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
中国出境游提振全球经济复苏信心******
据统计,今年春节期间,中国游客出境游整体订单同比增长640%,跨境机票订单增长4倍以上。东南亚及欧洲等热门旅游目的地以各种方式热情欢迎中国游客。国际人士表示,中国游客走出国门,有利于重振全球旅游市场,带动相关就业。出境游快速升温,展现了中国经济的巨大活力,为世界经济发展注入了信心和动力。
“为旅游市场带来了勃勃生机”
1月22日,中国农历大年初一。在印度尼西亚巴厘岛国际机场,印尼旅游部和巴厘岛省政府为春节期间第一批抵达的中国游客举行隆重欢迎仪式,现场还有当地传统舞蹈和中国舞狮表演。巴厘岛省长科斯特表示,中国游客的回归将有助于巴厘岛旅游业恢复正常。
这个春节假期,中国游客再次徜徉在风光旖旎的泰国普吉岛上。统计数据显示,近半个月中国赴泰国旅游落地签证申请人数比去年增加了3倍,购买泰国旅游产品的人数同比增长了10倍。泰国卫生部、旅游与体育部等多部门表示,中国游客正逐渐回归。“我们通过泰国外交部、航空公司及游客来源国的旅游信息咨询中心等机构,对赴泰游客进行相关疫情防控措施建议及宣传。目前来看,国际旅客并未带来疫情风险,没有必要对其进行入境限制。”泰国卫生部疾控厅厅长他叻说。
在人员穿梭的埃及开罗国际机场,记者在现场采访了解到,埃及对中国游客入境没有特殊限制。埃及《金字塔报》副总编塔里克·苏努提表示,中国高效统筹疫情防控和经济社会发展,取得了非凡的抗疫成绩。“当前,中国根据实际情况及时优化防疫政策,为公民出境旅游创造了便利条件。事实证明,中国游客没有给我们带来疫情风险,而是为旅游市场带来了勃勃生机。”
疫情发生前,中国是澳大利亚入境游客人次、消费总额排名第一的客源国。“中国游客重返澳大利亚是重大利好消息,将极大提振澳旅游业复苏。”澳大利亚旅游局局长哈里森发出诚挚邀请,欢迎更多中国人到澳大利亚旅游,感受澳洲风情。
在法国西南部城市蒙托邦,中国彩灯节活动吸引了不少游客。福柯公园里,“领略华夏风光”“漫步感知蒙托邦历史”等主题的大型灯组恢弘壮观。“我们很高兴迎来中国游客,彩灯节能让他们感受到中国春节的氛围。”蒙托邦旅游局工作人员卡特琳娜告诉记者,相信随着中国来法旅游人数逐渐增多,法国旅游业将更快复苏,“我们期待中国游客多来法国西南部城市旅游,感受不同于巴黎的文化和美食”。
“我们的生意渐渐好了起来”
红彤彤的灯笼,憨态可掬的兔子挂饰……春节期间,泰国曼谷很多商场装饰都体现了中国新年元素,还举办了以春节为主题的集市、展卖活动,吸引中国游客。曼谷的唐人街更是张灯结彩,热闹非凡。春节旅游热潮给泰国经济带来了新活力。
“中国游客一直是我们的主要客源。目前,中国旅行团的预订已经到了3月份。”普吉岛一家度假村的经理翁猜兴奋地说。泰国小伙儿吉姆从事旅游服务多年,很多和他一样的旅游从业者都期盼更多中国游客到来。
泰国国家旅游局局长育塔萨对记者表示,2023年是泰国旅游年,游客人数预期达2500万人次,中国是重要客源国。“随着中国公民出境游有序恢复,中国游客回归将助力泰国旅游业加快复苏,促进泰国经济增长。”育塔萨说。
巴厘岛华人旅游协会会长、星光旅行社总经理林美兰向记者表示:“不仅巴厘岛,全世界的旅游业都离不开中国游客。现在,来这里的中国游客逐渐增多,我们的生意渐渐好了起来。希望随着包机和直航的恢复,更多中国游客选择来巴厘岛观光。”
不久前,中越边境河口口岸恢复客运通关后,一个由约30名中国游客组成的旅游团通过该口岸进入越南老街省。老街省政府对中国游客的到来表示欢迎,希望通过旅游业的恢复推动当地经济社会发展。
澳中工商业委员会北领地分会主席戴若·顾比表示,长期以来,中国游客是澳大利亚旅游业最大的消费群体。2019年约有150万中国游客到澳旅游并消费124亿澳元(约合580亿元人民币),占澳全年旅游收入的约28%,“赴澳旅游的中国游客人数不断攀升,将带动澳大利亚经济增长”。
“埃及一直盼望中国游客早日到来。”埃及天堂鸟旅行社总经理叶海亚说,疫情发生以来,埃及旅游业遭受重创,旅行社不得不裁员以应对危机。“现在中国游客来了,旅行社的中文导游可以重新上岗了,我们的营业额也将大幅回升!”
“为全球经济发展创造新机遇”
2月6日起,中国将试点恢复全国旅行社及在线旅游企业经营中国公民赴有关国家出境团队旅游和“机票+酒店”业务。
“中国将菲律宾列为首批恢复出境团队游目的地之一,我们深表感谢。这将极大助力菲律宾产业转型和旅游业恢复进程。”菲律宾旅游部部长弗拉斯科表示,菲方将以开放姿态欢迎中国朋友。
印尼政府设下了今年接待约25万名中国游客的目标,并希望有所超越。印尼旅游和创意经济部部长桑迪亚加·乌诺说:“我相信,中国游客的到来将加快本地旅游业复苏,创造更多就业岗位。”印尼狮航公司日前宣布将增加来自中国的包机和定期航班。
瑞士也是中国恢复出境团队旅游的20个试点国家之一。“这一消息令人振奋。”瑞士国家旅游局局长尼德格尔表示,瑞士国家旅游局以及瑞士旅游业界十分期待中国游客回到瑞士,将会同相关部门做好准备,促进瑞中两国人文交流。
“我们近期加大力度培训导游等服务人员,未来希望通过深度游、定制游等方式为中国游客提供更具文化体验感的游览活动。”法国文华旅行社董事长李晓彤告诉记者,“中国重启出境游,将为全球经济发展创造新机遇。”
总部位于开罗的阿拉伯研究院院长卡迈勒告诉记者,恢复出境游彰显中国不断优化防疫政策和推动经济社会发展的信心和决心。“中国是包括埃及在内的很多国家的重要客源国,中国游客的到来将帮助提升旅游目的地国收入。更重要的是,中国经济呈现持续向好态势,为世界经济复苏注入强劲动力。”
(本报北京、曼谷、雅加达、开罗、堪培拉、巴黎、河内2月3日电 记者时元皓、李琰、孙广勇、刘慧、张杰、黄培昭、陈效卫、刘玲玲、杨晔)