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来源:盈彩网app客户端下载2024-06-18 17:48

  

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

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北京冬奥一周年,这场冰雪盛会给我们带来了什么?******

  中新网北京2月4日电 题:北京冬奥一周年,这场冰雪盛会给我们带来了什么?

  记者 王禹

  又是一年立春,又是新的开始。

  一年前的今天,北京“鸟巢”中燃起的一簇微火照耀天地,在全世界的见证下,北京冬奥会——这一相约七年的冰雪盛会由此展开全新画卷。

  在“更高、更快、更强、更团结”的奥林匹克精神感召下,来自91个国家和地区的冰雪运动员因体育和热爱而相聚于此。16天内,他们在最高水平的舞台超越自我,闪耀世界。

北京第二十四届冬季奥林匹克运动会开幕式。 中新社记者 崔楠 摄

  自启幕时雪花为梦飘落,告别时“折柳寄情”万般不舍。于“立春”日扬帆,意味在寒冷中孕育着新的生机;以北京冬奥会为桥,更让中国冰雪、中国体育孕育出新的希望之花。

  一年的时光轮转,当“中国范”托起“奥运情”、“中国红”携手“冰雪白”,大众掀起参与冰雪运动的热潮,冰雪产业链条不断完善,发展驶入快车道,京张地区和主办城市实现高质量发展……冰雪为媒,中华大地遍布冬奥硕果;面向米兰,中国冰雪更有底气迎接新的挑战。

  再出发,中国冰雪剑指米兰

  在北京冬奥会上,中国代表团成功实现7个大项、15个分项“全项目参赛”这一历史性突破,并以9金4银2铜15枚奖牌,创单届冬奥会最佳战绩。如此亮眼的成绩,让国际奥委会主席巴赫感叹:“欢迎中国成为冰雪运动大国。”

  总结北京冬奥周期时,国家体育总局冬季运动管理中心主任倪会忠表示:“经过北京周期的不懈努力,我国冰雪运动发展达到了一个新的高地,进入了一个崭新、良好、不断向上发展的局面。”

北京2022年冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛,中国选手苏翊鸣获得冠军。 中新社记者 毛建军 摄

  走过辉煌的北京冬奥周期,如今,2026年冬奥会的项目设置已确定,米兰冬奥会周期的备战工作也已全面开启。按照“分类施策、问题导向、科学训练、开放备赛”的原则和“收缩战线、突出重点、精兵备赛、梯次安排”的思路,各支冰雪运动队抓训练、强基础,目标明确再出发,期待在米兰取得更大突破。

  2022-2023赛季国际滑联短道速滑世界杯盐湖城站,年轻的中国队力压韩国、美国和荷兰队勇夺混合团体接力金牌。这是新奥运周期、新赛季中国冰雪项目在国际赛场赢得的第一金。

  作为中国冰雪的王者之师,本赛季中国短道速滑队阵容以年轻运动员为主。在国际赛场,他们克服经验不足、伤病困扰,展现出坚强的意志品质和敢打敢拼的比赛风格。面对短道队新人辈出的蓬勃朝气,倪会忠赞扬道:“相信他们,相信时间,小荷才露尖尖角。”

2023年世界极限运动会,苏翊鸣获男子单板滑雪大跳台铜牌

  随着赛季的推进,中国队在国际赛场不断传来佳讯。十余天前,谷爱凌在北京冬奥会后首次亮相国际雪联赛事便收获两枚金牌,展现出依旧顶级的竞技水平;宁忠岩带领中国速度滑冰世界杯连夺两金;殷正获得国际雪车联合会推车世锦赛男子钢架雪车推车比赛金牌……

  面向米兰周期,“小荷才露尖尖角”的中国冰雪不断累积、聚沙成塔,按照既定方略坚定前行,加强后备人才梯队建设的同时,目标实现一次又一次的更大突破。

  掀热潮,冰雪产业势头猛

  自2015年北京冬奥会申办成功以来,中国冰雪以“全项目参赛”和“带动三亿人参与冰雪运动”为目标,全方位布局,全面发展。成为真正的冰雪运动大国,竞技体育是金字塔尖的明珠,发展群众体育更是基石。

  冬奥会举办前夕,中国成功实现“带动三亿人参与冰雪运动”这一宏伟目标。达成历史壮举的背后,是近年来冰雪运动在中国逐渐从小众走向大众、从冬季走向四季的真实写照。

  两个月前,第九届全国大众冰雪季在哈尔滨启动。该活动计划在全国各地开展1499项冰雪活动带动1.5亿人次“赏冰乐雪”。北京冬奥会后,中国冰雪运动“南展西扩东进”的步伐不断加快,冰雪运动成为越来越多中国人的生活方式之一,冰雪产业展现出广阔前景。

