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
“阳康”准备出游?亲子游还得擦亮眼,避坑攻略请收好!******
身体“阳康”了,跨省旅游的管控也放开了,即将到来的这个寒假,不少家庭都做起了出游的打算。一些机构也适时推出了亲子游服务,有些内容丰富,还有些则水分很大,需要消费者擦亮眼睛仔细甄别。作为长期居家之后的首次大规模出游,旅行时的个人防疫安全,也要格外注意。
刚刚阳康 马不停蹄准备出游
经过了一周与新冠病毒的“搏斗”,刘佳的抗原终于顺利转阴,她也成为了家中最晚“阳康”的一员。身体刚刚恢复,她就马不停蹄地开始了一项“大任务”,为马上到来的寒假做出行准备。
“一下就觉得出游的气氛活跃起来了!”刘佳和几个高中同学组建了一个宝妈群,前段时间,大家讨论的还是如何买药吃药抗击新冠,可这几天,微信群摇身一变,成了旅游信息的分享会。
“三亚”“昆明”“厦门”……群里的意见五花八门,刘佳也有些看花了眼。她的同学阿璐算是下手比较快的,已经抢了5张前往三亚的机票,准备带着全家一起去,春节前就出发。根据航空公司推出的优惠活动,现在抢购机票,跟正价购买比起来,一个人就能便宜好几千块钱。
阿璐比较擅长规划,机票、住宿、游玩攻略全都一手包办。在她看来,这是这轮疫情之后的第一次远距离出游,不适合给旅行“上太高的强度”。最好还是以度假为主,主要在当地的酒店里玩玩休闲娱乐的项目。
另一个同学小程的想法完全不同。她觉得孩子因为疫情在家憋了这么久,肯定早就待烦了,这回应该好好释放一下。因为平时看“亲子游”的公众号比较多,她这次看中了一家平台的“西双版纳”游学旅行服务,但最终要不要去还在考虑。从平台给出的行程来看,一周的时间,孩子们要进行野外探险、观测动物、茶艺学习等等多项活动,内容十分丰富。
既然朋友们都挺能规划,刘佳思来想去,觉得不如直接找人搭伙。她已经问了阿璐买票的流程,如果家人也同意,就准备带着孩子一块去三亚玩。“主要是看孩子嘛,我们两家孩子年龄差不多,玩的时候有个伴。”
选择众多 有人追冷有人逐热
国务院发布的“防疫新十条”,放宽了出行层面的管控要求,旅客境内及跨境出行意愿也因此有了明显回暖。携程FlightAI大数据平台显示,“新十条”发布后,携程平台上的机票瞬时搜索量猛增160%,搜索热度暴涨至三年以来最高点。而从元旦假期的旅行趋势来看,跨省游占比已近六成,较中秋小长假稳步提升,同比2022年元旦增长34%。
记者在不同平台搜索发现,当季国内热门旅行目的地主要分为“追冷”和“逐热”两类。前者以东北游为主,目的地多是哈尔滨雪乡、吉林长白山、吉林雾凇岛等地,游玩过程中可以感受冰雪文化,欣赏冰雪美景;后者的目的地分布较为广泛,从西南的大理、西双版纳到东南沿海的三亚、广州等地均有涉及,线路中的住宿或是具有当地民族特色的民宿,或是档次较为高端的“网红大品牌”,选择和品类很多。
除了长途旅游,也有不少商家提供京郊的短途出行服务。其中,将“住宿”与“滑雪”打包售卖的滑雪多日游也成为了一大主流,张家口崇礼则是经常被提及的目的地。除了自由行服务,还有平台专门为小朋友设计了“滑雪冬令营”,有专业的教练进行一对多的教学,时间在4到5天左右。相比之下,这种冬令营的收费明显要比普通的滑雪自由行高上一些。
无论是长途还是短途旅游,不少商家都会瞄准带娃家庭,把“亲子”元素作为一大亮点标注出来。但在旅行达人琳琦看来,这种“亲子游”的质量参差不齐,有的只是空有噱头。家长除了要仔细阅读商家提供的行程方案,也应该事先搜索目的地景点和酒店的游玩评价,以此来判断宣传中是否有“水分”。
