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
乡村少年成为著名作家的背后:写作是一种补偿行为******
中新网北京1月29日电(记者 上官云)“无论是形式还是意蕴,我都希望做一些尝试,为读者提供点新的叙事特质。”著名作家徐则臣如此评价小说《虞公山》。就在前段时间,他凭借这部作品获得了获得第七届郁达夫小说奖。
小时候,他生活在苏北农村,放牛是日常生活的组成部分,大学时开始梦想成为一名作家。开始写作后,相继拿下鲁迅文学奖、茅盾文学将等多个重要奖项。
对他而言,文学这条路,一度走得艰难而又漫长。
从童年到现在,热气腾腾的生活体验给徐则臣带来了极大的写作灵感,也促使他塑造出很多与现实联系紧密的小说人物。对他来说,写作是一种补偿行为,也是一种本能。
作家徐则臣。受访者供图放牛娃的夏天
徐则臣出生于苏北农村,小时候是个地地道道的“放牛娃”。
每逢暑假,放牛几乎是他雷打不动的工作。乡村的夏天很宁静,但中午时气温很高,徐则臣会先找个树荫眯一会儿,等到下午两三点就出去放牛。
他往往会随手拿上两个蛇皮袋,趁着牛吃草的功夫顺便割草。牛吃饱,草割好,便骑在牛背上晃晃悠悠往家走。那两袋子青草,就是牛第二天上午的口粮。
听起来似乎有些枯燥,但对他而言,却是一段难得的放松时光。
初中一年级,徐则臣开始了寄宿读书的生活。学业、离家……种种压力交织,高中他有段时间失眠得厉害,又无处倾诉,便把强烈的孤独感写进日记,慢慢攒下厚厚的一大摞。
这成为他写作的萌芽,大学时代,“当作家”成为他的梦想。大学毕业后,徐则臣成为一名老师,渐渐觉得有些内容教得很吃力,“本科生去教本科,哪怕读了再多的书,我始终感觉自己缺乏积累”。
他决定继续深造。2002年,徐则臣成功考研“上岸”,迈入了北京大学的校园,人生轨迹也就此改变。
向往去远方
在徐则臣的写作生涯中,“读研”是很关键的一环。
作家徐则臣。受访者供图研究生毕业后,徐则臣应聘到一家杂志社,成为一名编辑。彼时,户口和编制都尚未解决,他拿很低的临时工资,扣掉租房费用后所剩无几,日子过得相当拮据。
安排好生活必须的花销后,他将剩下的钱大部分拿来买书,有时候实在喜欢一本书又没钱买,他就两个书店来回跑,同一本书,每个书店多跑几次就能看完。
几乎与此同时,他的写作渐入佳境。在读研期间,他就曾获得“春天文学奖”,工作后,稿费也是补贴生活的一个重要来源。
2014年,徐则臣凭借长篇小说《耶路撒冷》获老舍文学奖长篇小说奖,接着,《如果大雪封门》获得了鲁迅文学奖短篇小说奖。
2019年,第十届茅盾文学奖获奖名单揭晓,他凭借长篇小说《北上》,榜上有名。前段时间,第七届郁达夫小说奖揭晓,徐则臣的《虞公山》获短篇小说首奖。
他曾写过很多的文学主题,小火车、飞机、河流……徐则臣说,这些几乎都源于自己这个乡村孩子对远方的向往,“我始终对这个世界的辽阔充满了想象”。
关于《北漂往事》
在徐则臣的作品中,《北漂往事》则是近年来比较重要的一本集子。
刚到北京读书时,大城市特有的忙碌与繁华令徐则臣多少有些不适应,因为囊中羞涩,也很少外出游玩,活动范围大多在北京西郊,周边的小市场、书店是他最熟悉的场域。
聊天成为他快速了解周围环境的渠道。慢慢地,徐则臣认识了一批“漂”在北京的朋友,卖盗版碟的小贩、追寻梦想的文艺青年……逐渐成为他生活圈里的一部分。
《北漂往事》。出版方供图“那些年走在大街上,看着车水马龙,会有一种很强烈的陌生感。”徐则臣说,反而是透过这些朋友的生活,他看到了一种精神上的踏实和笃定。
在这里待久了,他和身边满怀善意的朋友建立良好的人际关系,“这种感情慢慢会弥合一些‘异乡人’心中的裂缝,给冰冷坚硬的东西赋予一种温情,赋予你可以接受的色彩”。
热气腾腾的生活给徐则臣带来了极大的写作灵感。2022年,《北漂往事》结集出版。他将之视为当年北漂生活的一种回顾,“对曾有过的纠结,都已经释然。”
写作是一种补偿行为
生活和工作的格局基本落定之后,徐则臣偶尔还是会想起童年、苏北乡村,以及追求文学梦想的历程。
“我小时候很喜欢吃芹菜炒肉丝,但很少能吃到,家里一年到头就吃菜园子里长的那些蔬菜。”这种记忆深深根植于内心,徐则臣一度特别喜欢看“吃播”,仿佛是对童年经历的一种补偿。
作家徐则臣。受访者供图写作也同样是一种补偿行为。他小时候向往远方,所以后来所写的小说中,很多内容都与此相关,比如那些在运河上跑船的人,经常从外面带回一些故事、好吃的好玩的。
“我现在看书读报必拿一支笔,准备随时挑错字;走在路上看到行人、景致,也会很自然地从作家的视角出发,去思考。”于徐则臣而言,读书写作已经变成了一种本能。
眼下他手头正在写的小说,可以分成两个系列。其中一个系列风格神似侦探小说,比如《虞公山》,背景是大运河;另一个系列则由故事背景在国外的短篇小说组成。
“无论是形式还是意蕴,我都希望做一些尝试,为读者提供点新的叙事特质。”在《虞公山》中,徐则臣引入“三言二拍”和聊斋的写作风格来表达当下的主题,尝试传统与现代的融合。
他希望,未来自己的作品能更贴近生活、更自然流畅,“就是以自然本色的语言,去呈现给读者鲜活、可感且真实的生活”。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |