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
东西问·中外对话丨“我是电竞选手,不是网瘾少年”******
中新社北京2月2日电 题:“我是电竞选手,不是网瘾少年”
作者 金旭 徐文欣
从小众狂欢到大众竞技,中国电竞20余年来不断打破偏见和壁垒。
2001年,中国选手马天元和韦奇迪在WCG星际争霸2V2项目中拿下中国电竞的首个世界冠军。彼时,电竞还只是小众的存在,无法与传统体育项目相提并论。
2016年,中国战队Wings在第六届DOTA2国际邀请赛上夺冠,全球游戏迷对中国电竞充满敬佩和向往;2021年,EDG斩获英雄联盟S11全球总决赛冠军,引起一片沸腾。在主流赛事的推动下,中外电子竞技的交流和互动愈发密切。
电竞选手如何逐梦?电竞如何促进中外青年交流?中国电竞发展现状如何?就此,中新社“东西问·中外青年对话”邀请中国互联网协会电子竞技工作委员会副主任委员李杰、中国传媒大学动画与数字艺术学院副院长陈京炜、《王者荣耀》职业选手曹志顺(游戏ID:久诚)、意大利华裔《英雄联盟》职业选手赵志强(游戏ID:shad0w)展开对话。
视频:【东西问·中外对话】电竞不等于打游戏来源:中国新闻网
对话实录摘编如下:
“电竞入亚”,如何撕掉偏见标签?
中新社记者:在您看来,电竞与玩游戏的区别是什么?
陈京炜:电子竞技不等于打游戏。冠军是电竞选手的目标,快乐则是游戏玩家的追求。电竞选手在比赛中体现出来的勇往直前和无所畏惧与竞技体育精神相通,它们跨越文化,激励着一代代中外青年。
李杰:电子竞技与打游戏有质的区别。电竞选手为了胜利日复一日地刻苦训练、解读比赛;而打游戏则是生活的消遣、娱乐。可以说,电竞是小众的竞技,大众的娱乐。
中新社记者:电竞已成为杭州亚运会正式竞赛项目。两位职业选手怎么看待“电竞入亚”?
shad0w:对电竞人来说,“电竞入亚”是个振奋人心的消息,也是电竞发展史上的里程碑,这代表着电竞正式被主流接纳,电竞选手的社会认可度也随之提升。
久诚:“电竞入亚”后,电竞项目所获得的奖牌将计入国家奖牌榜,这代表电竞选手有了为国出征的机会。如果能够在亚运会取得成绩,无论对个人还是对国家,都将成为一份荣誉。与此同时,更多的人将因此关注电竞,一些商业机构和企业也将加入,带动整个行业“出圈”。
电竞青年,如何“玩到点子上”?
中新社记者:久诚和shad0w是如何与电竞“结缘”成为职业选手的?在电竞俱乐部中的生活又是怎样的?
shad0w:我接触电竞之初,算是个“网瘾少年”,父母反对我这样的生活方式。为了证明给他们看,我去追寻我的职业梦。他们开始会担忧我的经济状况,害怕我维持不了自己的生计,但我用行动告诉他们,职业电竞也可以成为一份事业。后来,父母看到我的成绩,也开始慢慢支持我。
俱乐部的生活比较单调,除了睡觉、吃饭、洗漱,基本所有时间都在进行高强度训练。
久诚:我的经历和shad0w大相径庭。我家中是做电脑生意的,所以从小就接触电子产品,家人也常带我玩游戏。在游戏中,我遇到职业选手,他们会为我介绍比赛和职业生活,我发现这与我的梦想十分契合,于是开启了职业生涯。
中新社记者:电竞是吃“青春饭”的行业吗?
