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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

《流浪地球2》热映，中国科幻电影“风起云涌”******

　　中新社上海2月2日电 题：《流浪地球2》热映，中国科幻电影“风起云涌”

　　作者 王笈

　　太空电梯、无人机混战、月球核爆、数字生命……2023年春节，国产科幻电影《流浪地球2》以“硬核”的科幻表达、奇伟的宇宙想象、动人的人类命运故事，在中国引发观剧热潮及全网热议。截至记者发稿时，该片累计票房已破29亿元(人民币，下同)，官方授权模型周边众筹金额突破1.2亿元。

　　《流浪地球2》何以获得青睐？“风起云涌”的中国科幻电影又将行至何方？

　　“流浪”的硬核与温情

　　业内人士将《流浪地球2》视作中国科幻电影在新时代的又一次“破壁”。影片中“硬核”的科幻表达、中国式方案的“温情”成为多方评论的焦点。

　　中国电影评论学会副会长李建强在接受中新社记者采访时表示，《流浪地球2》的硬核科技表现非常令人感奋，绚烂瑰丽的视觉质感和奇崛的宇宙想象空间令人叹为观止。在科技表达水准上，代表了中国科技电影的最高水平，也标示着中国电影工业进入了一个新阶段。“连我在北美的朋友们也称道，《流浪地球2》所达到的科技工业和艺术水准，已经可以与漫威、DC媲美了。”

　　更为值得关注的是，在这些“大开大阖”的高科技场景中，还蕴含着小人物的家国情怀与人类命运共同体的“中国智慧”，寄寓了创作者深沉的思想情感和积极的人生价值理想。“影像画面和情感饱满度结合在一起，达到了人类生存哲学思辨的高度，不仅产生巨大的艺术矢量，也使作品本体得到强有力的情怀和逻辑支撑。”李建强说。

　　“《流浪地球2》在吸收世界科幻电影营养的开放性中，进一步诠释和深耕了主题，所谓‘中国式方案’。”上海大学上海电影学院副院长程波认为，科幻何以能够硬核，影片的人物和故事首先要立得住；其次，视听真实感与奇观性要足够，如果能利用新技术、新平台则更好；再者，能否从“幻想”向“思想”跃升，将意识形态和哲学层面的探讨寄寓在视听和故事之中，启发追问和反省。

　　中国科幻电影波折“出圈”

　　1980年上映的国产科幻片《珊瑚岛上的死光》，讲述中国科学家利用激光武器捍卫人类和平的故事，推开了新时期中国电影探索科幻类型片的大门。但此后很长一段时间内，因受到经济和科技发展水平的制约，国产科幻电影只是缓步前行，少有在国内外产生重大影响的作品。

　　直至2019年春节档，《流浪地球》“异军突起”，为中国科幻电影注入了一针“强心剂”；2020年，中国国家电影局、中国科协印发《关于促进科幻电影发展的若干意见》，提出对科幻电影创作生产、发行放映、特效技术、人才培养等加强扶持引导的十条政策措施，被称为“科幻十条”。

　　上海社会科学院文学研究所助理研究员杜梁指出，从世界角度来看，科幻文化在20世纪七八十年代就已产生较大影响，诸如《星球大战》等顶尖IP都与科幻相关。“近年来中国大力推进文化强国、电影强国建设，这就必须要针对世界性的文化热点，提出中国人的理解、想象和方案。今天我们正是在不断填补这一领域的空白。”

　　在杜梁看来，科幻电影不仅仅是对人类大脑的想象进行文化娱乐性的演绎，还有一定的预想未来、预演未来的价值。早期科幻片中的部分想象在当下已经变成现实，科幻因此成为人们阐释未来幻想的一个重要阵地。“《流浪地球》第一部上映时，外国人很不理解为什么要把整个地球推着走，中国人对于家园的情结为何如此深重，而西方电影里的普遍做法是再去寻找一个新的生存空间，比如《阿凡达》。但中国人选择把家园和所有有关的回忆都带走，这就是一种中国式的想象和方案。”

　　浪潮已至，向未来“加速”

　　客观来说，当前阶段的中国科幻电影确有不足，李建强认为，问题主要集中在整体的水准和能力。虽然近年来《独行月球》等国产科幻作品接踵而至，但数量忽高忽低、质量参差不一，这一轮“进击”更多的是“跟风”和“逐流”的产物，创作基础和类型意识尚嫌不足，观念聚焦和视野广度均有欠缺。“怎样自觉依托最前沿的科技发展和力量，帮助想象力成功落地，同时下大力气培植一大批既有雄心壮志、又有非凡实操能力的团队人才，已成为摆在我们面前的问题。”

　　挑战与机遇并存。不可否认的是，在《流浪地球2》热潮的带动下，中国科幻电影正迎来新的发展契机。当中国科幻电影向未来“加速”，如何才能将“浪潮”推得更远？系列化、IP化或成为突破口。

　　杜梁指出，《星球大战》和超级英雄电影都是系列化创作，更易形成集合作用，自然而然地吸引更多观众关注，但是国产科幻片恰恰在这一点上处于弱势。“我们看到很多国产科幻片只能形成暂时性的热点，不能产生长时间的文化热潮。未来还是要加强系列化、IP化创作，不光是在电影内部，也要与文学、动画、电视剧、游戏进行结合，形成一个多元的科幻作品网络。”(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）