第一個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，來自我們初中學(xué)物理研究斜面上的球體運(yùn)動時，看見的球體會在斜面上自然滾下；這直覺地使我們想到：運(yùn)動起源于A、B兩種界面的效應(yīng)，也加深了我們對當(dāng)時國家哲學(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，它就將產(chǎn)生一個真正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。用這個膠片隨時都可以復(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，可以類推到對任何一個占據(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，我們就有理由推測該系統(tǒng)的信息容量不可能超越其邊界上的描述。
第三個方向延伸的全息原理，被國內(nèi)外一些著名專家廣泛發(fā)揮和應(yīng)用。如近年來包括超弦理論在內(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，我們這個看似3維的宇宙，連同完全等效變換后的量子場和物理定律，也可以畫到遙遠(yuǎn)的巨大表面上。對黑洞物理學(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限度。結(jié)果表明，我們的宇宙也許并不是一個我們所認(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)巧合問題歸結(jié)為宇宙暴漲延展時間。
1990年代中期，西方全息原理的思想剛剛出現(xiàn)不久時，支持這一理論的觀點(diǎn)還相當(dāng)抽象和模糊。當(dāng)時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，也許這對于所有具有視界的區(qū)域都成立；也許在整個宇宙范疇內(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，而另一個卻只有四維。所以即使是維數(shù)也不是什么重要的事情，因為可以找到另外一套準(zhǔn)確反應(yīng)你所觀察的物理世界的描述。
但是我們拿哪個界面，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)宇宙更簡單的那些模型。所謂的反德西特時空就是一類全息原理能成立的具體例子。原始的德西特時空是荷蘭天文學(xué)家德西特于1917年根據(jù)愛因斯坦方程式導(dǎo)出的一個解，其中包括了被稱為宇宙常量的斥力。德西特時空是空曠的，以一定的加速度膨脹并且是高度對稱的。1997年，宇宙學(xué)家在研究遙遠(yuǎn)的超新星爆發(fā)時得出結(jié)論：我們的宇宙正在加速膨脹，未來它有可能變得越來越像一個德西特時空。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反德西特時空，它和德西特時空具有相同的對稱性。
對于全息概念來說，反德西特時空的重要性就在于它擁有一個位于無限處的邊界，這一點(diǎn)和我們的日常時空非常相似。利用反德西特時空，理論家設(shè)計出了一個全息原理起作用的具體例子：一個在反德西特時空內(nèi)運(yùn)作的宇宙可以用超弦理論完全描述，這套描述和在該時空邊界上起作用的量子場論完全等效。這樣，上述反德西特時空內(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，在5維反德西特時空上存在這種關(guān)系。此后，美國新澤西州普林斯頓大學(xué)高級研究院的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?，F(xiàn)在我們已經(jīng)知道在多種不同維數(shù)的時空上都存在著這樣的全息對應(yīng)關(guān)系。
這個結(jié)論意味著，兩個表面上看來非常不同的理論是完全等效的。全息等價使得一個在某一時空中難以計算的問題可以用另一種方式解決。比如，4維邊界時空上夸克和膠子特性的計算，就可以轉(zhuǎn)化為在高度對稱的5維反德西特時空上更簡易的計算。這種對應(yīng)關(guān)系還有其他的表現(xiàn)方式。Witten就曾證明，反德西特時空上的黑洞等價于其邊界時空上的熱輻射體。黑洞這個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)，總的來說是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)初就誕生了相對論和量子論，完成了人類認(rèn)識的兩大飛越?？萍嫉陌l(fā)展，將我們觀測的范圍延伸到了更小的尺度。為了探測更短的距離，需要更高能的粒子，這些粒子處在黑洞之中。到20世紀(jì)末，對類似黑洞時空、電腦時空等大量現(xiàn)實(shí)問題的研究，揭示了大量類似無、虛擬生存和虛數(shù)時空的問題和現(xiàn)象。然而從20世紀(jì)實(shí)證主義哲學(xué)觀點(diǎn)看，人們不能問何為實(shí)何為虛？這個差異只存在于我們頭腦之中。它們只不過是找的數(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)時空的數(shù)學(xué)模型，不僅預(yù)言了我們已經(jīng)觀測到的效應(yīng)，而且預(yù)言了我們尚未觀測到的，但因其他原因仍然堅信的效應(yīng)。例如額外維，例如影子膜模型，例如絕對的無，連真空的空間也沒有的無，從20世紀(jì)實(shí)證主義的觀點(diǎn)，我們也不能問什么才是實(shí)體？雖然它們是高度猜測性的，但是它們提供的新的行為是可被觀測所驗證，除了心理上的差別，我們可以隨便使用實(shí)與虛這兩個模型，哪個方便用哪個。
21世紀(jì),人類的科學(xué)不斷地逼近虛時間、虛質(zhì)量、虛粒子、粒子偶、零自旋等問題，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)之間跨不過的坎，越不過的界。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)，使對環(huán)量子、點(diǎn)內(nèi)空間、量子計算機(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)能問何為實(shí)何為虛？也能問什么才是實(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，絕對的無、連真空的空間也沒有的無，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)空間硬拉出來的。自然全息也有解答黑洞、全息暗能量、德西特時空與反德西特時空等具體問題的數(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。