久诚:我认为不是说年纪小就能打出成绩,也不是年纪大就打不出成绩。电竞考验的是选手的脑力和反应能力,如果能及时预防和治疗职业病,在保持良好作息和健康生活的情况下,选手也能在30岁甚至40岁时保持竞技状态。
李杰:年龄并不是限制,国家规定职业选手必须年满18岁。虽然随着年纪的增大,动作反应能力会逐渐下滑,但对选手来说,通过合理的系统训练和长年的实战积累,能够拥有较长的职业生涯。就像在足球比赛中,经验丰富的门将年龄往往集中在28岁到32岁。
中新社记者:越来越多的高校开设电竞专业,该专业学什么?就业前景如何?
陈京炜:电竞是一个非常长的产业链,可以分上游、中游、下游。上游主要集中在游戏研发;中游包括赛事组织、运营和导编播;下游直接面向受众,包括竞技员、俱乐部、解说等。虽然不同学校对培养方向和细分领域的选择会有所侧重,但都集中在培养上游和中游的电竞专业人才上,倾向于理论和实践相结合的教学模式。
电竞行业市场不断发展,对人才有了更多需求。电竞爱好者在考虑从事该行业之前可以先做一些了解和试练,不论是做竞技员,还是投身到上游或中游的产业中,我认为都有发展的机会和空间。
视频:【东西问·中外对话】电竞专业学什么来源:中国新闻网
一方屏幕,如何助力青年交流?
中新社记者:电子竞技行业的强劲发展拓宽了各国青年文体活动的空间与边界,您认为如何通过电竞推动中外青年人文交流?
shad0w:电竞是一门新兴的“世界语言”,在电竞的世界里,我们可以认识世界各地的朋友,相互理解、团结合作、公平竞争,大家在虚拟世界的交流中,展现出各自文化DNA中的修养和底蕴。
陈京炜:人们习惯崇拜自己擅长领域中的佼佼者,电竞领域也不例外。作为电竞文化的直接载体,电竞选手呈现的永不服输的意志、日渐精进的专业技能、面对挑战的不骄不躁让我们自豪。这些闪光点是中国年轻一代的代名词,也是中国文化的底色,吸引着全球电竞参与者的目光,让更多人认识中国、了解中国。
中新社记者:很多中外青年通过电竞结下友谊,您会向海外青年推荐哪个游戏角色?
久诚:我会推荐《王者荣耀》中的武圣关羽,这是以三国蜀汉名将为原型的战士型英雄角色。青龙偃月刀、赤兔马等中国元素融入其中,海外玩家会有不一样的游戏体验。可以说电竞正以人们易于接受的方式讲述国风魅力,将中华武侠文化中的义薄云天和忠肝义胆展现给世界。
中新社记者:中国电竞市场现状如何?推动中国电竞产业发展还需要做哪些努力?
陈京炜:作为新兴产业,电竞市场的发展既需要从国家层面对从业者劳动强度、风险规避、利益分配等方面的调控;又需要民间组织对行业规则、人才培养、中外交流的推动。
李杰:当下,中国已成为全球最大的电竞市场,相关政策正逐步完善,未来还会迎来更广阔的发展前景。
推动该产业可持续发展,我认为可以着眼于以下五个方面:
第一,必须坚持中国制造。中国电竞需要中国元素,只有拥有自主研发的游戏IP,才会在电竞市场拥有更大的话语权。
第二,重视电竞人才培养。作为电竞市场的核心发展力,优秀的电竞人才有利于在国际社会中树立良好的中国青年形象。
第三,多角度深挖电竞产业。数字经济环境下,电竞产品的多元化属性可以提供更多商业模式,助力中国电竞产业良性发展。
第四,培育电竞行业的社会责任感。近年来,游戏防沉迷成为热点话题,电竞选手的心理、生理健康也引得各界关注,电竞从业者应勇担责任,彰显“智慧体育”“电竞运动”的价值和生命力。
第五,丰富电竞赛事体系,打造全球化的电竞平台。电竞产业应在实现内循环的同时与外循环对接,为规模化、市场化、现代化发展添砖加瓦。(完)
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