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。
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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
商圈、地铁、旅游业等热度指数企稳回升 多项热度指数描绘消费复苏图景******
截至1月9日 ,“地铁人流热度指数”达88.4,较2022年12月低点大幅回升63.5个点 ;“线下商圈消费热度指数”2022年12月呈现先降后升,包括北京 、上海 、广州、深圳等重点城市在内 的全部83个城市指数均已企稳回升;“旅游业消费热度指数”提升121.8个点;2023年1月中国零售业景气指数为50.3%,结束此前跌势,较上月回升1.6个百分点……这些热度指数背后,显示出消费复苏步伐加快。
——人流“动起来” 商圈消费热度指数企稳回升
“人气” 是观察线下消费热度的重要视角。基于人流量编制 的“地铁人流热度指数”“线下商圈消费热度指数”等高频指标显示 ,随着各地疫情防控措施 的优化,近期 ,全国多地 的大商场、综合体人流正逐步“动起来”。
“地铁人流热度指数”显示 ,去年12月以来我国地铁人流热度先降后升 ,1月9日指数达88.4,较12月低点大幅回升63.5个点。在18个城市中,长沙地铁人流热度指数在1月9日达到165.7 ,较12月低点回升110.9个点;合肥地铁人流热度指数在1月9日达到145.4 ,较12月低点回升104.4个点。国家信息中心大数据发展部大数据分析处处长 、研究员杨道玲表示,该指数是国家信息中心基于全国18个城市地铁人流量数据构建,数据以2019年同期情况作为基期,高于100表示当前地铁人流热度好于2019年同期。
“线下商圈消费热度指数”则 是国家信息中心基于每日互动对全国83城232个有代表性 的商圈逐日人流量监测编制而成,以商圈的人流量反映线下商圈消费热度。最新监测数据显示,线下商圈消费热度指数2022年12月呈现先降后升走势,截至2022年12月31日已达96.6 ,较12月低点提升28.7个点,包括北京 、上海 、广州、深圳等重点城市在内 的全部83个城市指数均已企稳回升。
正如热度指数所显现 的,记者在多地采访发现 ,商场往日热闹繁华的景象正加快回归。天津市中心 的地标商圈之一金街,汇集了近20家商场购物中心和300多家商铺 ,元旦期间 ,这里人头攒动。“从开店开始就非常火爆 ,元旦假期期间我们延长了营业时间,商场内的三四百家店铺已全部复工,并且调集了比往常更多的人手来应对客流高峰 。”乐宾百货市场部部长康晓丽说 。
合生商业旗下的购物中心客流量近两周快速提升,日前已恢复至疫情前八成左右,其中 ,北京朝阳合生汇、上海五角场合生汇在周末单日客流均突破10万人次。
——订单“多起来” 旅游业消费热度指数恢复强劲
生活服务业商户既是经济社会运行 的毛细血管 ,也 是“烟火气”的主要来源 。“生活服务业消费热度指数”显示,截至1月8日该指数已达109.1 ,较12月29日 的低点提升15.0个点。“这表明生活服务消费正在加快‘热起来’。”杨道玲表示。
该指数由国家信息中心联合美团编制 ,基于生活服务类商户订单数据构建 ,包括餐饮 、住宿 、休闲娱乐、旅游四个子板块 ,用以反映当前生活服务类消费热度 。
值得注意 的是,四个子板块中的旅游业消费热度指数在1月8日达到160.3 ,较2022年12月20日 的低点提升了121.8个点 ,恢复势头最为强劲。
这样 的趋势从相关统计数据也能得到印证 。同程旅行1月11日数据显示 ,1月1日至8日,春节出行的国内长线度假游产品咨询量同比上涨近20倍 ,一些冬季热门 的长线游目的地搜索热度同比增长均超过100% 。途牛旅游网1月11日数据显示,今年春节假期预计将于1月18日开始逐渐进入出游高峰期,72%的用户选择跨省出游,31%的用户选择5-6天 的出游行程。
文化和旅游部数据显示 ,2023年元旦假期 ,全国国内旅游出游人次按可比口径恢复至2019年元旦节假日同期的42.8% ;实现国内旅游收入恢复至2019年元旦节假日同期的35.1% 。
——信心“强起来” 零售业景气指数止跌回升
在多项热度指数企稳回升 的同时 ,景气指数也在止跌回升 。中国零售业景气指数(CRPI) 是反映当期零售业经营预期变化情况 的综合指数,通过对中国零售业运营经理 的月度调查结果统计汇总、编制而成 。CRPI高于50%时,反映零售业总体较上月扩张;低于50%,则反映零售业总体较上月收缩。
中国商业联合会发布的1月CRPI为50.3%,较上月回升1.6个百分点 ,结束之前的跌势。中国商业联合会认为,今年1月 ,受国内疫情防控措施调整以及中央经济工作会议促消费政策影响 ,消费意愿得到释放 ,叠加元旦、春节假期消费较为集中 ,CRPI企稳回升 ,零售企业经营信心明显增强 。
国务院发展研究中心市场经济研究所副所长 、研究员刘涛接受《经济参考报》记者采访时表示 ,从需求端看 ,疫情防控措施优化后,人员流动和聚集增加 ,消费信心提振 ,此前受抑制的需求得以释放。从供给端看 ,各类商家不失时机地推出多样化 的促销活动 ,一些政府部门因势利导积极打造特色消费业态和场景 ,也刺激了消费 的增长 。他预计 ,今年消费市场相比去年将出现明显 的恢复性增长。
杨道玲表示 ,在经济下行压力和疫情反复冲击之下 ,居民消费信心和消费意愿修复仍然需要时间。下一步 ,应把恢复和扩大消费摆在优先位置,采取更加强有力措施 ,增强消费能力,改善消费条件,增加消费场景 ,着力消除制约居民消费 的不利因素,使消费潜力充分释放出来。(记者李佳鹏 张莫 梁倩 刘润芝)
(文图 :赵筱尘 巫邓炎)