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
【十年中国风】环球中国味,谁是TOP1?******
中新网北京10月7日电题:【十年中国风】环球中国味,谁是TOP1?
作者 刘越
这十年来,谁才是“中国味道”中的人气TOP1?
如果在网上这样发问,得到的答案必定五花八门又暗藏“刀光剑影”——
超越时空局限,中国味道“燃起来”
霎时间,川菜、粤菜、湘菜、鲁菜等各大菜系粉丝纷纷下场,煎饼果子、臭豆腐、驴打滚等地方小吃拥趸也不遑多让。可谓“一条大河波浪宽,两岸口味不一般”。
哈尔滨师大夜市,市民们现场享用美食。中新社记者 孙汉仑 摄泱泱中华地大物博,华夏儿女食不厌精。再加上这十年来,随着经济发展,人流物流通达,餐饮及相关行业稳步前行,中国味道在跨越时空限制后愈加异彩纷呈——
云南人能在武汉吃到正宗的东北杀猪菜,天津人围着延边烤肉喝着北京二锅头。中国互联网信息中心数据显示,截至2021年底,网上外卖用户规模超过5亿人。科技的进步让“十里不同风,百里不同俗”成为“足不出户,尽享天下美食”。
如果把问题换成“外国人最爱的中国味道”,答案又会如何?网友们大概率会犹豫又不失礼貌地反问:“呃……是不是饺子和烤鸭?”
那么,“中国味道”在海外的这十年,又究竟呈现出怎样的发展轨迹?
海外的“中国味道”是什么味?
和“华夏吃货”兼收并蓄的“中国胃”相比,老外们的口味着实有点让人难以捉摸。不过这十年来,越来越多的中国美食扬帆出海,让海外正宗的中国味道,也逐渐变得有“迹”可循。
中国餐饮文化对外输出由来已久且影响深远。以日本厚生劳动省近年来公布的资料为例,共有近6万家中华料理店遍布日本全国。不过海外有两个关于中餐的概念——“改良中餐”和“本味中餐”。前者结合本地口味,后者更加原汁原味。
加拿大蒙特利尔,在唐人街举行的亚洲美食集市吸引食客光顾。中新社记者 余瑞冬 摄在采访中,小新被狠狠科普了一波“洋中餐刺客”。“学校附近有一家点菜制的中餐馆,难吃得令人发指。”在意大利留学四年的声乐老师安德烈(化名)回忆:“印象中最难吃的一道菜是锅包肉,难以下咽,嚼起来像橡皮糖,味道跟中国完全不一样。”
曾任日本“麻辣联盟”中国支部总代表的何珂表示,中餐的改良有其客观原因。他介绍,川菜传入日本时,缺乏基础的四川调味料,只能寻求替代品,比如用日本的味噌代替甜面酱来炒回锅肉,味道自然不够正宗。
而近十年间,随着国际交往的密切和中华文化的影响力日彰,原汁原味的中餐也正在异军突起。其中,火锅表现亮眼,按照门店收入计算,2021年的国际中式餐饮市场中火锅占比11.1%,约289亿美元。此外,兰州拉面、酸菜鱼、广式早茶等美食纷纷扬帆出海,正宗中国味道席卷全球。
“中国味道”,何以在世界大放异彩?
在何珂看来,饮食文化的传递是循序渐进的。
“经过改良后,把更适应当地口味的菜品做出来,也更有利于中华料理的对外传播。”而十年一瞬弹指间,无论是改良还是原味,中国味道在海外都开辟出更广阔的赛道。弗若斯特沙利文的报告显示,2021年,国际市场上的中式餐饮数量已经超过60万家,市场规模高达2644亿美元。
日本街头中餐店。留学生小董供图“从前日本流行改良版的中餐,但从去年开始,日本兴起了一个潮流‘ガチ中華’,即追求本味的中国菜。”何珂以花椒举例,近年来,一些在日本开餐厅的当地人,每年会来成都收购青花椒带回国,他们很喜欢花椒的香味和麻味。
中国味道为何能在世界大放异彩?除了中餐本身的味觉魅力,经济发展推动综合国力增强,大批华人出海创业、留学、旅游,中餐消费群体日益增长;互联网上资讯发达,李子柒、厨师王刚等美食博主火遍全球,让外国食客渴望尝试更地道的中国味道;与此同时,中国文化的对外影响力不断提升,辐射到生活的方方面面。
海外中餐店。留学生路萱供图美食作家李作民认为,所有美食本质上都是一种文化现象,“中餐在美国或者在全球有多大影响,取决于中国文化对海外有多大的影响。”
谁才是海内外的“中国味道”人气TOP1?或许这个问题并没有统一的答案。中国味道不拘泥菜系,而在于百花齐放的美食格局;中国味道不限制地域,我们有“足不出户,吃遍天下美食”的科技硬实力;中国味道更是不必纠结“改良”或“本味”——在这两条赛道上,中国味道都正在日益香飘全球。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |