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
为了这一刻，他坚持训练了24年10个月……******
11月28日
神舟十五号航天员名单中
邓清明的名字出现在其中
坚持训练24年10个月的他
终于圆梦！
在神十五航天员见面会上
邓清明说
太空不会因为故事感人就敞开怀抱
“当确定我为神舟十五号乘组时
我的内心十分平静。”
邓清明出生于1966年3月
邓清明读高中的时候
13公里的上学路，每次得走两三个小时
书包里，背着母亲自己做的干粮与咸菜
他从小就能吃苦，要吃苦
1984年6月入伍
成为一名空军战斗机飞行员
1998年，邓清明与杨利伟一起
成为入选首批航天员的14人之一
为了尽早实现梦想
他不论白天黑夜，坚持训练
然而，他却曾三次与飞天擦肩而过……
2010年
他入选成为神舟九号飞行任务备份航天员
所有考核标准
都与主份航天员一样
但最终，他遗憾落选
但他始终以正式航天员的标准要求自己
在地面按照一个手册
和航天员做一样的事情
做到哪一步就打一个钩
“作为备份的任务
不是从基地回来了，任务就结束了
我的战友安全回来了
这才是做备份的结束。”
2013年
“神十”飞行任务
因为微乎其微的分差
他再次与梦想擦肩而过
那一年，他的身体还出现了问题
在肾脏查出一块结石
然而，他却说
“已经等了16年
绝不能因为这几块小石头受影响”
经过与病魔的抗争，他的手术成功！
邓清明感慨道
“我的梦想重新又点燃了”
2016年神舟十一号任务
是他离飞天梦想最近的一次
在“神十一”最具挑战的33天模拟验证试验中
他和另一名航天员陈冬住进了
不到10平方米的密闭舱内
与外界完全隔绝
发射前一天，总指挥部召开会议
宣布由景海鹏、陈冬执行神舟十一号任务
邓清明说当时听到结果的时候
的确懵了一下
“当时什么都说不出来，停了一会儿
我转过身面对海鹏
紧紧地抱住了他
说了一句：海鹏，祝贺你！
海鹏也深情地回了一句
谢谢你，兄弟！”
截至2021年
当年第一批14名航天员中
唯一没有执行过飞天任务又仍在现役的
就是邓清明
如今56岁的他
选择继续留在航天员队伍中
和所有队友保持着同样的训练强度
神舟十五号
瞄准11月29日23时08分发射
这是邓清明的圆梦时刻
也是中国航天的圆梦时刻
致敬邓清明
也致敬中国航天事业中的每一位“邓清明”
费俊龙、邓清明、张陆
祝你们成功！
综合：央视新闻、央视网、中国新闻网、人民网
整理：焦子原
