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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

影片《满江红》配乐备受好评 摇滚豫剧先于电影完成******

　　影片《满江红》配乐备受观众好评，创作人韩红透露：

　　摇滚豫剧先于电影完成

　　本报记者 王金跃

　　电影《满江红》票房连连告捷，其电影配乐也独具特色，引起观众的注意。影片由著名歌手韩红配乐作曲。在接受记者采访时，韩红坦言，当初在接到张艺谋导演的邀请之后，她一度心里狂喜，因为这是她第一次为一部电影作曲——为电影配乐作曲，一直是韩红藏在心里的梦想。

　　但很快，韩红就高兴不起来了，因为她发现，张艺谋“变脸”了。“原来我们就认识，每次见到他，都是笑嘻嘻的，很亲切，但真成为工作伙伴后，他就变得非常挑衅和难搞。有一段时间，我感觉自己都快坚持不下去了。”

　　说归说，但这也激起了韩红的好奇心。有一次，她跟张艺谋建议，岳飞是河南人，可不可以在电影中用豫剧，张艺谋很兴奋，不过很快他就说，自己不要嘻哈和说唱。韩红一惊，“你怎么知道我要用这个？”张艺谋说，你以前就是做这个的。韩红在吃惊之余，不由心生佩服。

　　最后，韩红想到了将豫剧和电子音乐结合起来，片中西洋音乐和中国传统音乐的混搭，迸发出一种戏剧感强烈的效果，这给观众留下了很深的印象。

　　韩红为此创作了90多段配乐，但在张艺谋“挑剔”的筛选后，被灭了27段。

　　韩红邀请了河南豫剧院首席板胡琴师李洪超和洛阳知名乐队斑马森林联合制作，并在全片贯穿使用了笙、笛、琴、筚篥、唢呐等传统乐器进行演奏，配合故事的推进，烘托出人物的情感传递，将音乐很好地融入故事的表达中。

　　片中出现的豫剧配乐改编自《探阴山》《包公辞朝》《包青天》《穆桂英挂帅》《下陈州》等河南经典豫剧唱段，并邀请了有着“中原第一女丑”称号的张晓英演唱。张晓英出生于梨园世家，擅长豫剧、曲剧、越调、小品等，她从黑头成功转型为彩旦，现为河南省曲剧团演员。韩红透露，为了配合电影的情绪和节奏，张晓英在唱法上做了改动，“相比原来的豫剧唱段，电影配乐中的唱腔去掉了原有的拖腔，融入了摇滚元素来加强声音的节奏感和穿透力。”从去年10月份接到邀请到11月底，张晓英多次来到北京的录音棚里录制，花了两天时间，这些配唱就录制完成了。这时候，电影还没有开拍，也就是说，这些音乐是最早完成的部分。

　　《满江红》开篇的唱段选自《包公辞朝》，而《穆桂英挂帅》《五世请缨》等选段，则用在瑶琴出现的段落中。每个唱段都有明确的含义，跟电影的主题高度吻合。此外，韩红还演唱了《满江红》的同名推广曲。

　　如今，随着电影公映，电影音乐广受好评，韩红也体验到了满满的成就感，“我现在终于可以为电影作曲了。”

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）