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
持续增进民生福祉******
作者:崔玉丽(华北水利水电大学公共管理学院)
党的二十大报告指出,不断增进民生福祉,提高人民生活品质,必须坚持在发展中保障和改善民生,鼓励共同奋斗创造美好生活,不断实现人民对美好生活的向往。为民造福是立党为公、执政为民的本质要求,让人民群众过上好日子,是我们党一切工作的出发点和落脚点,是我们党始终不渝的奋斗目标。
民生事业夯实执政之基
民生连着民心,民生凝聚人心。我们党从成立时起,就高度重视民生改善和社会保障。早在1922年,党的二大宣言中就提出了设立工厂保险、保护失业工人等改良工人待遇的主张。瑞金时期颁布的《中华苏维埃共和国劳动法》,设专章规定了社会保险问题。新中国成立初期,政务院根据《中国人民政治协商会议共同纲领》中“逐步实行劳动保险制度”的要求,于1951年颁布《中华人民共和国劳动保险条例》。毛泽东同志指出,“要把衣、食、住、用、行五个字安排好,这是六亿五千万人民安定不安定的问题”,强调恢复社会生产以保障最基本的民生需求。改革开放后,我们党始终坚持以经济建设为中心,把社会保障作为改善人民生活的基础民生工程,稳步推进社会保障体系建设,始终维护好、实现好、发展好最广大人民的根本利益。邓小平同志强调:“按照历史唯物主义的观点来讲,正确的政治领导的成果,归根结底要表现在社会生产力的发展上,人民物质文化生活的改善上。”特别是党的十八大以来,党中央把社会保障体系建设摆在更加突出的位置,促进我国社会保障事业高质量发展、可持续发展。习近平总书记指出,“民之所忧,我必念之;民之所盼,我必行之”,“要时刻把人民群众安危冷暖放在心上,多为群众办实事、办好事。民有所呼,我有所应”。治国有常,利民为本,让人民生活幸福是“国之大者”。党的根基在人民、血脉在人民、力量在人民,人民是党执政兴国的最大底气。只有在发展中保障和改善民生,扎实推动共同富裕,才能守住人民的心,筑牢党长期执政的坚实根基。
在发展中保障和改善民生
坚持发展为了人民、发展成果由人民共享,努力在推动高质量发展过程中办好各项民生事业、补齐民生领域短板。新时代十年来,我们党采取一系列改革创新举措,把就业、教育、医疗、社保、住房、养老、食品安全、生态环境、社会治安等人民群众急难愁盼问题一个一个解决好,持续提高人民生活品质。一是打赢人类历史上规模最大的脱贫攻坚战,全面建成小康社会。全国832个贫困县全部摘帽,近一亿农村贫困人口实现脱贫,960多万贫困人口实现易地搬迁,历史性地解决了绝对贫困问题,创造了人类减贫史上的奇迹,实现了“小康”这个中华民族的千年梦想。二是不断健全完善就业、教育、医疗卫生等公共服务体系,提升基本公共服务水平。就业质量显著提升,就业结构持续优化,教育普及水平实现历史性跨越,覆盖城乡的医疗卫生服务三级网络不断健全。三是社会保障体系不断完善,基本养老保险制度基本健全,全民医保目标基本实现,为人民创造美好生活奠定了坚实基础。社会保障制度已成为人民群众共享改革发展成果的重要制度安排。四是优化收入分配制度,扎实推动共同富裕。城乡、地区、收入差距持续缩小,共同富裕取得新成效。经过持续奋斗,我国居民人均可支配收入从16500元增加到35100元,建成世界上规模最大的教育体系、社会保障体系、医疗卫生体系,教育普及水平实现历史性跨越,基本养老保险覆盖十亿四千万人,基本医疗保险参保率稳定在95%。更多改革成果可及性增强,人民生活全方位改善。人民群众获得感、幸福感、安全感更加充实、更有保障、更可持续。
更好满足人民美好生活需要
未来五年是全面建设社会主义现代化国家开局起步的关键时期。新征程上要持续增进民生福祉,提高人民生活品质,让现代化建设成果更多更公平惠及全体人民。第一,推动高质量发展,不断夯实增进民生福祉的物质基础。牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念,着力扩大内需,增强消费对经济发展的基础性作用;构建优质高效的服务业新体系,统筹推进高质量经济发展和高质量民生保障。第二,完善分配制度,坚持按劳分配为主体、多种分配方式并存,构建初次分配、再分配、三次分配相协调相配套的制度体系。坚持多劳多得,鼓励勤劳致富,促进机会公平;扩大中等收入群体,规范收入分配秩序,规范财富积累机制。第三,促进人的全面发展,使人人都有出彩的机会。加快建设高质量教育体系,发展素质教育,优化区域教育资源配置,促进教育公平,健全学校家庭社会育人机制,办好人民满意的教育。实施就业优先战略,健全就业公共服务体系。加强就业帮扶,支持和规范发展新就业形态。完善人民健康促进政策,优化人口发展战略,推动实现全体老年人享有基本养老服务,重视心理健康和精神卫生,倡导健康生活方式。第四,健全多层次社会保障体系,兜牢民生底线。健全基本养老、基本医疗保险筹资和待遇调整机制,推动基本医疗保险、失业保险、工伤保险省级统筹;完善大病保险和医疗救助制度,落实异地就医结算。特别是不断完善面向老年人、妇女儿童、残障人士等群体的社会福利制度,推动慈善事业、社会救助不断发展,建立健全覆盖全民、统筹城乡、公平统一、安全规范、可持续的多层次社会保障体系。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)