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
东西问·人物丨球王贝利走了******
中新社北京12月31日电 题:球王贝利走了
《中国新闻周刊》记者 胡克非
82岁的“球王”贝利,没能熬过2022年。国际足联有关贝利的页面是简短的一行标题:“The King of football”。
不久前,贝利还在病房里观看了卡塔尔世界杯决赛。在阿根廷队捧杯后,贝利在社交媒体中恭喜梅西,他写道:“今天,足球继续以一种激动人心的方式讲述着它的故事。梅西赢得了他的第一座世界杯,这是他应得的。祝贺阿根廷,迭戈(马拉多纳)现在肯定在微笑。”
世界杯期间,就已传出贝利健康情况持续恶化的消息。圣诞节前夕,贝利的子女全部从国外返回巴西,陪伴父亲共度最后的时光,巴西政府则已开始为贝利筹备葬礼。
北京时间12月30日凌晨,贝利走了。
癌症、新冠和多脏器衰竭
70岁之后,贝利的身体就开始出现问题。
先是因为前列腺的问题入院治疗,不久后又发现髋关节坏死,进行了髋关节置换手术。
贝利术后拒绝康复治疗,只依靠轮椅和拐杖出行。由于缺乏运动,他逐渐出现了肌肉萎缩的情况,脊柱、臀部、膝盖都相继出现了问题。
由于诸多疾病导致的行动不便,几年前贝利被诊断患上了抑郁症,在家人陪伴和照料下,贝利的情绪得到了安慰,症状逐渐缓解。
但好景不长,2020年的一次例行体检中,医生在贝利身上发现了恶性肿瘤,位置在结肠处,但已扩散到肺部。
顶级医疗专家会诊后认为,贝利已错过切除肿瘤最好的时机。2021年9月,贝利还是接受了结肠肿瘤摘除手术,并仍需化疗巩固手术成果。
今年初,贝利再次被诊断出结肠癌扩散到肝脏和肺部。
11月底,因“全身肿胀”和“心力衰竭”,贝利再次被送进医院。随后,贝利的女儿埃德森·阿兰特斯·多·纳西门托接受媒体采访时表示,贝利此次入院治疗是因感染新冠,出现了呼吸道方面的问题。
世界杯进行期间,全球体育界都给予了贝利关心和鼓励。
12月3日,国际足联在多哈湾上空部署了100多架无人机摆出“早日康复”的字样;在巴西队击败韩国队晋级8强后,巴西队队员集体在球场内拉起了支持贝利的横幅;多场比赛看台上的观众高唱“贝利,贝利”……
12月底,为贝利诊治的医生表示,贝利的肾脏以及肺部都出现衰竭情况,仅剩心脏还有反应。
早在球员时代,贝利就摘除过一个右肾,他曾表示,是因为被对手撞击的次数太多,导致右肾发生病变不得不摘除。
很多人不知道,在贝利踢球的时代,足球场上并没有红黄牌制度,也不允许换人,所以贝利的职业生涯中,经常会遭受极为野蛮的犯规。正是出于保护贝利这样的天才运动员,在南美足球界强烈呼吁下,最终才形成了如今的红黄牌制度。
即便如此,贝利仍然深爱着足球。
足球之王
贝利16岁出战职业生涯首个赛季;17岁代表巴西队参加1958年世界杯,四分之一决赛进球,成为世界杯历史上最年轻的进球者;半决赛23分钟之内贝利完成“帽子戏法”帮助巴西队挺进决赛;决赛中梅开二度率巴西队成功登顶夺冠。在那届世界杯贝利出场4次打进6球。随后在1962年和1970年,贝利为巴西队三夺世界杯冠军,并为巴西永久保留雷米特金杯。贝利23岁时已在正式比赛出场242次打入319球,算上非正式比赛进球数已超过500球。
由于历史和统计方式的不同,贝利的生涯总进球数一直是个谜。
贝利生涯仅效力于巴西俱乐部桑托斯和美国纽约宇宙俱乐部两支球队,按照各自的官方记载,贝利共在俱乐部打入680个进球,加上为巴西国家队打入的77个进球,总进球数为757个。
