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
新能源车喜提春节档:降价车型热销,节后有望迎入门级购车潮******
澎湃新闻记者 吴遇利
在降价促销措施的拉动下,多家新能源车门店迎来了火爆的“春节档”。
1月27日,澎湃新闻记者走访了位于上海的特斯拉、小鹏、蔚来、理想等新能源车门店发现,各家门店人气普遍高于春节假期之前,多名销售人员都表示,品牌的相关降价促销措施明显拉动了客流。
“实在是接待不过来,一天比一天人多。”一位特斯拉门店销售人员对澎湃新闻记者表示,春节假期客流量与日俱增,平日里最多仅需提前一天预约的试驾目前则需要提前两到三天预约。
1月6日,特斯拉在中国开启大幅降价,降幅从6%至13.5%不等,Model 3起售价22.99万元,Model Y起售价25.99万元,创下历史最低价格。其中,降幅最大的车型为Model Y长续航版,降幅高达4.8万元。
前述特斯拉销售人员表示,日前的降价吸引了大批顾客前来看车,“目前没有任何优惠促销了,来看车的顾客有不少都是看中了这次的降价,春节期间明显又多了一批家庭用户。”
与特斯拉一样开启了大幅降价的还有小鹏汽车。1月17日,小鹏汽车宣布对小鹏G3i、P5、P7进行降价,降幅从2万元-3.6万元不等。
虽不如特斯拉门店那样比肩接踵,小鹏汽车门店客流也明显高于春节之前。有销售人员对澎湃新闻记者介绍,除三款车型直接降价之外,小鹏G9也推出了5000元的现金减免优惠。他表示,春节期间,受降价拉动“销量都还不错”,尤其是小鹏G3i和小鹏P5两款车型受到不少消费者的青睐。
虽然蔚来并没有降价,但前来看车的顾客依旧源源不断。蔚来销售人员告诉澎湃新闻记者,新能源车国家补贴已经在去年底结束,但蔚来自掏腰包将其延续至了2023年1月31日,相当于优惠1.1万元。同时他还介绍,蔚来汽车符合上海市嘉定区相关新能源车补贴政策,符合条件的消费者可以额外获得嘉定区的2万元补贴。
不同于上述几个纯电动汽车品牌,理想汽车目前推出的车型均为增程式车型,自2023年起已经无法获得上海市新能源汽车牌照。有门店销售人员对澎湃新闻记者表示,春节期间“拖家带口”前来看车的顾客明显增多,不过他也坦承,因牌照问题还“需要考虑”的顾客确实不在少数,“我们主要是家庭用车的增换购,很多顾客其实已经是有蓝牌的,有没有绿牌不是什么问题。”
乘联会数据显示,1月1日-15日,全国新能源乘用车市场零售18.4万辆,较上月同期下降了33%。乘联会认为,1月上半月车市表现一般主要是由于前期政策透支,随着防疫政策放开后居民出行趋于正常、消费者信心恢复、特斯拉等车企降价等,春节之后,车市会有一波入门级消费者的购车潮,而2月份将会成为春节后的真正市场启动期,同时也将是疫情三年结束后的市场启动期。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)