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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

广州海珠国家湿地公园成功列入国际重要湿地名录******

　　2月2日，在世界湿地日中国主会场上，国家林草局公布了18处湿地列入国际重要湿地名录，广东广州海珠国家湿地公园成功入选。

　　据悉，海珠湿地列入国际重要湿地名录的原因在于其地域稀有性与代表性，是全国唯一一个地处超大城市中轴线上的国家湿地公园，是非常稀缺的城央绿色空间。广州放弃了超过万亿的商业开发价值，以共建人与自然和谐相处为目标，在城市中央打造出“入则自然，出则繁华”的宝贵财富。

　　同时，海珠湿地内还拥有极具岭南特色的垛基果林生态系统，并保留了传承千年的高畦深沟传统农业文化，这代表着岭南特有的文化遗产。正是这丰富的生物资源和良好的生态环境，使得海珠湿地为城市的可持续发展提供了必需的生态系统服务，日益成为人与自然和谐发展的典范。

　　通过十年的不断探索与实践，海珠湿地总结出一套城央湿地修复模式与技术。以鸟类栖息地构建关键技术为主线，以湿地生态学、景观生态学、动物生态学、恢复生态学等生态学理论为指导，从维护生态平衡、恢复鸟类多样性和生态功能、提高生态系统品质出发，构建适宜湿地鸟类生活、繁衍的多样化栖息地，开展鸟类栖息地构建关键技术的自主创新，并以湿地公园设计进行技术集成与推广，突破了城央湿地鸟类栖息地构建的技术瓶颈，让湿地鸟类种群不断壮大，生物多样性取得显著提升。

　　截至2023年1月，湿地率达79.4%，海珠湿地鸟类种数从72种增加到187种，是原来的2.6倍，昆虫种类从66种增加到738种，鱼类从36种增加到64种。其中，有国家一级重点保护鸟类1种，国家二级重点保护鸟类鸿雁、水雉、鸳鸯、白胸翡翠、褐翅鸦鹃、画眉等27种，IUCN红色名录中华花龟、平胸龟、中华鳖等20种。

　　自中国1992年加入《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》以来，已指定国际重要湿地82处，其中，内地81处，香港1处。截至目前，广东省入选国际重要湿地扩大至6处，包括：广东汕尾市海丰湿地、湛江红树林自然保护区、惠东港口海龟自然保护区、广东南澎列岛海洋生态国家级自然保护区、广东广州海珠国家湿地公园、广东深圳福田红树林湿地。

　　(央视新闻客户端 总台记者 陈惠婷 魏垚)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）