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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

10年来最大规模!英国50万人因薪资问题举行大罢工******

  中新网2月2日电 综合报道,当地时间2月1日,英国多达50万人因薪资问题举行罢工,导致交通网络瘫痪、多地学校停课。法新社称,这是英国大约10年来举行的最大规模罢工。

图片来源:法国24小时电视台网站(France 24)报道截图

  吁做出改变

  英国约50万人大罢工

  据报道,此次罢工行动约有50万人参与。其中有多达30万名教师、10万名公务员,以及数千火车司机和边境部队工作人员等。

  罢工对教育、通勤等造成严重影响,经济损失或高达2亿英镑。此外,预计约有2.3万所公立学校被迫关门,数百万学生无法上课。

  成千上万的教育工作者举着“孩子们应得到更好的”和“拯救我们的学校,买单”等标语牌在伦敦市中心游行。32岁的小学教赖斯说,希望这次游行规模能传达一个强烈的信息,“政府应为他们的管理方式感到羞耻。很明显,人们不高兴,需要做出改变。”

  参加游行的工会代表格雷厄姆则称,面对激增的生活成本,员工们别无选择,只能罢工。“不仅薪资追不上通胀,车费、市政税和房租都在上涨。即使我们没有失业,仍然不得不去食物银行领取免费食物。”

图片来源:英国广播公司(BBC)报道截图

  英国政府或不让步

  劳工怒火还将延烧?

  然而,英国政府在工资要求上似乎另有立场。路透社指,苏纳克政府对工会采取强硬立场,认为向大幅提高工资的要求让步将进一步加剧英国的通货膨胀问题。

  英国首相苏纳克对罢工导致学生停课进行谴责。他说,“我们孩子的教育是宝贵的,他们今天应该在学校接受教育。” 英国教育大臣基冈也称,她对教师们的离开感到“失望”。

  有报道称,当局目前可能正考虑借鉴法国的法律,该法律要求教师必须在计划罢工时提前48小时通知。此外,苏纳克有可能就反罢工立法,要求关键公共部门人员,比如医护、消防员、教师等,即使举行罢工,仍然需要维持基本服务,否则就会被解雇。

  分析称,英国政府若推动《反罢工法》和扩大警察执法权力的《公共秩序法》实施,势必引爆劳工更大怒火,恐加剧英国社会动荡不安。

  数月以来,受通货膨胀影响,英国多行业接连举行罢工。英国公共和商业服务工会(PCS)警告称,未来将会有进一步协调一致的罢工。

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