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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

2022年“十大语文差错”公布 都有哪些字词?******

  中新网北京1月11日电(记者 上官云)11日,《咬文嚼字》编辑部公布了2022年十大语文差错,其中包括“踔厉奋发”的“踔”误读为zhuō、“连花清瘟”误为“莲花清瘟”、“终止”误为“中止”等等。

  快来看看,这些字词你都了解吗?

图片来源:《咬文嚼字》编辑部供图

  一、“踔厉奋发”的“踔”误读为zhuō

  2022年,“踔厉奋发”频频出现于文件报告、新闻媒体、宣传横幅中。“踔厉奋发”的“踔”常被误读为“zhuō”,正确的读法是chuō。“踔”是个多音多义字:读chuō,有跳跃、疾行等义,引申指超越、远胜的样子;读zhuō,有卓然特立之义。“厉”指振奋;“踔厉”形容精神奋发有为。“踔厉奋发”还常被误写为“戳力奋发”。“戳”指用力刺,引申有刺激、指责等义;“戳力”讲不通。

  二、“天和核心舱”误为“天河核心舱”

  2022年7月和11月,问天实验舱和梦天实验舱先后完成与天和核心舱的交会对接,形成“T”字基本构型,天宫空间站建设迈出了关键一步。媒体报道相关新闻时,常把“天和核心舱”误为“天河核心舱”。

  中国载人航天工程办公室曾举办空间站征名活动,核心舱最终被命名为“天和”。“天和”本指自然和顺之理、天地之和气,包蕴天地自然与人类和谐统一之意,充分彰显中国和平利用太空造福全人类的理念。“天河”则指银河。

  三、“连花清瘟”误为“莲花清瘟”

  在说到防疫药品时,“连花清瘟”常被提及,但往往有人把它误为“莲花清瘟”。其中“连花”二字分别指该药品成分中的连翘和金银花,二者均有清热解毒的功能,以此为主要原料制成的药物颗粒,可清瘟解毒、宣肺泄热,对流感病毒等起抑制作用。“连花清瘟”的成分里不含“莲”。

  四、数量减少误用“倍”

  新冠病毒不断迭代,研究人员发现,如今奥密克戎毒株的传染性明显增强,而致病性显著下降。媒体报道相关新闻时,常出现这样的表达:奥密克戎致病力比原始毒株下降四十倍。“下降四十倍”的说法明显不妥。 

  “倍”作量词时用在数词后,表示增加的是跟原数相同的数;某数的几倍就是某数乘以几,如二的三倍是六。量词“倍”一般用于数目的增加,而不用于数目的减少。如果硬要用于数目的减少,减少一倍数值便成为零,如何“下降四十倍”?规范的说法应为:下降到四十分之一。

  五、“天然气”误为“天燃气”

  俄乌冲突爆发后,俄罗斯面临西方国家的严厉制裁,国际能源市场动荡,天然气价格暴涨。相关报道中,“天然气”常被误为“天燃气”。天然气通常指产生于油田、煤田和沼泽地带的天然气体,主要成分是甲烷等。

  而“天燃气”只能理解成自然燃烧的气体,世界能源体系中不存在这种气体。汉语中有“燃气”一词,指的是用作燃料的气体,天然气便属燃气。“天然气”是“燃气”,但不是“天燃气”。

  六、“不负众望”误为“不孚众望”

  2022年12月18日,卡塔尔世界杯决赛,阿根廷队击败法国队夺得冠军,梅西不负众望,率领阿根廷队捧起大力神杯。有媒体在报道相关新闻时,把“不负众望”误为了“不孚众望”。

  “负”指辜负,“不负众望”即没有辜负众人的希望、期待。“孚”读fú,指令人信服,如“深孚众望”便指使大众非常信服,享有很高的威望。“不孚”指不能使人信服,“不孚众望”只能理解成不能使大众信服、辜负了大家的期望。这显然和赞扬梅西的本意大相径庭。

  七、“英国女王”误为“英国女皇”

  伦敦时间2022年9月8日,英国白金汉宫证实英国女王伊丽莎白二世当天去世,终年96岁。相关报道中,不少媒体把“英国女王”误成了“英国女皇”。

  英国的全称为大不列颠及北爱尔兰联合王国,实行君主立宪制,其国家元首称“国王”。伊丽莎白二世为英国国王乔治六世的长女,1952年2月6日即位,1953年6月2日加冕,是英国在位时间最长的国王,世称“女王”。“女皇”则指女性皇帝,英国没有皇帝,自然也没有“女皇”。

  八、“终止”误为“中止”

  2022年11月3日,第77届联合国大会再次以185票赞成,2票反对,2票弃权的压倒性多数通过决议,要求美国终止对古巴的经济、商业和金融封锁。

  在相关报道中,有媒体将“终止”误为了“中止”。“终止”表示结束、完全停止,而“中止”表示事情没有完成而中途停止。“中止”还有继续的可能。联合国要求美国“终止”对古巴的封锁,是希望美国“结束”其行为,而非让其行为“中途停止”。

  九、“霰弹枪”误为“散弹枪”

  2022年7月8日,日本前首相安倍晋三在奈良市进行演讲时胸部中枪身亡。有多家日本媒体援引警方的消息称,安倍晋三被人用霰弹枪击中。

  在相关中文报道中,有媒体把“霰弹枪”误为了“散弹枪”。“霰”指白色不透明的小冰粒,常为球形或圆锥形。

  “霰弹枪”简称“霰枪”,是一种能将许多弹丸(或小箭)成束射向目标的后装滑膛枪,能进行不需精确瞄准的喷撒式射击。“霰”过去曾读sǎn,后统读xiàn。“霰弹枪”不能写成“散弹枪”。

  十、“莘莘学子”的“莘莘”误读为xīnxīn

  “莘莘”应读shēnshēn,形容众多;“莘莘学子”指众多学生。“莘”另读xīn,为药草名,即细辛,也作地名,如莘庄(属上海)。“莘莘学子”的“莘莘”,常被人误读为xīnxīn。

  2022年夏,某著名高校一块写着“悻悻学子,前程似锦”的宣传板引起社会关注。“悻悻学子”显系“莘莘学子”之误。此处“莘莘”被误为“悻悻”,当是弄错了“莘莘”的读音,进而写了别字。

  “悻”读xìnɡ,“悻悻”形容恼怒怨恨、愤懑不平;“悻悻学子”不可能是宣传板想要表达的意思。此外,“莘莘学子”本是众多学子组成的群体,类似“这位莘莘学子”“两名莘莘学子”“众多莘莘学子”等说法,都是错误的。(完)

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