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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

北京多家健身房恢复满员状态 阳康初期勿疲劳健身******

　　北京多家健身房恢复满员状态！提醒：阳康初期勿疲劳健身

　　慢跑、轻有氧、循序渐进的力量训练……随着越来越多的健身爱好者重启锻炼，健身房里的热闹劲回来了。记者近日走访了北京多家健身房，发现许多健身机构的操课都恢复满员状态，器械和有氧运动区域不再空置，一些健身房里的器械甚至出现了要排队等待使用的情况。

　　扎高马尾辫，佩戴好健身手套，“阳康”已3周的白领肖女士，自上周便开始尝试恢复力量训练。在乐刻运动宋家庄店，她取出一根杠铃并熟练地安装上了铁片，伴随着一口深呼吸，她缓缓将杠铃从脚踝提至髋部，如此循环反复。肖女士告诉记者：“最近来健身房的人越来越多了，有时候碰上高峰期，使用卧推架、龙门架等器械还得排队呢。”

　　1月8日下午6点，除了肖女士外，乐刻运动宋家庄店的健身房内还有将近20名会员正进行训练。在器械区，有人双手托举着哑铃训练手臂肌肉，有人正借助器材进行深蹲锻炼；在有氧运动区，跑步机上挥汗如雨的年轻人也不少。要数最“燃”的区域，还得是操课教室。伴随着动感的灯光、充满节奏感的音乐，10余名学员跟随教练尽情舞蹈。“操课特别火，下周三的课程都已经约满了。”学员王女士说，她自从“阳康”后，便保持着一周2至3次的操课训练。为了照顾大家的身体状况，很多课程还降低了强度，上课时老师也会随时提醒大家适当休息。

　　乐刻运动相关负责人接受记者采访时表示，元旦后，乐刻门店的客流开始逐步恢复，总体客流量已恢复至40%至50%。目前，乐刻在北京的所有门店已经实现100%恢复运营。

　　记者注意到，不仅是乐刻运动，Keepland、超级猩猩等连锁健身房的操课均出现了满员情况。市民龙先生告诉记者，周末本想预约超级猩猩国贸店本周一的塑形杠铃操，却发现早已约满。1月8日中午12点，记者在Keepland蒲黄榆新城广场店也看到，一节将近20人的操课已经满员，学员们在教练的示范下练习尊巴，尽情挥洒汗水。“今天一下午的操课都已经约满了。”学员胡女士说。

　　“目前，大部分教练和用户还处于‘阳康’后的恢复期，我们对运动安全和康复需求十分重视。”Keepland相关负责人表示，各门店将合理安排课程强度、密度和难度，匹配顾客“阳康”后循序渐进恢复锻炼的需求。目前，北京已有26家Keepland门店营业，其余门店也在逐步恢复中。同时，乐刻运动的相关负责人也提醒“阳康”后的市民朋友，初期应以低强度的恢复性训练为主，训练期间，需要关注自己的心率、呼吸等身体情况的变化；训练结束后，要注意休息和营养的补充，切勿疲劳健身。(北京日报客户端记者 鹿杨)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）