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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
中新网评：处理核污水绝不是日本自家私事******
中新网北京1月19日电(蒋鲤)日本政府近日称，将于2023年春夏期间开始向海洋排放经过处理的福岛第一核电站核污水。日本罔顾国内民众及周边国家的屡屡反对，企图将核污水“一倒了之”，把一件关乎全球海洋生态环境和公众健康的事当成了自家私事。
资料图：日本福岛第一核电站。2011年，福岛核电站事故发生后，大量放射性物质泄漏到大气层和太平洋，对周围环境造成了难以逆转的伤害，数十万人被迫撤离该地区。时至今日，作为日本邻国之一的韩国仍未解除福岛海鲜禁令。
日本以核污水存储能力即将达到上限为由，在2021年4月13日，正式决定将福岛第一核电站核污水排入太平洋。过去一年多，日本政府和东京电力公司一直在持续推进核污水排海计划。
日本政府辩称，这些核污水经多核素处理系统(ALPS)处理后很安全，甚至“可以喝”，这样的表态无疑在愚弄大众。
事实上，经过处理的核污水仍含有多种放射性物质，核污水一旦排放入海就无法回收，长期来看，将会给海洋生态带来难以估量的潜在威胁，最终危害人类健康。
因此，核污水排海计划推出后，遭到日本民众强烈反对。日本《朝日新闻》2022年3月公布的问卷调查显示，福岛县、宫城县和岩手县受访的42个市町村长中，约六成反对东京电力公司福岛第一核电站核污水排放入海。日本全国渔业协会联合会也多次申明立场，反对该计划。
日本政府认为，核污水排海是最便宜、最省事的解决方案，但此举却将周边国家乃至全世界置于核污染风险中。太平洋非日本一家之海，核污水会随着洋流流动，其影响势必会跨越国界，危害周边国家乃至整个国际社会的公共福祉和利益。
《韩国经济新闻》发文称，相关研究认为，福岛核污水如果排放入海，约7个月后将到达济州等韩国海域，该国水产业和旅游业将遭受相当大的损失。
德国南极海洋机构也曾发出警告，若日本将所有核污水排入海中，不到半年，整个太平洋都将面临高度辐射威胁，包括远在大洋另一端的美国。太平洋地区人民更是对日本该计划持反对意见。
日本作为《联合国海洋法公约》缔约国，有义务保护海洋环境。然而，在核污水排海方案的正当性、核污水数据的可靠性、净化装置的有效性、环境影响的不确定性等问题上，日本未能作出科学、可信的说明。
国际原子能机构技术工作组虽已三次赴日实地考察评估，但尚未就日排海方案的安全性给出结论，并且对日本提出诸多澄清要求和整改意见。在此情况下，日本仍执意推进核污水排海工程建设，这是极不负责任的行为。
太平洋不是日本的下水道，日本必须正视各方合理关切，在与周边国家等相关利益方和国际原子能机构充分协商后，制定合理的核污水处理方案。日本也要着眼长远，若只顾眼前，执意将核污水排放入海，不仅其自身，周边国家乃至全世界都将为之买单，其后果必将会危害数代人。
Fukushima water disposal by no means Japan’s own business
By John Lee
(ECNS) -- Japan has announced it will release treated wastewater from the wrecked Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant into the Pacific Ocean this year.
Although Fukushima wastewater disposal affects global marine ecological environment protection and public health, Japan has turned a deaf ear to domestic and international opposition to dumping the contaminated water into the sea, treating the "global" matter as its own business.
The Fukushima accident in 2011 had sent large quantities of radiation into the atmosphere and the Pacific Ocean, causing irreversible damage to the surrounding environment, and hundreds of thousands of people were forced to evacuate the area. South Korea still maintains its import ban on Japanese seafood from areas affected by the Fukushima nuclear disaster.
On April 13, 2021, Japan announced it had decided to discharge contaminated radioactive wastewater in Fukushima Prefecture into the sea due to dwindling storage space, with the Japanese government and plant operator Tokyo Electric Power Company Holdings Inc. promoting the release plan over the past year.
The Japanese government argues that the water treated by an advanced liquid processing system, or ALPS, is safe and drinkable, which is undoubtedly fooling the public.
In fact, the treated wastewater still includes a variety of radioactive substances and can’t be recycled once discharged into the sea, which will pose a great threat to marine ecology and ultimately endanger human health in the long run.
Therefore, the discharge plan has been strongly opposed in Japan. According to a questionnaire conducted by The Asahi Shimbun, nearly 60 percent of mayors of 42 municipalities in Iwate, Miyagi and Fukushima prefectures oppose the discharge plan. The National Fisheries Cooperative Federation of Japan has also repeatedly stated its opposition in public.
The Japanese government believes that dumping Fukushima wastewater into the sea is the cheapest and most convenient solution, but neighboring countries and even the whole world will be at risk of nuclear pollution.
The Pacific Ocean doesn’t belong to Japan and the wastewater flow along oceanic currents will surely break boundaries and endanger public welfare and the interests of neighboring countries and even the international community.
The Korea Economic Daily reported that related research concluded that if contaminated water from Fukushima is released into the ocean, it would only take seven months for the contaminated water to reach the shores of Jeju Island, with the country's aquaculture and tourism suffering considerable losses.
According to the calculation of a German marine scientific research institute, radioactive materials will spread to most of the Pacific Ocean within half a year from the date of discharge, and the U.S. and Canada will be affected by nuclear pollution. People in the Pacific region also oppose the discharge plan.
As a participant of the United Nations Convention on the Law of the Sea, Japan has the obligation of protecting the marine environment.
However, it hasn’t offered a full and convincing explanation on issues like the legitimacy of the discharge plan, the reliability of data on the nuclear-contaminated water, the efficacy of the treatment system or the uncertainty of environmental impact.
Though the IAEA has yet to complete a comprehensive review after three investigations in Japan, the Japanese side has been pushing through the approval process for its discharge plan and even started building facilities for the discharge. It is rather irresponsible for Japan to act against public opinion at home and concerns abroad.
The Pacific Ocean is not a private Japanese sewer. The country must seriously heed the voices of the international community and make a reasonable plan for the Fukushima wastewater disposal after full consultation with stakeholders and international agencies.
If it only seeks instant interest and insists on discharging the contaminated water into the sea, not only itself, but also its neighboring countries and the entire world will pay for the decision and several generations will be forced to bear the consequence.
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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