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
新时代新征程新伟业 | 百年红茶“坦洋工夫”发祥地:产业兴,乡村兴******
中新网宁德11月28日电 题:百年红茶“坦洋工夫”发祥地:产业兴,乡村兴
中新网记者 吕巧琴 叶茂
晒青、搓揉、发酵、焙干……八道工序背后的匠心,折射的是中国百年红茶“坦洋工夫”传统制作技艺的传承。如今,一片茶叶,也铺就了“坦洋工夫”发祥地——福建宁德福安市社口镇坦洋村的乡村振兴路。
走进坦洋村,只见村落四周的千亩茶园延绵起伏,绿意盎然。村中,茶行沿街一字排开,茶香飘溢;古民居、古茶行(横楼)、炮楼、廊桥、祠堂等清代风格古建筑,诉说着古老茶村的悠久历史。
古老茶村吸引游人流连忘返。 吴庆堂 摄名茶复兴
坦洋村民世代以茶为生。相传,清咸丰、同治年间,坦洋茶商胡福四(又名胡进四)试制红茶成功,经广州运销西欧,茶商接踵而来并设洋行。1915年,“坦洋工夫”红茶荣获巴拿马万国博览会金奖,成为当时欧洲最流行的饮品之一。抗日战争时期海路中断,贸易受阻,“坦洋工夫”逐渐走向没落。2006年起,在政府和茶人推动下,“坦洋工夫”重新回到人们的视野。
作为“坦洋工夫”创始人之一胡福四的后人,早年赴香港创业的胡新颖2009年回乡投资800万美元,成立新世基坦洋(福建)茶业集团有限公司,并在坦洋村建设茶文化园,希望重塑“坦洋工夫”品牌,带动父老乡亲增收致富。
坦洋村内,古建筑保存完好。 张斌 摄“将茶产业做大做强,带动更多的农户增收致富,这是我们的心愿。”新世基坦洋(福建)茶业集团有限公司现一年产茶2万斤,带动200多户农户。总经理胡少惠近日接受中新网记者采访时表示,将持续提升茶叶品质,让更多人种好茶、制好茶、喝好茶。
“绿叶”变“金叶”
看到“坦洋工夫”逐渐复兴,在外经商的坦洋村村民李岩忠也回村创立了一家茶作坊,以传统工艺制茶,逐步扩大加工规模。经过多年发展,李岩忠的茶作坊已变为800多平方米的茶叶加工厂,年产茶达7万多斤。
“对‘坦洋工夫’的发展充满信心”,为扩大辐射效应,李岩忠和村民投入160万元(人民币,下同),于2014年注册成立“福安市坦洋领头洋合作社”。这个合作社面向社口镇及周边乡镇收购茶青,每年收购茶青达35万斤;同时,引导农户改种金牡丹新品种,茶园亩产值从原来的三四千元增至近万元。
在坦洋村,“坦洋工夫”红茶传统制作技艺依旧传承。 郑健雄 摄“以金牡丹为原料加工而成的创新型‘坦洋工夫’,果香蜜韵、花香迷人,深受客商和市场欢迎。”李岩忠表示,希望不断壮大合作社,实现种植、采摘、加工和营销一体化,逐步发展休闲茶旅。
一片叶子,成就了一个产业,富裕了一方百姓。2021年,该村茶园种植面积扩大到4000多亩,茶产量1400多吨,综合产值3.4亿元;八成以上人口涉茶,人均可支配收入达2.8万元。
“坦洋工夫”红茶也已先后获得“国家地理标志保护产品”“国家证明商标”“全国绿色食品”“中国驰名商标”等荣誉称号,品牌价值达44.47亿元。“绿叶”变“金叶”,茶产业成为古老茶村振兴的重要依托。
坦洋村村民在采茶。 蒲允静 摄科技赋能,茶旅融合
科技赋能,成为当地茶产业提档升级的“加速器”。坦洋村5G智慧茶园内,一排排高清摄像头紧贴地面,对茶树情况进行实时拍摄,自动采集和监测园区病虫害信息。
2020年5月,全国5G农业智慧茶园示范区落户福安市坦洋茶场,通过5G网络在远方依托电脑或手机即可实现施肥、灌溉、监控病虫害等,实现“数字+”与茶产业的有机融合,促使茶叶生产更精准、茶园管理更节本增效、茶业更绿色高质量发展,为产好茶提供有力保障。
坦洋茶场让消费者喝上放心茶。 吕巧琴 摄坦洋茶场场长郑明星说,智慧茶园实现成本降低和管理自动化,同时通过可视化的过程,让消费者还可以看到茶园是如何管理、提升茶叶品质的,让消费者喝上放心茶。
昔日荒山变身“茶海”,坦洋村也在传统茶业基础上催生出茶园旅游新业态,打造独特的“坦洋情意村”,每年吸引一批批游客、学子到村中旅游、研学。在村民林正锦看来,学生上山采茶、进厂加工茶叶,对“坦洋工夫”的推广也有很大的帮助。
社口镇镇长陆绚表示,以“茶乡观光休闲+特色民宿+茶文化研学”的发展模式,结合每年举办开茶节、斗茶赛,打响“坦洋工夫”茶品牌,推动坦洋村走出一条生态茶园“绿”、文化底蕴“浓”、茶事活动“热”的茶旅融合新路子。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |