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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

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【新时代新征程新伟业】辽宁抚顺雷锋学院:把雷锋精神代代传承下去******

  中新网沈阳12月27日电 题:辽宁抚顺雷锋学院:把雷锋精神代代传承下去

  作者 李晛 韩宏

  六十年,一个甲子岁月;六十年,一种精神坚守。

  1962年8月15日,因为一次意外,雷锋在辽宁省抚顺市望花区军营驻地因公殉职,生命永远定格在了22岁的芳华。

  对一个人的怀念,莫过于在他走后,还有无数人在讲述着他的故事,诵读着他的文字,做着与他一样的事。

  辽宁省抚顺市拥有全国最集中、最丰富的雷锋文化资源,这里是雷锋精神的发祥地、全国学雷锋活动的策源地、全国学雷锋纪念地。如今,走进位于抚顺市的雷锋学院,雷锋元素、雷锋文化符号无处不在,浓浓的雷锋文化氛围,让人如沐春风。一张张黑白老照片,再现了雷锋那只有22年的生命历程,更清晰地呈现出他在辽宁留下的工作足迹。

  雷锋学院建院以来突出党的理论教育和党性教育,大力开展理想信念宗旨、党章党规党纪党史、优良传统作风等教育培训,教育引导广大党员干部和人民群众牢记初心使命、坚定理想信念、赓续红色血脉。学院定位为全国党性教育基地、社会主义核心价值观教育实践基地、学雷锋研学实践教育基地。2022年,雷锋学院被中组部列入省级党性教育干部学院目录,成为辽宁省唯一一家独立办学的党性教育干部学院(全国共72家)。截至目前,雷锋学院共举办培训班次940余个,培训人数5.9万余人。

雷锋学院2022华晨宝马基层党务工作者培训班开班仪式。 雷锋学院供图雷锋学院2022华晨宝马基层党务工作者培训班开班仪式。 雷锋学院供图

  雷锋在日记中曾写道:“人的生命是有限的,可是,为人民服务是无限的,我要把有限的生命,投入到无限的为人民服务之中去。”雷锋用一件件平凡的小事成就了不平凡的人生,用矢志不渝的坚守筑起了中华民族的道德坐标。如今,在雷锋学院有这样一群人,他们赓续雷锋精神血脉,用无私奉献扛起了守护群众健康的使命担当。

  “您好!师傅,请出示您的核酸检测单和行程码。”“这位司机同志,麻烦您配合出示健康码、行程卡和48小时核酸检测阴性证明”......2022年初,在抚顺市新冠肺炎疫情防控期间,雷锋学院派出多名教职工,下沉到东洲、章党卡点投身疫情防控一线志愿服务。他们中有快退休的老党员、襁褓中婴儿的爸爸、退伍转业军人、新入职的“98后”……交通卡点作为“外防输入”第一道防线,工作任务重、难度大、困难多,设卡值守期间,学院志愿者们每天持续奋战超11个小时,牢牢坚守在疫情防控第一线。

  “想到我的点滴心意能够救死扶伤就感到献血这件事意义重大,今后我会继续参加无偿献血活动,传承和发扬雷锋精神。”与抗击新冠肺炎疫情一样,在雷锋学院献血活动现场洋溢着温暖,全体教职工依次有序填表登记、血压测量、抽血化验、排队献血,秩序井然,有条不紊。参与献血的志愿者撸起袖子、伸出手臂,一汩汩寄托着爱的鲜血从他们体内传输到贮血袋,凝聚起了守护生命的强大力量。

  “雷锋叔叔”,是几代中国少年儿童心中最温暖的偶像。雷锋学院特聘访谈嘉宾孙桂琴曾被雷锋辅导过,一张和“雷锋叔叔”的合影温暖了孙桂琴的一生。1960年,雷锋到抚顺市望花区建设街小学(现雷锋小学)和学生们一起读书、合影,并对学生孙桂琴说:“以后上学要系好红领巾,要爱护红领巾,因为那是国旗的一角。”从此,孙桂琴一路追随着雷锋的精神,她用半个多世纪的时间,几乎踏遍了祖国每一个角落,向人们讲述雷锋事迹。

  “如果你是一滴水,你是否滋润了一寸土地?如果你是一线阳光,你是否照亮了一分黑暗?”在六十年后的今天,我们再次细细咀嚼着雷锋写下的日记时,仍能感受到雷锋心中洋溢的深情,催人奋进。

雷锋学院新疆青少年工作者素质提升培训班。 雷锋学院供图雷锋学院新疆青少年工作者素质提升培训班。 雷锋学院供图

  据介绍,为引导更多人弘扬革命传统、传承红色基因,从中汲取信仰、信念、信心、智慧和力量。雷锋学院创新探索党史学习教育新模式、新路径、新方法,紧密围绕党史学习教育聘请多位省内外知名专家讲授精品专题课。学院用心用情用力打造出音乐党课、故事党课、大型情景党史课等多个精品课程,采用舞台剧演出、歌曲、讲授与多媒体结合的方式开展沉浸式教学。目前,雷锋学院已打造现场教学基地50余个,通过发放学员留言卡、拨打回访电话等形式对学院课程、服务保障进行评价,满意度达到99.4%。(完)

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