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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

山东匠人创新篆刻艺术 让菏泽牡丹“花开石上”******

　　一块普通石头在吴沧海手上“开”出一朵惟妙惟肖的富贵花。巨野融媒中心供图

　　中新网山东巨野1月9日电 (肖守祥)一张木桌、一盏台灯、几把刻刀，桌面上零散摆放几方石料，1月9日，在山东省菏泽市巨野县，篆刻家吴沧海正在自己的工作室伏案创作，刻刀翻飞间，一块普通的石头在他的手上“开”出一朵惟妙惟肖的富贵花。

　　从上中学起，吴沧海就迷上篆刻，至今已有25年时间。吴沧海介绍说，篆刻工艺大体包括打磨印石、印稿设计、操刀治印、修改调整、钤印、刻边款、拓边款等工序。根据印上所起的稿子，先统刻一遍，把握每个字的造型和气势，称为“初刻”。初刻后，要用拓色蘸墨将印文上墨，使印文清晰可辨，根据要求进一步加工细刻，称为“精刻”。

　　吴沧海在工作室伏案篆刻牡丹花。巨野融媒中心供图

　　“精刻是一方印成败的关键，必须精心弄刀。这种用石用刀恰到好处的结合，才能表现出丰富而熟练的笔意和篆书的结构美。”吴沧海说，在石头上刻牡丹，和传统意义上的篆刻不一样，传统意义上的篆刻刻的是篆字，适读性、辨识性不经过专业学习，很难看明白；而牡丹花很形象，特点鲜明，雅俗共赏。

　　吴沧海篆刻牡丹的想法源于2022年4月，当时第31届菏泽国际牡丹文化旅游节如期举行，因疫情原因，许多外地游客不能来菏泽欣赏牡丹。从那时起，他把篆刻艺术创作的目光聚焦到了牡丹上，决定用手中的刻刀把石料变成牡丹刻章，赋予其艺术“生命”。

　　篆刻牡丹，要先用毛笔一笔一划在石头上勾勒出牡丹的形象。巨野融媒中心供图

　　篆刻牡丹，要先用毛笔一笔一划在石头上勾勒出牡丹的形象，再用刻刀进行篆刻。为此，吴沧海专门到巨野书画院向绘画老师学习画牡丹，因为石头材质偏硬，对体力和用刀的准确度都是个考验。

　　吴沧海告诉记者，在篆刻牡丹的过程中，刻刀的深与浅、明与暗、曲与直、虚与实、残与满，考验篆刻者驾驭刀工的功力，头脑要时刻保持灵活度，这种刀与石、书与刻的结合之趣，构成了篆刻牡丹艺术的独特之美。

　　“曹州牡丹甲天下”，牡丹是菏泽的一张“金名片”。巨野融媒中心供图

　　“一方牡丹印章艺术价值的高低、篆刻家的艺术修养水平，都能从一枚小小的印章中体现出来。”在吴沧海看来，“印如其人”“书为心画”，在人品与艺品兼修的砥砺前行中，追求尽善尽美的艺境，篆刻艺术也同样如此，实现着“成教化，助人伦”的社会作用。

　　“巨野县是中国文联命名的‘中国农民绘画之乡’，也是中国工笔画学会命名的‘中国工笔画之乡’，工笔牡丹画是巨野县工笔画的当家品种。当地大多数书画家都以工笔牡丹为表现形式，以篆刻的角度更深层次地把菏泽牡丹呈现在一方印石上，是一种新的艺术创新。”著名画家黄恩涛说。

　　吴沧海以篆刻的角度更深层次地把菏泽牡丹呈现在一方印石上。巨野融媒中心供图

　　“‘曹州牡丹甲天下’，牡丹是菏泽的一张‘金名片’。每一个菏泽人都有义务把菏泽牡丹宣传推广出去，让更多人知道、了解菏泽牡丹。”吴沧海说，作为一位金石篆刻艺术的痴迷者和追寻者，他要用手中的刻刀讲好菏泽牡丹故事。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）