“比如酒店,现在打着‘亲子’旗号的酒店太多了,但有的名不副实。”琳琦以北京周边某酒店为例,该酒店曾被多个旅行公众号标榜为适合带孩子出游的“亲子酒店”,但琳琦亲身体验过后,发现实际情况远不如宣传般美好。“首先是无障碍设施不完善。家长想带着孩子游泳,游泳馆的接待前台在二楼,泳池则在一楼,从服务台去泳池只能走一个台阶很高的旋转楼梯,连电梯都没有,这对于年龄小的孩子十分不友好。此外,酒店的‘儿童俱乐部’面积也十分有限,远不如其他专门设计了大片儿童游玩区的亲子酒店。”
话术忽悠 便宜没占反倒吃亏
如果只是被商家宣传中的“亲子”元素忽悠,最终的结果顶多是游玩体验不如预期。但还有的旅行服务,似乎专门是为了“坑骗”而来,消费者一定要擦亮眼睛仔细甄别,以免吃个暗亏。
“买1680送1000元机票!”前段时间,旅客汪先生结束了在云南的旅程,准备从昆明乘飞机回家。可他刚刚到达机场,就被一名“工作人员”拉住推销了起来。
按照对方的说法,机场正在举办一项优惠酬宾活动,专门为喜爱旅行的家庭设计了一款 “至尊万里行”VIP卡。只要花1680元办卡,还能加送1000元,总共的2680元都可以在后续用来购买机票。
一想到马上就是寒假,可能还会带着孩子坐飞机出游,不疑有诈的汪先生就这样花1680元办了卡。可之后他才发现,对方承诺的这2680元,花起来条件颇为苛刻。
“首先你必须通过他这个公司买机票,而且2000多块钱不是一次性抵扣的,一次最多只能抵几十块钱。”根据该平台的说明,汪先生所花的1680元是用于购买“会员权益”,除了“预留登机牌”“免费快速安检通道”等机场服务之外,最重头的机票费用抵扣部分,权益条款写道:“赠送2680元机票代金券,会员及家人购买机票根据不同价格,分梯次给予优惠。”其中,机票原价越贵,可抵扣的金额越多,但即使是最贵一档2001元以上的机票,一次也最多只能抵扣75元。汪先生想把花的1680元通过优惠赚回来,至少需要在该平台预订22次机票。而在推销过程中,对方丝毫没有提示费用需要分次抵扣这回事。
记者拨打了该机场的客服电话,工作人员称,机场官方并不提供相关服务,汪先生遇到的“员工”,应该是某家第三方机构的人员。记者随后联系到了该机构,对方称,确实有1680元办卡的服务,汪先生如果对服务不满意可以联系退款,但因为当时乘机时汪先生使用了一次快速乘机权益,必须折价扣费100元。
别太放飞 个人防护仍需注意
寒假出游人数众多,旅客应在游玩过程中注意个人防疫安全,尤其是老人和孩子。北京佑安医院感染综合科主任医师李侗曾介绍,一般来说,免疫功能正常的患者感染康复之后,可以获得3至6个月以上的保护力,在这段时间内发生“二次感染”的概率非常低。但老年人和三岁以下的婴幼儿,因为免疫功能相对低下,比起普通人有着更高的“二次感染”风险。此外,一个人也有可能因毒株不同而发生多次感染。
如果旅客在跟团出发前突然发热怎么办?根据北京市文化和旅游局发布的“关于恢复旅行社及在线旅游企业经营进出京跨省团队旅游及‘机票+酒店’业务的通知”,旅行社在旅游团队行程开始前需对游客、导游、司机等参团人员进行体温检测,体温异常的人员不允许参加行程。
而对于健康状况良好的旅客,如果有条件,也应该尽量错峰出行。路途较近的,可以采用自驾出行的方式。如果要乘坐火车、飞机等交通工具,一定要全程规范佩戴口罩,减少与陌生人的交流和接触。乘车或乘机过程中,提倡和邻座错开就餐时间,餐前用消毒液或湿巾对手部擦拭消毒,餐后及时佩戴好口罩。(北京日报客户端记者 莫凡)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)