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
打破多项纪录!我国汽车产销总量14年稳居全球第一******
中新网1月12日电(中新财经 葛成) “面对需求收缩、供给冲击、预期转弱三重压力,汽车行业克服了诸多不利因素冲击。全年汽车产销稳中有增,主要经济指标持续向好,展现出强大的发展韧性,为稳定工业经济增长起到重要作用。”中国汽车工业协会副秘书长陈士华12日在月度信息发布会上表示。
陈士华认为,随着相关配套政策措施的实施,将会进一步激发市场主体和消费活力,加之芯片供应短缺等问题有望得到较大缓解。2023年汽车市场将继续呈现稳中向好发展态势,呈现3%左右增长。
1月12日,中汽协副秘书长陈士华在月度信息发布会上公布2022年中国汽车产销相关数据。 中汽协供图汽车产销总量14年稳居全球第一
中汽协数据显示,2022年,中国汽车产销分别完成2702.1万辆和2686.4万辆,同比分别增长3.4%和2.1%。与2021年相比,产量增速持平,销量增速下降1.7个百分点。我国汽车产销总量已经连续14年稳居全球第一。
陈士华表示,2022年,尽管受疫情散发频发、芯片结构性短缺、动力电池原材料价格高位运行、局部地缘政治冲突等诸多不利因素冲击,但在购置税减半等一系列稳增长、促消费政策的有效拉动下,在全行业企业共同努力下,中国汽车市场在逆境下整体复苏向好,实现正增长,展现出强大的发展韧性。
数据来源:中国汽车工业协会。新能源汽车再破纪录!持续爆发式增长
当下,我国新能源汽车逐步进入全面市场化拓展期,迎来新的发展和增长阶段。
中汽协数据显示,2022年,新能源汽车持续爆发式增长,再度打破之前产销纪录。当年产销分别完成705.8万辆和688.7万辆,同比分别增长96.9%和93.4%,市场占有率达到25.6%,高于上年12.1个百分点。
其中,纯电动汽车销量536.5万辆,同比增长81.6%;插电式混动汽车销量151.8万辆,同比增长1.5倍。
陈士华认为,在政策和市场的双重作用下,我国新能源汽车近两年来高速发展,连续8年位居全球第一。2022年,受疫情影响较大的4月份同比增速仍超四成,随后也快速恢复至高位。
数据来源:中国汽车工业协会。乘用车市场连续八年超2000万辆
在国内强大的消费市场促进下,我国乘用车市场已经连续八年超过2000万辆。陈士华表示,乘用车市场正呈现“传统燃油车高端化、新能源车全面化”的发展特征。
中汽协数据显示,2022年,乘用车产销分别完成2383.6万辆和2356.3万辆,同比分别增长11.2%和9.5%,增幅高于行业均超过7个百分点。
陈士华表示,2022年,虽受到芯片短缺和疫情蔓延等因素的影响,但得益于购置税优惠和新能源快速增长,国内乘用车市场销量呈“U型反转,涨幅明显”特点。自2020年以来,实现连续正增长。
资料图:广州港集团商品汽车出口。 广州港集团供图汽车出口创新纪录!突破300万辆
继2021年中国汽车出口全年总量突破200万辆后,2022年,中国汽车出口保持连续增长势头,再度创造新纪录。
中汽协数据显示,2022年中国汽车出口突破300万辆,达到311.1万辆,同比增长54.4%,有效拉动行业整体增长。
分车型看,乘用车出口252.9万辆,同比增长56.7%;商用车出口58.2万辆,同比增长44.9%。新能源汽车出口67.9万辆,同比增长1.2倍。
近两年,中国汽车出口为何能打破之前在百万辆左右徘徊的局面,迎来爆发式增长?
陈士华分析称,由于海外供给不足和中国车企出口竞争力的大幅增强,我国汽车产品国际市场的地位在2021年的基础之上进一步得到巩固,实现了跨越式突破。
从趋势上看,自主品牌在三电技术和智能驾驶相关领域逐步建立起竞争优势,国内份额提升,出口呈加快增长趋势;2022年,整车出口前十企业中,从增速上来看,吉利出口19.8万辆,同比增长72.4%;奇瑞出口45.2万辆,同比增长67.7%。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |