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
大山里的“江南舅舅”:直播带货拉动乡愁经济******
(新春走基层)大山里的“江南舅舅”:直播带货拉动乡愁经济
中新网杭州1月18日电(奚金燕 郭弘屹)临近年关,往日宁静的浙西大山深处多了几分喧嚣。从杭州市区开车大约一个半小时,一路绿水青山不绝,行至西径山脚,就到了网络主播何江南的家——临安区高虹镇崇阳村。
冬日的西径山寒风瑟瑟,何江南却在自家的直播间忙得满头大汗,“喜欢吃竹笋的朋友千万别错过这几款笋干、罐头笋和多味笋丝,全部都是临安当地的新鲜竹笋制成……”
镜头外,庭院内,一箱箱竹笋在村民们手中被一一打包,等待送往全国各地。
在崇阳村,几乎家家户户都种植竹笋,竹笋是村民的主要收入来源。“原本山上的竹笋只能由村民拉去市区卖,市场小、成本高,每季收入只有几千块钱。这些年,在直播带货的助力下,村里的竹笋已经不愁销路了。”何江南说。
今年28岁的何江南形容自己是“一个普通得不能再普通的人”,农村出生,考上大学,在大城市做过销售、创过业,三年前短视频火起来了,他又回了出生的地方,当起了短视频博主。
“我最初走的是搞笑视频风格,记录照顾八个外甥和外甥女的生活,这就是‘江南舅舅’这个名字的由来。”何江南告诉记者,“后来家乡丰富的农产品给了我新的灵感。”
“山上的新鲜竹笋、自家养的走地鸡、爸妈做的水磨年糕……以前每次人还没到家,口水就止不住了。当时我就下定决心,将来一定要回村创业,把家乡的美味端上全国各地朋友的餐桌。”何江南说。
于是,“江南舅舅”家庭直播间就这样诞生了。“刚开始做直播的时候,我其实什么都不懂,全靠自己一点点摸索,经常自学剪辑到凌晨两三点。”直播、店铺装修、拍产品图、剪辑后期、售后服务……全是何江南自己包揽。
何江南和村民在仓库装货。 受访者 供图2020年,何江南加入了位于杭州的MCN机构无忧传媒,产出的内容越来越多元。后来,高虹镇政府还在双创基地为何江南设置了一个200平方米、配备专业设施的直播间。通过努力,“江南舅舅”现在全网粉丝突破380万人,为乡愁经济转化打开了流量入口。
记者了解到,今年“江南舅舅”直播间已经卖出笋系列产品约10万斤,前不久主推的腊味礼盒销售量也达到百万元。
在直播间镜头前的何江南总是激情洋溢、自信满满,或许很难想象,在最初返乡创业的那段日子,他也曾备受煎熬。
正所谓“每一个创业者都是孤独的”,何江南刚回到村里时,经常能听到质疑的声音。“一个在城市里拿高薪的大学毕业生,放弃一切回村里做什么?”
的确,不仅是村民不理解,就连自己的父母和姐姐也常常动摇思想。“刚开始,每场直播3小时到4小时,结束后全家人都腰酸背痛。如果业绩不好,真的很打击士气。”何江南说。
功夫不负苦心人,经过日复一日的努力,随着“江南舅舅”粉丝数的增长,村民们也渐渐看到了网络的力量,认同了何江南的努力。就像一股风,吹进了崇阳村,激活了一池春水。
“现在直播间条件变好了,越来越多的年轻人选择回到家乡,加入到我们的直播团队。”眼下,何江南不仅让自己家凭借新媒体奔了小康,还带动了村庄23名闲散的劳动力就业,这些村民人均年收入增加了6万元到8万元。
或许,对于乡亲们而言,何江南就是全村的希望。如今,何江南成功助力家乡近百种特产走出大山,走向全国各地,也直接拉动了上百家农户的经济收入。
作为青年党员的何江南去年还当选了杭州市临安区第一届党代表,他感到肩上的担子更重了,“之前也没想过我会走这么远,更多是站在了时代和政策的风口。新的一年,我想继续扎根在这片绿水青山,帮助更多乡亲们留住乡愁,致富不愁。”(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |