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
宋词和宋代词人,真的很有趣!******
中新网北京10月14日电(记者上官云)《清平乐》《梦华录》……近年来,随着上述影视剧的热播,宋代的习俗、风土人情等成为人们关注的热门话题。
宋代的衣食住行是怎样的?中央民族大学文学院副教授、《宋词里藏着故事(二)》作者之一黄鸣认为,很多宋词中记录了宋代生活的片段,也反映出了作者的性情。
就像苏轼,性格中既有儒家那种传统的责任感以及刚直的品性,为人又乐观豁达,是中国古代儒释道三家贯通的代表性人物。他懂生活、热爱生活,还发明了赫赫有名的“东坡肉”,流传至今。
图片来源:中国新闻网 制图:张舰元淡泊名利的林逋
“疏影横斜水清浅,暗香浮动月黄昏。”这首脍炙人口的《山园小梅》,作者就是宋代词人林逋,“梅妻鹤子”的典故也与他有关。
“宋代初年,林逋生于吴越之地,从中年起就隐居在杭州西湖边的孤山中,二十年不入城市。”黄鸣说,林逋将整个人生都寄寓在了青山之中,真正拥有一种淡泊名利的个性。
多年来,林逋一直不仕不娶,终生只爱两件事:一是种梅花,一是养鹤。“世人送了个一个雅号‘梅妻鹤子’,他做了一辈子的单身隐士。”黄鸣解释。
林逋对梅花的推崇,也可以让人们看出这位隐士人品的高洁。《山园小梅》不过寥寥数语,形神兼备地写出了梅花的丰姿,堪称咏梅绝唱。
“宋仁宗曾征召林逋入朝为官,但他固执的拒绝了一切头衔,宋仁宗只好惋惜作罢。在我看来,林逋的隐居是真隐。”黄鸣说。
苏轼性格中的豁达与责任感
说到宋代词人,必定会提到苏轼。黄鸣认为,苏轼性格中既有儒家那种传统的责任感以及刚直的品性,为人又乐观豁达,是中国古代儒释道三家贯通的代表性人物。
比如,苏轼被贬到南方,岭南有瘴气,但他在给参寥子的信中说“北方何尝不病”,黄鸣认为,这说明了苏轼的豁达,“他还写道,‘参寥闻此一笑,当不复忧我也’,很想得开。”
黄鸣觉得,今天我们仍然可以从苏轼的为人、著作中得到启示。比如现代社会生活节奏快,压力大,很多人心理上会出现难以调适的紧迫感,但苏轼恰恰就是最会调理心情的那个人。
“他很善于给自己减压。被贬到黄州时,有一次苏轼和朋友去沙湖游玩,看到一条小溪,水往西流,他很快心有感悟,写了一首著名的词。”黄鸣说。
图片来源:中国新闻网 制图:张舰元这首词中提到,“谁道人生无再少,君看流水尚能西,休将白发唱黄鸡。”黄鸣说,在苏轼看来,就算我们年纪大一点,也不必因为一时的挫折放弃希望。
黄鸣还讲了另外一个故事。苏轼住在惠州嘉佑寺时,曾在松风亭附近散步。他想去看看这个亭子,但距离尚远,自己又走得很累。是一口气走到松风亭再休息,还是原地休息后再走?纠结之后,他想通了:想歇随时就可以歇,何必执着于去松风亭再休息呢?
“生活中,我们往往觉得要不达目标誓不罢休。但苏轼给我们一种启发,随时都可以休息,这是为了更好地实现目标。由此可以看出,苏轼对生活真意理解得非常深刻。”他说。
一位热爱生活的词人
其实,苏轼本身就是一个很有趣的人。在网络时代,与他有关的话题也时不时登上热搜。
“少年时代,苏轼读书相当勤奋。”黄鸣说。现在有的家长会因为孩子淘气、不听话而头疼,苏轼、苏辙小时候也有类似的情况,苏轼的母亲程夫人却很好地解决了这个问题。
程夫人采用的是言传身教法:她经常叮嘱家中的小孩与仆人,不要捕杀鸟雀。长此以往,苏家宅院里的鸟雀都不怕人,将巢筑在花木的低枝上,珍贵的桐花凤鸟也成群结队而来。
她也极有原则,家中仆人在租来的宅子内偶然挖出两个大罐子,想要打开,程夫人连忙制止,并令仆人原地埋藏。这些事情春风化雨般地被年幼的苏轼看到,终身铭记。
“在历史上,苏轼确实有点‘大嘴巴’,得罪的人很多,这也是他后来被贬时,那么多人落井下石的原因之一。”然而黄鸣认为,这也证明了苏轼是个敢言敢说、有原则的人。
总体来说,苏轼懂生活、热爱生活,在黄州时没什么钱,就去买便宜的猪肉,顺便发明了一种烹饪方法,就是赫赫有名的“东坡肉”,流传至今。
宋词中的衣食住行
实际上,很多宋词作品往往是作者真性情的自然流露,也展示出他们最贴近生活的一面,默默地记录了宋代生活的许多片段。
“宋词里藏着故事”系列。图片来源:出版社供图“唐宋女子喜欢穿大袖衫子,宋代理学兴起,风气相对保守一点,女子一般会在这种衫子里加一层夹衫。”黄鸣说,李清照写过一首《蝶恋花》,其中便提到“乍试夹衫金缕缝”。
黄鸣介绍,再比如说,女性爱美,喜欢留指甲、染指甲,这在古代也是一种装饰风俗。著名的“守宫”,就是一种染指甲的染料。南宋词人刘克庄有一首咏海棠的词,就提到“滴尽守宫难可染”。此外,凤仙花也可以用来染指甲,在宋词中也有反映。
“像发髻样式、簪钗、步摇,以及脂粉、戒指、玉佩等等,这些在宋词中都有反映,可以说,宋词中所记载的事物,就是当时人们生活的一部大百科全书。”黄鸣称。
在今天,读宋词、了解宋代词人的故事有什么意义?在《宋词里藏着故事(二)》中,黄鸣写道,“这一个个历经千百年而历久弥新的词人形象,能启发我们的文思,壮大我们的胸怀,开阔我们的眼界——原来这人世间,还曾有这么一些有趣的灵魂存在过。”
“古人和我们的生活相差较大,但很多情感是共通的,当你通过他们的作品,看到各种各样的人生,就有可能忽然被某种似曾相识的情感击中内心,也能得到一些启发。”黄鸣称。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |