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
大美中国色,绽放穿越千年的文化自信******
兔年第一声惊叹,属于春晚节目《满庭芳·国色》带火的“色彩新潮流”
大美中国色,绽放穿越千年的文化自信
梅红、鞠衣、麹尘、缃叶、菡萏、纁黄、伽罗、月白、天缥、青骊、岱赭、凝夜紫、远山黛……舞为语,曲为韵,优雅演绎一众中国传统颜色的东方意趣,连日来,亮相兔年央视春晚的创意类节目《满庭芳·国色》凭借耐人寻味之美霸榜热搜、刷屏网络。“中华颜色一眼万年,惊艳岁月”“老祖宗的配色,绝了”“属于中国人的浪漫”……大众对于中国传统色彩的钟爱,从网友们的真情留言中可窥一二。
气韵雅致的中国古色,是中华传统文化特有的语汇。它们远不止于色彩,更承载着中国人看待世界的方式,背后蕴藏着中华民族流传千年的审美基因和经典智慧。也因而,随《满庭芳·国色》而“出圈”的大美中国色,点燃的不仅仅是时下的“色彩新潮流”,更有由悠远、深厚中华传统文化底蕴作为有力支撑的文化自信。
从圈粉的“延禧色系”到热搜的“宫墙红”,中国色无声释放传统文化魅力
中国色的“出圈”,近年来其实有迹可循,《满庭芳·国色》只是集大成的一次爆点。周杰伦流行歌曲《青花瓷》里唱出的一句“天青色等烟雨”,令多少人醉心于如诗如画又神秘非常的雨过天青色。爆款电视剧《延禧攻略》带火的“延禧色系”温柔又高级,那正是浓淡皆宜、美得让人挪不开眼的一整套中国传统色系。在全国多地巡演上百场的舞剧《只此青绿》,用千古名画《千里江山图》中那抹独特的青绿色,唤醒了中国人的审美体验。
大众对于中国色的追捧,甚至跨越千年,对接时下的日常生活。频频卖断货的国风口红,其郎窖红、胭脂红、美人霁等色号的灵感,无不来自中国色。修图App中备受年轻人青睐的“中国潮色”滤镜,离不开众多中国传统色彩贡献的智慧。兔年新春,“小红书”上热搜的去处,很多都指向雍容大气、年味满满的宫墙红,北京的故宫、杭州的德寿宫、上海的广富林、成都的武侯祠等皆如是。
在上海大学上海美术学院副教授胡建君看来,传统文化复兴的时代正在到来。“一方面,一批高质量影视文艺作品、文博艺术展览发挥着重要的引导作用,它们无不塑造了以国色为基调的安宁典雅、蕴藉丰厚的审美,润物细无声地释放着传统文化的魅力。另一方面,身处快时代,越来越多善于内省的人们由衷感知到,历经岁月积淀的才是高级的,直入人心的。”
审美基因背后深厚的文化内涵超越了色彩,成为中国色最耐人寻味之处
追捧中国色时,我们应当追捧的究竟是什么?
单从视觉上看,众多中国色都能在国际通用的潘通色卡里找到对应的参数。胡建君指出,中国色的独特性其实更在于色彩观念承载的文化内涵。只有置身于文化史上,中国色彩艺术方能获得完整的意义。原来,有别于西方三原色的分类法,中国古色遵循的是“五色观”。这种色彩观念结合“阴阳五行说”等要素逐渐整合发展而来,并非独立静观的存在,可对应天地、阴阳、方位、季节、声音,亦牵系五脏、五味、五气,关乎内心的声色与动静。小到个人生活习惯与喜好,大到国家典礼仪式,古人都提倡在不同时节用不同颜色来顺应天地万物之气象。
“中国色”网站收录的中国色多达526种,丰富程度远远超出人们的想象。其中很多颜色颇为微妙,呈现出含蓄而清雅的高级感,妥妥拿捏了中国人特有的浪漫。文化学者郭浩、李健明在《中国传统色:故宫里的色彩美学》一书中揭秘了384种中国古色的由来。例如,“苍筤”是春天竹子出生时的青绿,“月白”是月光洒下的一片青白,“窃蓝”是立秋之起色、秋天晴空的一点蓝,“海天霞”是海霞灿烂里云朵和天空被染上的那层浅红。由此可见,中国色均从天地万物的造化中衍生而来,让人不禁佩服古人的感知力与想象力。
古往今来,中国色也从流转的自然定格在器物、绘画和建筑中,让更多的人得以捕捉这样的美感。中国陶瓷的众多颜色就大有讲究,包含文学、美学、哲学等诸多意义,对此,马未都在《瓷之色》一书中有过详述。像是声名远播的永乐甜白釉,妙在一个“甜”字。这完全是一种主观感觉,减去一切可能影响呈色的杂质,在景德镇洁白如玉的高岭土上施以透明釉,让白里透白。盛唐最神秘的瑰宝——秘色瓷,是唐朝皇亲贵戚专用瓷器,如美人罩上面纱,其工艺至今是谜。从法门寺地宫出土的14件秘色瓷中,就有“巧剜明月染春水,轻旋薄冰盛绿云”的秘色之青。而中国传统绘画的色彩奥秘,早在初版于1959年的专著《中国画颜色的研究》中,近现代工笔画名家于非闇就曾一一拆解。他指出,中国古代画家不但善于运用色彩,而且运用他们的智慧,使颜料抓紧绢帛,经过多少年的舒卷仍不脱不落。如是才有了宋徽宗《芙蓉锦鸡图》中浅红色芙蓉花与五色绚烂锦鸡的相映成趣,以及王希孟用大青大绿两面着色、染天染水成就的《千里江山图》。
来自生活的大美中国色穿越千年,依然魅力独具,业内期待,“出圈”之后的它能更好地装点今天的美好生活。(本报记者 范昕)
(来源:文汇报 2023年1月30日 第5版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)