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
Keep奖牌,治好了我的精神内耗******
如何告别2022?或许可以选择一场酣畅淋漓的跑步;如果不够,那就再奖励自己一块高颜值的奖牌。
近日,杭州女孩小沈用整整一面奖牌墙来告别2022年,这一独特的年终总结方式引发了网友们的热烈讨论,#女生一年参加百场长跑赢一墙奖牌#一度成为了微博热搜话题。
小沈在接受采访时表示,自己最初是因为获得可爱的奖牌入坑跑步,不知不觉一年参加了上百场跑步赛事,于是在与朋友的跨年局里用一面满目琳琅的奖牌墙来展示自己一年来跑下的“江山”,希望借助奖牌来鼓励自己再接再厉。
这面奖牌墙让很多年轻网友高呼“羡慕”,这种自律的运动习惯也让小沈收获了健康和自信。
小沈是热爱奖牌的年轻人的一个缩影。近年来,奖牌吸引了众多拥趸,参加线上赛事也逐渐成为年轻人们的生活方式之一。我们不禁好奇,这枚小小的奖牌,到底有什么魔力,可以如此风靡?
用自律对抗情绪内耗
精神焦虑,或许是当代年轻人的现状,既不想躺平,又觉得卷不动。想要摆脱这种状态的年轻人,选择用自律来对抗情绪焦虑。
刚迈过30岁门槛的小鹿,工作忙,压力大,还要面临择偶、催婚等难题,焦虑是不可避免的。但小鹿在与压力正面刚的过程中逐渐与自己和解,跑步成为了她自洽道路上重要的调节器,养成自律的习惯后,她的情绪也越来越稳定。
一场酣畅淋漓的线上跑,一块高颜值的奖牌,就能让小鹿摆脱丧的情绪,重新恢复元气。现在,参与线上跑已经成为了小鹿日常生活的一部分,而她也越来越清晰地感受到,获得奖牌除了获得激励外,这个过程也是强化自我认知的过程,“想要获得奖励与荣誉,就需要自己努力,那块奖牌不仅代表着汗水,还代表了我拥有独立完成挑战的能力,独立会给女孩子更多底气和信心。”
越来越多的用户开始被一块小小的奖牌治愈。在他们看来,跑一块奖牌背后是自己寻求自我认同的过程,也是个人魅力和能力的表达。“奖牌对我的意义,是战胜惰性运动起来的态度转变象征。通过阶段性运动激励,让我不断与更好的自己相遇”,有奖牌深度用户表示,“每一个小小的奖牌,都是自己为一个目标努力过的见证,是发现另一个自己的钥匙。”
用奖牌唤醒运动激情
刘小土依然清晰地记得她第一次把“最佳女主角”的奖杯送到闺蜜手里后,对方满心欢喜的模样。彼时,刚失业的闺蜜陷入了对生活的迷茫中,刘小土希望用一个寓意“爱自己”的奖杯,来让闺蜜找到生活的锚点。
这是今年6月某知名运动平台发起的一项线上竞走赛事,参与者报名并完成5.25公里跑步后,会获得一个实体奖杯作为鼓励。谐音“我爱我”的里程,瞬间让刘小土产生了兴趣。
去年年底,刘小土第一次接触到Keep线上跑,这种基于传统马拉松比赛延伸出来的活动,可以通过线上报名,参与行走、跑步、骑行等多种形式的挑战,完赛后还可以获得各种创意主题活动的专属系列奖牌,有趣的奖励立马就吸引了喜欢运动的她。为了让职场不顺利的闺蜜也加强运动,她还带着闺蜜一起参与了“库洛米”与“美乐蒂”挑战赛,希望通过这种方式来让闺蜜走出阴霾。
运动底子差的闺蜜也被可爱的奖牌唤醒了运动热情,现在,两个人经常相约打卡线上挑战赛,运动让她们感受到了生活中的闪光瞬间,也让她们相信“尽情奔跑,前路有光”。
