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
时隔7个月,CPI同比涨幅再回“1时代”******
中新网12月9日电(中新财经记者 谢艺观)时隔7个月,CPI同比涨幅再次重回“1时代”。
国家统计局9日公布数据显示,11月份,受国内疫情、季节性因素及去年同期对比基数走高等共同影响,CPI同比上涨1.6%。
CPI涨跌幅走势图。来自国家统计局CPI同比涨幅重回“1时代”
从同比看,CPI涨幅比上月回落0.5个百分点。国家统计局城市司首席统计师董莉娟表示,同比涨幅回落较多,主要是去年同期对比基数走高影响。
具体来看,食品价格上涨3.7%,涨幅比上月回落3.3个百分点,影响CPI上涨约0.68个百分点。食品中,鲜菜价格下降21.2%,降幅比上月扩大13.1个百分点,影响CPI下降约0.53个百分点,成为拉动CPI涨幅回落的重要因子。
另外,猪肉价格上涨34.4%,涨幅比上月回落17.4个百分点,对食品项的支撑作用减退。鸡蛋、鲜果和禽肉类价格分别上涨10.4%、9.6%和8.5%;粮食和食用油价格分别上涨3.0%和7.6%,涨幅比上月均有回落。
“据测算,在11月份1.6%的CPI同比涨幅中,去年价格变动的翘尾影响约为-0.3个百分点,新涨价影响约为1.9个百分点。”董莉娟表示,扣除食品和能源价格的核心CPI同比上涨0.6%,涨幅与上月相同。
资料图:9月15日,成都市锦江区,民众在大型超市内购物。 中新社记者 刘忠俊 摄鲜菜、猪肉价格均出现下降
从环比看,CPI由上月上涨0.1%转为下降0.2%。其中,食品价格由上月上涨0.1%转为下降0.8%,影响CPI下降约0.14个百分点。
据董莉娟介绍,食品中,鲜菜因天气条件较好供应充足,价格下降8.3%,降幅比上月扩大3.8个百分点,影响CPI下降约0.18个百分点。
中新财经记者日前调查发现,11月份,北京菜市场里的多种蔬菜价格有所下降,若和去年同期相比,部分蔬菜价格更是直接“腰斩”。
除了鲜菜价格走低,中央储备猪肉投放工作继续开展,生猪供给持续增加,猪肉价格由涨转降,下降0.7%,影响CPI下降约0.01个百分点。
资料图:灌香肠。 陈超 摄全年3%左右CPI预期目标有望实现
猪肉价格作为CPI波动的一大影响因素,虽然11月份价格有所下降,但随着气温明显下降,12月初南北方市场开始传统的腌腊及灌肠制作。
“受此影响,生猪屠宰量提升,生猪价格触底反弹。”卓创资讯分析师李霞表示,临近年末,养殖端将季节性集中出栏,生猪供应亦较充足。加之今年腌腊时间缩短、猪肉价格偏高,预计集中需求对猪价的提振作用或不及往年同期。
1-11月平均,CPI比上年同期上涨2.0%。下月国家统计局将公布年度CPI数据,综合业内分析看,实现全年CPI平均涨幅在3%左右的预期目标几无悬念。
国开证券分析师杜征征提到,2021年高基数影响拖累,叠加猪肉价格继续大幅上涨空间有限,今年全年CPI或上涨2%,较2021年温和上行。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |