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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

广西百色：农家书屋成“文化粮仓”******

　　光明日报记者 周仕兴 光明日报通讯员 覃蔚峰

　　农闲时间，广西百色市德保县城关镇云梯村村民罗美奇来到村头的农家书屋，翻开一本《广西特色蔬菜栽培技术》认真读起来。“农家书屋的书贴近农村、契合农民，从中了解政策、学习知识后发展生产，乡村振兴有奔头，美好生活有盼头。”罗美奇高兴地说。

　　当下的百色，通过农家书屋“充电”的人越来越多。“农家书屋已然成为乡村振兴的‘文化粮仓’。”百色市委常委、宣传部长赖荣生介绍，百色市从2008年启动农家书屋建设，2013年建设数字农家书屋，到2022年实施农家书屋提质增效工程，一个个设施齐全、配套完善的农家书屋如雨后春笋般涌现。如今，全市已建成1856个农家书屋和28个易地扶贫搬迁集中安置点农家书屋。

　　搭建阵地：打通惠民“最后一公里”

　　走进那坡县坡荷乡弄耀村农家书屋，一排排书架整齐划一，一册册图书陈列有序。“有红色革命书籍、有养殖技术书籍，还有小朋友们爱看的各类故事书，图书种类齐全，还能通过线上模式扫码阅读。”该村退休老党员黄廷义说，“小小书屋”成为群众长知识、学技术、学本领的“小课堂”，群众闲暇时既打发了时间，也充实了自己。

　　在靖西市龙邦镇护龙村“国门书屋”，近期开展多次学习党的二十大精神活动，村民济济一堂，交流心得。管理员梁宇告诉记者，自从村里有了“国门书屋”，村民们农闲时都会来这里看书，书屋已成为边民学习党的方针政策、开展爱国主义教育的重要阵地。

　　“作为老区，百色市高度重视农家书屋这项文化惠民工程，为脱贫攻坚、乡村振兴提供智力支撑。”百色市委宣传部副部长朱应学说，2010年，该市为了建设好农家书屋，先在有条件的行政村（社区），以人口比较集中、交通便利、基础设施较好的村委会为中心，把村级公共服务中心、农村党员远程教育中心、文化大户、致富能手家等地方，打造了36个农家书屋建设样板。随后，全市以样板来规范建设农家书屋，严格按照“六有一保证”进行规范化建设管理，即有图书室、有“农家书屋”牌子、有图书柜、有阅览桌椅、有制度、有专兼职农家书屋管理员、保证每天开放时间不少于6小时。

　　为使农家书屋规范化、标准化运行，百色市完善了规章制度，明确农家书屋职责，按有人管理、按时开放、方便群众的原则，做到借还有登记，群众需求有记录。

　　“农家书屋姓‘农’，要建成农民自己的书屋。”百色市新华书店副总经理李佳蔚说，在充分征求农民意见的基础上，提出配书计划，将党报党刊和适合农民阅读的政治、经济、科技、法律、卫生、文艺、文化教育等出版物配向农家书屋，满足农民的多样阅读需求。同时，有针对性地配备少儿类、文化类等书籍，增配农技书籍，并开展形式多样的读书分享活动，使农家书屋成为乡村儿童“关爱站”、群众致富“加油站”。

　　“文化粮仓”：既“富脑袋”又富口袋

　　走进凌云县平怀村农家书屋，映入眼帘的是一个宽大书架，上面整齐摆满着各种书籍，窗明几净，透过玻璃窗，一幅优美的田园风光画卷呈现在眼前……

　　“祖辈吃尽了知识匮乏的苦头，在发展桑蚕产业的同时，我们决心建设好自己的文化阵地。”平怀村党支部书记郁再俭介绍，2020年，平怀村农家书屋经过第4次搬迁后，结合乡村风貌进行升级改造。如今书屋建筑面积200平方米，馆内书籍囊括中国文化、儿童读物、生态自然科普和健康科普等近2000册，配套有桌椅、茶水、咖啡餐饮服务台等设施，所有设施均免费向全体公众开放。

　　“农家书屋不仅丰富了农民朋友的文化生活，吸引他们远离牌桌，走向书桌，成为农民致富的好‘帮手’，还帮助他们掌握信息，提高文化水平，找到致富门路。”平怀村驻村第一书记林春蕾说。

　　“我以前因为家里穷读书少，现在生活条件好了，村里建有书屋，有空都会去看书，很多养蚕、养猪的技术都是在那里学到的。”平怀村养蚕、养猪大户张桂林告诉记者，平怀村农家书屋在培养新型农民、实现先进文化扎根基层、助力乡村振兴等方面发挥了重要作用，涌现出一批致富带头人，平怀村先后被评为全国文明村、全国巾帼脱贫示范基地、中国美丽休闲乡村等。

　　数字赋能：筑起智慧“加油站”

　　在百色的农家书屋，扫码就可以阅读海量书籍。

　　田林县平塘乡兴六村农家书屋里，村党支部书记卢世青手把手教村民文应学登录“百色数字农家书屋”。简单操作后，文应学找到了如何养马的书籍，认真研学起来。

　　“如今，百色农村都通网络了，手机、平板、电脑等已进入农村群众生活，农家书屋的传统纸质图书期刊不再是乡村群众汲取知识的唯一载体，也不能满足群众日益增长的精神文化需求，移动阅读便成为新风尚。”百色市图书馆馆长覃伟说。

　　2021年，百色市开始建设互联网数字农家书屋，利用百色市图书馆数字图书期刊资源，通过微信扫码关注百色市图书馆，打开云悦读，就可以随时随地免费阅读图书馆电子图书和期刊，让使用者轻松实现掌上扫码“博览群书”。

　　2022年，百色市将“百色数字农家书屋”配送到全市1884个农家书屋，让乡村读者在家就能扫码免费阅读市图书馆的电子图书和期刊，通过现代科技手段将“精神食粮”输送到千家万户。

　　由点到面，串珠成链，惠及全民。农家书屋日益成为百色农民群众不可或缺的“精神家园”，不仅丰富了农村文化生活、陶冶了村民的情操，更为乡风文明建设注入了源源不断的动能。

　　《光明日报》（ 2023年01月06日 09版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）