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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

广东“文物医生”李涛：妙手匠心让文物起死回生******

　　中新网广州11月21日电 题：广东“文物医生”李涛：妙手匠心让文物起死回生

　　中新网记者 程景伟

　　在纪录片《南粤工匠》中，一件残破不全的清朝光绪年间书法名家作品，摆在了2021年“南粤工匠”称号获得者、广东省博物馆文物保护科技中心有机文物修复组组长李涛的“手术台”上。由于在岭南乡间民宅尘封百余年，该作品上的字迹如同断了线的珍珠散落开来。这件让很多人一看无法挽救的书法作品，在李涛手中却有了起死回生的可能。

　　“判断文物材质、区分病害类型、计算病害程度、绘制病害图等，通过设计一套完整的‘治疗’方案，确保每一步都‘药到病除’。”确立了方案后，李涛开始了修复“手术”，棕刷、排笔、糨糊等工具轮番上阵，染、刷、推、压、刮等技法一一上场，使得原来破损的文物焕然生辉，零圭断璧重回连城之价。

　　纪录片《南粤工匠》11月18日在珠江频道首播，首集讲述了文物修复师李涛的匠心故事。日前，李涛在广州接受了记者采访。

　　在李涛看来，除了本身技术要过硬，跨学科合作也是南粤工匠突破自我的体现。他说：“文物修复与保护本身就是跨学科的综合性工作，广东省博物馆文物保护科技中心既有生物学博士，也有化学、材料和仪器分析等领域的专家。很多修复方案制定前，需要对文物的保存情况进行鉴定，用专业设备检测文物主要构成成分，内部结构的损伤程度等，才能进一步‘对症下药’。”

　　李涛经常打交道的书画文物，主要是以纸张、画绢为材料的书写、印刷和绘画作品，其本体为动植物纤维类有机物质，容易受到环境的影响，温度、湿度、光照、空气污染物以及氧气、酸和碱等都会直接或间接影响书画文物的寿命，导致出现发黄、褪色、机械强度下降，甚至出现粉化等现象；此外，这类书画文物还是昆虫、霉菌最爱光顾的“营养基”。

　　因此，每一件文物艺术品进入广东省博物馆库房前，都要进行消毒杀菌。“不然，库房内其它原本‘健康’的书画文物会一起遭殃。”近年来，李涛接到的“病号”种类越来越广泛，除了狭义的古代书画外，还有地契、中外古籍、隋唐写经、圣旨诰命等。其所修复的藏品质地，也可以细分为绢本、宣纸和机械纸等许多类型。

　　作为古今的“摆渡人”，文物修复师要常怀敬畏之心，李涛常告诫自己：“你做过的东西，能不能经得起后人推敲，能不能经得起时间的检验。”

　　“我们经手的文物都有附带一个修复档案，详细记录了修复时间、技法、原材料等信息。”李涛希望，在有生之年，其修复过的文物依然保存完整，“那将是对我职业生涯的最大肯定”。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）