇宙全息理论作降维打击，后果很震撼。

一、现有的宇宙全息理论

　　现有的宇宙全息理论，也叫“全像理论”（holographic principle）。百度百科中说：

　　荷兰理论物理学家、诺贝尔奖得主杰拉德·特·霍夫特（Gerardus 't Hooft）在研究量子力学和量子重力的时候发现，三维空间的信息可能可以存储成一张与三维图形分辨率相同的二维图片。中科院院士蔡荣根说：“所谓全息，即全部信息，本意是指在二维照片底版上记录了三维物体的全部信息。通常的照相底版上只记录了光的强度，而全息照相不仅能记录光的强度，还记录了光的相位，所以可以用相干光从中提取三维物体的全部几何信息。说宇宙是张全息图，是指宇宙具有类似全息图的性质。”^{[1]（《科学世界》杂志：我们的宇宙是张全息图？）}

　　爱因斯坦在《论动体的电动力学》^{[2]提出了“时空”的概念。他认为时间的流逝是相对的，人们看到的某个事件，是因为站在空间某个位置并且在某个时间看到的，不应该把两者分离开看，应该将其看成一体，也就是时空。“时空”用坐标表示可写成(x，y，z，t)，也就是常说的三维空间(x，y，z)和一维时间t。}

时空光锥（来源：钟铭聊科学. 《宇宙明明在超光速膨胀，可观测宇宙直径930亿光年是如何确定的？》.https://dy.163.com/article/EUTSGQIH05328YVR.html）

　　后来，爱因斯坦数学老师闵可夫斯基基于爱因斯坦的理论，提出了一个时空光锥的概念。把事件和时空联系了起来。而“现在”是整个宇宙的时空光锥上的一个切片，比方说电影一帧帧影像的某一帧，可以理解为一帧三维空间的全息宇宙影像记录在一幅二维底片上。

有一个知乎回答说：

二、降维打击

　　据中国科学院网站刊载《科技日报》2011年3月28日02版的题为《早期宇宙可能只以2维形式存在》的报道，美国的科学家提出了“一种低维时空理论框架，即只有一维空间加一维时间，宇宙是直线的形式。”^{[3]如同二维的全息照片能记录三维信息，一维空间几何形式也能够记录二维空间的信息。这就是降维打击，即：}

　　这种降维打击，可以用皮亚诺曲线来解释。

　　中国科学院数学与系统科学研究院的黄逸文先生说：“早在两千多年前的古希腊时代，人们最杰出的成就来自数论与几何，特别是欧几里得几何的建立，更使得几何学成为最严格和易于把握的公理化体系。几何研究的对象是图形。为了研究不同的几何对象，人们倾向于把它们进行归类。从点、线、面到立体，人们的思维逐渐扩展开来。渐渐地，人们意识到区别几何图形的重要分水岭：维度。直线和曲线是一维的图形，平面则是二维的图形，立体则属于三维的空间。一切都是那么的直观，历史在平静地流淌。直到有一天，一件匪夷所思的事打破了人们对维度的信念。”^[4]

图甲　皮亚诺曲线（图片来源：百度百科）

　　黄逸文先生举了一个例子（图甲），他说：“1890年，意大利数学家皮亚诺（Piano）构造了一种奇怪的曲线，该曲线自身并不相交，但是它却能通过一个正方形内部所有的点。换句话说，这条曲线就是正方形本身，进而应该拥有和正方形一样的面积！”^{[4]若此，即得到——定理1：任一面积数可用一个长度的形上的数值刻画表示。如果把上述的皮亚诺曲线（图1）进一步推广到正方体（正六面体），即只要一层又一层地连续构造这条皮亚诺曲线，它就能通过正方体内部所有的点。换言之，这条曲线就是正方体本身。经验地绳直这条曲线，就得到一条直线，这条直线上有正方体内部所有的点，这条直线就是正方体本身的抽象。若此，我们得到——定理2：任一体积数可用一个长度（一条直线）的形上的数值刻画表示。}

