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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

解振华：中国已初步进入绿色、低碳、循环发展道路******

　　中新网卡托维兹12月8日电 第二十四届联合国气候变化大会2日至14日在波兰卡托维兹举行，中国气候变化事务特别代表解振华在7日由中国新闻社、国家气候战略中心和中国人民大学联合主办的“气候传播与公众意识”主题边会上做了首场发言。他表示，中国政府一贯高度重视应对气候变化工作，把推进绿色低碳发展作为生态文明建设的重要内容，作为加快转变经济发展方式、调整经济结构的重大机遇。中国已经初步进入到一个绿色、低碳、循环发展的道路。

　　解振华在致辞中表示，讨论“气候变化传播和公众参与”这一主题对于促进各国国内气候行动、推进全球气候治理很有意义。气候变化与每个人的生活环境息息相关，气候传播和公众参与是开展气候变化工作的重要内容。1992年签署的《联合国应对气候变化框架公约》第六条指出：“保障公众获取有关气候变化及其影响的信息；公众参与应对气候变化及其影响和拟订适当的对策”。

　　解振华指出，气候变化是事关人类前途命运的一个重大挑战，积极应对气候变化不仅是政府的职责，也是社会各界的共同责任。政府、企业、媒体、公众、社会团体和国际机构和组织作为推进应对气候变化的各个利益相关方，需要团结携手，共同应对。

　　解振华表示，中国政府一贯高度重视应对气候变化工作，把推进绿色低碳发展作为生态文明建设的重要内容，作为加快转变经济发展方式、调整经济结构的重大机遇。近年来，中国在提升公众意识等方面开展了很多工作。自2013年首届全国低碳日以来，通过举办应对气候变化主题展览，召开低碳论坛、建立低碳产业联盟，播放公益广告、组织低碳院士专家中国行、低碳进校园、进园区和进社区等系列活动，提升了公众的低碳发展意识。近年来，越来越多地方各级政府、企业、社区和媒体通过多种形式扩大了气候变化的影响力。如镇江举办的国际低碳大会，深圳举办国际低碳城论坛和应对气候变化国际影视大会。

　　解振华表示，正是由于社会各界的共同努力，中国的气候变化工作取得可喜的进展。截止到2017年底，中国碳强度已经下降了46%，提前3年实现了40%-45%的上限目标。可再生能源占一次能源比重达到13.8%，预计2020年完成15%的目标。森林蓄积量已经增加了21亿立方米，也超额完成了2020年的目标。这些目标的实现，为实现2030年二氧化碳排放达到峰值，争取提前完成，奠定了一个非常好的基础。

　　解振华在发言中谈到，国际上有一些媒体质疑中国“是否还是发展中国家”，认为中国“应该像发达国家一样实现绝对减排，并给发展中国家更多资金支持”，是因为还不了解中国的国情，中国仍然是一个发展中国家。

　　解振华表示，中国人均GDP(国内生产总值)是8800美元，仅为全球人均GDP80%的水平，在全世界排在70多名，还未跨过“中等收入陷阱”，还有3000万至7000万贫困人口。在当前经济不确定性增多的情况下，中国仍面临着严峻的既要发展经济又要消除贫困，还要提高民众生活水平、创造就业机会等等非常大的挑战。中国要实现NDC(国家自主贡献)的目标，要付出艰苦卓绝的努力，要付出相当大的努力才能够实现。

　　解振华表示，根据《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》、《巴黎协定》，对发达国家的要求是率先大幅度减排，为发展中国家提供资金和技术支持，对发展中国家的要求是实现相对减排。在资金问题上，基于历史责任、当前发展水平能力，发达国家为发展中国家提供资金支持是义务。2015年中美元首就气候变化发布的联合声明更加明确，敦促发达国家出钱，鼓励发展中国家自愿出钱，欢迎其他私营机构出钱。这些都是十分清楚的。

　　解振华表示，中国政府最近25年采取了很多措施，一是力行节能，累积节能量占全球节能量50%以上；二是优化能源结构，可再生能源的总装机容量达6.5亿千瓦，占全球的2.8%，淘汰关停火电机组1.7亿千瓦，相当于欧洲一个大国装机总量的两倍；三是解决交通领域排放问题，中国快速发展地铁、高铁等公共交通，特别是电动汽车的发展，中国电动汽车总拥有量占世界拥有量的50%；四是增加森林碳汇，中国的人工造林面积是世界上最大的。

　　“作为一个发展中国家，我们在应对气候变化中所有应该采取的措施都已经做了，而且应该说做得非常好，在全球减排总量中占了很大一部分。”解振华表示，中国减排取得的进展得到国际社会的充分肯定。

　　解振华表示，中国在实现这些减排目标的同时，GDP保持较快速度增长，能耗、物耗、碳强度下降基本超额完成任务，这些数据描绘出来的趋向和轨迹显示出中国已经初步进入到一个绿色、低碳、循环发展的道路。

　　解振华指出，中国的低碳发展之路任重而道远，气候传播和公众参与还需要进一步加强。

　　第一，抓住气候变化的大方向。2016年美国宣布退出《巴黎协定》，给气候变化工作造成了负面影响，但是并没有改变整个气候变化的发展趋势。通过宣传引导越来越多的公众参与到气候变化的事业中业来，把低碳发展的理念贯彻到社会生活的方方面面。

　　第二，拓展公众参与的机制设计。提升公众对于气候变化工作的知情权，及时向社会公布气候变化的工作的最新进展，拓展公众参与的形式，推动决策过程的信息公开，对于涉及环境和气候变化和立法、政策制定等工作通过征求公众意见，使国家决策充分反映公众设想。

　　第三，将意识转换为实际行动。知易行难，我们倡导简约适度、绿色低碳的生活方式，反对奢侈浪费和不合理消费。建立低碳社会，通过市场和行政相结合的方式，加强总量和强度双重控制，减少对于自然资源的过度攫取，倡导低碳消费。

　　第四，加强国际合作。加强与其它国家和组织在气候传播和公众参与领域的合作，通过学术交流、项目合作等形式，构建国际化的气候传播网络，吸收国际先进的传播理念，创新公众参与的形式。

　　解振华表示，在刚刚结束的二十国集团峰会上，中国、法国、联合国共同举行了有关活动与重申落实《巴黎协定》的坚定承诺，发出共同推动应对气候变化的有力信号。

　　解振华表示，众人拾柴火焰高，面临着新的形势、新的挑战，更需要加强气候传播工作，推动国内外社会各界共同参与到气候变化工作中来，不断稳固和扩大朋友圈，为推进全球生态文明建设、保护人类赖以生存的地球家园做出更大贡献。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）