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
【寻味中华】大竹醪糟:新酿初熟好待客******
中新社达州1月17日电 题:大竹醪糟:新酿初熟好待客
中新社记者 贺劭清 张浪
灶中柴火劈啪作响,铁锅热气蒸腾直上,于鼎沸的红糖水中打下土鸡蛋,舀上满满两大勺雪白醪糟,待蛋清刚刚凝固便起锅捞出……在“中国醪糟之都”四川大竹,甜蜜、火热的中国年,通常由一碗红糖醪糟流心蛋率先烫暖。
1月初,四川达州,泸定地震中受伤的“泄洪英雄”甘宇吃着奶奶做的醪糟鸡蛋。中新社记者 张浪 摄“一颗曲子三斤米,两勺醪糟一个蛋,简单得很,养人得很。”2022年“9·5”泸定地震中受伤的“泄洪英雄”甘宇近来在老家大竹养伤,就没少吃醪糟土鸡蛋,已经“胖回来了”。
虽然随着现代工业发展,人们很方便就能在楼下商超买到各类醪糟产品,但老一代大竹人仍保留了岁末自己酿醪糟的习俗。这和灌香肠、熏腊肉一样,是迎接新年的“必修课”。
1月初,四川达州,工作人员在制作用于酿造大竹东柳醪糟的米曲。中新社记者 张浪 摄甘宇的奶奶廖代书特意赶在春节前熬制了一大罐土醪糟,希望孙儿恢复得更好。她说,这几天村里家家户户的老人都在蒸糯米、酿醪糟,“醪糟做好了,在外打工的幺儿就回来了”。
谈及自己心心念念的“这一口甜”,甘宇很认真地告诉记者,醪糟在他心中是“四川农村过年待客最高礼节”,春节期间走人户(做客),一碗醪糟鸡蛋下肚,额头、后背都会渗出汗珠,暖身又暖心。
醪糟古称醴酒,又名酒酿。它不仅是中国酿酒之源,还是一道经商周秦汉、历唐宋明清,至今仍活跃在餐桌的传统美食。农历春节期间,吃象征着团圆的醪糟汤圆、醪糟鸡蛋,是中国多地民间习俗。
1月初,四川达州,大竹东柳醪糟手工酿造工人将糯米装入坛。 中新社记者 张浪 摄临近春节,记者来到大竹县城,城内特色汤圆店随处可见,隔着四五米远便能闻到交织的糯米、红糖与醪糟醇香。“来一碗醪糟汤圆!”店内人声鼎沸,不时有食客发出“安逸”“巴适”的赞叹。
“曲乃醴之骨,粮乃醴之肉,水乃醴之血。曲好骨正,粮好肉丰,水好血醇。”大竹东柳醪糟酿造技艺第二十代传承人唐祥华透露大竹醪糟醇甜酒香、爽口化渣的玄机。
1月初,四川达州,大竹东柳醪糟系列产品吸引消费者。中新社记者 张浪 摄在上千年的传承中,丁香、陈皮、桂皮、白蔻等上百种中草药与天然香料混合着米粉,成就了大竹东柳醪糟米曲的独特风味。优中选优的糯米在清冽山泉水的浸泡下晶莹剔透,以纱布沥出置入蒸笼,蒸至外韧里嫩后,自然冷却至稍有余温,才能拌入提前酵好的米曲粉末。
唐祥华说,糯米装坛后,还要在中间掏出孔洞,便于米酒渗出,滋味更佳。静待一个对时(一整天),糯米便会发酵为色白汁清、团而不散的醪糟。刚酿好的醪糟,入口甜中带酸,让人欲罢不能。随着时间推移与温度变化,坛中醪糟每天都会变幻出不同风味,直至酒味盖过甜味。
1月初,四川达州,一箱箱大竹东柳醪糟产品从这里运往世界各地。 中新社记者 张浪 摄醪糟夏可解暑,冬能驱寒。在小吃甜品之外,醪糟亦可入火锅底料,助锅底辣而不燥:作发面酵母,为松软香甜的面点添上一层复合滋味;取代白酒腌菜,让泡菜酸辣之余略带回甘。在大竹,醪糟甚至化身宴席主角,当地一绝“醪糟宴”便囊括了醪糟肉、醪糟糯米圆子、醪糟红糖烧白等13道醪糟菜品。
从历史深处走来的大竹醪糟,如今已远销加拿大、美国、日本、泰国、新加坡等20余个国家和地区。一辆辆加长大卡车载着糯米等原料驶进县城,又满载着一坛坛、一罐罐醪糟,将这座川东北小城酿就的“这一口甜”送到海内外家庭的餐桌上,添上一抹浓浓中国年味。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |