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
年货摞出热气腾腾中国年******
新华全媒+|年货摞出热气腾腾中国年
新春的脚步越来越近,年货市场红火迎春。今年年货怎样买得省时省力又省钱?线上线下又有哪些新玩法、新亮点?一起打开兔年春节年货新场景,看南来北往的年货,摞出一个热气腾腾的中国年。
不变的家乡味 是团圆的年味
最是团圆暖人心,年味更是团圆味。
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家乡味牵人心,品尝各地特色年味也成为时下流行。在北京读博的翁同学早早预订了春运车票,回河北张家口过个团圆年,“买了些外地特产,和亲朋好友一起尝尝鲜。”
商务部会同有关部门指导的“2023全国网上年货节”自2022年12月30日启动,各平台企业在“轻松买到特色年味”上下足了功夫。
记者了解到,京东打造“年货春运”排行榜,依据区域“地道特产”和当地人“热门采买”甄选出众多好物,动动手指,螺蛳粉、盐水鸭、古法桃酥、秘制腊肉等极具区域特色年货便可“一网打尽”。
盒马推出上百款自研特色新品,云南铁脚麻鸡菌子汤煲、八宝糯米红膏蟹、招牌佛跳墙等地方美食、好寓意年菜,被搬上全国消费者的餐桌。盒马北京营运负责人高强介绍,目前北京年菜、年夜饭套餐热销,相比去年同期增幅近2倍,特色年味极受欢迎。
解锁年货新玩法 重品质买健康
在江苏南京的高淳老街尝鲜特色民俗小吃,观赏舞狮、武术等民俗表演;在黑龙江鸡西的兴凯湖现场围观凿冰冬捕,捕大鱼、置年货,冰天雪地中感受别样热情;在北京密云的古北水镇逛新春庙会,长城脚下品味八旗美食、体验非遗手作……
不仅要买得爽、吃得好,更要玩得尽兴、看得过瘾——“逛吃购玩”一条龙成为今年各地年货节活动的标配。传统又新潮的新春仪式感和红火且热闹的年味体验感,愈发成为老百姓的首选。
1月12日,顾客在河北省唐山市丰润区2023“非遗”年货节上游览选购。新华社记者 牟宇 摄春联福字、米面粮油、瓜果蔬菜等传统年货固然不能少,但居民消费升级的欲望和能力逐步提高,高品质年货的需求也随之升温。“解锁年货新玩法”的背后是不断提升的消费品质和对美好生活的追求。
随着“90后”“00后”扛起年货消费大旗,银柳福桶、黄金果等装扮红火又别致的过年“气氛组”年宵花,车厘子、黑虎虾等美味生鲜,阿胶、西洋参等健康滋补用品,以及扫地机器人、筋膜枪等解放双手的智能小家电,实力抢占购物车。
据悉,盒马依托遍布全国超千个直采基地和全球近80个国家的供应链体系,从生鲜到休闲零食、酒饮等各个品类的年货可一站式购齐。各地盒马还通过周边基地,不断引入时令、好寓意的新品蔬菜。
值得关注的是,“新年健康礼”也成为今年的热门选择。家用电子血压计、可实时监测血压血氧的智能手环等产品出现在很多人的年货清单中。“在外工作,我最放心不下的就是父母的身体,总怕他们对自己的健康关注不够,这次买了血压计作为新春小礼物,希望他们能经常用得到,让我更放心。”即将回老家山西太原过年的王先生说。
“更精准地实现供需匹配,对提升消费品质和提振消费信心具有重要意义。”中国社会科学院教授、财经战略研究院互联网经济研究室主任李勇坚认为,创新驱动带来消费升级,在今年的年货市场已有很明显的趋势。
“年货春运”活力十足
所谓“年货春运”,是随着线上购买年货的方式成为主流,春节前年货也呈现出“大迁徙”的现象。正如网友所言,“年货春运中,我和年货都在路上”。“轻装上阵”返乡,心意满满当当,物流纵横,年货飞驰,交织着温暖喜庆的问候和挂念。
春节临近,居民消费需求加大释放、热情正在回归。线上消费保持较快增长,直播带货、即时配送等消费新业态、新模式动能不断释放。
2022年12月30日,2023北京年货节开幕,工作人员和商户通过线上直播推介商品。新华社记者 鞠焕宗 摄置办年货,“不打烊”的直播间里人气越来越旺。不管是餐桌新宠预制菜、高颜值年货礼盒,还是实力圈粉的国潮文创、质优价美的助农直采,各式年货应有尽有,选择多、福利大,吸引众多消费者下单。
此外,“线上下单、年货1小时内送到家”的即时零售,也在今年成为年货消费的新流行。配送小哥充当“互联网腿替”,送礼省时又省力,加上年货节促销力度大,居民消费热情高涨。据悉,年货节期间,京东小时购销售额同比去年增长近7成。肉干、饼干、白酒、低温熟食等礼盒环比上月销售增长均超10倍。
“大街小巷热腾腾的烟火气回来了,正常生产生活秩序和线下消费场景加快恢复,年货经济有助于消费市场回暖。”北京大学经济学院教授、国民经济研究中心主任苏剑表示,年货消费需求在新春节点集中爆发,对经济起到拉动作用,同时年货供应过程有助于整个供应链的恢复和稳定,保障经济顺畅运行。(新华社 记者唐诗凝、阳娜)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |