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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

港澳台侨工作顾问唐清慧：加强中小学校园足球教育******

　　中新网北京1月17日电 (记者 杜燕)北京市政协港澳台侨工作顾问、旅阿华侨唐清慧是北京市足球运动协会常务理事与副主席，多年来积极努力把阿根廷的足球技术、成功经验以及足球精神带回中国。正在召开的北京市政协十四届一次会议上，她谈到，足球水平的提高需要几代人持之以恒的努力，建议着力加强中小学校园足球教育，实现中国足球的振兴。

　　唐清慧多年来致力于推动中国和阿根廷两国在经贸、文化、体育等方面的交流与发展。她称，这些年在全国多个省份开展了校园足球工程，选拔足球教师，培训足球学子，并邀请阿根廷足球教练来中国，系统培训中国校园足球教练，对青少年进行足球知识普及，“要热爱足球，更要懂得足球。”

　　刚刚结束的2022年卡塔尔世界杯盛况空前，球星辈出，球迷既看到了欧洲强队娴熟的团队配合和高超的技战术打法，也欣赏到了南美球星的个人表演。唐清慧称，自己心系中国足球。在她看来，欧洲和南美足球的成功源自于完善的青训体系以及足球运动在当地的普及率。

　　调研中，她发现，目前一些学校学生体质健康问题比较突出，一些学校由于学业压力大没有开设足球教育类课后服务。在足球教育服务质量方面，缺乏规范的实施方案，一些学校聘请退役球员担任校园足球教练员，“但会踢不一定会教，会教不一定明白不同年龄段的孩子的需求”。

　　针对以上问题，她建议，创新“教会、勤练、常赛”足球教育健康促进模式，补充足球体育教师，如通过设置教练员岗位，吸纳优秀退役运动员、教练员、社会体育指导员加入足球教师队伍，或是通过政府购买服务的形式与相关专业机构等社会力量合作向中小学提供足球教育教学服务，缓解师资不足问题。

　　她还建议，学校应定制课后足球教育服务内容，搭建多样化的课后足球教育课程体系和赛事活动体系，强化“以赛促练，练赛贯通”的方式实现与课堂教学的互联。教育行政部门应该会同相关部门建立多元筹资机制，实行“财政补贴+有偿收费”的保障机制，激发足球教师和社会力量参与到课后足球教育服务工作的积极性。

　　唐清慧说，希望通过足球运动培养青少年团结进取的精神，“今后，仍将以足球为媒，推动中国和阿根廷的交流。”(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）