第一個(gè)是我們提出的自然全息律，它抓住的是激光攝影中需要兩束相干光線。這種兩者相干的注意，來(lái)自我們初中學(xué)物理研究斜面上的球體運(yùn)動(dòng)時(shí)，看見的球體會(huì)在斜面上自然滾下；這直覺地使我們想到：運(yùn)動(dòng)起源于A、B兩種界面的效應(yīng)，也加深了我們對(duì)當(dāng)時(shí)國(guó)家哲學(xué)一分為二的理解。
激光攝影全息學(xué)科普的介紹，使20世紀(jì)60年代初我們對(duì)從早期端上的發(fā)育可以從后端上的發(fā)育看見的類似宇宙蛋界面的類比研究，一下升騰為自然全息的理智：即自然全息是一種由此及彼的自然聯(lián)系與思維聯(lián)系的印記。
第二個(gè)是張穎清的生物全息，是抓住與激光攝影的全息效應(yīng)部分與部分、部分與整體相似的聯(lián)系。
第三個(gè)就是西方全息學(xué)抓住激光攝影把3維物體變?yōu)?維膠片，而可以用激光隨時(shí)復(fù)現(xiàn)該3維圖景的聯(lián)系。1993年荷蘭的特荷夫特提出的全息原理，后來(lái)得到索斯金德的進(jìn)一步闡述。全息術(shù)造出全息圖形，是一種特殊的膠片，當(dāng)用合適的方法將它曝光時(shí)，它就將產(chǎn)生一個(gè)真正3維的影像。描述3維圖景的所有信息都被編碼到2維膠片上的明暗相間的圖樣上。用這個(gè)膠片隨時(shí)都可以復(fù)現(xiàn)該3維圖景。所以全息原理指出，這一激光視覺的原理，可以類推到對(duì)任何一個(gè)占據(jù)3維區(qū)域的系統(tǒng)的所有物理學(xué)描述之中；另一個(gè)在該區(qū)域的2維邊界上定義的物理學(xué)理論，能完全描述該3維區(qū)域的物理學(xué)。如果一個(gè)3維系統(tǒng)能被運(yùn)作于其2維邊界上的物理理論所完全描述，我們就有理由推測(cè)該系統(tǒng)的信息容量不可能超越其邊界上的描述。
第三個(gè)方向延伸的全息原理，被國(guó)內(nèi)外一些著名專家廣泛發(fā)揮和應(yīng)用。如近年來(lái)包括超弦理論在內(nèi)的量子引力研究認(rèn)為，宇宙就像一幅全息圖：正如將全3維圖像記錄在一片扁平膠片上一樣，我們這個(gè)看似3維的宇宙，連同完全等效變換后的量子場(chǎng)和物理定律，也可以畫到遙遠(yuǎn)的巨大表面上。對(duì)黑洞物理學(xué)原理的研究表明，決定某一區(qū)域最大熵或者信息容量的不是其體積而是表面積。通過(guò)研究黑洞的神秘特性，物理學(xué)家已經(jīng)推導(dǎo)出了某一部分空間或一定量的物質(zhì)和能量所能包含信息量的絕對(duì)限度。結(jié)果表明，我們的宇宙也許并不是一個(gè)我們所認(rèn)為的那種三維空間，它很有可能是某種寫在二維表面上的全息圖形。其次，近期還發(fā)展成的全息暗能量理論，其全息暗能量模型，能將所謂的宇宙學(xué)巧合問(wèn)題歸結(jié)為宇宙暴漲延展時(shí)間。
1990年代中期，西方全息原理的思想剛剛出現(xiàn)不久時(shí)，支持這一理論的觀點(diǎn)還相當(dāng)抽象和模糊。當(dāng)時(shí)全部是基于黑洞的特性：黑洞熵取決于其表面積。進(jìn)而推論，也許自由度也取決于表面積；進(jìn)一步，也許這對(duì)于所有具有視界的區(qū)域都成立；也許在整個(gè)宇宙范疇內(nèi)都是成立的；再進(jìn)一步，也許我們所居住的宇宙區(qū)域的自由度取決于遠(yuǎn)方的邊界。而且在弦論中，有明顯的證據(jù)表明，我們認(rèn)為是真實(shí)的時(shí)空范圍內(nèi)的物理定律，可以完全等效于其邊界上發(fā)生的物理定律；兩套定律都可以真實(shí)地描述發(fā)生在我們周圍的一切。這一點(diǎn)上二者毫無(wú)區(qū)別，但是具體的解釋細(xì)節(jié)卻可能存在著極大的不同。其中一套定律也許在五維上生效，而另一個(gè)卻只有四維。所以即使是維數(shù)也不是什么重要的事情，因?yàn)榭梢哉业搅硗庖惶诇?zhǔn)確反應(yīng)你所觀察的物理世界的描述。
但是我們拿哪個(gè)界面，做為宇宙的邊界呢？要實(shí)現(xiàn)這些想法，我們需要首先研究比真實(shí)宇宙更簡(jiǎn)單的那些模型。所謂的反德西特時(shí)空就是一類全息原理能成立的具體例子。原始的德西特時(shí)空是荷蘭天文學(xué)家德西特于1917年根據(jù)愛因斯坦方程式導(dǎo)出的一個(gè)解，其中包括了被稱為宇宙常量的斥力。德西特時(shí)空是空曠的，以一定的加速度膨脹并且是高度對(duì)稱的。1997年，宇宙學(xué)家在研究遙遠(yuǎn)的超新星爆發(fā)時(shí)得出結(jié)論：我們的宇宙正在加速膨脹，未來(lái)它有可能變得越來(lái)越像一個(gè)德西特時(shí)空。如果我們將愛因斯坦方程式中的斥力換成引力，那么德西特解將變成一個(gè)反德西特時(shí)空，它和德西特時(shí)空具有相同的對(duì)稱性。
對(duì)于全息概念來(lái)說(shuō)，反德西特時(shí)空的重要性就在于它擁有一個(gè)位于無(wú)限處的邊界，這一點(diǎn)和我們的日常時(shí)空非常相似。利用反德西特時(shí)空，理論家設(shè)計(jì)出了一個(gè)全息原理起作用的具體例子：一個(gè)在反德西特時(shí)空內(nèi)運(yùn)作的宇宙可以用超弦理論完全描述，這套描述和在該時(shí)空邊界上起作用的量子場(chǎng)論完全等效。這樣，上述反德西特時(shí)空內(nèi)部超弦理論的全部奧秘就都被畫在了該宇宙的邊界上。1997年，JuanMaldacena首先推測(cè)，在5維反德西特時(shí)空上存在這種關(guān)系。此后，美國(guó)新澤西州普林斯頓大學(xué)高級(jí)研究院的EdwardWitten及普林斯頓大學(xué)的StevenS.Gubser、IgorR.Klebanov和AlexanderM.Polyakov在多種情況下證實(shí)了該推測(cè)?，F(xiàn)在我們已經(jīng)知道在多種不同維數(shù)的時(shí)空上都存在著這樣的全息對(duì)應(yīng)關(guān)系。
這個(gè)結(jié)論意味著，兩個(gè)表面上看來(lái)非常不同的理論是完全等效的。全息等價(jià)使得一個(gè)在某一時(shí)空中難以計(jì)算的問(wèn)題可以用另一種方式解決。比如，4維邊界時(shí)空上夸克和膠子特性的計(jì)算，就可以轉(zhuǎn)化為在高度對(duì)稱的5維反德西特時(shí)空上更簡(jiǎn)易的計(jì)算。這種對(duì)應(yīng)關(guān)系還有其他的表現(xiàn)方式。Witten就曾證明，反德西特時(shí)空上的黑洞等價(jià)于其邊界時(shí)空上的熱輻射體。黑洞這個(gè)神秘概念的熵就等于該輻射體的熵，顯然后者要容易理解得多。20世紀(jì)，總的來(lái)說(shuō)是20世紀(jì)唯物和辯證法的世紀(jì)，實(shí)證（實(shí)踐證明）主義得到了鞏固的發(fā)展。即使20世紀(jì)初就誕生了相對(duì)論和量子論，完成了人類認(rèn)識(shí)的兩大飛越?？萍嫉陌l(fā)展，將我們觀測(cè)的范圍延伸到了更小的尺度。為了探測(cè)更短的距離，需要更高能的粒子，這些粒子處在黑洞之中。到20世紀(jì)末，對(duì)類似黑洞時(shí)空、電腦時(shí)空等大量現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的研究，揭示了大量類似無(wú)、虛擬生存和虛數(shù)時(shí)空的問(wèn)題和現(xiàn)象。然而從20世紀(jì)實(shí)證主義哲學(xué)觀點(diǎn)看，人們不能問(wèn)何為實(shí)何為虛？