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
台公务部门全面禁抖音,罗智强:民进党生怕抖音一响,自己网军白养******
【环球时报特约记者 张若】大陆短视频平台抖音近来成为岛内舆论关注的焦点。
据台湾《中国时报》13日报道,台“数位发展部”日前称,抖音或TikTok(国际版)是危害台湾资通安全的产品,自2019年“各机关对危害资通安全产品限制使用原则”实施后,已限制公务部门资通设备及所属场域使用抖音。12日,民进党“立委”罗美玲质询时称,“数位发展部”禁止公务部门使用抖音,但实际上只有“行政院”及其所属部会适用此规定,并未规范到其他四大院(“立法院”“考试院”“监察院”和“司法院”),是否全面下令禁止使用?“行政院秘书长”李孟谚回复称,由于每个院有各自权责,“行政院”会持续沟通协调,盼其他四大院比照“行政院”做法办理。“行政院”发言人罗秉成还扬言,公务员若违反规定会加以惩处。他称,目前禁止范围包括公务手机,做法上单用禁止可能效果不够,所以要有一些“更好的方法”,比如在公共区域的网络范围内做一些技术上的处理,让公务员没办法接触。至于未来是否扩大到民间禁用,罗秉成声称,这部分因涉及层面较广,还需要更多讨论。
前台北市议员罗智强13日感叹,抖音全球日活跃用户数达10亿,已是年轻世代的社交新主流,连美国的民主党和拜登总统都在用抖音,民进党败选不知深入检讨,居然把抖音列为“头号战犯”,生怕“抖音一响,自己的网军白养”,索性把抖音打成“中共同路人”。他喊话,“下架抖音?我们先下架民进党”。罗智强怒轰民进党当局召唤“麦卡锡主义”的幽灵,以安全之名无限上纲,制造恐慌。民进党前“立委”郭正亮表示,“你们这群网络白痴,还活在五六年前,根本都不知道世界的网络已经发展到哪里去了”。
《联合报》评论称,要求禁用抖音的理由,有所谓“抖音一响,父母白养”,直指造成青少年沉迷。但禁抖音,青少年改玩网络游戏或频上交友平台,就不会沉迷?不从教育避免网络成瘾着手,只想掐断单一平台。也有人归结于所谓的“文化入侵”,但难道日韩视频就不是“文化入侵”?而蔡英文不也在看《延禧攻略》《甄嬛传》等宫斗剧?就连炮轰抖音的民进党“立委”林楚茵,也被爆有抖音账号,“至于‘散布虚假信息操作认知作战’,难道脸书、LINE就没有这个问题?”文章说,各种社交平台都有来自各方的视频或帖文,那是视觉商业化的网络结晶,混杂一些假信息并不奇怪,但其中更潜藏多少创意及商机,台当局扛着“国安大炮”来轰,莫非真想孤立台湾?
TikTok于2018年初在台湾设立营运团队,在台湾ios免费应用下载排行榜曾冲到第四名。目前其在台湾月活跃用户已达300多万,台湾用户日平均使用时长达38分钟,一段视频互动的平均转发率为45%。TikTok视频月播放量在31亿次左右,且这个数字每月都在快速飙升。调查显示,台湾地区的抖音使用者75%为女性,25%为男性。另一数据显示,台湾北部TikTok用户占50%,而台南和台中则分别拥有30%和20%的使用率。不少网红进驻抖音,比如“台湾表妹”,粉丝已经达170万。有分析认为,岛内一些人对大陆社交媒体的抗拒,正是对台湾边缘化的焦虑,也体现了文化上的不自信。