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
遭台当局污蔑对台“渗透”,TikTok否认在台设立分公司******
【环球时报特约记者 陈立非 李 耀】民进党当局近日以字节跳动在台设立分公司为由对其进行审查,其旗下短视频平台TikTok以书面方式回复台湾“中央社”表示,近期媒体报道不实,“TikTok在台并无设立分公司”。
亲绿的《自由时报》日前声称,2018年3月成立的台湾“升洋国际生技有限公司”今年11月变更登记为“字节跳动台湾股份有限公司”,由台湾人出资,地址登记在台中市东区十甲路,董监事都是台湾人,资本额为1200万元新台币。对此,台当局声称,根据“两岸人民关系条例”规定,大陆网络社交平台不得在台湾经营相关业务。陆委会称,事件已进入司法程序。
然而,TikTok 19日回应近期的争议表示,并没有在台设立分公司。台“中央社”20日称,得到回应之后,该媒体记者前往公司登记地址,发现它设在一处住宅区大楼内,管理员表示没听说有什么字节跳动台湾公司在这里,并称整栋大楼几乎以住户为主,商业办公室较少。记者询问多名住户,大家都没听说大楼内设立了字节跳动公司。
近年来,民进党当局不断对在岛内年轻人之间颇为流行的TikTok大开杀戒,污蔑其对台湾“渗透”,还声称平台上有不少大陆“假新闻”。民进党“九合一”选举惨败后,蔡英文辞去民进党主席,后又由桃园市长郑文灿召集民进党检讨小组归纳败选原因,把“防疫”“兵役”和“TikTok”列为三大原因,开始新一轮对TikTok的追杀——先是唐凤主导的数字发展部门下令,限制公务机关通信设备及场所使用TikTok;之后台“财政部长”苏建荣19日声称,会进一步了解TikTok是否涉及逃漏税,3个月内提交报告。台“国安局”还抹黑称,解放军在TikTok“置入文宣”,“加强统战”,因此通告台湾各“部会”,尤其是“国防部”,并称要实时掌控分析“大陆网军”攻击。
即便民进党当局如此无理取闹地阻挡,依然挡不住TikTok在岛内的流行。台湾知名主持人陶晶莹近日开始使用TikTok,她对平台上的视频滤镜评论称,“难怪小孩迷上”,立刻掀起热议。民进党前“立委”郭正亮批评台当局称,TikTok被禁造成的民怨,甚至可能超过延长兵役的争议,因为台湾使用TikTok的用户超过500万,而兵役延长受影响的人很少。他说,很多人从TikTok上获得收入,经济不景气时,这种微小收入就显得无比重要。“中广”董事长赵少康称,年轻人爱看TikTok有他们的道理,平台上也确实有嘲讽民进党的内容,“受不了就直接禁掉,怎会怕年轻人怕成这样?”
“反中牌黔驴技穷,蔡英文必须转念”,新党前主席郁慕明19日以此为题评论称,民进党黔驴技穷,如果不继续打“反中牌”,接下来的选战都不知怎么打了。但大陆持续发展壮大已是定局,中华民族复兴进程更是势不可当;只剩一年半任期的蔡英文,实在应该仔细想想,自己要留下怎样的历史定位。台湾中时电子报刊登的一篇评论称,老百姓要的是真正的资讯安全,现在台湾网络诈骗、色情泛滥,网军更是大肆横行,唐凤怎么不去管管?台湾《旺报》20日发表社评称, 禁了TikTok,民众还有其他渠道获得信息,仍然能了解蔡英文当局所作所为,这次“九合一”选举青年觉醒,如果民进党不能虚心检讨败选原因,继续用“抗中牌”,2024年胜选也难。