這個(gè)差異只存在于我們頭腦之中。它們只不過(guò)是找的數(shù)學(xué)模型，描述我們生活其中的宇宙。人們發(fā)現(xiàn)涉及虛數(shù)時(shí)空的數(shù)學(xué)模型，不僅預(yù)言了我們已經(jīng)觀測(cè)到的效應(yīng)，而且預(yù)言了我們尚未觀測(cè)到的，但因其他原因仍然堅(jiān)信的效應(yīng)。例如額外維，例如影子膜模型，例如絕對(duì)的無(wú)，連真空的空間也沒有的無(wú)，從20世紀(jì)實(shí)證主義的觀點(diǎn)，我們也不能問(wèn)什么才是實(shí)體？雖然它們是高度猜測(cè)性的，但是它們提供的新的行為是可被觀測(cè)所驗(yàn)證，除了心理上的差別，我們可以隨便使用實(shí)與虛這兩個(gè)模型，哪個(gè)方便用哪個(gè)。
21世紀(jì),人類的科學(xué)不斷地逼近虛時(shí)間、虛質(zhì)量、虛粒子、粒子偶、零自旋等問(wèn)題，由此及彼的電腦空間與大腦空間網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系生成的賽博空間，又進(jìn)一步強(qiáng)化了虛與實(shí)之間跨不過(guò)的坎，越不過(guò)的界。21世紀(jì)有21世紀(jì)的唯物和辯證法。由于自然全息的引導(dǎo)，使對(duì)環(huán)量子、點(diǎn)內(nèi)空間、量子計(jì)算機(jī)信息論等理解的成熟，21世紀(jì)有了21世紀(jì)的唯物和辯證法。從21世紀(jì)實(shí)證主義觀點(diǎn)看，人們已經(jīng)能問(wèn)何為實(shí)何為虛？也能問(wèn)什么才是實(shí)體？那么，西方全息學(xué)抓住激光攝影把3維物體變?yōu)?維膠片，而可以用激光隨時(shí)復(fù)現(xiàn)該3維圖景的聯(lián)系，即便能回答額外維，影子膜模型，絕對(duì)的無(wú)、連真空的空間也沒有的無(wú)，那么它的圖像也還是20世紀(jì)的圖像：實(shí)數(shù)軸與虛數(shù)軸垂直；零在中點(diǎn)；正實(shí)數(shù)在右邊，負(fù)實(shí)數(shù)在左邊；正虛數(shù)在上邊，負(fù)虛數(shù)在下邊。從環(huán)量子觀點(diǎn)看，它們是球量子；從點(diǎn)內(nèi)空間觀點(diǎn)看，它們是點(diǎn)外空間；從量子計(jì)算機(jī)信息論觀點(diǎn)看，它們是電腦信息論。所以西方全息學(xué)仍是20世紀(jì)的唯物和辯證法。當(dāng)然，抓住與激光攝影的全息效應(yīng)部分與部分、部分與整體相似的聯(lián)系全息學(xué)，也是一樣。
那么，抓住的是激光攝影中需要兩束相干光線，想到自然全息是一種由此及彼的自然聯(lián)系與思維聯(lián)系的印記、從早期端上的發(fā)育可以從后端上的發(fā)育看見、運(yùn)動(dòng)的起源于A、B兩種界面的效應(yīng)、物質(zhì)存在有向自己內(nèi)部作運(yùn)動(dòng)的全息學(xué)，與它們的圖像有什么同呢？圖像也還是20世紀(jì)的圖像：實(shí)數(shù)軸與虛數(shù)軸垂直；零在中點(diǎn)；正實(shí)數(shù)在右邊，負(fù)實(shí)數(shù)在左邊；正虛數(shù)在上邊，負(fù)虛數(shù)在下邊。但在實(shí)際的對(duì)應(yīng)中，虛數(shù)軸是在點(diǎn)內(nèi)，為了人們研究的方便，理解的直觀，是把它從點(diǎn)內(nèi)空間硬拉出來(lái)的。自然全息也有解答黑洞、全息暗能量、德西特時(shí)空與反德西特時(shí)空等具體問(wèn)題的數(shù)學(xué)方法。但它最初的大廈，仍然是用直覺建造的，分為廣義自然全息律和狹義自然全息律。
