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来源:彩神ap返点2024-08-20 17:48

  

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

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东西问·中外对话丨为何说中国崛起不是孤立中国的理由?******

  本月5日,德国总理朔尔茨在美国《外交事务》杂志撰文表示,中国已成为一个经济上强劲、政治上自信的国家。他特别强调,中国的崛起,不是孤立中国的理由,也不是限制对华合作的借口。如何理解朔尔茨这一表态?为什么说一些人鼓噪的对华“脱钩”和对华“经济依赖”实属伪命题?作为欧洲最大经济体的政府首脑,朔尔茨又为何坚决反对“脱钩”?

  中新社“东西问·中外对话”邀请山东大学国际问题研究院执行副院长李远和德国法兰克福金融管理学院中德金融经济中心主任、经济学教授霍斯特·勒歇尔展开对话。

  霍斯特·勒歇尔指出,德国总理朔尔茨反对任何形式的德中、欧中“脱钩”,他不久前访华“是一个好兆头”。

视频:【东西问·中外对话】德专家谈朔尔茨访华:表明政商界愿与中国相向而行来源:中国新闻网

  李远分析,“脱钩”和“对华依赖”被用作西方对华进行限制与遏制的政治说辞,反映了德国部分政客对中国不信任,甚至对中国的投资存在一定的歧视。他提醒,应当警惕这种主张通过西方媒体的夸大,形成舆论导向,进而误导部分国家的对华政策。他强调,对两国来说,唯一正确的选择就是维护持久紧密的中德全方位战略伙伴关系。

  对话实录摘编如下:

  二十大后首位欧洲领导人访华,为何意义特殊?

  中新社记者:德国总理朔尔茨访华,有何特殊意义?

  霍斯特·勒歇尔:这是朔尔茨总理非常重要的一次访问。他非常支持中德之间的商业和贸易往来。朔尔茨总理反对任何形式的中德以及中欧“脱钩”。最重要的是,距离上次国外领导人访华,并与中国政府对话已经过去了很长一段时间。因此,在眼下的困难时期,这是一个好兆头。

  李远:近年来,美国一直试图向欧洲盟国施加压力,敌对中国,甚至同中国“脱钩”,这很可能会让世界再次分裂。中德都是冷战受害国,因此,两国都尽可能在符合两国根本利益的原则上,防止世界分裂。朔尔茨总理的访华之行能帮助欧洲各国追求相对独立自主的外交政策。

  中德竞合创新可实现共赢

  中新社记者:过去50年来,中德合作给彼此和世界带来诸多益处。而如今,德国媒体总是强调来自中国的竞争。中德企业还能保持双赢局面吗?还是竞争会越来越激烈?

  霍斯特·勒歇尔:过去5到10年以来,情况已经发生了变化,这与中国的崛起和中国企业更强的竞争力有很大的关系。在最开始的二三十年间,德国公司在中国雇佣了大量廉价劳动力来生产产品,再出口到世界各国。这种简单的商业模式利好在华德企。

  当时,德国两大王牌产业——化工和汽车,面临的竞争不强,但现在情况完全不同了,如果一些国家的经济实力增强,科学技术也日益成熟,那德国企业就会面临更多竞争,但我不认为德国企业会畏惧竞争,相反,它们可以抓住这次竞争的机会,和中国企业竞争合作来进一步发展创新技术。竞争就意味着生意,所以这不是一件坏事。

视频:【东西问·中外对话】德经济学家:德企应和中企竞合发展创新技术来源:中国新闻网

  李远:50年前,中德两国打破冷战的铁幕,克服了意识形态上的分歧,建立了外交关系,这对打造多极化世界秩序至关重要。事实证明,中德关系成果颇丰并会一直给两国人民带来福利。中德双边贸易额从1972年的不到3亿欧元到2021年超过2300亿欧元,中国已经连续六年成为德国全球最重要的贸易伙伴,而德国已经连续47年成为中国在欧洲最大的贸易伙伴。

  如今,无论是德国制造还是中国制造,都给消费者提供了高品质的商品,同时也提供了投资机会和大量工作岗位。过去50年间,秉持互相尊重的精神,中德为不同社会制度、文化、发展阶段的国家之间的互利合作提供了典范。此外,两国都强烈支持多边主义,并反对贸易保护主义,通过合作,两国可以帮助世界找到和平发展、互利合作的道路。

  “一带一路”可为中德合作带来更大机遇

  中新社记者:2023年将是中国提出“一带一路”倡议的第10个年头,如何看待其未来的发展?

  李远:经过9年的快速发展,“一带一路”倡议在全球范围内广受欢迎,并已成为全球最大、范围最广的国际合作平台。“一带一路”在促进包容性增长方面发挥着重要作用,可为中德合作带来巨大机遇。

  2011年开通的首条中欧国际班列,连接了中国城市重庆和德国城市杜伊斯堡。我曾在杜伊斯堡生活过7年多,并开展了多个研究项目。我们发现中欧国际班列对当地发展,特别是对经贸发展方面有着积极影响。此外,铁路还对周边地区有积极的溢出效应。我坚信“一带一路”倡议未来将为扩大欧亚经济体之间的经济一体化和联动发展提供更大的空间。

当地时间11月7日,首趟境内外全程时刻表中欧班列抵达德国杜伊斯堡接车仪式在杜伊斯堡举行。此趟中欧班列从中国西安始发,经亚欧走廊运行近万公里抵达德国杜伊斯堡。图为抵达的中欧班列。中新社记者 马秀秀 摄当地时间11月7日,首趟境内外全程时刻表中欧班列抵达德国杜伊斯堡接车仪式在杜伊斯堡举行。此趟中欧班列从中国西安始发,经亚欧走廊运行近万公里抵达德国杜伊斯堡。图为抵达的中欧班列。中新社记者 马秀秀 摄

  霍斯特·勒歇尔:杜伊斯堡地处德国西部,是德国的煤炭和钢铁工业重镇,后来由于德国经济经历结构性变革,不再发展煤炭业和钢铁业,这座城市受到了极大打击。杜伊斯堡的人们不得不去另寻谋生出路。而德中的这种联系,是“一带一路”倡议的体现,也很大程度上帮助杜伊斯堡重新稳定经济,杜伊斯堡现在的发展确实非常好。与此同时,“一带一路”倡议对杜伊斯堡周边区域也有着积极的影响。

  中国崛起为何不是孤立中国的理由?

  中新社记者:近段时间,一些德国政客反复警告德企要降低对华依赖。对此,中国外交部发言人回应称,所谓“对华依赖”,这就是个伪命题。因为合作从来都是互利的,依存从来都是相互的。应当如何看待这一问题?“脱钩”是否同样是个伪命题?

  李远:“脱钩”和“对华依赖”被用作西方对华进行限制与遏制的政治说辞,反映了德国部分政客对中国不信任,甚至对中国的投资存在一定的歧视。要警惕这种主张通过西方媒体的夸大,形成舆论导向,进而误导部分国家的对华政策。

  中德互为最重要的贸易和投资伙伴,中德经贸合作具有广阔的前景和巨大的潜力,在经贸合作纽带的作用下,中德之间形成了巨大的共同利益和愈发紧密的关系。在上世纪中国改革开放之初,经济实力还不那么强大之时,西方国家对与快速发展的中国扩大经贸关系感到高兴,西方的主流经济学理论也一直都在鼓吹国际贸易的好处。比如国际贸易会使所有贸易国的绝对收益增加,也会加深各国的相互依赖程度,提高冲突的机会成本,进而可以促进和平。

  但目前,一些西方政客关心的却不是“大家都会获益吗?”,而是“谁的获益更多”。如果两个国家都采用这样的视角去审视其经贸关系,则两国关系易陷入零和博弈模式,并会导致冲突。

  中新社记者:朔尔茨日前撰文表示,中国已成为一个经济上强劲、政治上自信的国家。他特别强调,中国的崛起,不是孤立中国的理由,也不是限制对华合作的借口。如何理解朔尔茨的这一表态?

  李远:对部分鼓吹“脱钩”和“降低对华依赖”的德国政客来说,“同情”一个“弱中国”容易,但他们更应该做的是学会与一个“强中国”打交道。遇到问题需要相互尊重、对话协商,更需要推进更深层和务实的合作,在合作中扩大共同利益,在发展中破解难题。

  中新社记者:中国喜欢用“务实”来形容德国的政治风格。怎样的双边关系才最符合双方的共同利益?

  李远:理性是德国人的美德。政治家是理性的,默克尔在经济方面表现得很务实。德国应该与中国保持密切联系,因为德国经济以出口为导向,海外市场是德国产品的最大市场。中德有许多共同利益。因此,中国的增长应该被视为机遇而不是挑战。但也请注意,中德之间存在许多差异。对于德国来说,要真正了解中国,并非易事。

  如今,人们应该承认并拥抱社会制度和文化的多样性。中德共同面临着新冠疫情、气候变化、经济和世界长期和平等诸多全球挑战。我们需要对双方的分歧持开放态度,建立信任并相互合作,以解决这些共同挑战。

  作者:彭大伟 陈雪莲

  (文图:赵筱尘 巫邓炎)

[责编:天天中]
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