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
展现中共“全球观”和“世界意识” 全人类共同价值写入党章******
(中共二十大·观察)展现中共“全球观”和“世界意识” 全人类共同价值写入党章
中新社北京10月22日电 题:展现中共“全球观”和“世界意识” 全人类共同价值写入党章
作者 张蔚然 李京泽 谢雁冰
中共二十大把弘扬和平、发展、公平、正义、民主、自由的全人类共同价值,推动建设持久和平、普遍安全、共同繁荣、开放包容、清洁美丽的世界等内容写入党章。
“迈上新征程,党把全人类共同价值写入党章,这在中共历史上是没有过的,亮明了党在推进中国式现代化进程中对于如何处理中国与世界人民关系的积极态度,体现了中共的‘全球观’和‘世界意识’。”中共中央党校(国家行政学院)教授竹立家对中新社记者说。
中共中央党校(国家行政学院)教授张希贤表示,面向世界,二十大党章展现了一个有意愿为全球共同发展注入更多和平合作力量的全球政党形象。
10月22日,中国共产党第二十次全国代表大会闭幕会在北京人民大会堂举行。 中新社记者 盛佳鹏 摄10月22日闭幕的中共二十大通过了关于《中国共产党章程(修正案)》的决议。作为管党治党建党的“根本大法”,二十大党章成为新征程上全党行动的根本遵循。
这是中共党代会第18次修改党章。回顾历史,党代会根据党的理论创新和实践发展需要对党章进行修改,是中国共产党的一个惯例。
“二十大通过的新党章是第二个百年征程中国共产党加强自身建设的新起点,决定着中国共产党第二个百年的发展道路、发展内涵、发展格局和发展方向。因此,具有奠基性和决定未来发展前程的重大历史意义。”张希贤说。
修改后的党章有“与时俱进”的鲜明特点。继中共十九大把习近平新时代中国特色社会主义思想确立为党必须长期坚持的指导思想并写入党章后,中共二十大决定把党的十九大以来习近平新时代中国特色社会主义思想新发展写入党章,以更好反映以习近平同志为核心的党中央推进党的理论创新、实践创新、制度创新成果。
“在党章中写入习近平新时代中国特色社会主义思想新发展,旨在用创新的理论武装全党,更好地面向未来。”张希贤说。
中共中央党校(国家行政学院)教授戴焰军指出,习近平新时代中国特色社会主义思想本身就是一个不断发展的学说,把发展新成果写进党章,是中国共产党在理论上、指导思想上与时俱进的体现。
中共二十大鲜明强调“两个确立”的决定性意义。竹立家指出,“两个确立”是中国特色社会主义进入新时代的历史条件下形成的最重要政治成果,全党必须深刻认识到“两个确立”的决定性意义,在实践中始终予以坚持。
资料图:人民大会堂前红旗飘飘。二十大提出以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴,并将此确定为新时代新征程党的中心任务,大会不仅将之写入党章,也把与共同富裕、新发展理念、“双循环”、高质量发展等有关的内容写入了党章。外界注意到这些内容都涉及对国内外形势的科学判断和战略部署。
戴焰军指出,上述内容相对来说都具有稳定性和长期性,将其写入党章,可以保证党在长时期内有明确且一以贯之的目标,动员全党要为之行动,且确保行动的政策具有连续性。
大会同意把党是最高政治领导力量,坚持和加强党的全面领导等内容写入党章,同意把党的初心使命、党的百年奋斗重大成就和历史经验的内容写入党章,同意把发扬斗争精神、增强斗争本领等内容写入党章。新党章还反映了十九大以来党的建设成功经验,包括弘扬伟大建党精神等。
在戴焰军看来,把涉及党的执政地位和自身建设的内容写入党章,成为全党的共同意志和行动遵循,对于锻造更坚强有力的中国共产党有重要意义。
“中国发展进入战略机遇和风险挑战并存、不确定难预料因素增多的时期,各种‘黑天鹅’‘灰犀牛’事件随时可能发生。无论是研判风险挑战,还是克服前进障碍实现发展目标,都需要吸收建党百年来的重要经验,坚持和加强党的全面领导,增强斗争本领。”竹立家说。
对于全党下一步发展的突出任务,修改后的党章予以强调。尤为值得注意的是,大会把全面准确、坚定不移贯彻“一个国家、两种制度”的方针,坚决反对和遏制“台独”写入了党章。
“党把完成祖国统一大业作为历史重任,为此进行了不懈努力。中国迈向建设社会主义现代化强国目标,国家统一是其中关键。”竹立家指出,中共将贯彻“一国两制”方针、处理对台关系等作为重要任务体现在党章之中,对于凝聚海内外中华儿女共同意志,促进祖国统一有着重要意义。(完)