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
台湾禁售大陆一款零食后萧亚轩“正在偷吃”照流出 绿媒反应******
【环球网报道】螺蛳粉之后,台“经济部”17日又宣布大陆“黄飞红麻辣花生”不准输入台湾。就在此时,台湾女星萧亚轩19日被流出“偷吃黄飞红麻辣花生”的截图,对此,岛内亲绿媒体《自由时报》有点酸,称“陆制花生有那么好吃?”该媒体还引述萧亚轩经纪人的说法,称该截图并非现在的,是几年前的。
据台湾中时新闻网报道,近日因大陆一款螺蛳粉包装上的文字引发议论,台“经济部长”王美花17日称,市面上的螺蛳粉“不是走私就是虚报”,将要求下架。此外其他大陆零食也被波及,其中“黄飞红麻辣花生”也不准输入台湾,台“经济部”要求相关平台下架。
亲绿的《自由时报》报道称,微博网友19日流传的一张截图中,萧亚轩疑似是在粉丝聊天群与粉丝互动,她先是发出一包已开封的“黄飞红麻辣花生”照片,接着称自己“正在偷吃”。对于这个话题,该媒体在新闻标题中酸称,“陆制花生有那么好吃?”
该媒体还称,萧亚轩的发言引起大陆网友评论:“想吃就吃,不用偷吃”、“萧亚轩,够意思,欢迎来大陆开演唱会参加综艺节目”。报道转而又引述台媒报道称,萧亚轩的经纪人回应说该截图并非现在的,而是几年前的。
据台湾ETtoday新闻云报道,萧亚轩近年将事业重心转移到大陆,参加不少综艺节目,后来因于2021年2月被爱犬咬伤脸,不得已在家休养了一年多,直到去年现身第33届台湾金曲奖颁奖典礼,宣布回归台湾歌坛。
此前,《自由时报》等岛内媒体炒作,鼓吹“台独”的台湾“基进党”台南市议员李宗霖爆料大陆“统战食品渗透台湾”。缘由是近期有一款由台南代理商代理的大陆螺蛳粉食品输入到台湾,包装上出现文字“你是中国人,我也是中国人,四舍五入一下,你就是我的人”。李宗霖声称这些文字“统战意味浓厚”,建议下架。对此,有岛内网友当时讽刺道:好可怕哦,买包螺蛳粉来吃就会被“统战”了?
台“经济部”宣布要求下架大陆螺蛳粉后,又有更多的大陆零食受到了限制,如“黄飞红麻辣花生”也确定不准输入台湾,将要求相关平台下架,至于很多台湾人爱吃的大陆零食“魔芋爽”,目前则是开放有条件“进口”。台“经济部”17日晚声称,“黄飞红麻辣花生”之所以不能“进口”,是因为台湾有生产花生产品,为了“保护”岛内产业,因此将比照螺蛳粉,禁止在台湾销售。
台湾中时电子报17日称,螺蛳粉是广西特色小吃,台湾北部比较有名的螺蛳粉店,开在包括新北永和、台北万华等地。台湾东森新闻网称,台北市的螺蛳粉店生意并未受到影响,用餐民众依旧大排长龙。有人表示,只要东西好吃,“管它从哪进口”。(环球网)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)