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彩神2023-01-31 16:05

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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

当旅游遇上“非遗”,玩出不一样的“文化味儿”******

在四川崇州道明竹艺村,国家级非遗项目道明竹编与现代建筑设计理念融合建造的“竹里”,持续带动大批游客前往打卡;在南京,作为首批国家级非遗的秦淮灯会在跨年夜“亮灯”,无数游人共赏“火树银花”盛景;一阕昆曲悠扬婉转,一场皮影趣味横生,绚丽的彝族刺绣,精致的木刻版画……元旦假期,迎新贺岁,在各地丰富多彩的文旅活动中,常常可以看到非遗的身影。

在“以文促旅,以旅彰文”的理念指导下,“非遗+旅游”已成为文旅融合发展的重要一环。非遗和旅游的融合,不仅催生了更多独具文化意蕴的旅游产品,创新了旅游业态,丰富了旅游供给,也激活了数量巨大的非遗文化资源,使非遗文化通过旅游市场走进了千家万户。

近日,中国非物质文化遗产保护协会公布2022年全国非遗与旅游融合发展优选项目名录,非遗旅游景区、非遗旅游小镇、非遗旅游街区、非遗旅游村寨4个类型共200个项目入选,其中既有历史悠久的传统村落,也有充满现代气息的城市旅游街区,为非遗和旅游的融合发展树立了典范。

当旅游遇上“非遗”,玩出不一样的“文化味儿”

贵州省丹寨县龙泉镇卡拉村的苗族蜡染工坊,村民在画蜡画。新华社发

非遗元素让旅途更有文化气息

走进内蒙古的莫尼山非遗小镇,特色建筑依山而建,泉水潺潺、炊烟袅袅,游客们感受着小桥流水的乡村美景,欣赏着经典的非遗曲艺表演,还有各类非遗文化技艺体验项目深受欢迎。开料、描图、雕刻……游客们拿着工具按照老师的指导认真制作皮画。“蒙古族皮艺制作项目每一个环节都有学问,能来这里亲身感受,让我们此行更加有意义。”“这个非遗景区融合了民俗体验、知识科普,是个很值得去的地方。”在现场参与体验活动的游客说。

今年元旦假期,旅游市场升温回暖,为了给远道而来的游客们带来更具文化味儿的旅游体验,各地将跨年迎新活动和本地非遗传统文化结合起来。元旦假期,广东桂城接待了超57万游客,其中灯湖西街的非遗技艺“打铁花”表演格外惊艳,给游客带来一场震撼的视觉盛宴;在重庆的跨年夜市,精美的缠花艺术品吸引众多游客驻足;在四川德昌,原生态歌舞表演、特色服饰、葫芦笙表演、火草织布等非遗项目展现了傈僳族的独特风情。

当旅游遇上“非遗”,玩出不一样的“文化味儿”

河北省丰宁县非遗布糊画就业工坊,手工艺人在制作兔年主题布糊画。新华社发

还有越来越多景区引入了非遗项目,打造非遗展馆、非遗街区、非遗长廊等,通过展演、展销以及各类体验和游玩项目吸引游客,以提升景区的文化品位和旅游品质。“旅游不仅是为了欣赏名川大山,更是为了体验不同地区的生活气息、人文风情,非遗与人们世代相承的生活方式息息相关,亲身传习体验让旅途更有收获、更为难忘。”一位旅游博主分享道。

在传统观光旅游已经难以满足旅游者消费需求的时代,人们更期待在旅游过程中感受文化熏陶,满足乡愁情怀。传统技艺、民俗文化、民族节庆,独具地域特色的非遗项目让游客耳目一新。非遗旅游景区、非遗旅游小镇、非遗旅游街区、非遗旅游村寨不断涌现,成为越来越多人愿意专程前往的新兴旅游目的地。

“非物质文化遗产是旅游资源的大户,在种类上、跨度上、数量上、可变性上,都为旅游供给和旅游业态提供了不会耗尽的资源。”中国社科院旅游研究中心秘书长金准在采访中对记者说,“旅游业不断推陈出新、发展变化,由此产生产品和业态的深度,生发新的增量空间,非物质文化遗产的深度利用,为旅游业的发展提供了更广阔的空间。”

在金准看来,非物质文化遗产是文旅融合的重要接口,这一部分的文旅融合,起步最早、结合最深,积累了丰富的经验,为市场所认可,是推动文旅融合发展的重要依托。非遗项目的文化意蕴与旅游融合成为带有浓郁地方特色的旅游项目,将彰显多元化的地域文化和传统价值,推动了旅游产业的繁荣发展。

当旅游遇上“非遗”,玩出不一样的“文化味儿”

2022年文化和自然遗产日海南省宣传展示暨第二届三亚南山非遗节展示多个非遗项目。新华社发

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