像刘小土这样因为线上赛背后的寓意以及实体奖牌的激励而入坑的年轻人并不少见,据公开页面统计,目前每个季度都有超过200万用户报名Keep的线上系列跑。而在社交平台上,可以看到有大量用户在晒单和展示,小红书上甚至有用户晒出了整整一屏的奖牌。
在Keep运动研究院资深研究员海东看来,奖牌可以缓解运动本身的延迟满足感,这一实体奖励会激发用户的运动热情,“首先,在玩法上,Keep奖牌展示给用户的是确定的IP,与潮玩主力产品盲盒存在非常大的不同;其次,Keep奖牌的获得,并非下单即可得,用户必须完成自己报名的比赛才能收到奖牌——既是对完赛用户的价值肯定,也能够激励大家真正运动起来。”
对于一些徘徊在运动门口的人来说,奖牌的吸引力无疑是一个巨大的助推。很多用户在社交平台表示,因为奖牌降低了运动门槛以及其社交属性,而积极加入到运动中。网友们纷纷表示拿到漂亮的奖牌是对自己的激励,可以“愉悦身心、有仪式感”。同时,奖牌背后也不乏动人的故事,从体育生为女朋友跑大耳狗奖牌,到拉着闺蜜跑库洛米、美乐蒂奖牌,奖牌也见证了很多用户情谊的沉淀。
脚步与爱同行
2016年4月16日,Keep上线了第一场奖牌跑。经历过6年时间后,Keep不仅上线了大耳狗云漫跑、库洛米美乐蒂见习爱神心动线上跑等IP赛事,也推出了关注当代人情绪压力的“治愈系列”、关注非物质文化遗产传承的“非遗系列”、关注女性成长的女性主题赛事……覆盖的人群也从专业跑者扩散到小白用户,希望用多样化的赛事给予用户丰富有趣的体验。
根据Keep赛事运营负责人白璐透露,Keep线上赛事在运营过程中,会不断分析用户画像,在做了大量调研后,根据用户的深层次需求,找到与用户强连接的认知主题,帮助用户实现自我激励与自我认同。
另一方面,官方也在不断发掘奖牌在自我激励之外的价值,奖牌的社会价值也得到了用户与行业的肯定。
今年四月,Keep联合美团单车发起的“比心地球”低碳骑行赛,呼吁大家选择减脂又减碳的单车出行,让地球好好呼吸。这种既可以通过挑战获得精美奖牌与限量周边,又可以增强全社会低碳生活意识,助力保护地球生态环境的骑行赛事,吸引了大量年轻人参与。
关于线上赛事与公益的结合,Keep一直在进行多方探索。12月初,Keep联合中国青年报社发起了一场名为“小手套公益挑战赛”的线上赛事。在2023年1月31日之前,每位用户通过任意运动,累计消耗200大卡热量即为完赛。每一位用户完成挑战后,Keep都将向中国青少年发展基金会捐出20元用于购买保暖物资,为有需要的农村小学儿童送上冬季温暖。
Keep线上赛事已经呈现出了多元的社会价值,除了这种公益的赛事外,它还拓展了赛事的文化内涵。
比如,为了吸引更多年轻人加深对传统文化的了解,为保护传统文化贡献自己的力量,Keep在2021年10月上线了非遗系列的线上赛事。该系列赛事的奖牌以皮影戏、花丝、运锦、剪纸、苏绣等10多种非遗元素为主题,让用户在跑步中感受不同非遗元素蕴含的美。
Keep线上赛事运营人员表示,通过在赛事中融入非遗元素,可以让这些看起来离生活有一定距离的传统文化融入年轻人的生活中去,传承的并非仅仅是一个符号而是日常生活中的小确幸,“拉近距离才能更好地进行保护和传承。”该运营人员说道。
据Keep线上赛事运营负责人白璐介绍,未来Keep线上赛事的公益探索还将持续进行,“Keep希望通过线上赛事,尝试更多公益的参与形式,让用户的脚步与爱同行”。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)