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
“唐诗西韵”回响大洋彼岸,中华之声架中美沟通之桥!******
中新网北京1月11日电(刘越)新年伊始,大洋彼岸的北美观众就收到了一份别致的东方礼物。当地时间6日、7日晚,中国文化和旅游部2023“欢乐春节”大型文化交流活动以《唐诗的回响:iSING! Suzhou和费城交响乐团中国新年音乐会》在费城基默演艺中心与纽约林肯中心的精彩上演拉开了序幕,给广大乐迷带来了一场跨越古今、融汇中西的视听盛宴。
演出由文化和旅游部所属中国对外文化交流协会、中国驻纽约总领馆、中国常驻联合国代表团、中国银行、江苏省文化和旅游厅、苏州市人民政府共同支持,第77届联合国大会主席克勒希、费城市长肯尼、法国等10多个国家常驻联合国代表、费城交响乐团总裁马思艺、中国常驻联合国代表张军大使、中国驻纽约总领事黄屏和各界人士先后观看了演出。
从唐诗到民歌
中华之声响彻大洋彼岸
恰逢寒冬时节,主创团队以一首《春节序曲》作为“唐诗的回响”系列音乐会开场曲目,可谓是独辟蹊径。刻在中国人记忆里的悠扬乐曲仿佛春风拂面,在凛冬给观众带来了融融暖意。
随后,由中国澳门指挥家廖国敏执棒,来自中国、美国、意大利等10个国家的15位国际青年歌唱家在费城交响乐团的伴奏声中,共同演绎了《静夜思》《将进酒》《枫桥夜泊》《黄鹤楼》《赋得古原草送别》等一首首让人耳熟能详的经典唐诗。
“君不见黄河之水天上来”“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催”“千山鸟飞绝,万径人踪灭”“黄鹤一去不复返,白云千载空悠悠”……主创团队将流传千年的古诗谱成交响乐,以西曲激发唐诗的强大底蕴,让李白、杜甫、白居易等传世大家的诗篇跨越千年,飘洋过海。
有趣的是,当15首曲目结束后,艺术家们还献上了《从茉莉花到图兰朵》《康定情歌》等返场曲。“好一朵美丽的茉莉花”“跑马溜溜的山上,一朵溜溜的云哟”,柔和优美的江南小调、热辣高昂的四川民歌与含蓄隽永的唐诗相映成趣,以艺术为媒,向世界生动地诠释了中国故事。
促进民心相通
文化交流架起沟通桥梁
在音乐会前举行的“苏州日”主题活动上,中国常驻联合国代表张军发表致辞。他认为“唐诗的回响”音乐会以全新的方式演绎中国唐诗的名篇佳作,是古典与现代艺术的碰撞,东方与西方文明的互动,“唐诗蕴含着中国人对人类命运和生命价值的思考,其中富含的精神力量能够跨越时空,超越国度,唤发心灵的共鸣。”在早前召开的2023“欢乐春节”专场发布会上,文化和旅游部国际交流与合作局负责人也表示,希望通过“欢乐春节”活动的举办,促进全球文明交流互鉴。
诚然,文化无国界,正如别具一格的“唐诗西韵”同样俘获了不少乐迷的心。一位叫做布兰登的观众坦言,自己很喜欢中国诗歌的意境,“诗与歌剧的结合是一种非常有趣的探索,希望未来能看到更多来自中国的文化作品。”
另一位观众维罗妮卡则为了二刷这场音乐盛宴,连夜从费城奔赴纽约:“我前一天刚在费城看了‘唐诗的回响’首演,特别喜欢《枫桥夜泊》曲目的评弹清唱部分。评弹在美国很难看到,对于喜欢中国文化的人来说,这种演出非常难得。为了再看一次,我觉得赶来纽约是值得的。”
对于音乐所折射出的文化认同,第77届联大主席克勒希表示,这次活动延续了中美开展学术与文化交流的传统,体现了不同文化群体之间架起沟通桥梁的意义。“让我们铭记中国唐代诗人张九龄的诗句‘相知无远近,万里尚为邻’,秉持相互理解的原则,向着正确方向采取务实行动,使世界各国人民之间的联系更加紧密。”
音乐跨越国界
费城交响乐团奏响中美友谊之歌
中美两国元首在巴厘岛会晤时同意,中美人文交流十分重要,鼓励扩大两国各领域人员交往。本次“唐诗的回响”音乐会由中国苏州文化艺术中心、美国费城交响乐团和美国亚裔表演艺术中心合作举办。其中,费城交响乐团是中国人民的老朋友。
1973年,费城交响乐团赴华巡演,成为新中国成立后首个访华的美国交响乐团,为两国文化交流搭建了重要的桥梁。在过去半个世纪里,费城交响乐团曾造访中国12次,是美国各大乐团中来访中国次数最多的乐团。作为享誉世界的艺术团体,费城交响乐团选择将音乐会作为纪念访华50周年的首场活动,以动人的乐章呈现优雅的东方美学,体现了其与中国非比寻常的深厚友谊。
费城交响乐团总裁兼首席执行官马思艺在采访中强调,费城交响乐团十分乐于参与到这场音乐会中,“很高兴能够通过美妙的音乐表演来庆祝兔年的开始,一千多年前的唐诗让人感动。1973年,费城交响乐团第一次访问中国。值此50周年,我想说,费城交响乐团与许多中国艺术家有着深厚的友谊,我们期待再回中国演出。”
对此,中国驻纽约总领事黄屏表示赞赏,“费交1973年访华巡演,成为新中国成立后首个访华的西方交响乐团。过去半个世纪里,费交共访问中国12次,为增进两国人民的相互理解和友谊做出了积极贡献。希望费交以音乐为桥,继续发挥友好文化使者的作用。”
中国外交部发言人华春莹也在社交媒体上转发了黄屏对“唐诗的回响”的祝贺。她认为,费城交响乐团与中国几十年的交流和合作卓有成效,期待更多这样跨越时空、语言等因素的交流。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() ![]() 葡京彩票地图 |