大发平台 - 大发平台

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

【春运进行时】一路上有你守护，真好！******　　春运，承载着异地游子对阖家团圆、平安祥和的期盼。作为疫情防控新阶段下首个春运，今年的返乡路注定与以往不同。据交通运输部消息，春运期间客流总量预计达20.95亿人次，比去年同期增长99.5%。

　　热闹起来的车站，人头攒动的大厅，有这样一群人围绕在旅客身边，默默守护他们的返乡路。

今年春运从1月7日开始 至2月15日结束 共40天（新华社记者 毛思倩 摄）

　　“您能听到吗？坚持住啊！”

　　1月7日10时13分，河南郑州火车站西广场，在众多旅客踏上归途时，一名年轻男子突然口吐白沫晕倒在地。见状，一旁的志愿者迅速开展急救。

　　“血压117/70，脉搏68……”急救中，医护人员扶着男子头部，按压人中穴，并清理口中白沫，另一名医护人员则测量他的各项体征，不停呼唤意识。3分钟后，男子渐渐清醒，120急救车也抵达现场。

对倒地旅客进行救治（来源：郑州广播电视台）

　　原来，现场参与急救的志愿者是郑州市中医院的医护人员，事发时他们正在附近为旅客宣传急救知识、免费测量血压。医护人员表示，患者倒地时出现了牙关紧闭、四肢抽搐的情况，初步判断为癫痫的急性发作，因此采用了检测呼吸、检测心跳等方式进行急救。幸运的是，男子最终恢复了意识。

　　“一边赶路一边处理事情，包丢了都没发现！”

　　1月7日，乘坐飞机从天津飞往广州的吴先生拿着自己在春运途中丢失的挎包，再三向乘务员表示感谢。“我一边赶路一边处理事情，包丢了都没发现，多亏了你们，追到候机楼给我送来！”

吴先生找回挎包（来源：北方网）

　　随着春节临近，民航运输业已进入客流高峰期。当天，天津航空GS7895抵达广州后，乘务员正在进行清舱工作，忽然发现一只遗失在座椅上的男士挎包和一个水杯。包内有1万多元现金、两部手机、若干证件等。

　　“为不耽误旅客行程，我们立刻奔向廊桥寻找失主。”乘务员小苏说，经过寻找，终于联系到失主吴先生，并将物品归还。直到拿到失物，吴先生都没反应过来，自己随身的挎包被遗忘在了飞机上。

　　当面清点现金和贵重物品后，吴先生激动地说：“如果这些丢了，可耽误大事了!”

　　“幸亏有你，要不然我都不知道该怎么补救！”

　　熙熙攘攘的人群中，几抹靓色格外显眼。在湖南祁阳火车站内，随处可见身着红色、绿色马甲的志愿者，他们中很多都是连续几年参与志愿活动的“老兵”。

　　唐荣就是其中之一，今年是她第三次参加春节志愿者服务。一早，她就和队友赶到高铁站，迎接第一波返乡旅客。

　　在拥挤的人群中，石女士有些慌乱,当听到到站广播后她急忙下车，可走到站台前才发现自己下错了站，此时的车门已缓缓关闭。

　　焦急无助的石女士进入了唐荣视野。唐荣了解情况后，带她第一时间向车站工作人员反映，核验乘车证明后，石女士被安排乘坐就近的一趟列车，继续前往目的地。

　　“幸亏有你，要不然我都不知道该怎么补救！”临上车时，石女士再三向唐荣表示感谢。

　　“做志愿者其实很累，但旅客的一句感谢，足以支撑我坚持下去。”在完成了本趟列车的志愿服务后，唐荣静静等候着下一趟进站的列车。

　　策划：李方舟

　　整理：董大正

　　资料：新华社、央广网、红网、北方网

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）