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
多地不再全面禁放烟花,经销商现金蹲守抢货******
作者:马纪朝
1月17日晚,郑州突然发布的烟花爆竹限放通告(下称“限放令”),让赵辉措手不及。
“今年没货,(郑州)通知得太晚了。”赵辉是郑州荥阳一家烟花爆竹企业的负责人,迄今已经从业10多年的他,也见证了郑州燃放烟花爆竹从全面禁止燃放到突然限放的过程。
2016年,由于郑州全面禁止燃放烟花爆竹,赵辉为了活下去,只好把原本用于存放烟花爆竹的仓库对外出租,以维持公司运营。今年,郑州突然发布的限放令,让赵辉错失了销售机会。
事实上,不止郑州一地发布了“限放令”,对此前几年中全面禁止的烟花炮竹燃放松绑。对商家而言,这是难得的商机,但他们不得不临时抢货。
良机
不愿错失销售机会的王根绪,选择了带队到湖南浏阳现金求货,他率领着一个近20人的采购团队,分头盯梢当地一些仍在生产的烟花爆竹厂。
同样希望抓住销售机会的,还有梁国宾,他是荥阳市湘豫烟花爆竹有限公司负责人,在荥阳有一处烟花存放的专用危险品仓库。
过去,由于疫情以及禁放等原因,梁国宾的仓库已经闲置三年,如今,得知郑州突然实施“限放令”,他赶紧请了专业的保洁公司,去加速清理仓库。
有了仓库,还得有管理仓库的人。根据规定,烟花存放、运输都必须由专业人员操作、管理,可之前的员工早已散落到各处。
没办法,那就只能给他们挨个打电话,一面承诺高薪,一面又耐心催促紧急返厂。
好在,同时担任河南省烟花爆竹行业协会会长的他,在湖南当地拥有一些烟花爆竹的厂商资源,总算又采购到了几千箱,他委托当地朋友帮忙,将采购到的500多万元的烟花爆竹先存放到湖南的仓库。
但最关键的,还是如何将这些货源,尽快运送到郑州。
根据规定,烟花爆竹上路运输必须使用专业防爆车辆,梁国宾到处联系,但一方面防爆车数量本就紧张,而且很多防爆车已经在高度运转,难以找到空闲车辆,另一方面,雨雪天气也影响到了已经出货车辆的返程时间,
“一些(烟花)已经上路上,这几天,会陆续运到郑州。”梁国宾总算松了一口气。
但同样紧急找货的王根绪,就没那么幸运了,他到处求爷爷告奶奶,也只预定了原计划的70%,这与预计的目标,仍有不小差距。而且,即便是买到了货,但不少烟花的进货价却已经大幅度上涨,譬如,市面流行的“仙女棒”的进货价,比往年涨了80%,“加特林”、“水母”等畅销烟花品种,价格更是翻了一倍多。
即便如此,“大家根本不问厂家价格,只要对方说能下单,就直接付款。”尽快抢到货,成为王根绪的最大诉求,他说,自己期盼最迟腊月二十八能备足货源,如今,为了尽可能拿到货,他盯完一个厂就赶紧去下一个厂,基本上24小时都在不停找货。
王根绪说,现在自己几乎一天只能睡2个小时,因为时间太紧迫了。整个浏阳烟花爆竹生产厂家的存货几乎空了,自己只得到处找厂家下单子、盯单子,同时还要协调运输发货。
“抢货”
“抢货”,更是成为当下的浏阳烟花爆竹生产厂家们,已经多年不遇的场面。
“现在来浏阳购买烟花?那你肯定得要排队,就这也不保证能买到货,因为(很多厂家)确实没有货了。”东信烟花集团董事长钟自奇说,目前,由于浏阳的爆竹生产厂大多已经放假停产,只有部分厂子仍在生产。可是,从全国各地前往浏阳采购烟花的批发商,却依旧源源不断。
“光河南都100多家(烟花爆竹销售)公司了,你算算,全国有多少家?”赵辉说,根据自己多年的销售经验,烟花爆竹销售的备货,至少会在大年二十之前全部完成到位,之后,大部分烟花爆竹生产厂家就会陆续停产,员工也会放假回家过年,但今年,国内一些城市的烟花爆竹燃放、销售突然放开,这让不少从业者很难在短时间内应对。
第一财经记者查询发现,截至目前,国内已有杭州、昆明、郑州、长沙等多个城市开始准许在一定条件下燃放烟花,这些动辄千万级人口的城市的政策变化,也同时迸发出巨大的烟花爆竹购买需求。
以郑州为例,1月17日晚,郑州市人民政府办公厅下发《关于印发郑州市2023年春节期间烟花爆竹限放工作方案的通知》称,郑州市民可在1月21日(除夕)早7时至1月22日(正月初一)凌晨1时;1月22日(正月初一)至1月26日(正月初五)每日早7时至23时;2月5日(正月十五)早7时至23时等时段燃放烟花爆竹。
一些原本计划回老家过年的郑州市民,很快被这一消息激励,求购烟花爆竹的信息,也开始充斥不少人的朋友圈。
市场需求突然增多,但与此相对应的是,烟花爆竹生产厂家的产能,这些年来实际上是萎缩的。
目前,中国的烟花爆竹厂家,主要分布在湖南浏阳、江西上栗、湖南醴陵、江西万载等四个区域,其中,又以湖南浏阳厂家最为密集,但与巅峰时期,浏阳的烟花爆竹生产厂家已经大幅减少了。
数据显示,近年来,全国90%以上大中型城市中心区域和1000余家县城城区禁止燃放烟花爆竹,导致烟花爆竹市场消费快速下滑,产业生存空间受到严重挤压。
“生产工厂应该是退出了超过一半。”曾任职浏阳市鞭炮烟花产业发展中心多年的刘东辉在接受第一财经记者采访时说,浏阳市出于产业健康发展以及环保等原因,不断加大对花炮产业的转型提升、优胜劣汰,再加上近年来,各地不断实施的烟花爆竹禁放政策,造成市场需求的不断萎缩,这些,都成为导致当地一些花炮生产厂家退出行业的主要因素,目前,浏阳市的烟花爆竹生产企业已经只剩下400余家。
回暖
如今,伴随着多地“禁燃令”松绑,浏阳当地烟花爆竹公司也开始出现“爆单”现象,“烟花之乡”浏阳的花炮市场,终于迎来了难得的回暖。
“现在(当地厂家)基本上都是销售一空了,”刘东辉说。
浏阳市欢乐时刻烟花制造有限公司总经理胡友海在接受媒体采访时说,此次烟花爆竹需求量猛增,并非出现在行业传统订货季。原本,往年的5月、6月是烟花爆竹行业的订货季,但今年,从2022年12月份以来,加单情况明显增多。
浏阳市烟花爆竹总会发布的数据也显示,2022年,浏阳全市花炮产业集群实现总产值301.5亿元,同比增长15.3%。其中,花炮出口表现突出,销售额超60亿元,同比增长84.9%。
即便如此,面对突然迸发的花炮需求,当地仍然应接不暇。
“烟花爆竹的生产有一定的周期性,不是说明天要,今天晚上就能够给你生产出来的,它的周期性是比较长的。”刘东辉说,这也是导致花炮市场突然供不应求的原因之一。
但对于明年的市场走向,刘东辉仍然难言乐观,“明年还得观察,(需要看看)到底是否会(像今年这样)持续。”刘东辉说,估计明年市场会增加,但增加到什么程度,会不会造成今年这种产能供应不上,就得看市场的最终发展方向了,毕竟,这不仅是一个市场化的产业,更是一个与各地政策密切相关的行业。
“明年,明年你来找我,肯定有货。”眼瞅着赚钱的机会从指缝间流走,赵辉的语气里,却依然有一些懊恼与不甘。
(文中赵辉、王根绪为化名)