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
北京高院发布第三届司法改革“微创新”案例******
中新网北京1月11日电 (陈杭刘小源)为进一步鼓励基层创新,推进固化定型改革成果,推动形成“一马当先”带动“万马奔腾”的改革局面,2022年8月,北京高院正式启动司法改革“微创新”优秀案例评选活动。经过推荐申报、集中展示以及初评、复评、候选案例公示等环节,产生司法改革“微创新”最佳示范案例和优秀案例共21个。
11日,北京高院召开新闻发布会,通报21个北京法院2022年度司法改革“微创新”案例。
北京高院副院长孙玲玲介绍,此次评选出的案例具有首都特色、体现基层智慧、破解改革难题,是北京法院司法改革创新工作的重要展示窗口。
2022年,北京法院在健全审判权运行和制约监督工作机制方面做了大量工作,北京市高院、二中院、三中院、石景山、门头沟等5家法院的入选案例,充分体现了健全审判权运行和制约监督机制,不断增强人民群众对司法公正的获得感。北京高院制定《关于随机分案的实施细则》,构建“线上+线下”互补管理模式与五项保障机制,全市法院随机分案占比同比提高30个百分点。二中院构建“一轴两极三线”审判权运行监督流程全闭环、权责全要素、人员全覆盖的司法责任制落实体系,过去一年积案清理同比提高15.3%,一审案件被定错改发数量同比下降38.1%。
部分“微创新”案例充分体现北京法院加强诉源治理和矛盾纠纷多元化解工作。北京高院构建12368“一号响应”诉源治理机制,深度融入北京市接诉即办改革,精准对接各类诉源治理主体在办理12345群众诉求和开展矛盾纠纷预防调处化解过中提出的司法需求,全市法院通过12368热线主渠道响应诉源治理类司法需求2701个,满意度达100%;健全一站式多元解纷机制,将司法确认、小额诉讼、扩大独任制适用等改革任务融入“多元调解+速裁”,60%以上的一审民商事案件在诉讼前端得到解决。西城法院建立“1+15”街道联络员与法院专门团队对接机制,确认调解协议案件有效率达100%。
同时,强化服务保障和司法为民职能,满足人民群众对创新发展和利民便民的司法新需求。一中院构建“1+2+3”多元破产挽救体系,挽救中小微企业40家,引入投资近50亿元,妥善安置职工1200余人。四中院加强“北京国际商事法庭”建设,建立与国际接轨的多元解纷示范机制,北京国际商事法庭运行以来,为60多个国家和地区的3000余位中外当事人化解超过160亿元的商事纠纷。丰台法院探索建立“一窗通办”服务窗口,机制启用以来,累计接待群众10022人次,为群众办理三项以上事务851人次、两项以上事务3594人次,平均办理时长5分钟。通州法院将诉讼服务和速裁工作下沉人民法庭,为辖区群众提供家门口的一站式诉讼服务。加强对特殊群体的保护,创建涉未成年人民事社会调查观护工作模式被引入相关国家标准。朝阳法院加强对老年人群体的司法保护,打造审理涉老年人权益保障案件的专门法庭。
推进智慧法院和互联网司法建设方面,北京法院不断回应网络数字时代人民群众的司法新需求。北京高院制定《北京法院电子卷宗同步生成操作规程》《北京法院电子诉讼档案管理规范(试行)》,统一电子卷宗生成标准和工作要求,全市法院电子上诉移转自然时长较纸质模式节省超过20%。互联网法院开发自动抓取录入案款发还信息功能,实现一键智能发还案款,每笔案款发还从三分钟缩短到20秒,案款收发全年平均时长仅3.11天。
孙玲玲表示,今后,北京法院将继续坚持问题导向、目标导向、效果导向,以切口小、见效大的“微创新”,持续推动各项司法改革任务落地见效,努力让人民群众在每一个司法案件中感受到公平正义。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)