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
花饽饽“醒狮兔”走红癸卯年 烟台95后女孩云端传非遗******
(新春走基层)花饽饽“醒狮兔”走红癸卯年 烟台95后女孩云端传非遗
中新网烟台2月2日电 题:花饽饽“醒狮兔”走红癸卯年 烟台95后女孩云端传非遗
作者 王娇妮 孙睿姣
和面、揉面、压面、造型……在山东烟台95后女孩臧钗瑗的一双巧手下,面团仿佛经历了“七十二变”,一会儿成了笑眯眯的小白兔,一会儿成了威风的红色醒狮,两部分巧“合体”后,一只可爱的“醒狮兔”就诞生了。
“花饽饽是胶东地区常用的面点,每年春节前几天,家家户户都会准备花饽饽,寓意生活‘蒸蒸日上’。今年是兔年,我们制作的‘醒狮兔’花饽饽颇受市场欢迎。”臧钗瑗称。
胶东花饽饽习俗历史悠久,被广泛用于走亲访友、生日祝寿、婚庆乔迁等场合,入选山东省省级非物质文化遗产名录。
通过网络平台,臧钗瑗将胶东花饽饽技艺传播到各地。 孙睿姣 摄怀着想把花饽饽“做好做新做潮”的念头,两年前,臧钗瑗开启了创业之路。从无人支持到全网点赞,从租用车库当店面到建起五百平方米的工厂,借助互联网,臧钗瑗的事业越来越火,并将花饽饽这项非遗手艺传播到各地。
“食物一定要安全健康。”臧钗瑗告诉记者,过去人们做花饽饽,受条件限制,常用色素染色,皮是不能吃的,因此她对“染料”做了改良。
“绿色取自菠菜,红色取自红曲米,黄色取自南瓜。”臧钗瑗称,她的每个花饽饽都是纯手工制作,原料只有面粉、鸡蛋、牛奶、白砂糖、酵母等,没有任何添加剂。
臧钗瑗做的花饽饽不仅松软、香甜,而且还好看。在工作室中,她现场制作了一只憨态可掬的“醒狮兔”,胖嘟嘟的兔脸上嵌着一双笑眼,头上还戴着威风的醒狮帽,让人爱不释手。
凭借吸睛的外貌和香甜的口感,臧钗瑗的花饽饽渐渐被关注,订单从小县城走向北京、上海、杭州等地。同时,她还开发出婚庆、乔迁、抓周、过寿等系列,以及十二生肖、花束、聚宝盆、福袋、葫芦等单品造型的花饽饽。
2022年下半年,臧钗瑗将制作花饽饽的短视频上传至网络。“很多年轻人通过短视频了解到我,都来找我学习,给花饽饽的制作带来了许多新创意。”臧钗瑗称,通过短视频平台,老手艺有了新的生机与活力,不少学员学会后,回去自己做花饽饽,再通过电商、自媒体等途径销售,每个月也有可观的收入。
“一开始大家觉得年轻人做花饽饽不适合,没有出路。”臧钗瑗却认为,传承老手艺最需要年轻人,只有让年轻人把传统手艺“揉”在手中,才是真正的传承。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |