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
台当局九条禁令激怒港澳人士,评论称彻底暴露民进党当局真面目******
【环球时报特约记者 张若】民进党当局发布所谓的“港澳居民不得从事活动一览表”,列出九项港澳居民在台湾不得从事的活动,包括不得参加游行以及不得接受媒体邀请发表意见等,引发巨大争议和强烈批评。
据香港《东方日报》5日报道,台湾“移民署”近日发布“港澳居民不得从事活动一览表”,港澳居民不得从事的九项活动包括不得参加选举造势活动或助选活动,不得参加游行、抗争等政治性质公众活动;不得进入军事防务地区、实验室、生物科技、研发或其他重要单位;不得到各军事基地、要塞堡垒窥视、拍照或摄影等。其他还包括不得从事违反社会风俗或危害社会秩序的行为;不得未经许可工作,包括模特作秀或短期契约工;不得接受媒体邀请访问等。港媒注意到,公告没有写明法律依据、罚则和“港澳居民”的定义,不知道是仅限于在台停留的入境人士,还是包括在台湾持有居留身份的港澳人士。换言之,旅行观光可能同受影响。
台湾陆委会称,相关公告属“误植”,“移民署”已移除该页面,不得从事的非法活动目前仍在讨论中,将供港澳居民参考。台湾政治大学法律学系副教授廖元豪质疑该公告的法律依据,称“没有法律效力,但有恐吓效果”。他说,“你把游行、接受媒体邀请,跟卖淫、军事的东西放在一起”,可能会引发在台居留港澳人士的寒蝉效应。香港理工大学学者陈伟强表示,台当局此举十分荒谬,文件的流出并非偶然,而是试水温,测试香港人的反应。
香港2019年爆发“修例风波”后,民进党当局不断炒作“大批港人移民台湾”。根据台“移民署”数据,2021年有11173名港人获得居留许可,比2020年增加360人;1685名港人获得定居许可,“居留和定居许可人数均打破历史纪录”。但《东方日报》直言,从上述数字可以看出,真正获得定居许可的比例并不高。与此同时,民进党当局还不断提高港人移民门槛。2020年8月,台“内政部”增设条文,列明如果申请者为现任或曾任大陆行政、军事、党务或其他公务机构,以及大陆在港澳投资的机构或新闻媒体职员时,台当局将不准其居留许可。2021年6月,台湾规定18岁以上港澳永久居民填写材料时,须填写是否“现(曾)于香港或澳门政府部门任职,宣誓或签署声明拥护基本法、效忠港澳政府”,同时申报毕业后所有工作经历,而非过去那样只填写近10年经历。
民建联立法会议员陈勇表示,不少台湾政客在香港“修例风波”期间声援暴徒,却对随后前往台湾发展的港人进行诸多限制,甚至不提供基本保障,如今又出台所谓的“九不得”政策,是将港人视为“炮灰”,为达自己的政治目的不择手段。他希望香港市民擦亮双眼,避免被别有用心的政客利用。工联会立法会议员黄国说,台当局炮制“九不得”明显敌视港人,好像港人去台湾就是做间谍。香港法学交流基金会副主席傅健慈认为,台湾当局炮制的“九不得”措施引起坊间批评后又赶忙将公告“下架”,是“作贼心虚”,显然发现有关规定欠缺法律基础、事实和理据支持,更不符合人权的普遍标准。
有媒体披露,不少港人因为移居台湾后的生活“不如预期”,选择回流香港。有评论5日称,香港爆发“修例风波”之际,民进党当局摆出一副关心、支持运动的姿态,蔡英文多次声称“与港人在一起”。一时间一些港人信以为真,把台湾视为“乐土”,甚至不惜冒险潜逃。然而,任何骗子都逃不过时间的检验,所谓“九不得”彻底暴露民进党当局的真面目,彻底击碎部分港人对台湾一厢情愿的幻想。(环球时报)