　　黄逸文先生接着说：

　　显然，上述自相似性最简单的几何形式，即《庄子•天道》中所谓“一尺之捶［线段］，日取其半，万世不竭”的几何分形表现。

　　关于分形，黄逸文先生说：“混沌的秘密，不可思议地隐藏在分形的世界里。”又：“混沌，就是混乱和无序的代名词。古往今来，无数人尝试走入混沌的世界，却没有人能找到返程的大门，更没有人能寻觅到混沌的精髓。”他还说：“一个系统的混沌运动是它的本质，分形是它的表现形式；换句话说，混沌学与分形学具有很深的内在联系，如果说分形几何为描写混沌的内部结构提供了一个很实用的语言，那么，混沌运动则被认为是产生分形结构的根源。”^{[4]数学家哈尔莫斯（P．R．Halmos）说：“浑沌（chaos）概念与动力系统概念有关，粗略地讲，浑沌理论研究动力系统的无穷过程的行为。……浑沌通常与分形（fractal）有关。”[5]}

三、降维后果很震撼

　　客观的事实上，我们在物质实践中直接经验到（看到或体验到）物有形，而用形刻画(表示)物，或者说形是从实物抽象得来的；再为形配数（即形数结合，从而形有数），以定量刻画物，形是数之根。在几何学历史上，形有三种单位：

图　形有三种单位

　　在形的上述三种单位中，最基本最简单的是长度单位——尺（图A）。再者，《几何原本》卷一之首：点为线之界，线为面之界，面为体之界，体不可为界。界之间为形。

　　著名物理学家卢鹤绂(1914—1997)先生说：“二十世纪的物理学的最大成果，是量子物理学的发展。”他还说：“发现微观客体的物理量变化大都有着基本的不连续性，即某些物理量只能是其最小微量的倍数，这就是‘量子’。”^{[6]即：量子是构成物质的最小成分或最基本单元。潘建伟院士说：“量子就是构成物质的最基本单元。”[7]}

　　在知乎10月26日发布第三届世界顶尖科学家论坛的视频中，1979 年诺贝尔物理学奖得主，美国物理学家谢尔登·李·格拉肖（Sheldon Lee Glashow）说：“我要问的一个问题是：自然界是否利用了实数［描述自己］？ 这是一个相当深刻的问题，这是斯蒂芬•沃尔夫兰和杰拉德•特•霍夫特都曾提出过的问题，他们把对未来的希望建立在摒弃实数的基础上。”

　　根据前面的定理1和定理2，只要我们找到了宇宙物质的几何学的最小成分或最基本单元——量子，就能够用刻画量子的算术整数建立全息理论的量子宇宙模型，即未来宇宙物理学理论大一统模型就能够建立在摒弃实数的基础上。

　　实数理论又是现代数学微积分理论的基础，以至于后果很震撼，即如爱因斯坦说：“人们不止一次地提出过这样的意见，认为自然规律未必能用微分方程来描述。事实上，从量子论的观点来看，是否容许体系有这种状态呢？为了有可能回答这个问题，我们应当认为，体系运动的周期［即体系运动的整个过程］，全都只能按照量子规则形成。为了真正证明［即根据公理推导出］量子关系，显然需要新的数学语言。无论如何，用微分方程组和积分条件来记录自然规律，正如我们今天所做的那样，是同合理的想法矛盾的。理论物理学的基础重新受到震撼。”^[8]

　　中科院院士蔡荣根还说：“一个体系的熵是其微观自由度的刻画。在热力学统计物理中，熵是一个广延量，即它正比于其体积：一个体系体积越大，其熵越大。”^[1]

　　根据前面的定理2，体积正比于其长度。所以，我们提出了公理：“宇宙只有一个”的一维流形表示，作为宇宙几何学的唯一出发点，不需要其他假设或约束条件（不需要外延公理），在现实宇宙的所有维度中都成立（即宏观的自由度最大）。其导出确定性（而不是概率或统计）的几何形式的自然数可以被解释为整个宇宙内部能量耗损的排斥之商增至最大（与熵增过程对立），即微观自由度最大的纯数学形式表现——量子混沌（浑沌）或无序运动态宇宙的纯数学解。接着可导出宇宙过程转变为量子凝聚形式有序运动的初始条件——量子吸引相互作用发生的定量几何形式表现。（参见《变革庞加莱猜想：破译宇宙的形态》）

　　上面说“商”与“熵”处于宇宙过程对立（见图乙-ā3与图乙-a3），是因为已经逝去的上一相邻宇宙过程之“商”增至最大（图乙-ā3的A处）则转变为我们现在的宇宙过程（其三阶段即图乙-a1，a2，a3中虚圆上的实者）之始（图乙-a1的A处），而热力学第二定律的“熵”增至最大描述我们的宇宙过程之终（图乙-a3的 bar{A} 处），其将转变到未来的下一相邻宇宙过程。可另参见《宇宙基本原理新探——完备的量子宇宙数理信息模型的推演》 一文。

图乙　我们人类的宇宙过程(a1→a2→a3)及其本原(ā3)的形数结合几何学形式表现 ┃ &各门学科在宇宙过程循环及其阶段发展中的位置

　　以色列科学家依莱•马奥尔说：康托尔用几何作图法证明了“一条无限长的直线上的点与该直线上一个有限线段上的点一样多。”^{[9]即线上点的多少与线的长度多少无关。}

　　现在，我们取用一条可塑的物质量杆（如一段直的草茎）的抽象——图1-a1表整个物质宇宙，提出唯一的一个宇宙理论出发点——初始假设或公理：“宇宙只有一个”（图1-a1）^{[10]，并根据该公理构建起刻画整个宇宙物质量子的几何自然数系统（即量子数系统），其演绎推导（证明）过程如下。}

图1　几何分形及其张量态

1、现实宇宙及其对称

　　物质宇宙（图1-a1）运动的整个过程具有形数结合的左右内向对称（图1–a6），其证明如下：

2、几何分形及其张量态

　　根据整个宇宙的对称（图1–a6），可推导出整个宇宙（图1-a6）量子化过程之终（图1-a12及其展开的图1-a13）的几何整数的数值最小（即无穷小）而形不竭者——量子的数学科学形式表现。其证明如下：

　　量子是用形数结合的量子数（图1-a12及其展开的图1-a13）来刻画的。量子数可以是整数（图1-a12中的数）或半整数（图1-a13中的数）。（图1-a12）=（图1-a13）表整个宇宙的量子混沌无序态或自然态，又称为完备的量子宇宙数学模型，它把宏观世界和微观世界统一在一个几何自然数（算术整数）的量子规范理论之中。

　　量子是宇宙内部物质无限可分和耗散的排斥运动（量子化运动）的结果。宇宙内部物质的量子化运动可以被解释为是由于物质排斥相互作用导致的。理论推演表明，上述构成量子化运动的排斥相互作用的原理的形数结合几何学刻画，即是整个宇宙原始的左右内向(向量)对称（图1-a6）^{[12]。而且，该对称原理可根据公理“宇宙只有一个”（图1-a1）及其绝对运动的整个过程直接推导而得。}

3、局域等值变换或几何整数微分

　　现在我们知道，根据唯一的一条假设或公理“宇宙只有一个”，可演绎推导证明宇宙运动的整个过程具有左右内向对称；按照这种对称来考虑，可以得到整个宇宙内部的对称性运动而量子化的重要结论。其实，接着还可以推导得到量子化过程之终转变为量子凝聚过程及其发展以至于自发对称性破缺（宇称破缺）等的一系列重要结论。杨振宁先生说：“物理学中对称的概念直接取自我们的日常见解，在动力学问题中，按照对称来考虑，可以得到重要的结论。……自然似乎巧妙地利用了对称定律的简单的数学表示。数学推理的内在的优美和出色的完善以及由此而来的物理学结论的复杂性和深度是鼓励物理学家的充沛源泉。”^{[13]以唯一的一条公理“宇宙只有一个”为根据，通过公理化的形数统一或相结合几何学方法的演绎推导（证明），物质之间的各种相互作用的几何结构，都将逐一定量地表现出来。}

　　例如，量子化过程之终（图1-a12，即图2-a1）可以被解释为排斥相互作用消失。但是，运动是物质的存在方式，量子化过程之终（物质不能不动）必转变为量子凝聚过程。这种物质运动形式转变的定量刻画只能是几何整数微分（即图2-a2，又称局域等值变换）。

（图2　几何整数微分或局域等值变换）

　　量子凝聚过程用几何整数无穷可积系统来刻画（描述）。几何整数微分是量子无穷可积系统（图2-a2，a3，……）的初始条件，几何微分可以被解释为量子吸引相互作用（长程力）出现或发生。量子吸引相互作用出现即是凝聚态物质过程（俗称“凝聚态物理过程”）——我们人类的宇宙过程的初始条件，也是形成基本粒子的必要条件。基本粒子是量子凝聚形成的凝聚态物质的最小成分。

4、量子无穷集合（几何整数无穷积分）有完整解

　　以几何微分（图2-a2，即图3-a2）为条件，可求解得刻画整个宇宙的量子无穷凝聚过程的几何内向整数无穷积分（无穷集合）的完整解，即以有限多个演绎步骤的几何内向迭合代替（简称“迭代”）求得完整解（图3-a8），其可以被解释为整个宇宙的量子无穷凝聚过程以至于凝聚至极的整个宇宙（图3-a8）。其迭代的第一步是图3-a_{3-1}至图3-a_{3}及图3-a_{4}，迭代的第二步是图3-a5及图3-a6，迭代的第三步是图3-a7及图3-a8。上述三步迭代刻画了整个宇宙量子无穷凝聚（量子宇宙收缩和坍缩）至极。

图3　量子无穷集合（几何整数无穷积分）有完整解

　　形数结合的几何直观演绎表明，图3-a8是整个宇宙物质凝聚态即矢量内积态的几何最小单位。展开图3-a8，则得图3-a9，谓之“点为线之界的矢量内积平面单位1”。根据公理：“宇宙只有一个”，可将图3-a9变换成“线为面之界的标量内积正方形面积单位1²=1”，则得图3-a9'。（图3-a8）=（图3-a9）=（图3-a9'）是整个宇宙的物质的基本粒子态的几何结构表示。上述图1和图3的演绎推导刻画了整个宇宙“质化为量过程转变为量化为质和质守恒的规律”（简称宇宙质守恒规律），亦即——宇宙总能量之化为商过程转变为商化为能和宇宙总能量守恒定律（简称宇宙总能量守恒定律）。

5、全息宇宙物质原子论性结构的统一场论理论

　　在上述图1至图3的基础上，形数结合几何学演绎可推导出自发真空和对称性破缺的可重整化无限度量空间，及其以分立质数（素数）定态的几何学形式表整个宇宙原子内部物质基本粒子群的所有粒子每相邻两个都有联系或相互作用之于量子场的宇宙距离阶梯（图丙）态构的统一场论。从而成功“提出一个物质的原子论性结构的［形数结合几何学同构模型的］解释”^{[14]。这种成功，与图2对理解量子现象（即量子过程转变——宇宙内部微观尺度物质过程从无为转变到有为）的贡献有关，亦即量子现象的几何整数微分表述（图2）是关键。}

图丙 宇宙距离阶梯以及宇宙暗物质所在位置预言（宇宙距离阶梯的原图引自：〔美〕S.温伯格著.引力论和宇宙论——广义相对论的原理和应用.邹振隆、张历宁译,科学出版社,1980:491-492页.）

　　丁肇中教授说：“1612年，宇宙中物质之间被发现存在引力，但到现在为止没有人知道引力是怎么回事。”^{[15]现在我们知道，物质量子之间的引力是由物质耗散过程转变为量子凝聚运动（图2）而开始出现的；至于粒子之间的引力尚待进一步的理论演绎推导（证明）给出,但不妨在此预言（预告），在前面已经给出的宇宙距离阶梯（图丙）的推导过程中，物质粒子间的强相互作用、弱相互作用、物质粒子所处的阶梯垂直条之间横向短程的吸引及其整体坍缩的相互作用、电磁暴胀（宇宙时间T＝0）和膨胀（宇宙时间T＞0，宇宙钟的摆——物质四极矩和多极矩——往来摆动并以测不准关系协同粒子群扩张）形式的相互作用，简称“强、弱、引、电”这四种相互作用（力）将依次出现之于物质量子场，从而成功“提出一个物质的原子论性结构的[形数结合几何学同构模型的]解释”的统一场论宇宙模型，并与天文观测和高能物理实验观测综合的经验事实相印证而吻合。周光召先生说：“我觉得比较基本的理论物理的问题，还是集中在宏观的量子态方面有没有新的发现。”[16]现在我们知道，图1、图2已证明，所谓宏观的量子态，无非是图1-a12及其展开的图1-a13刻画的量子混沌宇宙耗散结构；再就是以量子引力出现（图3-a2）为条件，整个宇宙即呈现为一个宏观的量子凝聚态（图3）。量子引力可以被解释为物质量子凝聚而形成基本粒子的必要条件，基本粒子是量子凝聚形成的凝聚态物质。而在整个宇宙的物质基本粒子群态的结构（图丙）中，每一个基本粒子既可以被解释为天文观测结果实证的巨大超星系团，也可以被解释为高能物理实验探测的经验知识实证的微观粒子。美国科学家布鲁门撒尔曾说：“突然我们发现，宇宙中最小的天体——基本粒子，可能决定最大的宇宙天体——超星团的结构，这无疑是一种美好的设想，可能也是正确的。”[17]}

参考

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2. ^爱因斯坦. 《论动体的电动力学》（On the electrodynamics of moving bodies）  https://doi.org/10.1002/andp.19053221004
3. ^陈江. 21世纪中国与美国的宇宙模型说. 对称性论[微信号：DAO-SSJH], 2016-11-03.  https://mp.weixin.qq.com/s/EvJfCKwJ6ALDy8B52RUeTg
4. ^^{abc黄逸文. 《混沌与分形》. 中国物理学会期刊网[微信号ID: cpsjournals]，2019-02-02.  https://mp.weixin.qq.com/s/arFPAlg1b43YAd-xeu4JnQ}
5. ^P．R．Halmos．数学的进展减慢了吗？（上）．刘华杰译．世界科学，1991．11：12．
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8. ^许良英、范岱年 编译.爱因斯坦文集(第一卷)[M].北京: 商务印书馆,1976：175-176.  https://mp.weixin.qq.com/s/fqrUsCIddgmbuqcRsYormw
9. ^〔以色列〕依莱·马奥尔.无穷之旅——关于无穷大的文化史[M].王前等译.上海教育出版社,2000: 88.
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11. ^曾炜锋．论物动学中公理化的形数结合几何学方法(2)．科学之友，2010年04月（12）：1-8．  https://www.ixueshu.com/document/ea03bbe6622205f4.htm
12. ^毛泽东同李政道论“对称”[N]．北京：人民日报，1988．09．11：第八版.  https://mp.weixin.qq.com/s/bDt7pANv9LXjMBtDqTnq-Q
13. ^杨振宁. 基本粒子发现简史[M]. 上海科学技术出版社，1963：52-54.  https://zhuanlan.zhihu.com/p/64187270
14. ^许良英、范岱年 编译.爱因斯坦文集(第一卷)[M].北京: 商务印书馆,1976：391.  https://mp.weixin.qq.com/s/fqrUsCIddgmbuqcRsYormw
15. ^丁肇中. 《从物理实验中获得的体会》[N/OL]. 光明日报, 2015-01-29(11).  http://epaper.gmw.cn/gmrb/html/2015-01/29/nw.D110000gmrb_20150129_1-11.htm
16. ^周光召. 如何发展中国的理论物理[J]. 《科学》(双月刊)，2004年11月（56卷6期）. 北京大学物理学院网站. http://www.phy.pku.edu.cn/library/readings/040601.xml
17. ^北京：《知识就是力量》1984年8月号，第21页.