第九届全国大众冰雪季北京分会场,两支北京青年女子冰球队伍展开对抗 胡宗洋 摄

  “冷冰雪”成为“热运动”,北京冬奥会后的首个雪季人潮涌动带来的是“真金白银”的收入。民众冰雪旅游消费热情持续升温,冰雪旅游发展势头迅猛,带动冰雪产业链条不断完善,项目加速集聚。

  2022年12月,国家体育总局、国家发展改革委等多部门共同印发《户外运动产业发展规划(2022-2025年)》,提出要“形成东西南北交相呼应、春夏秋冬各具特色、冰上雪上协调并进的发展格局”,进一步释放冰雪运动消费潜力。

  在北京冬奥会的带动下,中国冰雪相关产业进入快速发展阶段。中国旅游研究院发布的《中国冰雪旅游发展报告(2023)》中预计,2022-2023冰雪季中国冰雪休闲旅游人数会超过3亿人次。2024-2025雪季中国冬季旅游人数更将超过5.2亿人,预计收入7200亿元人民币。

滑雪爱好者在阿勒泰雪场体验乐趣。 藏哈尔·波拉提 摄

  北京冬奥会的成功不仅在于赛事的顺利举行,更在于给中国社会多个方面带来提升。近日,国际奥委会在发文回顾北京冬奥会时称:“健康、休闲、社会和经济领域都随着冬季运动的发展而获益,比如对那些在冬奥会赛场周边居住的人来说,赛事给他们创造了约8.1万个工作机会。”

  通过北京冬奥会,张家口充分发挥地域优势,打造冰雪产业的聚集区。据统计,2022年张家口落地冰雪项目93项,投产运营54个,产值57.78亿元,预计2025年全市产业规模达到600亿元,真正做到借力冬奥举办的“风口”,做强后奥运经济,助力地区经济的腾飞。

  立标杆,冬奥遗产再丰收

  一年前,随着鸟巢中央的微火渐渐熄灭,一届简约、安全、精彩的冬奥盛会永远载入史册。传承冬奥遗产、放大冬奥效应,过去一年,后冬奥时代的可持续发展再次成为奥林匹克运动的典范。

  国际奥委会北京冬奥会协调委员会主席小萨马兰奇曾表示,北京冬奥会在推动冰雪运动发展、场馆赛后利用、碳中和及水资源等可持续利用方面取得了巨大成效,为国际奥委会未来工作树立了标杆。

  冬奥会闭幕后五个月,国家速滑馆“冰丝带”正式对公众开放,成为滑冰爱好者的“打卡地”;首钢滑雪大跳台的“雪圈冲浪”吸引了众多游客,真正让昔日的钢铁厂转型成为融体育和文化于一体的场所。

1月26日正月初五,北京,民众在国家速滑馆“冰丝带”内享受滑冰运动的乐趣,乐享新春假期。 中新社记者 贾天勇 摄1月26日正月初五,北京,民众在国家速滑馆“冰丝带”内享受滑冰运动的乐趣,乐享新春假期。 中新社记者 贾天勇 摄

  进入雪季,国家高山滑雪中心“雪飞燕”开放部分雪道供公众体验,滑雪爱好者可以在这里享受冬奥“滑雪+住宿”一站式服务。张家口云顶滑雪公园则组织了约30项活动,成为最繁忙的冬奥会场馆之一。

  北京冬奥会场馆在赛后向社会开放,满足了大众多层次、多样化的冰雪运动需求。在冬奥会场馆再利用方面,国际奥委会也称赞道:“一年来,中国人已经参观、使用、享受到了北京冬奥会场馆。”

  按照计划,未来冬奥场馆还将组织开展丰富的群众性健身体验活动,服务全民健身,通过加强国际单项体育组织的交流合作,积极申办各类高水平冰雪赛事,落地冬季运动培训基地。

2022(第二届)京张全季体育旅游嘉年华活动在张家口市崇礼区的国家跳台滑雪中心“雪如意”启动。(无人机照片) 中新社记者 翟羽佳 摄

  北京冬奥会举行一周年前夕,《北京2022年冬奥会和冬残奥会遗产报告(赛后)》发布。其中指出,北京冬奥会不仅是一场精彩纷呈的体育盛会,更创造和带来了丰厚的冬奥遗产。

  “带动三亿人参与冰雪运动”开启全球冰雪运动新时代;“冰丝带”“雪飞天”“雪游龙”“雪如意”等冬奥场馆向公众打开大门;冬奥牵引京津冀协同发展,实现成功办奥和区域发展双丰收……

  中国智慧,世界共享。除了有形遗产之外,北京冬奥会带来的精神、文化等“无形遗产”,不仅对中国冰雪运动起到助推作用,也势必为国际奥林匹克事业的发展贡献磅礴力量。(完)

                                                                                                                                                                                                •   (文图:赵筱尘 巫邓炎)

                                                                                                                                                                                                  [责编:天天中]
                                                                                                                                                                                                  阅读剩余全文(

                                                                                                                                                                                                  相关阅读

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