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
“民禁挡”禁得了抖音小红书,禁得了民心吗?******
台湾行政主管部门26日将讨论抖音等相关议题,发言人罗秉成日前表示,并不限于抖音,还将广泛性讨论大陆制APP,检视相关议题。
此言一出,岛内舆论哗然,直指这是台当局企图以“修法”手段进一步管制大陆软件,其实质是“逢陆必反”的政治操弄。岛内有识之士反问,“民禁挡”禁得了抖音小红书,禁得了民心吗?
“逢陆必反”是民进党当局的惯用伎俩
岛内媒体此前报道,除抖音、小红书外,台湾年轻人爱用的大陆APP还包括新浪微博、微信、淘宝、腾讯、哔哩哔哩、爱奇艺、百度百科和知乎等,通过这些软件获取资讯、交友聊天、丰富生活、购买商品等已成为台湾年轻人习惯的日常生活。
此番关于全面禁止使用抖音等大陆APP的讨论并非“创举”。此前,民进党当局已全面封杀淘宝、爱奇艺等APP。近日,民进党当局“数位发展部”将抖音和Tik Tok定义为“危害台湾资通安全”的产品,并下令禁止岛内公务机关使用。
针对各界关注管制范围是否会扩及民间,台当局行政主管部门称,禁止某个APP需要所谓“法律”授权,但是否有制定“法律”的必要、是否能达到封锁效果,都需要多方讨论与搜集资料加以研究,现阶段正在搜集各个国家及地区的立法资料。
对此,岛内媒体直言,民进党当局企图通过所谓“修法”谋求程序合理,对相关软件进一步加以限制只是时间早晚问题。民进党当局最害怕的就是台湾民众看到真实的大陆环境,看到两岸同胞走亲走近的精彩日常。
封杀抖音致岛内民怨沸腾
抖音最初是诞生于大陆的一款短视频社交软件,由于新颖活泼的形式和丰富有趣的内容,深受包括台湾民众在内的全球各地年轻人喜爱。
Tik Tok从2018年起便在台湾设立运营团队,一上线迅速成为台湾地区下载量第一的短视频APP。台北大学教授郑又平日前在电视节目中介绍,目前抖音在台湾的用户数量至少有500万活跃用户,尤其在台湾初中生和高中生群体中非常受欢迎,抖音、小红书已成为他们日常生活中不可或缺的快乐源泉。
不仅如此,在为台湾民众带来欢乐的同时,抖音等软件也为不少乐于分享、创作的视频博主赚取了收益。
自新冠肺炎疫情以来,岛内经济愈发下行,通货膨胀愈发严重,失业率亦居高不下。面对民生困境,民进党当局拿不出强有力的政策促进就业,反而企图对如此受欢迎的APP禁用,无异于砍断岛内民众自谋生路的手脚。
岛内有识之士直言,民进党当局的相关举动让台湾年轻人真正看穿了意识形态挂帅的结果,只会为台湾年轻世代带来困扰,终将被民众彻底唾弃。
两岸民众走近走好势不可挡
早在今年3月,针对民进党当局炒作大陆通过抖音、小红书等散布虚假消息操作所谓“认知作战”,国务院台办发言人朱凤莲就曾回应,民进党当局出于一党之私,蓄意阻挠破坏两岸民间交流,说到底是害怕两岸同胞走近走好,害怕台湾民众了解大陆的真实情况。
就在本月22日,台湾社交平台PTT掀起了一场年轻人爱用小红书、抖音的延伸话题。一名台湾高中生在接受采访时表示“透过小红书、抖音看到的大陆,跟老人口中的大陆完全不一样”。此番言论引起广泛讨论,网友在数小时内留下了上千条留言。
有网友表示“‘仇中’的变老人了”“‘台独’老人是不是已经跟年轻人有代沟、隔阂,甚至是产生矛盾了?”也有人表示“新一代觉青不被绿媒洗脑”“台湾的政治也是,会把大陆丑化吧”……
显然,随着网络时代的来临,岛内民众可以愈发便捷地了解到事实真相。同时,当越来越多的诉求被忽视、越来越多的谎言被识破,两岸走近走好、和平稳定发展的民意愈发成为主流。
正如台湾《联合报》日前刊发文章指出,两岸民间交流是自然自发形成的生态,不会因为一点小小的政治阻隔而消失,更不是民进党当局通过政治力量想阻隔就能阻挡得了的。
(中国新闻社微信公众号 记者 穆朗)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)