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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

构建新时代海洋命运共同体******

　　作者：王胜（海南省中国特色社会主义理论体系研究中心特约研究员，中国南海研究院党组书记、院长）

　　党的二十大报告提出“促进世界和平与发展，推动构建人类命运共同体”，并将“推动构建人类命运共同体”作为中国式现代化的本质要求之一。海洋命运共同体是人类命运共同体理念的丰富和发展，是人类命运共同体理念在海洋领域的具体实践。当今世界正经历百年未有之大变局，全球海洋治理形势亦面临巨大挑战。海上霸权主义不时显现、海洋环境污染负面效应不断溢出、小岛屿经济体因气候变化、海洋污染等影响面临着严重的生存和发展困境，这些海洋治理领域的挑战亟需新的治理理念、理论和方法。“海洋命运共同体”这一重要思想，为全球海洋治理指明了新的方向。

　　构建新时代海洋命运共同体，要深刻领悟其精髓要义。海洋命运共同体思想与人类命运共同体思想一脉相承，是人类命运共同体理念在海洋领域的具体实践和全新拓展。从政治上来看，海洋命运共同体致力于构建全球海洋和平环境，促进国际海洋秩序的公平正义。从经济上来看，海洋命运共同体旨在实现全球海洋可持续发展和实现共同繁荣；从安全上来看，海洋命运共同体理念倡导树立共同、综合、合作、可持续的新安全观，反对海上霸权主义，走互利共赢的海上安全之路，合力维护海洋和平安宁。从文化上来看，海洋命运共同体理念主张文化交流互鉴与开放包容。从生态环保上来看，海洋命运共体主张保护海洋生态环境，有序开发利用海洋资源，实现海洋的绿色、低碳和永续发展。海洋命运共同体思想搭建起了中国参与全球海洋治理的“四梁八柱”，构建了政治、经济、安全、文化、生态等“多位一体”的理论体系，深刻展现了中国和合思维，是“天下大同、亲仁善邻、爱好和平、互利共赢”等传统文化精髓在当代全球海洋治理领域的具体呈现。

　　构建新时代海洋命运共同体，要坚决反对错误思维。一是要反对全球海洋霸权主义思维。15世纪末的全球地理大发现，使人类前所未有地通过海洋联系成了一个整体，覆盖地球表面71%面积的海洋自此成为强权争霸的重要舞台之一。海洋霸权国家轮番登场，纷纷试图构建以自身实力和单边利益为基础的海上安全、海上贸易秩序，“落后”国家的被侵略、征服、残杀、掠夺和奴役贯穿其中，甚至多次将人类置于战争的阴霾。

　　二是反对海洋零和博弈思维。海洋足够宽广，容得下所有国家的发展，海洋不是“你输我赢”的零和博弈舞台，部分国家秉持冷战思维，在海洋安全领域建立排他性安全同盟，只能恶化全球海洋安全形势。

　　三是反对“公地”思维。海洋资源丰富、蕴藏巨大发展能量，但海洋不是一片可以无限攫取的“公地”，全人类应该携手努力解决海洋环境污染、渔业过度捕捞、海洋生物多样性受损等“悲剧”。四是反对“搭便车”思维。海洋是全人类的共同财富，没有国家可以独善其身，每个国家都应承担与其权利和利益相匹配的责任，共同担负起全球海洋可持续发展的责任。

　　构建新时代海洋命运共同体，要持续加强国际合作。一是要和全球重大海洋倡议进行对接。联合国2030可持续发展议程制定了“保护和可持续利用海洋和海洋资源以促进可持续发展”的目标，海洋命运共同体理念与其深度契合，相互补充，相辅相成，中国推动构建新时代海洋命运共体就是要在以联合国为核心的多边主义框架下与全球海洋倡议协同增效，共同发展。

　　二是要积极打造面向全球的蓝色伙伴关系。把发展蓝色伙伴关系培育成中国与全球海洋国家关系的新增长极。

　　三是积极在21世纪海上丝绸之路框架下加强与海洋国家的“五通”建设，秉持“共商、共建、共享”原则，奉行“己欲立而立人、己欲达而达人”的理念实现休戚与共的发展。

　　构建新时代海洋命运共同体，要推动实现共同繁荣发展。海洋资源的开发与利用日益成为人类新的“蓝海”领域，海上新能源的开发与利用、海工装备的研发与运用、海洋生态环境的修复、“蓝碳”领域的市场技术和人才合作、海上互联互通建设正日益成为全球海洋国家实现发展的重要途径，推动具体领域的务实合作，成为构建海洋命运共同体的必由之路。

　　作为人类命运共同体的拓展与实践，海洋命运共同体蕴含了丰富的理论和实践价值，能够指引人类化解当前全球海洋治理面临的一系列挑战与困境。在后疫情时代，全球海洋国家更加期盼构建公平正义的海洋安全秩序，更加追求实现绿色、低碳和可持续的共同繁荣发展，更加坚定奉行走合作共赢的海上安全之路，更加笃定全球海洋文化的开放包容，更加注重保护海洋生态环境。海洋命运共同体理念必将引领人类迈向更加美好的未来。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）