时空穿越不再是梦?科学家成功模拟“全息虫洞”!******
近日,科学家打造出
“全息虫洞”的消息冲上热搜
引发了大家的讨论
虫洞是什么?
我们真的能用它穿越时空吗?
今天一起了解虫洞
01虫洞?是虫子住的洞吗?
宇宙中的虫洞是科学家推测可能存在的一种特殊隧道,它的两头连接着两个遥远的时空,理论上说,如果能从虫洞的一端穿越到另一端,就能实现超越光速的时空旅行。
电影《星际穿越》中结尾主角就是进入了虫洞,发生了时空穿越。感兴趣的同学可以去看看哦!
图源:截图 电影星际穿越中的画面
要理解虫洞,我们首先要理解“黑洞”和“白洞”。在霍金的两大科普著作《时间简史》《果壳中的宇宙》的帮助下,黑洞这一概念早已深入人心。它是在恒心死亡时,由于体积收缩,密度变大,获得使光也无法逃脱的巨大密度的一种天体。而所谓白洞,其实就是和黑洞具有相反性质的特殊天体,特点是不断往外“吐”出东西,只发射而不吸收。
一个吞噬一切,一个“吐出”一切,大家可以想象一下,如果一个黑洞恰好连上了一个白洞时会怎么样呢?这时就会形成虫洞(worm hole)。
图源:中科院理论物理研究所 虫洞示意图
1915年,爱因斯坦提出了广义相对论,在爱因斯坦的理论中,空间和时间不再是绝对的、不可变的,而是可塑的、相互依存的,且它们会受物质存在的影响。1935年,爱因斯坦和他的助手罗森在广义相对论的框架下研究黑洞,首次提出“爱因斯坦-罗森桥”的概念,这座“桥”连接了时空中两个不同区域的通道。上世纪50年代,物理学家惠勒将这座桥命名为“虫洞”。
这听起来是不是很令人心动?进入虫洞,你可能会出现在宇宙的任意一个角落,甚至穿越时空,改写你的人生,重新选择你曾经后悔的事。然而,虽然广义相对论允许虫洞的存在,物理学家还从未在宇宙中观测到虫洞,目前只有黑洞被人类实际观测。
02量子虫洞又是啥?
虽然我们还没有在宇宙中发现虫洞,但现在科学家们创造出了虫洞,还观察到了信息在虫洞之间传递的现象。不过,先别想着穿越时空,这个虫洞并非上述所讲的引力虫洞,而是一个量子虫洞。
日前,英国《自然》(Nature)杂志发表的一篇论文首次报道了利用一台量子处理器对全息虫洞进行量子“模拟”。这个全息虫洞成功地将量子态通过虫洞,由一个量子系统传递到了另一个量子系统。
如果我们想象中可以时空旅行的虫洞叫作“时空虫洞”的话,量子态的量子虫洞则可以称之为“微型虫洞”。
那么,研究量子虫洞有什么用呢?
这是因为,广义相对论和量子力学虽然各自都发展了很长一段时间,但它们之间仍然有一个根本性的“冲突”——量子引力。
具体来说, “广义相对论”描述了引力且在恒星、行星、银河上等大尺度上都适用;而“量子力学”描述了其他3种作用在微观尺度的基本力。这二者是否有“握手言欢”的可能?这就要看量子引力的表现。
物理学家们当然想通过实验去检验,但很遗憾,量子引力的能量与尺度,此前的实验室条件是无法模拟和观测的。而这就是“全息”的用武之地,它可以帮助物理学家创建一个与原始系统相当,但不太复杂的系统。这类似于用二维全息图显示三维图像的细节。
03量子虫洞是怎么创造出来的?
2019年谷歌的物理学家们提出了一种实验假说,认为一个在物理实验室中可以再造的量子态,能被解释为在两个黑洞之间的虫洞中穿越的信息。
现在,来自谷歌、MIT、费米实验室和加州理工学院的科学家们,用9个量子位、1台量子计算机模拟出了对应的量子动力学。在同一个量子芯片中,他们创建了两个纠缠的量子系统,并将一个量子位放入其中一个量子系统。结果,他们在另一个量子系统中观察到了这个量子位“穿越虫洞”而来的信息,结果符合预期的引力性质。
这是什么意思?大家可以设想在两组纠缠粒子之间,穿上一根电线或其它任何的物理连接,让粒子们编码出虫洞的两个口。
在这种耦合作用下,操作其中一侧的粒子,会引起另一侧粒子的变化。这样就有可能在两侧粒子之间撑开一个虫洞。
图片来源:inqnet/A.Mueller 量子计算机的模拟显示了信息如何通过虫洞
尽管存在争议,但是这项前所未有的实验,探索了时空以某种方式从量子信息中产生的可能性。随着量子装置的不断改进,错误率会更低,芯片会更强,那么对引力现象的研究也会更加深入。
END
资料来源:中科院物理所、极目新闻、科技日报、环球科学、量子位
整理:董小娴
春节将至年味渐浓 各地洋溢节前的喜悦******
还有不到两周的时间就到农历春节了,全国各地年味渐浓。今天我们带您一起去各地感受一下,眼下人们准备过年的那份忙碌和喜悦。
01 年货节购销两旺 特色年货惠民促销
首先来看年货市场。这两天,各地年货市场物丰价稳,特色年货更是销售火热。
重庆梁平区的年货节正式启动,卤鸭、豆干、小面等重庆各区县的特色年货琳琅满目。当地还邀请了重庆各区县特色年货生产企业或经销商前来参展,推出年货节满减消费券、畅游景区活动等惠民促销活动。
重庆市巫山县展销商万谨瑜:今天上午已经卖了不少东西,我觉得今天应该能取得一个不错的销售成绩。
在山西太原一大型综合市场,各种肉类、海鲜产品、蔬菜水果应有尽有,为了满足消费者需求,市场积极协调组织货源,确保货品充足。同时设置专业食品安全快速检测室,对各类生鲜食品进行抽查检验。
市场负责人 周锋:保障货品的充足和价格的稳定,确保消费者在这里买到安全放心的食品。
春节将至,黑龙江黑河市的最低气温已降至零下20℃,但置办年货的市民依然络绎不绝,“冻货”是东北早市上的“主角”,而且市场上的冻货种类也越来越多,从冻梨、冻柿子、冻菜等冷冻果蔬到冻鱼、冻肉、冻豆腐等,应有尽有,备受市民青睐。
黑河市民 吴女士:来买点儿冻梨冻柿子,东北特色。家里人都喜欢,年年冬天都来买。
02 备年夜饭家乡菜 家家户户年味浓
年货采办齐了,家家户户接下来的一件大事,就是要忙着制作过年吃的各种特色美食了。这两天,在浙江、重庆、江西、海南等地,人们已经开始制作各种地方美食准备过年了。
在浙江湖州长兴县周吴岕村,制作团子是当地家家户户的传统习俗,寓意新的一年合家团圆、幸福美满。团子蒸熟后,满满的糯米香扑鼻而来。冬日暖阳下,白团子晶莹剔透,绿团子绿意盈盈。
做糖画、吃汤圆,重庆万盛的迎新春游园活动,吸引了不少市民前来。
市民 牛馨熠:这是我第一次体验做糖画,很好看也很好吃,觉得特别有意思。
在活动现场,社区还为大家提供了热乎乎的汤圆,吃汤圆、猜灯谜,整个游园会处处洋溢着喜庆。
在江西鄱阳湖区,周边家家户户开始忙着晒腊肉、腌咸鱼,浓浓的年味弥漫开来。不论是蒸、炒、煮,腊肉都是当地人下饭的必吃菜品。此外,晒咸鱼也是当地的传统习俗。人们将内湖捕捞上来的鱼,清理腌制后进行晾晒,到了过年的时候,制作成一道道咸鱼烧制的家乡菜。
江西上饶鄱阳县白沙洲乡车门村村民范华有:我们湖区每家每户到了过年都要腌制一点鱼,这个鱼无论是烹、煮,怎么都好吃。
在海南文昌凤会村有一句俗语:无糖贡不像过年。糖贡,俗称米花糖,每逢新春佳节,当地家家户户都会制作糖贡,炒米、炒芝麻、熬糖的香味,弥漫整个村庄。
据介绍,凤会村独有的薏糯米,是当地制作糖贡的上等食材。村民们在每年下半年都会种上几亩,专门用来在过年期间制作糖贡。因为特殊的制作工艺和香脆绵柔的口感,近年来,凤会村的糖贡还出口到了海外。如今,糖贡不仅仅是村民们过年的特色美食,还成了增收致富的产业。
03 春节临近 年宵花装扮新气象
买年货吃美食,全国各地的年味儿是越来越浓,除了满足肠胃还要赏心悦目。随着春节的临近,多地的花市大棚也逐渐热闹起来。不少商户正加紧进货,以保证节日期间市民的购买需求。
这两天,记者在广西花鸟市场看到,市场内年桔很是惹人关注,一盆盆金灿灿的年桔把花卉市场装扮得格外喜庆。师傅们麻利地绑扎枝条,扮靓造型,为即将到来的采购旺季做准备。据了解,今年1米多高的小年桔深受市民青睐。除了年桔,盆栽鲜花、鲜切花、多肉植物还有应季而生的年花年果将市场装扮得年味十足。
走进广东汕头花城,各色年宵花卉应有尽有、美不胜收,为这里增添了浓浓的年味。今年,花市行情看好,经营户都积极备货,引进了不少新品种。像北美冬青、垂丝茉莉等,因色彩鲜艳、造型独特受到不少市民的青睐。此外,组合式盆栽产品,也成为春节花卉市场的新亮点,不同的花卉,在花农的精心搭配下,做到一盆一景,层次丰富。
走进甘肃兰州新区花卉产业基地智能温室,各种盆花开得正旺。这几天,这里种植的娜欧米、雪山系列等诸多品种的鲜切玫瑰在市场上供不应求,每天都有将近三十万株鲜切花运往全国市场。同时,为了保证节日期间市民对花卉的需求,兰州新区花卉交易中心提前备货,增加了花卉的进货量,还引进了许多新品种,以满足市民不同的需求。
04 兴凯湖冬捕节 体验渔猎乐趣
在冬季的东北,冰上祭祀纳福、踏雪寻鱼、破冰、下网、拉网、头鱼拍卖等,每一个环节、每一个场面都是一道迷人的风景。兴凯湖冬捕节近日在黑龙江鸡西市启幕,数千名市民和游客齐聚兴凯湖,感受独特的渔猎文化和兴凯湖冰雪的魅力。
冬捕渔猎中最壮观、最激动人心的要数起网时刻。伴随着渔把头的一声“起网喽”,十几名渔民排着队吆喝着将大网慢慢拉出冰面,鲤鱼、鲫鱼、鲢鱼、麻连等各类鱼种缠绕于网间,还有我国闻名的四大淡水鱼之一,大白鱼在水雾间跳跃而出,当25公斤头鱼破水而出时,现场响起了热烈的掌声和呐喊声,冰天雪地间,处处都是喜庆丰收的画面,象征着“连年有鱼”。
兴凯湖冬捕节鱼把头徐兆强:往年都是十二月二十多号就开湖了,今年因为气温高,后期又刮大雪就晚了,变成了一月七八号,或十号左右才开湖。
本次冬捕节,作为鸡西市旅游品牌的标志性活动之一,依托兴凯湖的独特自然优势,让游客聚集在此尽情嬉戏,在享受冬捕快乐的同时,感受着大规模冬捕的壮观盛宴,亲身体验渔猎的乐趣,重温传统冬捕渔猎文化的独特魅力。
今年的冬捕节除了冬捕非遗展示、头鱼拍卖、特色美食品尝等传统项目外,还增加了大型实景音乐剧“远古的呼唤——肃慎之冬”表演、徒步穿越兴凯湖、兴凯湖自驾穿越、冰雪马拉松、冰上娱乐、特色商品展示、冬泳表演等10余项特色活动。据了解,近年来,鸡西市积极开创文旅创意产业新模式,以兴凯湖冬捕节为契机,进一步拓展冰雪文化,浓郁冰雪氛围,叫响美丽鸡西的冬季冰雪旅游品牌,升温鸡西冬季旅游市场,真正实现龙江冰雪由“冷资源”变成“热经济”。(央视新闻客户端)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)