而《吉尼斯世界纪录年鉴》认定,贝利从1956年至1977年,在1363场比赛中打入1279个进球,由于贝利退役后还在纪念赛中打入两个进球,所以国际足联和南美足联一直认定贝利的进球总数为1281个。
贝利本人则认定,其在职业生涯中共打入了1283个进球。2013年贝利出版自传名为《1283》并且只发行1283册进行纪念。
事实上,无论哪一数据都难以让人感受贝利在足球场上的能力。他职业生涯有超过65%的比赛没有被影像记录下来,对足球爱好者来说,这是一个巨大损失。
贝利是世界足球史上稀有的全能球员,放在锋线上能拿出极好的进球能力,放在边路,其盘带、摆脱和过人能力也非常过硬,即使回撤到中路,也能成为最强的组织核心。更令人震惊的是,身高一米七五、司职前锋的贝利在桑托斯队竟有4次出场担任门将,在巴西队的一次友谊赛中也作为门将有过出场记录。
在贝利的巅峰时期,对手甚至需派出3-4名球员防守他。即便如此,贝利仍可轻松突围。足球在他脚下灵活自如,他就像是球场上的野兽,迅捷、凶猛。
如今,形容巴西足球风格,人们总会说“桑巴”,事实上,巴西足球传统风格叫“任加”(Ginga)。
那是一个起源于16世纪殖民时期的巴西传统文化,是一种防身术。灵活、敏捷、富于柔韧性和爆发力,上世纪中期,巴西足球运动员将“任加”带进了足球场,并认为那是巴西足球的标志。任加踢法最常见的动作包括杂技般的带球过人、倒挂金钩射门以及用大腿或背部传球。
1950年世界杯,巴西队在决赛输给了欧式足球风格的乌拉圭队,令很多巴西人认为,是时候放弃“任加”了。但贝利不同意。1958年世界杯,贝利不仅证明了“任加”的魅力,也让巴西足球看到了信心和未来。巴西人开朗自信快乐,极具表现欲的巴西运动员一代又一代地传承着“任加”。在本届世界杯中崭露头角的里沙利松、安东尼等年轻人身上,依然可看到“任加”的影子。如果没有贝利的坚持,巴西足球的风格一定不会是今天这个样子。
为足球,贝利做了一切
1977年10月10日,美国纽约宇宙队为贝利举行了盛大的告别赛,赛后贝利在队友和观众的欢呼中挥泪离场,结束了非凡传奇的绿茵生涯。
退役后,贝利曾做过巴西体育部长,试图改变巴西足球混乱的赛制和腐败;曾出任联合国的大使,帮助各地贫苦少年通过足球重燃对生活的热爱;还曾在电影《胜利大逃亡》中饰演足球运动员刘易斯,重现了自己的倒勾绝技。
只要与足球有关的事情,几乎都可看到贝利的身影。在贝利看来,自己做的所有事都是为了足球,都是为了巴西,自己很快乐也很幸福。
2022年12月18日,巴西队遭到克罗地亚队淘汰后,贝利曾在社交媒体上发表了一篇长文,其中说到,“如果你的梦想是成为一名足球运动员,那么你的机会会比别人更少、梦想也会更加遥远。他们的痛苦并不会比他人更深,但他们会受到更多人的评判,不是么?但与此同时,他们在胜利时的喜悦也要更多。”
“我不知道是什么让我们对足球如此疯狂,也许是这项运动中我们友谊的集合所带来的爱;也许是进球那一刻的欢呼能让我们忘记生活中的一切烦恼,哪怕只有90分钟;也许是足球在对抗贫困、饥饿和毒品时所传递的爱,它存在于一个个小的社区之中,并组成了这样一个庞大的国家。这就是这项美丽的运动所带给我们的,在巴西尤其如此。”
2020年11月25日,马拉多纳去世,得知消息后贝利曾第一时间表示,“我失去了一个好朋友,世界失去了一个传奇,我希望未来有一天,我们能一起在天上踢球。”
现在,马拉多纳应该已经见到贝利了吧。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |