哲学全息——研究人类思维和宇宙万物哲理的一门学科

全息哲学

——研究人类思维和宇宙万物哲理的一门学科

刘影

（厦门大学物理系，B200324009）

摘要：用全息学原理解释人类思维和宇宙万物存在形式。说明信息思维在当今推动科技发展中所起的重要作用。

关键词：全息哲学，脑全息，全息宇宙

1、引言

全息术是英国科学家丹尼斯伽伯于1948年提出的一种崭新的成像概念[1]。人眼之所以能看见外界物体，其直接原因并不是因为物体的客观存在，而是由于物体发出的光波到达了人眼的视网膜，视神经细胞接收到物光波，从而产生三维空间像的视觉。物体发出的光波（或反射的光波）其振幅和位相包含了物体的所有信息。按照这一理论，设法完全记录下三维物体物光波的振幅和位相分布，就记录了该物体的全部信息。符合上述要求的记录结果称为“全息图”。通常可以将全息图理解为一个大容量的存储器件，存储或“冻结”了三维物体的全部信息。全息术是一个两步成像过程，即物体光波的记录(存储或编码)和再现(恢复或解码)的过程。现代物理学的进展向世人昭示，是信息在物理系统和物理过程中起着关键的作用。“熵”概念的出现，热力学第二定律的表述，孕育了科学和哲学思想上的一个新的思维方式——信息思维方式。对全息问题的探讨是深刻体现信息思维方式的信息科学发展的重要领域。科学对全息问题的讨论首先是在生物学领域中进行的，随后扩展到各个学科领域中[2]。本文通过用全息原理解释目前科学研究中的两个热门课题——脑全息学和全息宇宙说[3]，阐述信息思维在科学发展中的重要作用。

2、全息论的三定律[4]

侯成亚将全息术的特性运用到方法论中，归纳了三个定律。定律一，部分是整体的缩影。部分包含着整体的全部信息,因而是整体的全息缩影。定律二，

现实是历史的积汇。全息不仅是一个空间概念,而且是一个时间概念。定律三，个体演化过程是类的演化过程的重演。

3、脑全息学

记忆和思维是人脑的重要功能。记忆是个体对经历过的事物的反映，是大脑对信息的编码、输入、储存、查找提取的活动过程。脑全息理论将大脑看成一张全息图，各种外界信息通过感觉器官感知再由神经传入大脑，随后再在作为参考波的脑电波（可以是新产生的脑电波，也可以是受到刺激而发出的原脑电波）的参与下以相干涉的方式将信息驻留在大脑中。当需要提取记忆时，只需参考波到达记忆区即可。思维过程可以看作是脑电波的重现、对比和处理的过程。这与全息图有着惊人的相似之处。

用全息的方法，可以解释人脑的许多性能。如，大脑的记忆方式并不是人们所想象中的定点存储。信息存储于整个大脑，而并不局限于一个小的区域。神经学家Karl Lashley的老鼠试验[5]是一个很好的解释。在这个实验中，Lashley 先训练老鼠学会怎样走出各种迷宫，然后切除老鼠大脑的部分。令人惊奇的是，无论切除哪部分，老鼠总能找到迷宫的出口。人们也已证实了：视、听、触、嗅等感觉器官所接受的主要是外界信息图像的整个拓扑结构和一个个与之对应的信息元素所组成的混合物，而不是简单的一个个相互独立的信息元素。这种信息的相互关联也导致了大脑不可能以点对点的方式进行存储，它必须是在干涉的过程中同时完成。就像全息照相可以记录位相而呈现出三维图像一样，只有这样外界信息才能整体被记录下来而不致丢失。脑存储并不是一个独立将外来信息记录的过程，在对外来信息存储时，过往的知识也要被脑电波激活参与进来，同新来的信息进行干涉并相互关联。同时，大脑运用其独特的方法在对所有信息提取出其中的规律性，并把这种规律性作为新的信息再次处理重新认识。这其中很可能是以语言这种现有的逻辑形式作为参考和载体，并不断丰富它。由此解释了语言作为一种对外界事物特征的高度抽象在人类认识外界时所起的辅助作用。当人们做梦时仿佛置身于其中；人们可以栩栩如生的记得以前发生的事。全息学中把这称为波前再现：当用参考光照明全息图时，就能再现所记录物体的像。大脑这张记录着生活点点滴滴的超级全息图，其冗余度正如我们所看到的是非常的高。这就使得一些尘封的往事虽然被记录在脑中，但由于我们可能一下子无法确定激发这部分记忆的参考波而被遗忘。由或

某一瞬间，灵光闪现，这部分参考波被重新确定，往事一下就涌上了心头。正是由于作为参考波的脑电波具有的不确定性，阶越思考才成为可能。

把大脑看成一张全息图同样可以解决为什么小孩记忆力比老人们好。小孩的大脑，如同一张未被使用的全息干版，很容易将外来的信息记录下来。而老人们的大脑却像反复使用的全息干版其效率在慢慢下降。按照全息学理论，只要改变物光和参考光的照射角度，就能在干版上记录下多幅全息图像。因此，全息图的存储能力很大。脑全息对我们大脑具有惊人的容量给出了合理的解释。

大脑的各种性质和全息图有着惊人的相似，脑全息理论在解释记忆，思维等复杂的行为上取得了很大的成功。

4、全息宇宙学说

从19世纪下半叶以来，一种新的科学思维方式——信息思维方式则开始悄然崛起。最初，科学领域的信息思维倾向并不是在“信息”概念的旗帜下进行的，那时，首先被科学家们所讨论的并不是“信息”，而是多少带着某种神秘性的“熵”。“熵”概念的出现，拉开了对一个新的世界——信息世界进行探讨的序幕；热力学第二定律的表述则孕育了科学和哲学思想上的一个新的思维方式——信息思维方式。

参考文献

[1] 谢敬辉，孙萍，全息术的新进展，北京理工大学学报，23，2003，133-142

[2] 邬焜，物质思维·能量思维·信息思维——人类科学思维方式的三次大飞跃，学术界，93，2002，60-92

[3] Jacob D. Bekenstein, Information in the holographic universe, Scientific American, August 2003, 48-55

[4] 侯成亚，全息论及其方法论意义，天府新论，111，2003，11-13

[5] Michael Talbot, The holographic universe, paperback-may, 1992