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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

北京开展冬季冰上活动专项执法行动 执法人员已劝导、制止冰上活动778次******

　　执法人员已劝导、制止冰上活动778次【北京开展冬季冰上活动专项执法行动，建议市民到正规滑冰场、市水务系统开放的5处冰场进行冰上活动】

　　北京进入数九寒冬，上冰游玩的市民越来越多。但如果市民选择的是冰面封冻不结实、冰面较薄的“野冰”区域，在上面违规、违法野滑、野钓，一旦发生危险，后果将不堪设想。

　　日前，北京市水务执法总队与属地制订工作方案，开展专项行动。执法总队16支分队在清晨、夜间、周末及节假日开展执法检查，在存在违法行为及不安全游河行为的重点区域、重点时段开展错时执法及检查。

　　现场

　　市民带来自制冰车 被执法人员劝离

　　昨日上午10时许，北京市水务综合执法总队门头沟分队分队长杨元辉和同事们来到三家店调节池，这里是北京市地表水一级水源保护区。“按照规定，别说是一级水源地，就是普通的河湖，只要不是正规河湖冰场，都不建议市民上冰游玩。”杨元辉表示。进入冬季，尤其是河湖上冻之后，执法队员们最重要的任务就是巡查冰面，劝导市民不要违规上冰，并对在水源地上冰的行为进行执法检查。

　　记者在岸边看到，尽管昨日的气温比前几日略低一些，河道中仍有部分区域尚未冻结实，还有大片流动的水体。透过薄薄的冰层，冰面下的水体清晰可见。杨元辉说：“今年气温比往年同期高一些，所以很多河道的冰面看上去似乎冻上了，但其实厚度也就三五厘米。如果市民违规上冰，毫无疑问会存在极大安全隐患。”

　　10时30分，有人拎着自制冰车、铁钎子往河道里走，其中一位家长带着小朋友在河道里凿冰。杨元辉一边儿大声喊：“请离开冰面，违规上冰十分危险。”一边儿和同事们赶往市民违规上冰的区域。

　　“请您离开冰面，您带着孩子这样凿冰太危险了。”执法队员连声劝导。“谢谢您提醒。不过我对这太熟悉了，没事。”市民回应。杨元辉挺着急：“您看您身后，那片水都没冻上呢，冰面多薄。发生危险怎么办。”“固执”的杨元辉一个劲儿劝，看着市民全部离开河道了才放心。

　　白天，执法人员重点巡查市民违规上冰野滑、玩冰车，到了夜晚，重点检查的则是冰钓。为了防止市民冰钓发生危险，水务部门在河岸上安装了“刺笼”。尽管这样依然挡不住市民违规上冰。在三家店库区，记者隔着防护网看到有一小段“刺笼”被掰弯，冰面上凿开了一个个大大小小的圆洞。杨元辉说：“被掰过去的‘刺笼’就是市民冰钓时弄的，他们从这里翻进去。我们的执法队员看见一次、修一次，目的就是让市民不要进冰面，保障大家的安全。”

　　执法

　　专项执法行动将持续至寒假结束

　　今年1月1日，北京市水务综合执法总队联合属地启动了冬季冰上活动专项执法行动。北京市水务综合执法总队副总队长员明达介绍，本次行动将持续到寒假结束，重点查处饮用水水源一级保护区内滑冰、冬泳、冰钓等违法行为，一经发现，当事人将受到罚款处理。同时，重点制止、劝导在非垂钓区垂钓、在城市河湖范围内滑冰等不安全行为，维护市民生命安全及市管河湖良好的水事秩序。

　　截至1月10日，总队共开展执法检查52次，出动执法人员149人次，联合执法检查12次，劝导、制止冰上活动778次；立案11起，罚款1000元。

　　专项行动与各区水务、公安、城管、农业农村、河道管理等部门强化执法联动，发挥市、区、乡(镇、街道)三级水务执法力量协同机制，推进区域内多部门共管共治。行动期间，将对违法行为严重及市民反映强烈、社会影响力大的违法案件予以曝光。

