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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

追光丨健身er们“阳康”后，如何科学稳妥地恢复运动？******

　　新冠感染后“阳康”了

　　好想赶快回健身房“撸铁”

　　可现在到底适不适合锻炼？

　　应该怎样科学恢复运动？

　　这是近期不少小伙伴们关心的问题

　　让我们听听专家们怎么说

　　问题一：恢复期到底能不能运动？

　　山西白求恩医院康复医学科主任王萍芝表示

　　新冠感染后长期住院或居家养病

　　会导致肌肉力量和耐力的下降

　　适量运动有利于身体恢复

　　但切忌操之过急

　　一般情况下

　　恢复期运动量

　　不宜超过平时的三分之一

　　逐渐增量即可

　　对患有糖尿病、高血压、冠心病

　　等慢性病人群

　　及60岁以上老年人

　　最好在运动前咨询医生

　　根据自身情况

　　制定具体运动处方

　　问题二：如何保证运动适量？

　　恢复运动之前及过程中

　　可持续对身体状况进行评估

　　广东省体育局日前发布的

　　《新型冠状病毒感染转阴后（阳康人员）重返运动指南》指出

　　可使用6分钟步行距离试验

　　简易评估运动能力

　　正常人6分钟步行距离大于450米

　　主观感受轻松、不费力

　　心率在每分钟110次以下

　　可以尝试开始恢复运动

　　世卫组织提示

　　恢复运动过程中

　　可使用“Borg主观疲劳感知评估量表”

　　粗略作为逐步提高活动水平的指南

　　如在锻炼后感到严重疲劳

　　以及其他症状加重

　　此时应避免进一步活动

　　问题三：恢复运动应如何“循序渐进”？

　　恢复初期可开展一些相对温和的运动

　　如慢步走、做广播操、健身操等

　　而且要控制时间和强度

　　足球、篮球、羽毛球、长跑等

　　较为剧烈的运动

　　建议暂缓恢复

　　根据世卫组织发布的

　　《康复指导手册：COVID-19相关疾病的自我管理（第二版）》

　　可考虑将恢复锻炼分为

　　五个阶段

　　每个阶段至少保持7天

　　第一阶段：为恢复锻炼做准备

　　例如：呼吸练习、温和的步行、拉伸和平衡练习

　　第二阶段：低强度活动

　　例如：散步、轻微的家务

　　第三阶段：中等强度的活动

　　例如：快走、上下楼梯、慢跑等

　　第四阶段：具有协调和有效技能的中等强度练习

　　例如:跑步、骑自行车、游泳等

　　第五阶段：回归到基线练习

　　可以完成感染之前的正常运动锻炼了

　　问题四：“阳康”人员恢复运动还有哪些注意事项？

　　王萍芝提醒

　　运动时要及时监测心率变化

　　以及主观感觉

　　如再次感染新冠

　　或运动时出现

　　心悸、头晕、胸痛等不适

　　须立即停止运动

　　必要时寻求医疗帮助

　　长期健身者普遍认为自身体质好

　　易在未完全康复的情况下

　　进行较高强度运动

　　造成病情反复

　　因此切忌盲目自信

　　避免过度运动

　　记者：刘扬涛、马晓媛、薛宁婧

　　视频制作：薛宁婧

　　编辑：吴俊宽、王沁鸥

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）