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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
生态环境部部长黄润秋：经济发展与生态保护不是非此即彼的“单选题”******
中新网蒙特利尔12月8日电 “人与自然是生命共同体，只有尊重自然、顺应自然、保护自然，我们才能守护好蓝色地球家园。中国的生物多样性保护直接受益于人与自然和谐共生的理念。”COP15主席、生态环境部部长黄润秋7日在COP15第二阶段会议“坚持人与自然和谐共生 共建清洁美丽世界”边会上作主旨发言时表示。
当地时间12月7日，COP15第二阶段会议“坚持人与自然和谐共生 共建清洁美丽世界”边会在加拿大蒙特利尔举行，边会由生态环境部环境与经济政策研究中心、中国新闻社主办，中国新闻网承办。
现场，黄润秋分享了中国的有关探索和经验。
COP15主席、生态环境部部长黄润秋出席边会并作主旨发言。图片来源：生态环境部微信公众号“2021年，中国正式设立第一批国家公园，开启自然保护地体系建设新篇章。与国外国家公园建立之初大多是无人区的特点不同，中国人口众多，自然保护地内大多有人口分布，特别需要处理好人与自然、保护与发展的关系。”
黄润秋举例称，在海南，通过实施人工林的退出改造、植被修复、空中廊道建设等，推动实现生态系统的原真性和完整性，有效解决了长臂猿栖息地破碎化问题，种群数量已从2群7-9只恢复至5群36只。
与此同时，中国坚持系统观念，推进重要生态系统保护修复，并支持鼓励社会资本广泛参与。
黄润秋坦言，获得“地球卫士奖”的蚂蚁森林项目，已带动超过5.5亿人参与，累计种植和养护树木超2亿棵，种植面积超过274万亩。中国还开展了丰富多样的生态环境志愿服务实践，在促进人与自然和谐共生上发挥了重要作用。
据相关机构统计，2016-2020年，中国生物多样性相关公益捐赠总额达17.57亿元人民币，带动社会公众广泛参与生物多样性保护。
“半个多世纪以来，在中国北部的塞罕坝，三代人坚持植树造林，在茫茫荒原上建成世界上面积最大的人工林。近年来，通过积极发展壮大生态旅游等绿色产业，实现了群众增收致富和乡村振兴。”
COP15主席、生态环境部部长黄润秋在边会上作主旨发言。中新社记者 余瑞冬 摄黄润秋说，在中国还有很多地方，在生态优先的基础上，走出了一条“产业与扶贫”“生态与生意”互促共赢的新路子。
通过多年努力，中国生物多样性保护取得了显著成效，有效保护了90%的陆地生态系统类型和74%的国家重点保护野生动植物种群，新增森林面积居世界首位，300多种珍稀濒危野生动植物野外种群得到了很好的恢复。
黄润秋说，“中国的这些实践和成效告诉我们一个朴素的道理：经济发展与生态保护不是非此即彼的‘单选题’，人与自然是和谐共生的命运共同体。”(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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