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
消费市场实现“开门红”******
重点零售和餐饮企业春节假期销售额同比增长百分之六点八
消费市场实现“开门红”(经济新方位·大力提振市场信心)
1月31日,习近平总书记在中共中央政治局第二次集体学习时强调,建立和完善扩大居民消费的长效机制,使居民有稳定收入能消费、没有后顾之忧敢消费、消费环境优获得感强愿消费。
消费市场实现“开门红”。据商务部监测,全国重点零售和餐饮企业销售额与去年春节假期相比增长6.8%,促消费活动丰富多彩,年货等商品销售旺盛,休闲消费精彩纷呈,生活必需品货丰价稳。
当前,各地各部门采取强有力措施,增强消费能力,改善消费条件,创新消费场景,充分激发消费市场潜力。在多重利好下,消费市场有望加速回暖,成为经济主拉动力。
政策发力,增强消费意愿
恢复和扩大消费,激励政策发挥作用。春节假期,多地发放消费券,对餐饮消费的拉动作用明显。美团数据显示,浙江、广东等省份多个城市通过美团发放消费券后,春节假期其餐饮堂食消费同比增速均达到两位数。以杭州为例,在春节消费券发放期间,全市堂食的订单量同比增长71%,交易额同比增长80%。
近日,多个省份以召开会议或发布行动方案等形式部署工作,把恢复和扩大消费摆在优先位置:1月29日,上海召开发布会,提出将恢复和提振消费行动作为重点工作之一,从促进消费扩容升级、促进汽车家电等大宗消费、全面激活文旅市场、支持会展行业恢复重振等方面推出多项举措;1月28日,广东召开高质量发展大会,会上透露,今年全省社会消费品零售总额增长目标设定为6%;1月27日,辽宁印发通知,明确推动消费复苏回暖,提出多元化提供消费补贴、着力打造消费新场景、加大对县域商业和重点商贸流通市场主体支持力度、鼓励合理住房消费等举措……
“政策发力的重点,是要有针对性地破解扩大消费面临的一些制约。”中国社会科学评价研究院院长荆林波说,看需求侧,这几年受疫情影响,老百姓收入增长放缓、预期下降,不敢消费、不便消费,存钱避险倾向上升;看供给侧,市场主体的创新能力不能完全适应高质量发展要求,有效供给和人们个性化、多样化的消费需求还有一定差距。
“腰包鼓了,消费才有动力。”国务院发展研究中心市场经济研究所研究员陈丽芬建议,要多渠道增加城乡居民收入,特别是提高消费倾向高、但受疫情影响大的中低收入居民的消费能力。适当增加消费信贷。落实落细就业优先政策,支持发展吸纳就业能力强的产业和企业,及时有效缓解结构性物价上涨给困难群众带来的影响。
完善设施,改善消费条件
“智能服务更加普及,跟以前拿着地图找路线相比,自驾游可是方便多了。”春节假期,北京市朝阳区居民刘鑫选择了自驾旅游过大年,从北京出发一路开到陕西西安。查找出行攻略、选择路线导航、预订酒店和景区门票,都可以轻松地通过手机APP完成。
作为消费的重要组成部分,旅游市场在春节假期明显升温,大众文旅消费需求加速释放。经文化和旅游部数据中心测算,今年春节假期全国国内旅游出游3.08亿人次,同比增长23.1%,恢复至2019年同期的88.6%;实现国内旅游收入3758.43亿元,同比增长30%,恢复至2019年同期的73.1%。
消费条件改善进一步带动消费升级。春节旅游市场显示,随着旅游消费升级,人们更倾向于在目的地增加停留时间,进行深度旅游。去哪儿旅行的数据显示,平台国内酒店预订间夜量达到历史新高,其中连住3天以上的预订更创历史新高,平均入住时长同比增长3.6小时,相当于1/3的游客选择比去年多住一晚,带动了目的地城市的餐饮、交通、娱乐消费。“今年春节假期的预订情况比去年好很多,客人的入住周期都是3—5天。”途家民宿上海朴宿花园房东程先生说。
得益于不断出台的改善文旅消费条件的政策利好,长线旅游也在明显复苏。一家旅游出行平台发布的数据显示,春节假期半程境内长途游订单量同比增长超500%。高德地图数据显示,用户跨省长途自驾游的人均导航距离较去年同期上升17%。去哪儿旅行数据显示,旅客春节假期出行平均半径同比增长超五成,每名旅客出行距离相较去年平均增加400公里。
专家建议,应通过增加高质量产品和服务供给,不断提升国内供给质量水平,推动供需在更高水平上实现良性循环,使消费潜力充分释放出来。
创新供给,增加消费场景
“对于露营爱好者来说,预制菜挺方便的。”春节假期,广东深圳的高校教师李晓一家三口外出露营旅游,提前购买了不少预制菜。李晓说,作为餐饮市场上的一种新产品,烹饪和携带更加方便的预制菜,满足了家庭聚餐和露营野餐的需求。数据显示,春节假期,预制菜成为餐饮消费的热门品类,销量实现同比大幅增长。
当前,我国居民消费呈现多样化、多层次、多方面的特点。
文旅深度融合,市场加速回暖。今年春节假期,各地各部门紧跟文旅消费升级新趋势,提供文旅产品新供给,推出更多符合游客口味的优质产品和服务。美团发布的数据显示,春节假期新消费场景加速涌现,提灯夜游、雪橇冰车、非遗表演等新玩法走俏,美团上露营地相关的餐饮服务订单量同比增长272%。
线上线下互动,餐饮人气恢复。无论是大型餐饮企业、老牌酒店,还是时尚饭店、网红料理店,都发挥各自服务优势和特色,联合团购网站开展打折促销、限时抢购、返利抵现等活动。
模式产品出新,激发消费潜力。春节消费升级趋势明显,健康、时尚等成为消费者更加关注的元素。京东数据显示,主打健康概念的菜品热销。
商务部研究院电子商务研究所副研究员洪勇表示,应不断改善消费条件,更好地支持住房改善、新能源汽车、养老服务等消费。如因城施策支持刚性和改善性住房需求;继续实施免征车辆购置税政策,推动汽车消费由购买管理向使用管理转变;推动养老事业和养老产业协同发展,加快健全居家社区机构相协调、医养康养相结合的养老服务体系等。
中央经济工作会议提出,要把恢复和扩大消费摆在优先位置。商务部相关负责人表示,将认真贯彻落实中央经济工作会议精神,和相关部门一道积极采取措施,努力恢复和扩大消费,不断增强消费对经济发展的基础性作用。
(人民日报 记者 王 珂 原韬雄 白光迪 )
(文图:赵筱尘 巫邓炎)