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
件件有着落 事事有回音——湖南检察机关加强代表委员联络工作综述******
“我要为你们点赞!这几年,我多次受邀参加你们组织的各类活动,见证了检察机关深化司法民主建设、推进全过程人民民主的责任与担当,也感受到检察机关接受监督的诚心。”近日,湖南省第十三届人大代表熊水俊对省检察院主动接受人大监督给予高度肯定。
近年来,湖南检察机关主动接受人大监督和政协民主监督,加强代表委员联络工作,带着责任和感情办好每一条代表建议、委员提案,让建议、提案件件有着落,事事有回音。
金杯银杯不如群众的口碑
12处陈年垃圾堆积被清理,16处排水系统淤堵破损被整改……去年,湘乡市高速公路附近居民10余年的头疼问题得以解决。
原来,沪昆高速通车以来,给当地百姓带来方便的同时,也因排水沟堵塞、垃圾处置不当、涵洞破损等原因,导致高速公路周边村民水塘遭污染、村民农田被垃圾侵占,当地群众意见较大。
省十三届人大代表熊水俊了解情况后,于2022年省两会期间向大会提交了《关于整治高速公路附属设施遗弃以及排水边沟堵塞问题的建议》。
面对人大代表和人民群众的关切和期待,湖南检察机关郑重承诺:“检察机关将开展公益诉讼检察,推动群众急难愁盼问题的解决,绝不能让群众的期待落空。”
此后,湘潭市检察机关通过与人大的联动,在全市范围内部署开展高速公路周边整治公益诉讼专项监督活动,推动问题很快得到解决,得到了人大代表和群众的一致称赞。
据了解,2018年以来,省检察院共办理代表建议83件、委员提案18件,内容涵盖服务经济社会高质量发展、服务和保障民生建设、未成年人综合司法保护、建设过硬检察队伍、加强基层检察院建设等方面,所有代表建议和委员提案均按期办结,建议提案办理工作得到省人大常委会、省政协和代表委员的充分肯定。
带着责任和感情办好每一条建议、提案
2022年11月22日,省十三届人大常委会第三十四次会议分组审议《湖南省检察院关于省十三届人大五次会议以来代表建议、批评和意见办理情况的报告》,对全省检察机关主动接受人大及其常委会监督、确保检察权始终在阳光下行使、持续提升司法公信力给予了高度评价。
“省检察院把代表委员联络工作纳入党组重要议事日程,要求全省检察机关带着责任和感情办好每一条监督意见,推动湖南检察工作干在实处、走在前列。”省检察院办公室(新闻办)主任匡广问介绍,每一件代表建议和委员提案都逐件定责任领导、定责任部门、定责任人、定办理时限,实行“一月一调度、一季一检查、半年一公布”,及时准确掌握代表建议和委员提案办理工作进度。
此外,省检察院依托现代信息化技术创新代表委员联络途径和联络方式,2021年在“湖南检察”官微互动子菜单建立“联络之窗”,设置“活动剪影”“检务信息”“我的印迹”“建言献策”4个模块,与人大代表、政协委员建立“掌上联络平台”,实现“一键通话交流”。
截至目前,该平台共有900余名人大代表、政协委员关注,联络人大代表、政协委员1300余人次,答复人大代表、政协委员意见建议630余份,发布检察信息3万余条。
公开是公正的基石。全省检察机关还常态化开展“检察开放日”活动,2018年以来共邀请社会各界走进检察、监督检察3.9万余人次,邀请人大代表、政协委员参加视察调研、执法检查、案件评查、听庭评议、公开听证等活动3.3万余人次。(李国平 刘长军)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)