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
尹锡悦正式就任韩国总统 他是否会按下“重启键”?******
中新网北京5月10日电(张奥林)5月10日,尹锡悦正式就任韩国总统。由于与刚卸任的文在寅在政治理念上有明显差异,尹锡悦的就任,被外界形容为韩国国家战略的重启。
——经济重启
“大韩民国再次飞跃、共同过上美好生活”,这是韩国总统职务交接委员会公布的新政府国政愿景。委员会说,这一愿景反映了“时代使命”和“国民要求”。
国政目标之下,交接委员会还列出了110项具体国政课题。其中,首要课题是帮助韩国的中小企业把销售额恢复到新冠疫情前的水平,以求恢复地区商圈的竞争力。
外交学院战略与和平研究中心主任苏浩接受中新网采访时认为,经济政策方面,尹锡悦可能会更多地采取一种自由主义市场经济的管理模式,相对比较宽松。同时,他会从在疫情中遭受重大打击的中小企业入手,以刺激经济复苏。
此外,“帮助青年人摆脱居住、就业、教育等困境”“成为科技超级强国”以及“建立创新金融系统”等也被列入主要课题。
——防疫政策重启
重启经济,还需兼顾防疫政策的平衡。
文在寅政府曾在新冠疫情初期进行严控,此后“与疫情共存”,之后又收紧防疫,种种措施褒贬参半。
随着目前韩国总体疫情形势趋缓。苏浩认为,作为“政治素人”,尹锡悦在疫情防控方面缺乏相关经验,大选时也没有提出更多具体政策。总体来看,如果疫情反弹不是很严重的话,尹锡悦可能依然会采取相对宽松的防疫方式。
但5月8日最新数据显示,韩国当日新增确诊超4万例,自3月底疫情现拐点以来,首次较一周前有所增加。虽然尚不能确定韩国疫情已经出现反弹,但有韩媒指出,这也为尹锡悦上台后的防疫政策拉响了警钟。
宽松的抗疫措施是为了“重启经济”,但这可能会导致一个矛盾的情况——“防疫措施放宽后,疫情会扩散,反过来又会对经济造成阻碍”,苏浩表示,这可能是尹锡悦上台后会面临的一个重要挑战。
——外交政策重启
“作为保守政治家,尹锡悦上台后可能会进一步强化与美国在军事安全上的配合,政治安全上可能更多靠向美国。”苏浩指出。
从选举开始,尹锡悦就不断在打“亲美”牌——如提出加强美日韩同盟,计划在未来加入五眼联盟和美日印澳“四方安全对话”机制(QUAD)。
胜选后,尹锡悦派遣赴美的韩美政策协商代表团更表示,尹锡悦期望将韩美关系提升为更高水平的全面战略同盟。
苏浩分析说,俄乌冲突的背景下,美国加大了对所谓印太盟国关系的强化,同时在积极准备“QUAD+”,而这个“+”的首选,就是韩国。目前的韩国,正朝着美国所引导的方向靠拢。
“这将是一个战略性选择,也将是他上台后的最大挑战。”苏浩强调。
对于目前仍处在低谷的韩日关系,苏浩认为,应美国的要求,韩日双方目前都在进行一些协调。尹锡悦上台后,可能会延续保守派的政治传统,进一步协调韩日关系,加上美国的牵引,两国关系可能会回暖。
针对中韩关系,尹锡悦在胜选后表示,韩中加强合作,有利于两国实现各自发展、造福两国人民,也将为东北亚地区和平稳定作出贡献。韩方愿同中方密切高层交往,增进互信,促进民间友好,推动韩中关系向更高水平发展。
中国外交部发言人赵立坚则表示,中韩两国是搬不走的邻居,也是相互离不开的重要伙伴。今年是中韩建交30周年,30年来中韩关系实现快速发展,给两国和两国人民带来了实实在在的利益,也为促进地区和平发展作出了积极贡献。中方愿同韩方共同努力,以建交30周年为契机,推动两国关系健康稳定发展,更好地造福两国人民。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() ![]() 亿达彩票地图 |