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
直击中国基层治理的厦门探索:远亲不如近邻******
(新时代新征程新伟业)直击中国基层治理的厦门探索:远亲不如近邻
中新网厦门11月21日电 题:直击中国基层治理的厦门探索:远亲不如近邻
中新网记者 杨伏山
位于厦门市思明区的深田社区,因为“远亲不如近邻”理念在这里开花结果,悄然形成并发扬光大“近邻”模式,而闻名遐迩。中新网记者近日慕名走进深田社区,近距离感受了这一“近邻”模式散发的浓浓邻里情。
在深田社区居委会,一位苗姓阿姨前来社区咨询为其老父亲办理残疾证事宜,社区残疾人联络员陈芳芳热情接待了她。在苗阿姨很快办完手续满意离开之后,陈芳芳告诉记者,苗阿姨父亲当年是抗美援朝战士,办理残疾证享有优惠政策;此前社区网格员已主动入户为其宣讲相关政策福利,并将表格交其家人。
平日里,陈芳芳每天手上需要办理的事务不少,协助老人办理相关手续的确会更麻烦、费事些,但每当看到老人家办好事情后开心的神情洋溢在脸上,她很开心,“有一种能帮到人家好有成就感的感觉”。
深田社区居委会为居民提供服务。 李思源 摄深田过去地处厦门城郊,二十世纪三十年代始辟为新居民区,2000年底改制为社区居委会。回溯深田的历史脉络,深田社区网格员陈婷说,二十世纪三十年代百家村兴起,许多华侨来此投资落户安家;因为年代久远,百家村周边的这些华侨房子一度产生一些产权及归属相关的历史遗留问题。
旅居菲律宾的侨胞施女士就遇上了长达20多年的侨房纠纷问题。她在深田的一处房产长期被人占用,房屋产权及归属问题一搁便是20多年。她身处异国他乡,反映无门。从老街坊邻居处听闻社区“万家和”调解平台上线,她便抱着一丝希望向社区求助。随后,社区调解服务队介入,经过与双方长达3个月的沟通、协调,最终促成双方和解。
20多年一直没能解决的侨房纠纷,因为“近邻”模式的亲和力迎刃而解。深田社区党委副书记郭娴琳说,在解决这个问题的过程中,社区工作人员本着“远亲不如近邻”的精神内涵,多次上门或约见双方见面沟通,晓之以理,动之以情。
“房屋产权人考虑实际使用人帮忙看护房子那么多年的现实,主动给予一定的经济补偿。虽然从法理上说,产权人不需要提供补偿,但产权人主动提供补偿,也兼顾了人情。”郭娴琳说,从调解的角度看,只要双方自愿,也不违反法律,达成共识就都不是问题。
在深田社区居住了40多年、退休前为图强居委会主任的林彩霞对记者说,社区居委会工作的初心就是为了大家和睦相处,社区时常组织大家开展各种活动,坐在一起交流沟通,“大家经常见面,经常沟通,感情就好了。”
深田社区组织居民学习交流。 杨伏山 摄有了这样的感情基础,居民对社区工作也就有了更多的理解,更乐于自发参与社区治理。林彩霞说,谁家遇到困难了,大家纷纷伸出援手,“都来帮忙,同心协力。”
对此,在深田社区居住超过40年的沈丽秀深有同感。她说,过去,小区都是旧房子,环境很乱,邻里之间少有往来,甚至“彼此连楼上住的谁也不知道”,老人有个病痛什么的也没人管;现在,小区设了助老员,新时代实验站多了好多年轻人,对老人非常关心,服务非常全面。“家里要是遇到什么问题,只要一个电话,就有人上门帮忙来了,真的非常贴心。”
“邻里关系好了,邻里之间有什么困难,彼此都乐于互相帮助,互相关照,关系就越发亲密。”沈丽秀说。
当下,都市里楼房盖得越来越高,邻居之间素不相识的现象却并不少见。郭娴琳表示,深田社区希望用这种“近邻”模式,让邻里关系能够更好。
深田社区居民晨练。 杨伏山 摄在深田社区,居民走出家门,走进社区,通过参加社区举办的各式各样的活动,感受来自社区以及周边邻居的关爱与热情。
伴随邻里之间以及对社区的认同、共情,更多的居民参与到社区的自治与共治当中来,社区组建的百事帮邻里互助服务队也吸引越来越多居民参与其中,发光发热,互帮互助,共建属于自己的美好家园。
深田社区探索的“近邻”模式,在社区治理中彰显出强大聚合力。目前,“近邻”模式已在厦门全市推广。
志愿者入户为老人提供服务。 深田社区供图“厦门在全市推广‘近邻’模式,对我们进一步做好社区治理,具有很大推动作用。”厦门市湖里区兴隆社区主任助理、台商熊麒向记者表示,兴隆社区较早引进台湾社区治理模式和经验,建设美好小区,内容上与“近邻”模式异曲同工。
作为厦门市对台服务试点社区,兴隆社区现有300多名台胞在此居住、生活、创业。熊麒说,兴隆社区工作的特色主要是以两岸融合为主轴,“近邻”模式让台胞与社区居民互动很好。“我们将把‘远亲不如近邻’这一理念更凸显起来,促进两岸同胞融合发展。”
如今,深田社区所属思明区委宣传部正创新打造思明近邻宣讲品牌,组建1个区级“近邻”宣讲团和10个街道“近邻”队,深入全区展开百场巡回宣讲,让厦门这座充满爱心的城市更和谐、更温馨。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |