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时空穿越不再是梦？科学家成功模拟“全息虫洞”！******

　　近日，科学家打造出

　　“全息虫洞”的消息冲上热搜

　　引发了大家的讨论

　　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

扫清误区 科学抗癌******

　　近日，美国一名自然疗法医生因在新冠病毒大流行期间，宣传虚假的新冠病毒免疫疗法和出售虚假疫苗接种卡而被法官判处近3年监禁。无独有偶，去年9月，号称“中国自然疗法第一人”的于伟，因涉嫌以自然疗法的名义对一名癌症患者实施诈骗，而被上海闵行检察院提起诉讼并最终获刑。得了癌症的人容易病急乱投医，这也让一些别有用心之人有了可乘之机，因此我们要擦亮双眼，正确认识癌症治疗。

　　癌症患者易病急乱投医陷入认识误区

　　中国医学科学院肿瘤医院乳腺外科副主任医师杨雪告诉科技日报记者，自然疗法通常被认为是一种应用与人类生活有直接关系的物质或方法，如食物、空气、水、阳光、睡眠以及有益于健康的精神因素，如希望、信仰等，来保持和恢复健康的一种行为，是一种非医疗手段。

　　杨雪指出，由于传统癌症治疗方法中的放化疗存在一定副作用，让很多癌症患者对正规治疗心存恐惧和抗拒。“而自然疗法听上去‘很纯天然’，加之一些机构或个人为了利益过度夸大其作用，甚至不惜欺骗患者，使一些患者将自然疗法视为救命稻草，导致了悲剧的发生。”杨雪表示。

　　除此之外，在癌症治疗中，一些人还企图通过限制饮食达到“饿死”肿瘤细胞的目的，并号称这是“饥饿疗法”。其实，这是一种完全错误的行为。

　　肿瘤是肿瘤细胞异常增殖导致的疾病，这种增殖带有无序性和掠夺性。北京大学肿瘤医院核医学科研究员朱华介绍，在治疗黑色素瘤时，有一个经典的疗法叫做精氨酸剥夺治疗。黑色素瘤在生长的过程中需要摄取一种非天然氨基酸——精氨酸。人体不能合成这种氨基酸，需要外界提供，因而对患有黑色素瘤的患者，通过服用阻止精氨酸在人体代谢的药物，可以实现对黑色素瘤生长的控制。“这个可能是肿瘤‘饥饿疗法’最有效的案例。”朱华说，但此“饥饿疗法”非彼“饥饿疗法”，实际上，大部分肿瘤是“饿”不死的。“饿死”肿瘤和饿死人这两个概念是不一样的。

　　“肿瘤长在身体里面，只要人体有血液供应，肿瘤就能得到生长所需要的营养物质。因而，用限制饮食来‘饿死’肿瘤的做法不但不能‘饿死’肿瘤，反而还有可能降低机体抵抗力，得不偿失。”朱华说。

　　要选择正规医院进行咨询和治疗

　　杨雪告诫，癌症诊断和治疗都有行业金标准，不要轻信非正规医疗机构的所谓诊断和治疗；对于那些号称能治愈所有癌症、取材自然、没有毒副作用，或者打着民间偏方、祖传秘方，以及“保密专利药物”等旗号的，都需要小心背后的骗局。

　　杨雪说，鉴别一种疗法有没有效果，是不是在临床得到应用，有条件的患者可以在中国知网、万方数据库或者其他专业网站查阅发表在医学期刊的文献。如果生病，一定要选择正规医院进行咨询和治疗，不要随便相信私人印刷的宣传单、街边小报和不靠谱的网站等，更不要在所谓大仙、大师的忽悠下方寸大乱，误入圈套。如果需要咨询，一定要选择专业医疗机构。

　　杨雪认为，民间流传的没得到研究证明的方法或许有一定效果，但每位癌症患者的治疗时间窗口非常宝贵，别因此错过了已经证明有效的方法和最佳治疗时机。“不当的治疗方法还可能损害身体抵抗力，导致癌症进一步恶化。”杨雪说。

　　“无论是什么疗法，都只是患癌后不得不面对的选择，更重要的还是预防癌症的发生。”杨雪建议，日常生活中，人们应当每年进行一次包含癌症检测项目的体检；对于有癌症家族史的人群，可以考虑去医院做遗传咨询或基因检测；另外，也要注意养成健康的生活方式，做到饮食均衡，注意控制体重，戒烟戒酒，规律作息，保持情志舒畅。（记者 罗朝淑）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）