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来源:玛雅彩票app下载2024-10-15 17:48

  

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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

香港:50万张机票免费送! ******

  就在今天,香港特区政府向来港旅客送上“新春大礼包”!

  香港特区行政长官李家超在2月2日举行的“你好,香港!”大型全球宣传活动启动礼上宣布,将向中国内地及海外旅客派发50万张免费机票。他形容:“这是世界上最大的欢迎礼物。”

  “你好,香港!”宣传活动,为一连串向全世界讲好香港故事、推广香港商机、文化景点及旅客体验的活动揭开序幕。

  机票送给谁?怎么送?

  本场宣传活动中最吸引旅客的,莫过于免费机票的赠送了。至于送给谁、如何送,香港机场管理局(机管局)行政总裁林天福解答了这一疑问。

  林天福表示,这50万张机票是机管局于2020年4月分别向国泰航空、香港快运及香港航空预购。免费机票计划将于3月1日开始,在6个月内分阶段发放。

  6个月的活动期间,各航空公司将通过不同方式送出免费机票,例如抽奖、先到先得、买一送一等。首阶段将向疫情前最多访港旅客的东南亚地区,包括泰国、马来西亚、新加坡、菲律宾、印尼等地送出机票,其次是中国内地和东北亚地区。

  林天福表示,相信赠送机票后可为香港带来至少150万入境旅客,预计占未来半年内8%至10%的客流量。

  此外,今年夏季机管局将再向香港市民送8万张机票,欢迎市民出游;还将向粤港澳大湾区居民赠送机票,相关安排届时将由航空公司公布。预计最终会送出逾70万张机票。

2月2日,“你好,香港!”大型全球宣传活动启动。图为启动仪式。陈永诺 摄

  除赠送机票,香港还将如何迎客?

  当然,除赠送机票外,香港特区政府还准备了一系列活动、优惠措施吸引旅客到来。

  香港特区政府文化体育及旅游局局长杨润雄表示,将邀请知名人士及网红推广香港,包括艺术、文化、体育盛事、自然生态古迹、城市同维港美景、中西美食、全港景点等,又特别为旅客准备名为“香港有礼”等一系列精选优惠等,向他们表达热烈欢迎。

  杨润雄介绍,未来数月,香港将陆续举办包括首届“流行文化节”在内的多项大型节庆活动。他说:“香港已蓄势待发,准备好迎接全球人士来港。”

  香港旅游发展局(旅发局)总干事程鼎一表示,旅游业界组织会出访全球不同地方,参与旅游展览,通过会展活动创造商机,并且传递香港欢迎他们的讯息。

  就“香港有礼”相关优惠,程鼎一介绍,初步阶段有超过1.6万家店铺、准备了100万份优惠奖赏给旅客,将向旅客发放零售、餐饮、交通等领域的优惠券。2月2日17点起,旅发局会在香港国际机场入境大堂、尖沙咀天星码头、高铁西九龙站抵港大堂以及港珠澳大桥香港口岸旅检大楼4个口岸的游客接待站派发。

  程鼎一补充,在大型活动方面,香港今年会举办超过250个不同类型大型盛事,包括马拉松赛、七人橄榄球赛、博物馆高峰论坛等,未来陆续还举行很多盛事;会议展览方面,有超过100个国际大型会展活动举行,并且有很多国际活动正积极筹备来港举办。

  疫情下,访港旅客人潮不见。如今,无论香港的维港海滨、太平山顶、星光大道、主题乐园等闻名景点,还是西九文化区的香港故宫文化博物馆、M+博物馆等全新地标,都已经开放怀抱,欢迎海内外的朋友来港“行街买嘢(逛街购物)、品尝美食”。

  文字记者:刘大炜

  视频记者:梁源

  摄影记者:陈永诺

  (文图:赵筱尘 巫邓炎)

[责编:天天中]
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