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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

【新闻随笔】春节广受关注，“中国风”带暖世界******

　　作者：董川(北京语言大学联合国研究中心兼职研究员)

　　中国农历新年是中华民族最隆重、最热闹、最喜庆的节日，承载着中华民族几千年的历史和文化传统。从非洲埃及到南美洲巴西，从纽约帝国大厦到悉尼歌剧院……刚刚过去的中国农历新年在世界各地掀起了“中国风”，世界各地的人们纷纷加入欢庆中国农历新年的行列，享受春节文化，表达对美好生活的期盼。

　　中国农历新年之所以引起世界广泛关注，首先要归结于中国经济发展和国际影响力的提升。据统计，2013至2021年，中国对世界经济增长的平均贡献率达到38.6%，超过G7国家贡献率的总和，是推动世界经济增长的第一动力。联合国近日发布的《2023年世界经济形势与展望》报告预测，受多重因素交汇影响，2023年世界经济增速将从2022年的约3%降至1.9%；但中国经济增长将会加速，预计达到4.8%，成为带动区域经济增长的龙头。

　　中国农历新年之所以引起世界广泛关注，离不开海外华侨华人的贡献。国家有需要时，华侨华人总是第一时间驰援。华侨华人对中国的贡献贯穿了从辛亥革命、抗日战争、解放战争、社会主义建设、改革开放，一直到中国特色社会主义新时代的全过程。海外华侨华人是中华文明和中国文化最重要、最直接的传播者和展示者。每逢中国农历新年之际，海外华侨华人都会举行巡游、展览、音乐会、庙会等形式多样的庆祝活动，向世界展示博大精深的中华传统文化。目前，中国农历新年相关民俗活动已走进全球近200个国家和地区，有约20个国家将春节列入该国整体或部分城市的法定节假日。如今中国农历新年已成为世界性的节日符号，成为各国人民了解和感知中国的一扇窗口。

　　中国农历新年备受世界关注是一件好事，有助于让世界各国人民更多了解中国文化，更加清晰地感知可信、可爱、可敬的中国形象。但是在庆祝过程中，也要注意以下几点：

　　一是要精心挑选和准备庆祝形式和内容。我们很高兴地看到中国书法、民乐、绘画、剪纸、武术、茶艺等优秀传统文化，通过中国农历新年呈现给世界各国人民。但我们也看到有的地方在庆祝活动中出现了一些封建迷信的内容，由此给海外观众带来的感官效果值得反思。

　　二是在庆祝活动中要更加注重内涵挖掘和文化诠释。中国传统节日如春节、清明节、端午节、中秋节等，是中国人民生活情感的共同表达，承载着中华民族共同的文化记忆，其中蕴含的天人合一、慎终追远等人文精神厚重绵长。除了在形式上展示，还需深入挖掘传统节日的文化内涵，向海外民众多渠道诠释中国传统节日厚重的历史感和文化价值。

　　三是加强文化的双向交流。既要大力弘扬农历新年等本民族节日文化，也要积极学习吸收其他民族和国家的节日文化，推动文明互鉴。文化交流是国家间交往的桥梁，只有双向互动、双向流通，才能实现各美其美，美人之美，美美与共，天下大同。

　　《光明日报》( 2023年01月31日 02版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）