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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

《美丽河北》慢直播：慢下来，看见美好生活******

　　光明日报记者 耿建扩 陈元秋

　　近期，伴随一日三餐，准时打开电视收看河北台《美丽河北》慢直播节目，已经成为河北正定居民李建国雷打不动的习惯。而对于在北京工作生活多年的河北小伙张佳嘉来说，闲暇时分通过手机观看《美丽河北》慢直播，浏览家乡的美景美物，则让他的乡愁得到了慰藉。

　　河北广播电视台于今年10月推出的《美丽河北》慢直播节目，已经逐渐走进百姓视野，融入日常生活，成为展示河北、服务受众的一个亮丽窗口。

　　“用慢镜头观照当下生活，用最直接、最真实的画面展现河北大地的生态环境之美和地理人文之美，这是《美丽河北》慢直播的立意初衷，更是融媒生态下广电节目的一次全新探索与尝试。”河北广播电视台党委书记、台长武鸿儒说。

　　对于节目直播团队来讲，这也是一次全新的挑战。节目直播团队负责人乔晓曦表示：“面对不同平台不同受众提供多元选择，还要兼顾收视的良好体验，特别是在电视端长时段的慢直播，在全国都是首创。直播点位的统筹选择、气候变化的及时应对、网络传输的技术保障，这些都是节目面对的难点。”

　　“做加法易，做减法难”，这是乔晓曦在节目制作的这几个月里最深刻的体会。用最简单的慢直播镜头叙事，不要特技渲染、没有舞台支撑、不需文字脚本，想要将电视节目的基础题做成高分题，难上加难。

　　主创团队几经摸索，不断改进，形成了目前以单元式结构为框架，以直播点位即时影像呈现为基础，辅之以相应季节、时间相近的拍摄短片展现为补充的节目样态。节目分为“曙光”“正午”“暮色”三大版式，河北卫视、河北公共两个频道每天早中晚三个时段大屏呈现；“冀时”客户端则覆盖全省多个点位，进行全天候直播；IPTV平台“冀时”板块，也开通了“正在直播”“直播回看”“精彩集锦”“定点直播”等功能。主创团队力求通过大小屏联动，节目以时空交错的慢直播镜头，向全国受众实时呈现燕赵大地生态文明建设的和谐图景。

　　构建覆盖全省的慢直播素材体系工程庞大，所有镜头安装需要充分考虑节目直播需要，保证每期节目有点有面，有静有动，有远有近，多角度展现美丽风光，这也是节目制作中遇到的一大难题。

　　“面广、点多，还要让镜头动起来、美起来”，为此，节目技术团队负责人靳瑞勇带领团队成员跑遍了全省各地，遴选各地的标志性景点铺设专门用于直播的高清摄像头。截至目前，节目直播布点已实现全省14个地市（含雄安新区、定州、辛集）全覆盖，共计83个景点、116路直播信号，并还在陆续拓展中。在选景方面，团队首选燕赵脊梁太行山、水润燕赵白洋淀、历史名城正定等河北最具代表性的旅游名胜和景观打卡地。同时，逐渐拓展视角，把直播的镜头延伸到燕山南北、长城内外、山乡名城、山水之间、传统村落，用浸润着情感的镜头诠释河北的山河壮美、城乡洁美、风光秀美、人文致美。

　　“美不仅是光和影的艺术，美还要有主题”，节目采集制作团队负责人朱新介绍，节目题材的选择越来越广泛，主题越来越突出，既有代表雄浑壮阔气质的燕山和太行山，也有体现燕赵乡村婉约柔美的水乡水镇，既有体现河北深厚历史文化、具有古典之美的长城古塞、古刹古塔，又有展示现代城乡人民生活风貌和丰衣足食的场景，既有自然之美，又有人文之美，既有历史之美，又有现代之美。

　　想要记录下最美的场景，各种艰辛自不必说。“制作团队在太阳还没露脸时就得蹲守等待，用镜头留住红日喷薄而出的瞬间。鸟儿还没有睡醒时，悄悄等待它们起飞的一刻，让飞翔与山水、草木一起收入画面。慢直播的镜头里沉浸的是工作人员发现美、追逐美的执着心境与辛苦付出。”河北公共频道总监王磊介绍。

　　《美丽河北》慢直播上线以来，其创新性探索得到了业内专家广泛关注。中国传媒大学艺术研究院教授王黑特认为，该节目体现出全媒时代以人为本的传播策略，天然去雕饰的呈现内容让人自然对节目产生了亲近感。湖南广播电视台高级编辑吴涛告诉记者：“看到河北台场景化系统化生态化地呈现美丽河北，自己深深为广电媒体运用互联网思维探索的传播创新所鼓舞。”

　　慢下来，看见美好生活。《美丽河北》这档首上荧屏的“慢直播”，让地域生态之美可感、可知，让生态保护之益可鉴、可学，正在勾起无数燕赵儿女的“深乡愁”，也吸引着越来越多的游客前来燕赵大地旅游打卡。

　　《光明日报》（ 2022年12月21日 09版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）