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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
二十大代表风采丨“千里背母上大学”的刘秀祥返乡任教十年：一个都不放弃******
中新网贵阳10月7日电 题：“千里背母上大学”的刘秀祥返乡任教十年：一个都不放弃
作者 周燕玲
2022年，是刘秀祥回到家乡贵州省黔西南布依族苗族自治州望谟县教书育人的第十个年头，身为望谟县实验高中副校长的他，更为人熟知的一个身份，是14年前“千里背母上大学”的主人公。
“80后”的刘秀祥出生在望谟县弄林村，幼年时父亲因病去世，母亲因伤心过度患上了精神疾病。小学三年级时，哥哥姐姐外出谋生，母亲病情加重，家庭生活的重担全压在了刘秀祥身上。
命运的苦难并没有将他击垮，反而更加刻苦，小升初时以全县第三名的成绩考到县城中学。从老家到县城，刘秀祥携母踏上了漫漫求学路。进入高中，一边努力学习，一边利用课余时间捡废品维持生计，他累并憧憬着。
2007年高考，他却因病失利；2008年再次奋战考到山东上大学，当年9月他再次带着母亲去求学，“千里背母上大学”的他感动了无数人。走出大山进入大城市，是很多山里孩子的梦想，刘秀祥也是这样想的。2012年，刘秀祥即将大学毕业，最初他并不打算回贵州工作，而是计划在外省找一份好工作，再寄钱回去帮助需要帮助的人。
然而，因为刘秀祥大学期间资助的一个妹妹刚好初三毕业，却选择了不读书，无论刘秀祥怎样劝都没有用。于是，刘秀祥毅然选择回到望谟县，他要去告诉那些曾经像他一样贫困的孩子或是迷茫中的孩子，“人生一定要有梦想，即使遇到困难和挫折快要放弃时，一转身我就站在身后。”
资料图：刘秀祥在瓮安县与学生们交流。 受访者供图“我能给予他们动力，为什么？刘秀祥能走出来，他们一定能走出来，因为他们不需要像我那样带着母亲四处奔波，不需要像我那样艰辛。”刘秀祥坦言，自己通过读书走出了大山，看到了外面世界的美好，想回来告诉山里的孩子外面的世界很美好。
2012年，回到望谟县的刘秀祥成为一名乡村教师，同年8月他发起“助学走乡村行动”，最初主要是进行劝学活动。刚开始是他自己和几个老师，骑着摩托车走村串寨，四处劝学。因为很多家长的不支持，刘秀祥吃了不少闭门羹。
“曾遇到一个小女孩，由于父母思想落后，初三毕业后，家人就安排外出务工补贴家用。”于是，刘秀祥就骑着摩托车去劝说，无论他怎么讲，学生家长就是不让孩子回校读书，半年时间刘秀祥去了12次，最后一次惹怒了学生家长，家长把拴着的狗给放了，刘秀祥被恶狠狠的狗追着满村跑一头栽到坎下，后脑勺被磕破了，至今还留有疤痕。
然而，越是这样，越坚定了刘秀祥劝学的信心。10年来，刘秀祥骑坏了8辆摩托车，遭受不解和谩骂的他却从未想过放弃，成功让1800多位学生重返校园。劝学期间，刘秀祥又发现，劝回学校的孩子没过多久又不见了，主要原因是学生家里生活困难。
资料图：刘秀祥在与学生互动。 受访者供图为此，刘秀祥开始了助学活动，最初是他自己出钱，后来又找朋友、找同事借钱。由于捐资助学体量大，刘秀祥就拿着孩子的资料去找县城的“小老板”，他去过五金店、餐馆、超市等地，用他的话说，“为了孩子，自己可以连尊严都不要。”
助学期间，刘秀祥还时刻呵护学生的自尊心。2013年，刘秀祥班上有一位女学生一周内找了他五次，每次都是同一个话题，就是不读书要外出务工，后来刘秀祥去学生家里家访才得知，她妈妈和叔叔智力障碍，爷爷年迈多病，她和弟弟上学，只靠父亲一人务农养家。
当时，刘秀祥没有资助的资源，就自己出钱解决那位女学生的学费和生活费，“但是孩子自尊心很强，她看到我资助的还有许多同学，她死活不要，后来就骗她说是对接外面好心人资助的。”
直到那位女学生考上大学，一次偶然的机会，她在刘秀祥家里看到了自己曾经写给资助人的所有信件，她才知道一直是刘秀祥在资助自己。如今，那位女学生已大学毕业，并回到望谟工作。
2016年开始，刘秀祥围绕公益讲座、教师培训、学生德育教育、学生资助成立名师工作室，吸引校内、校外的教师加入其中，通过演讲，刘秀祥助学活动的队伍和资源逐渐增加，有教师、企业、爱心人士，甚至教出来的学生也加入进来。
资料图：刘秀祥在望谟县实验高中给学生们作主题班会。 受访者供图10年间，刘秀祥发起的助学活动涵盖了小学、中学和大学的学生，目前对接资助的孩子有4200多人。10年教育路，刘秀祥见证和参与家乡的发展，2012年望谟县1000多名学生参加高考，考上本科仅70人，10年后的2022年，望谟县全县参加高考的人数2420人，本科上线人数达1302人，教育质量从黔西南全州挂末提升到全州前三。
“十年教育的生涯让我意识到，越是偏远的地方越需要优质的教育，每个孩子都应该有更好的未来，无论他出生在哪里。”刘秀祥说，未来会一如既往地走下去，充分发挥名师(劳模)工作室的引领和辐射作用，一个都不放弃，帮助孩子们树立自信，让更多孩子通过读书走出大山改变命运。
作为出席中国共产党第二十次全国代表大会的代表，同时也是千万个扎根山区教育工作者中的一员，刘秀祥坦言，自己主要关注乡村教育和乡村教师方面，希望充分利用好特岗教师资源和发挥好特岗教师的作用，同时给予更多山区乡村教师学习成长的机会和平台。(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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