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
贯彻——从党的二十大看中国共产党的成功密码之十******
新华社北京12月29日电题:贯彻——从党的二十大看中国共产党的成功密码之十
新华社记者
“全面贯彻新时代中国特色社会主义思想”“完整、准确、全面贯彻新发展理念”“深入贯彻以人民为中心的发展思想”……纵览党的二十大报告,“贯彻”一词出现20余次。
贯就是串,彻就是通;上下贯穿,通达至底。从这个词,可以感悟到中国共产党令出如山、言出必行,一以贯之、一贯到底的作风和品格。
贯彻之源——中国共产党在狠抓落实中锻造出强大政治执行力
10月25日下午,二十届中共中央政治局进行第一次集体学习,主题正是学习贯彻党的二十大精神。
“全党要在全面学习、全面把握、全面落实上下功夫,坚定不移把党的二十大提出的目标任务落到实处,奋力夺取全面建设社会主义现代化国家新胜利。”习近平总书记的坚定话语掷地有声。
作为一个坚定的马克思主义政党,中国共产党善于把远大理想、最高纲领同脚踏实地、阶段性目标结合起来。这正是“贯彻”二字的力量所在。
纵观百年党史,我们党之所以能够带领人民不断夺取新的胜利,靠的就是全党同志团结带领人民群众,一步一个脚印地把党的路线方针政策,变成认识世界和改造世界的巨大精神力量与物质力量。
习近平总书记历来重视抓贯彻落实:在河北正定工作时,决定了要做的事,就抓住不放,一抓到底,抓出成效;在福建宁德工作时,用了两年时间清理干部非法占地建私房,不达目的不罢休;在浙江抓“三农”工作,一竿子插到底,直接向基层干部宣讲……
习近平总书记屡次强调“空谈误国、实干兴邦”,对于党中央决策部署的贯彻执行情况,总是亲自调研、亲自督促、反复去抓——
党的十八大闭幕不到一个月,就主持制定中央八项规定,并始终以身作则、以上率下,带头严格执行,十年如一日,将全面从严治党不断推向深入。
以钉钉子精神抓扶贫,7次主持召开中央扶贫工作座谈会,50多次调研扶贫工作,走遍全国14个集中连片特困地区。
先后6次就“秦岭违建”作出批示指示,直至千余栋违建别墅被整治、相关人员被查处,彰显一抓到底、务求实效的工作作风。
……
一以贯之,方得始终。坚定不移执行、不折不扣贯彻,中国共产党把一个个“不可能”变成可能。
贯彻之基——严密的组织体系是马克思主义政党的优势所在、力量所在
2020年4月21日下午,雨后初霁,陕西平利县女娲凤凰茶业现代示范园区里,满山绿意,茶香扑鼻。
习近平总书记面带微笑,向正在工作的茶农们迎面走来。在他身旁的,是陕西省委书记、安康市委书记、平利县委书记、蒋家坪村党支部书记。从党的总书记,到村党支部书记,同时出现在产业扶贫第一线共抓脱贫攻坚,兑现对人民的承诺。
严密的组织体系,是马克思主义政党的优势所在、力量所在,也是中国共产党能够上下贯通、一贯到底的密码。
这个组织体系,贯彻的意志坚定不移——
坚决维护党中央权威和集中统一领导,是马克思主义政党的重大建党原则。
“如果党中央没有权威,党的理论和路线方针政策可以随意不执行,大家各自为政、各行其是,想干什么就干什么,想不干什么就不干什么,党就会变成一盘散沙,就会成为自行其是的‘私人俱乐部’,党的领导就会成为一句空话。”习近平总书记曾经语重心长地指出。
在一个拥有9600多万名共产党员、14亿多人口的大国,不折不扣、充分彻底地将党中央意志转化为每名党员的实际行动,至关重要。
坚决维护党中央权威和集中统一领导,党中央提倡的坚决响应,党中央决定的坚决执行,党中央禁止的坚决不做,我们这个马克思主义政党因而更加团结统一。
这个组织体系,贯彻的制度严密系统——
按照民主集中制原则,中国共产党建立起由党的中央组织、地方组织、基层组织共同构成的科学组织体系。
横到边、纵到底,490多万个基层党组织上下贯通、执行有力。在无数个险要关头、关键时刻,这一严密组织体系发挥出了强大的组织力量。
从血火交织的硝烟战场到百年不遇的自然灾害,从气壮山河的脱贫攻坚到惊心动魄的抗疫大战,只要党中央一声令下,各级党组织和党员干部义无反顾、冲锋在前,党的组织肌体“如身使臂,如臂使指,叱咤变化,无有留难”,因而创造了一项项彪炳史册的伟大奇迹。
贯彻之要——坚定不移把党的二十大部署和要求落到实处
“经过全党全国各族人民共同努力,我们如期全面建成小康社会、实现了第一个百年奋斗目标。现在,我们正意气风发迈上全面建设社会主义现代化国家新征程,向第二个百年奋斗目标进军,以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴。”
党的二十大闭幕后,在新一届中共中央政治局常委同中外记者见面时,习近平总书记庄严宣示。
在中国共产党人的视域中,讲政治从来不是抽象玄虚的,讲政治必须提高政治执行力。要落实到具体行动上、体现在实际工作中,以强大执行力将马克思主义变成行动。
秉持一贯到底的作风,向着光荣和梦想开启新的远征,“贯彻”二字,依然是我们奋进新征程的关键密码。
新征程上看“贯彻”,要铺开“全面覆盖”的广度。不谋全局者,不足谋一域。党的二十大所作出的决策部署涵盖改革发展稳定、内政外交国防、治党治国治军各方面,需要始终坚持系统观念,牢固树立全国一盘棋思想,谋划和推动地区部门工作要以贯彻党中央决策部署为前提,创造性开展工作,做到既为一域增光,又为全局添彩。
新征程上看“贯彻”,要推进“彻彻底底”的深度。党的二十大确定的目标任务有近期的,有中期的,也有长期的。既要全面推进,又要突出重点;既要狠抓当前,又要着眼长远。多办打基础、利长远的事,在把握总目标、总方向、总要求的前提下,制定明确的时间表、施工图,扎扎实实向前推进。
新征程上看“贯彻”,要秉持“贯穿始终”的态度。船到中流浪更急,人到半山路更陡。前进道路上,我们面临的风险考验越来越复杂,甚至会遇到难以想象的惊涛骇浪,这就更需要我们以“千磨万击还坚劲”的顽强意志攻坚克难,以“弄潮儿向涛头立”的胆魄能力开拓进取,乘风破浪、奋勇向前,完成艰巨繁重的改革发展稳定任务。
回首来时路,我们始终以一以贯之的态度披荆斩棘,攻克前进之路上的无数艰难险阻,创造了一个又一个人间奇迹。
站上新起点,我们仍要秉持一贯到底的作风,贯彻落实好党的二十大精神,向着更伟大的胜利进发。(记者林晖、胡浩、王鹏、徐壮)
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编辑:胡碧霞
(文图:赵筱尘 巫邓炎)