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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

“阳康”中如何运动？专家提醒：把握节奏与强度，循序渐进恢复锻炼******

　　“阳康”中如何运动?专家提醒——

　　把握节奏与强度，循序渐进恢复锻炼

　　华声在线全媒体记者 周倜

　　眼下，不少新冠感染者陆续处于“阳康”的恢复阶段，何时可以恢复体育锻炼、选择哪种运动方式等话题，受到大家关注。1月9日，湖南省国民体质监测中心主任王奎针对以上热点予以解答。

　　循序渐进，分阶段恢复运动

　　“‘转阴’之后，应注意至少7至10天避免任何运动，保持静养休息。在身体逐渐恢复活力之后，可分5个阶段逐渐恢复运动锻炼频次。”王奎表示，“阳康”过后，运动锻炼需慢慢来，注意把握节奏，切勿盲目“上强度”。

　　王奎介绍，“五阶段恢复法”是不错的方式，该方法采取进阶式，每次进阶时间不得低于7天。人们可参考下列方法：

　　第一阶段为“阳康”后的第二周。此时可开始呼吸训练、拉伸、平衡练习等。以上运动基本不会耗费体力，可参照执行。

　　第二阶段为“阳康”后的第三周。瑜伽、相对较快的步行等低强度的运动是适合选项，也可居家进行简单且强度较低的家务劳动，每天开展10—15分钟，逐渐恢复体能。

　　第三阶段为“阳康”后的第四周。此阶段可逐渐开始进行低强度有氧练习和力量练习，如健步走、上下楼梯、慢骑自行车等，每次5分钟，每天开展2次。如果身体可以承受，可在次日运动时适度增加运动频次与强度，每周开展3—5天，每天总运动时间10—30分钟。

　　第四阶段为“阳康”后的第五周。可开展中等强度的有氧和力量练习，运动量可以恢复至平时状态的80%左右，可进行跑步、长距离骑行、舞蹈课、各种负重力量练习、功能性训练等，每周开展3—5天，每天总运动时间30—60分钟。

　　第五阶段为“阳康”后的第六周。此时可恢复至正常状态，按平日运动计划和习惯进行运动即可。

　　值得注意的是，运动过程中须及时监测心率变化及主观感觉，一旦有异常，如呼吸困难、胸闷、心悸、发热等症状，须立即停止恢复运动的进程，必要时寻求医疗帮助。

　　鼓励老年群体以居家锻炼为主

　　“阳康”阶段的老年群体健康问题，不容忽视。

　　王奎表示，冬季气温低，加之新冠病毒仍在，此时老年朋友不适合进行户外锻炼。无论是否已经感染新冠病毒，还是正处于感染后的恢复期，老年朋友都应以居家模式为主。

　　针对老年人居家，如何引导其确保自身基本的肌肉力量，预防骨质疏松等问题，王奎建议，可充分利用家中的沙发、桌椅等物件进行简单锻炼。比如，简单的起坐练习是不错选项，通过交替站起和坐下的动作，不仅能保证老年人的心肺耐力得到锻炼，也足以改善老年人肌肉流失等情况。

　　此外，家中的桶装水和油壶都可以作为老年人做力量练习的道具。可在老年人承受能力范围内，为其配备相应的液体容量在桶内，便于锻炼，确保安全。

　　可根据方法进行呼吸训练

　　呼吸训练法是王奎推荐的有效锻炼方式。它不仅是新冠病毒感染者在恢复阶段时能最快采用的运动方法，也有助于尽快恢复机体功能。

　　王奎介绍，常见的呼吸方式包括胸式呼吸和腹式呼吸。胸式呼吸指在呼吸时胸腔扩充为主;腹式呼吸指在呼吸时腹部扩充为主，胸腔移动较少，又称膈式呼吸，是更为高效的呼吸方式。

　　训练时，可把双手分别放置胸腔、腹部，感受胸腔、腹腔是否全面“外扩”。此外，保持吸气3秒、呼气7秒的节奏，多次训练。也可尝试鼻腔吸气、用嘴呼气的方法，该方法若不能熟练掌握，可利用“吹气球”的方式进行辅助。

　　“呼吸训练法，老少咸宜，不费体力，正处于恢复阶段的群众可自行训练，逐渐掌握，帮助自身尽快康复肺功能。”王奎说。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）