　　员明达建议市民到正规滑冰场或者市水务系统开放的5处冰场进行安全的冰上活动。5处冰场包括八一湖冰场、门城湖冰场、晓月湖冰场、莲石湖冰场和温榆河公园冰场。

　　员明达表示，欢迎市民发现涉水违法行为后积极监督举报。据执法人员介绍，举报电话公布后，每天都有热心市民拨打电话反映相关情况。

　　探访

　　围栏、标语、喇叭、安保齐上阵 仍拦不住滑野冰的人

　　近日，通州、密云接连有4人因被困冰中遇难。此外还有几则滑野冰落水被救或自救的视频引起关注：1月7日下午，北京展览馆后湖多人在湖面上滑野冰时落水，周围同行者和热心群众一起手拉手形成“人墙”接力拉出落水人员；1月8日下午，在奥林匹克公园龙形水系的一处冰面上，有市民嬉耍时不小心掉进了冰窟窿，另两名市民前去施救时也一同掉了下去，最终几人均被救出，并无大碍。

　　1月11日，记者探访奥林匹克公园龙形水系、亮马河、南护城河段等多处水域发现，尽管岸边设有“冰面危险，请勿滑冰”标语，也有工作人员拿着喇叭巡逻劝阻，但仍有滑冰的人套上冰鞋，拿上冰球杆，推上冰车走上冰面。遇上带着孩子的游玩者，不少租赁冰车和冰鞋的商贩还会上前招揽生意。不少游玩者表示，尽管注意到了相关提示语，但觉得“这么多人在这里玩，不会出事的”。

　　新京报记者 张静姝 徐巧丽 熊丽欣 徐杨 慕宏举 丛之翔 史航 赵敏 左琳

　　奥林匹克公园龙形水系

　　喇叭重复“不要滑冰” 安保在岸边看护

　　据媒体报道，1月8日下午，在奥林匹克公园龙形水系的一处冰面上，有市民嬉耍时不小心掉进了冰窟窿，另两名市民前去施救时也一同掉了下去，所幸最终几人均无大碍。

　　1月11日下午，记者探访时发现，奥林匹克公园龙形水系仍有近百人在冰面上玩耍，其中大部分是大人带着孩子。此前落水者的落水点冰窟直径约两米，此时已经重新结冰，冰上放置了一只黑色路锥。

　　记者注意到，岸边的一处围栏上挂着一只大喇叭，不断重复播放着“冰面太薄，请不要滑冰”的警告，岸边每隔一段还有安全提示牌，提示游客“为了您的生命安全，请勿在冰面上玩耍”。同时，还有七八名安保人员在岸边来回走动。

　　“根本拦不住。”其中一名安保人员告诉记者，整个龙形水系平均水深大概有1米多，“大人落水可以爬上来，但小孩不行。”尽管如此，还是有很多带着孩子来玩的游客。

　　昨日15时许，北京市城市管理行政执法局四名工作人员来到此处了解情况，询问完此前落水者的落水地点后，又查看靠近水中建筑的冰面是否出现融化渗水，叮嘱安保人员对游玩者加紧看护后离开。

　　有安保人员透露，最近常有穿便衣的监管人员过来查看，周围租赁冰车的小商小贩也知道如何应对，“到时候他们就说冰车是自己带过来玩的，只要不出现意外，就没事。”

　　亮马河

　　有人出租冰车冰鞋 称火爆时需排队

　　在亮马河南路岸边的步行道上，每隔一段就贴有“河道水深、滑冰危险”的提示，但仍有几位家长带着孩子在冰面上玩耍。大约400米的河道分散着两个租赁冰车冰鞋的商家，二十几套冰车摆在冰面，商家称生意火爆时租车需要排队。

　　记者注意到，离河岸边大约一米宽的冰面上已经化出一层水，冰面断裂。而沿河向东大约500米的燕莎桥附近，冰面已经完全化开。出租冰车冰鞋的商家均表示这并不会影响上冰玩耍。“冰至少冻了有这么厚，汽车上来都没事儿”，一名男子双手张开比画了大概20厘米告诉记者。

　　提及安全问题，商家称“没问题”，“我们每年都来，看一眼冰面就差不多知道能不能上(冰)。”他表示，按照以往的情况和今年天气来看，亮马河这处野冰场能开放至正月初十左右，预计在春节假期会迎来游客高峰，“尤其是孩子多，这里是天然游乐场。”

　　一名带孩子的女士说，这是她今年第三次来此处游玩了，十几年前她和朋友就是这里的常客，“拎着滑冰鞋就来了，那时候人也不少，还有冰球爱好者在这儿组队比赛。”至于安全问题，这位妈妈表示心里有数，“刚入冬和开春肯定不会来，但这腊月寒冬的肯定没问题。”

　　除了游戏玩耍的孩子，中午时，也有不少原本沿河散步的年轻人上冰走走。一名在附近上班的男士称，一入冬冰面就热闹起来，多年来一直如此。在他看来，这样的天然水域在冬天应利用起来，河道管理方应该加强管理，“比如限定好开放时间”。

　　南护城河段

　　市民翻越围栏和警戒线进入河道

　　昨日，南护城河段近龙潭公园一公里水域处，有人在结冰的河面打冰球、滑冰车。记者看到，有人在冰面上滑得畅快，而一两米外的地方就是未结冰的水面。

　　“既然已经下来了，就不考虑(危不危险)了。”滑冰的王先生称自己今年66岁，在护城河上滑冰至少40年了，从12月开始到立春，“每天都来(滑冰)”。他强调，在护城河上滑野冰的都是“滑冰爱好者”。

　　王先生表示并不担心冰面破裂，河道中间的冰面有二三十厘米厚，但靠岸的地方因为水泥吸收热量，“冰比较薄，才真的危险”。该河段附近并没有下冰的地方，周围的围栏都是焊死的，王先生称大家都是直接越过围栏进入河道。

　　除滑冰外，王先生同时也出租冰车冰鞋等。探访期间，一对母女来租赁冰车，王先生从随身携带的袋子里掏出折叠的冰车及一对冰橇，这位女士随即扫码付款。约半小时内，王先生租出去了2辆冰车。

　　南护城河段设有多处警示标语，如“当心落水”“禁止翻越”等，此外河道上每间隔几百米就设警戒线。但记者看到，有人视若无睹地越过警戒线，一处警戒线附近有三四个人在滑冰。

　　在河边，一名监管城市绿化的工作人员告诉记者，河面结冰后来冰上玩耍的人就多了起来，尤其是在周末，不少家长带着孩子来滑冰，“河道有巡护人员，只能进行劝阻，但没有用。劝上来了还是会翻下去。”

　　提示

　　消防：不要贸然相信冰面的承重力

　　北京密云区消防救援支队溪翁庄消防救援站指导员李磊介绍，一般而言，正规冰场不会选在流动的水域，这也是“野冰场”之所以危险的重要原因——流动的河水和湖水会造成冰面厚薄不一，存在塌裂风险，而冰面的承重能力用肉眼是无法观察到的，“我们往往会看到有人用棍子敲、用石头砸，甚至先上去一只脚来探测冰层的结实程度，然而在你伸出脚尝试时，实际上就已经是在拿自己的生命开玩笑。”

　　李磊表示，北京存在城市热岛效应，空气流动慢，看上去“足够结实且能承载多人玩耍”的冰面，实际暗藏危险，冰面在冰刀、冰车、冰撬以及人的磨损、挤压和破坏下，会受力不均，“可能今天还没事，明天就会出现裂痕，再加上这几天气温并不低，湖面还留有多处因钓鱼而凿破的冰窟窿，冰面厚薄不一，因此，滑野冰极易发生意外。”

　　“不要贸然相信冰面的承重力，危险降临的时候，人的力量是非常渺小的，尤其是在陌生且无人看管的水域。”而对野冰水域游玩屡禁不止、还有不少家长将孩子带到野冰上游玩的现象，李磊提醒，“请大家务必远离野冰，不要拿自己的生命开玩笑，如有游玩需求，建议前往正规冰场。”

　　假若遇到意外落水的紧急情况，李磊建议，在专业救援人员未赶到前，救助者可使用绳索、竹竿、树枝等周边可利用的工具或者物品，作为岸上牵拉救援的工具。切勿因着急而盲目救援，如果现场环境恶劣，非专业人员、不具备较强的游泳和冰面救援能力的人员，不要贸然行动，避免发生其他危险。

　　新京报记者 吴婷婷

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）