全息攝影是指一種記錄被攝物體反射波的振幅和位相等全部信息的新型攝影技術(shù)。普通攝影是記錄物體面上的光強(qiáng)分布，它不能記錄物體反射光的位相信息，因而失去了立體感。全息攝影采用激光作為照明光源，并將光源發(fā)出的光分為兩束，一束直接射向感光片，另一束經(jīng)被攝物的反射后再射向感光片。兩束光在感光片上疊加產(chǎn)生干涉，感光底片上各點(diǎn)的感光程度不僅隨強(qiáng)度也隨兩束光的位相關(guān)系而不同。所以全息攝影不僅記錄了物體上的反光強(qiáng)度，也記錄了位相信息。人眼直接去看這種感光的底片，只能看到像指紋一樣的干涉條紋，但如果用激光去照射它，人眼透過底片就能看到原來被拍攝物體完全相同的三維立體像。一張全息攝影圖片即使只剩下一小部分，依然可以重現(xiàn)全部景物。全息攝影可應(yīng)用于工業(yè)上進(jìn)行無損探傷，超聲全息，全息顯微鏡，全息攝影存儲(chǔ)器,全息電影和電視等許多方面。產(chǎn)生全息圖的原理可以追溯到300年前，也有人用較差的相干光源做過試驗(yàn)，但直到1960 年發(fā)明了激光器——這是最好的相干光源——全息攝影才得到較快的發(fā)展。

激光全息攝影是一門嶄新的技術(shù)，它被人們譽(yù)為20世紀(jì)的一個(gè)奇跡。它的原理于1947年由匈牙利籍的英國物理學(xué)家丹尼斯·加博爾發(fā)現(xiàn)，它和普通的攝影原理完全不同。直到10多年后，美國物理學(xué)家雷夫和于帕特倪克斯發(fā)明了激光后，全息攝影才得到實(shí)際應(yīng)用。可以說，全息攝影是信息儲(chǔ)存和激光技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。

激光全息攝影包括兩步：記錄和再現(xiàn)。
1．全息記錄過程是：把激光束分成兩束；一束激光直接投射在感光底片上,稱為參考光束；另一束激光投射在物體上，經(jīng)物體反射或者透射，就攜帶有物體的有關(guān)信息，稱為物光束.物光束經(jīng)過處理也投射在感光底片的同一區(qū)域上.在感光底片上，物光束與參考光束發(fā)生相干疊加，形成干涉條紋，這就完成了一張全息圖。

2．全息再現(xiàn)的方法是：用一束激光照射全息圖，這束激光的頻率和傳輸方向應(yīng)該與參考光束完全一樣，于是就可以再現(xiàn)物體的立體圖像。人從不同角度看，可看到物體不同的側(cè)面,就好像看到真實(shí)的物體一樣，只是摸不到真實(shí)的物體。

全息成像是尖端科技，全息照相和常規(guī)照相不同，在底片上記錄的不是三維物體的平面圖像，而是光場本身。常規(guī)照相只記錄了反映被報(bào)物體表面光強(qiáng)的變化，即只記錄的光的振幅，全息照相則記錄光波的全部信息，除振幅外還忘記錄了光波的們相。即把三維物體光波場的全部信息都貯存在記錄介質(zhì)中。

全息原理是“一個(gè)系統(tǒng)原則上可以由它的邊界上的一些自由度完全描述”，是基于黑洞的量子性質(zhì)提出的一個(gè)新的基本原理。其實(shí)這個(gè)基本原理是聯(lián)系量子元和量子位結(jié)合的量子論的。其數(shù)學(xué)證明是，時(shí)空有多少維，就有多少量子元；有多少量子元，就有多少量子位。它們一起組成類似矩陣的時(shí)空有限集，即它們的排列組合集。全息不全，是說選排列數(shù)，選空集與選全排列，有對(duì)偶性。即一定維數(shù)時(shí)空的全息性完全等價(jià)于少一個(gè)量子位的排列數(shù)全息性；這類似“量子避錯(cuò)編碼原理”，從根本上解決了量子計(jì)算中的編碼錯(cuò)誤造成的系統(tǒng)計(jì)算誤差問題。而時(shí)空的量子計(jì)算，類似生物DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙共軛編碼，它是把實(shí)與虛、正與負(fù)雙共軛編碼組織在一起的量子計(jì)算機(jī)。這可叫做“生物時(shí)空學(xué)”，這其中的“熵”，也類似“宏觀的熵”，不但指混亂程度，也指一個(gè)范圍。時(shí)間指不指一個(gè)范圍？從 “源于生活”來說，應(yīng)該指。因此，所有的位置和時(shí)間都是范圍。位置“熵”為面積“熵”，時(shí)間“熵”為熱力學(xué)箭頭“熵”。其次，類似N數(shù)量子元和N數(shù)量子位的二元排列，與N數(shù)行和N數(shù)列的行列式或矩陣類似的二元排列，其中有一個(gè)不相同，是行列式或矩陣比N數(shù)量子元和N數(shù)量子位的二元排列少了一個(gè)量子位，這是否類似全息原理，N數(shù)量子元和N數(shù)量子位的二元排列是一個(gè)可積系統(tǒng)，它的任何動(dòng)力學(xué)都可以用低一個(gè)量子位類似N數(shù)行和N數(shù)列的行列式或矩陣的場論來描述呢？數(shù)學(xué)上也許是可以證明或探究的。

1、反德西特空間，即為點(diǎn)、線、面內(nèi)空間，是可積的，因?yàn)辄c(diǎn)、線、面內(nèi)空間與點(diǎn)、線、面外空間交接處趨于“超零”或“零點(diǎn)能”零，到這里是一個(gè)可積系統(tǒng)，它的任何動(dòng)力學(xué)都可以有一個(gè)低一維的場論來實(shí)現(xiàn)。也就是說，由于反德西特空間的對(duì)稱性，點(diǎn)、線、面內(nèi)空間場論中的對(duì)稱性，要大于原來點(diǎn)、線、面外空間的洛侖茲對(duì)稱性，這個(gè)比較大一些的對(duì)稱群叫做共形對(duì)稱群。當(dāng)然這能通過改變反德西特空間內(nèi)部的幾何來消除這個(gè)對(duì)稱性，從而使得等價(jià)的場論沒有共形對(duì)稱性。這可叫新共形共形。如果把馬德西納空間看作“點(diǎn)外空間”，一般“點(diǎn)外空間”或“點(diǎn)內(nèi)空間”也可看作類似球體空間。反德西特空間，即“點(diǎn)內(nèi)空間”是場論中的一種特殊的極限。“點(diǎn)內(nèi)空間”的經(jīng)典引力與量子漲落效應(yīng)，其弦論的計(jì)算很復(fù)雜，計(jì)算只能在一個(gè)極限下作出。例如上面類似反德西特空間的宇宙質(zhì)量軌道圓的暴漲速率，是光速的8.88倍，就是在一個(gè)極限下作出的。在這類極限下，“點(diǎn)內(nèi)空間”過渡到一個(gè)新的時(shí)空，或叫做pp波背景，可精確地計(jì)算宇宙弦的多個(gè)態(tài)的譜，反映到對(duì)偶的場論中，我們可獲得物質(zhì)族質(zhì)量譜計(jì)算中一些算子的反常標(biāo)度指數(shù)。
2、這個(gè)技巧是，弦并不是由有限個(gè)球量子微單元組成的。要得到通常意義下的弦，必須取環(huán)量子弦論極限，在這個(gè)極限下，長度不趨于零，每條由線旋耦合成環(huán)量子的弦可分到微單元10的-33次方厘米，而使微單元的數(shù)目不是趨于無限大，從而使得弦本身對(duì)應(yīng)的物理量如能量動(dòng)量是有限的。在場論的算子構(gòu)造中，如果要得到pp波背景下的弦態(tài)，我們恰好需要取這個(gè)極限。這樣，微單元模型是一個(gè)普適的構(gòu)造，也清楚了。在pp波這個(gè)特殊的背景之下，對(duì)應(yīng)的場論描述也是一個(gè)可積系統(tǒng)。