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佰家富app娱乐2023-01-31 16:05

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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

韩保江:多点发力,共促实现高质量发展******

韩保江:多点发力,共促实现高质量发展

  本期光明网理论学术动态导读关注高质量发展、中国式现代化、“六个必须坚持”、 国际科技合作等话题,欢迎网友踊跃参与讨论。

  【韩保江:多点发力,共促实现高质量发展】

  中央党校〔国家行政学院〕习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心研究员韩保江表示,日前召开的中央经济工作会议要求,明年要坚持稳字当头、稳中求进,继续实施积极的财政政策和稳健的货币政策,形成共促高质量发展的合力。形成共促高质量发展的合力,需要系统思维、多重用力、多管齐下。首先,必须牢牢扭住经济建设这个中心工作,新中国70多年的发展经验表明,什么时候把经济建设这个中心工作摆正了、抓好了,社会主义建设事业就顺利。其次,必须突出“稳增长”,从需求侧看,培育由提高供给质量、优化分配格局、健全流通体系、全面促进消费、拓展投资空间等共同组成的完整内需体系;从供给侧看,要按照“巩固、增强、提升、畅通”八字方针的总要求深化供给侧结构性改革,把扩大内需战略同深化供给侧结构性改革有机结合起来,共同形成驱动经济增长的合力。再次,必须健全宏观经济治理体系,产业政策要发展和安全并举,科技政策要聚焦自立自强,社会政策要兜牢民生底线,避免政策“冲突”,打好政策组合拳。最后,必须加快健全激励约束机制,健全各级政府和干部担当作为的激励、容错、纠错机制,科学厘清中央和地方尤其是基层政府的事权、财权责任,依法保护公有制企业、民营企业和外资企业产权,充分调动人民群众勤劳创新致富的积极性和创造性,把各类市场主体的发展积极性凝聚起来。

  摘编自《光明日报》

  【彭菊花:发展社会主义先进文化,夯实中国式现代化的文化根基】

  华中师范大学马克思主义学院彭菊花指出,新时代新征程,我们要牢牢把握社会主义文化建设的正确方向,大力发展社会主义先进文化,激发全民族文化创新创造活力,不断夯实中国式现代化的文化根基。一方面,文化自信自强为我们成功走出中国式现代化道路提供重要支撑。新时代新征程,我们要坚定中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信,说到底是要坚定文化自信。我们要深刻把握文化自信自强和中国式现代化的内在关系,不断铸就社会主义文化新辉煌。另一方面,物质文明和精神文明相协调是中国式现代化的中国特色之一。我们要牢牢把握中国式现代化是物质文明和精神文明相协调的现代化,把文化建设作为全面建成社会主义现代化强国的重要内容和重要支撑,更加自觉担负起新的文化使命,大力推进社会主义文化强国建设。同时,铸就社会主义文化新辉煌是推进中国式现代化的重要任务。新时代新征程,我们要以高度的政治责任感和历史使命感,紧紧围绕铸就社会主义文化新辉煌这个重要目标,建设具有强大凝聚力和引领力的社会主义意识形态,广泛践行社会主义核心价值观,繁荣发展文化事业和文化产业,不断满足人民群众多样化、多层次、多方面的精神文化需求。

  摘编自《人民日报》

  【韩庆祥:把握 “六个必须坚持”,开辟马克思主义中国化时代化新境界】

  北京市习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心研究员韩庆祥指出,不断谱写马克思主义中国化时代化新篇章,是当代中国共产党人的庄严历史责任。党的二十大报告从6个方面作了概括和阐述,强调必须坚持人民至上,必须坚持自信自立,必须坚持守正创新,必须坚持问题导向,必须坚持系统观念,必须坚持胸怀天下。“六个必须坚持”是一个环环相扣、逻辑严密的有机整体,是在实践中继续开辟马克思主义中国化时代化新境界必须遵循的世界观和方法论、必须坚持和运用好的立场观点方法。其一,根本立场是“坚持人民至上”。新征程上,要“站稳人民立场、把握人民愿望、尊重人民创造、集中人民智慧,形成为人民所喜爱、所认同、所拥有的理论”。其二,立足基点是“坚持自信自立”。中国的问题必须由中国人自己来解答,从中国基本国情出发且作出符合中国实际和时代要求的正确回答,要坚持对马克思主义的坚定信仰、对中国特色社会主义的坚定信念,以更加积极的历史担当和创造精神为发展马克思主义作出新的贡献。其三,科学态度是“坚持守正创新”。新征程上继续推进实践基础上的理论创新,要悟透守正创新的丰富内涵;要坚持马克思主义基本原理不动摇,坚持党的全面领导不动摇,坚持中国特色社会主义不动摇;要进一步推进“两个结合”。其四,理论任务是“坚持问题导向”。我们要继续推进实践基础上的理论创新,聚焦实践遇到的新问题、改革发展稳定存在的深层次问题、人民群众急难愁盼问题、国际变局中的重大问题、党的建设面临的突出问题,不断提出真正解决问题的新理念新思路新办法。其五,思想方法是“坚持系统观念”。中国特色社会主义进入新时代,我们党治国理政遇到的问题大都是系统性问题,必须把握好全局和局部、当前和长远、宏观和微观、主要矛盾和次要矛盾、特殊和一般的关系。其六,世界眼光是“坚持胸怀天下”。解决中国问题既要立足中国,也要放眼世界,直面世界百年未有之大变局,把中国问题置于人类发展进步潮流中进行思考谋划。

  摘编自《经济日报》

  【王文君、李宏:正视机遇和挑战,多措并举构建国际科技合作新格局】

  中国科学院科技战略咨询研究院王文君、李宏认为,当今世界,百年未有之大变局加速演进,全球经济增长态势出现疲软,科技领域因而呈现国际合作与竞争交织并存的复杂态势。一方面,新技术、新突破及其催生的新应用、新体验正不断改变生活的方方面面,人类社会对于国际科技创新合作的需求前所未有;另一方面,国际科技创新合作又面临着一些国家意欲限制其竞争对手发展的“单边主义”和“阵营化”行动的挑战。未来,我国应继续倡导合作、共赢、团结、包容的开放精神与理念,与各国携手共建人类命运共同体。一是站在共建人类命运共同体高度,打造我国国际科技合作新格局。在新时期新形势下,应加强统筹谋划,以开放、团结、包容、非歧视的姿态开展合作,构建人才、技术、项目、平台等方面全方位、深层次的国际合作格局。二是秉持“合作共赢”理念,拓宽国际科技创新合作之路。瞄准全球主要创新大国和关键小国,精准选择合作领域,开辟多元化科技合作渠道;面向“一带一路”沿线的发展中国家推广转移具有“适用性”或“包容性”的技术;提升产业链、供应链的韧性和安全水平,重新布局合作伙伴,构建互利共赢的产业链、供应链国际合作体系。三是激发科研要素流动活力,提升开放环境及国际合作的专业化保障服务能力。为科技人才出入境提供便利,推动外事服务、外国人才服务、法律咨询服务等科技保障类工作更加专业化、国际化,为集聚国际人才和国际创新资源营造富有吸引力的环境;联合各国的相关科技管理机构,共同打造系列国际科技合作传播产品,在全球范围讲好“中国科技故事”。

  摘编自《科技日报》

  (光明网记者 赵宇整理)

韩保江:多点发力,共促实现高质量发展

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