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
重庆丰都县委书记张国忠:答好“乡村两问” 激发乡村振兴新动能******
中新网重庆2月3日电(王婷婷)重庆丰都县地处三峡库区腹地,总人口85万人,是特色旅游县、重点移民县,是成渝地区双城经济圈节点城市,成功创建国家首批对外开放县和全国优秀旅游城区、全国十佳生态休闲旅游城市、国家园林县城。
近年来,丰都落实“四个不摘”要求,持续巩固“两不愁三保障”成果,加快推进乡村振兴,建设宜居宜业、景美人和的美丽乡村。新春伊始,记者跟随由中国新闻社重庆分社、丰都县委统战部主办的“同心共绘乡村‘兴’风景——聚焦重庆统一战线助力乡村振兴”主题活动走进重庆丰都县,专访丰都县委书记张国忠,如何答好“乡村两问”,激发乡村振兴新动能。
坚持问题导向 大力培育“新农人”
根据2022年丰都县对人口流动摸底显示:过去10年丰都县每年约有1.5万人进城落户,其中近1万人去了县外,有26.5万人在外面打工,留守儿童较多;农村80%为“三留守”人员,在家的“一老一小”有心无力,在外的力不能及。“90后”“00后”基本不会种田,振兴乡村力量不足,未来发展后劲缺失是最大的难题。
“现在靠谁来振兴乡村?今后靠谁下田种地?”丰都县委书记张国忠表示,乡村振兴根本在于人才振兴,将坚持“三个导向”,即目标导向、问题导向、结果导向,答好“乡村两问”,把丰都建设成为丰都人民喜欢的样子。
“未来丰都的总体思路是:突出‘小巨人’抓工业,突出‘新农人’抓农业,突出‘年轻人’抓文旅,突出‘带头人’抓党建。”张国忠称,“新农人”很顽强,只要有一点生长条件就活下来,只要给一点帮助就活得好,相比于大型企业比较灵活,更容易克服自然风险、技术风险、社会风险,因此“新农人”将会成为乡村振兴的生力军。
图为丰都县三建乡夜力坪村种植油菜彰显梯田资源特色。 重庆丰都县乡村振兴局供图为解决谁来振兴乡村难题,丰都县开展“心回家、人回乡、力回引”服务,鼓励在外地的丰都商会动员有条件的务工人员返乡创业,为有意愿回乡的大学生提供帮助和支持。同时,通过建立产业互助会,以“新农人+村集体+农户”方式振兴乡村。在当地政府支持下,新农人侯俊、王合兴的农业项目已投资7000多万元,带动400多户村民就业增收。
“以前的‘新农人’是靠自己的感觉、经验和资源,凭借一腔热情和情怀,有很多信息不对称,经验和资源缺乏。成立新农人互助会以后,把大家集聚起来,推动资源共享、信息互通,实现抱团发展。”张国忠说。
张国忠表示,要把培育“新农人”作为推动乡村产业发展的重要抓手,实施“新农人”培育提升行动,筹建“新农人”专项资金,打造“新农人”会客厅,组建“新农人”服务团,建设“新农人”学校,不断完善“新农人+村集体+农户”乡村产业发展机制。
目前,丰都县727户“新农人”扎根乡村,组建起新型农业经济组织310个、联结农户2.2万户7.8万人,他们带去新技术、新模式、新理念,重新擦亮了“农二代、果二代、养二代”的身份标识,激发出了乡村发展的巨大潜力。
坚持“农民主体” 推动乡村两大目标建设
“丰都确定了乡村建设的两大目标:让农村基本具备现代生活条件,让村庄成为农民喜欢的样子。”张国忠说,在这一过程中,丰都没有采取“大包大揽”的方式,而是坚持“农民主体”,充分征求农民意见,尊重农民意愿,动员群众参与,把广大农民积极性激发出来,自己动手建设自己的家园。比如,在实施现代生活条件改善的项目建设中,完善自下而上的项目申报机制,通过村民代表大会、“一事一议”等,由农民提出项目需求,确保政府建的是农民想要的;通过以工代赈、投工投劳等,让农民参与项目建设,避免“干部干、群众看”。
“乡村振兴包含乡村发展、乡村建设、乡村治理三个方面。”张国忠称,乡村治理其本身是乡土社会的治理,而家庭是社会的最小细胞,是解决所有社会问题的最后兜底单元,为此丰都县提出了“党建为魂、家庭为根、组织为本”的理念。
“家庭为根”如何体现、怎么去做,是个难题。“我们认为,基于家庭的传统文化是最本质、最恒久的力量。我们在分析丰都社会文化时发现,孝善文化是丰都传统文化当中的精髓。把孝善文化作为丰都基层社会每个人、每个家庭的共同价值理念传承下去,是解决目前丰都家庭建设问题的根本举措。”张国忠说,丰都县有26.5万人在外面打工,“一老一小”问题成为解决家庭建设问题、推动乡村治理的一个突破口、一个切入点。
如何解决?丰都县以会促会、组织家长、选好会长。在农村发展农民工工会,目前已经发展了28个农民工工会组织,有1.7万名农民工工会会员。通过这部分人把家长组织起来,在充分尊重农民意愿的情况下,引导他们自愿组建家庭教育互助会,选好会长,选好“轮值家长”,真正让家庭互相帮助。
建“大家”为小家、伸大手牵小手。在城市划小网格、划小自治单元,在农村建村级大院、乡村书院,建好“大家”带小家。同时,伸大手牵小手,家里的人帮在外打拼的人,你在外面安心打工,我在家里给你看孩子。
张国忠表示,乡村治理的丰都做法,是把家庭教育互助会这个点放大,有效地把乡村、家庭、农民组织起来,推进乡村建设。目前,丰都各乡镇已建立家庭教育互助会41个,覆盖2058个家庭2432名留守儿童,2022年暑期儿童溺水事故“零”发生,很多孩子得到了实实在在的帮助,在外打拼的人员也能安心工作。
“丰都是传统农业县,建设现代化的美丽丰都乡村振兴是重中之重。”张国忠说,丰都将围绕答好“乡村两问”,全力抓好乡村发展、乡村建设、乡村治理,加快建设宜居宜业和美乡村,真正将丰都建设为丰都人民喜欢的样子。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |