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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

激发榜样教育新的生机和活力******

　　据报道，近日北京市某学校在每个班级的壁报中开辟“我心中的榜样”专栏，师生共同探讨本班的“榜样人物”，并且将班级命名为“雷锋班”“钱学森班”等，每班还选出了一名榜样故事宣讲员，专门介绍本班的“榜样人物”。

　　榜样教育历来是青少年思想政治教育的重要手段。青少年处在“拔节孕穗期”，加强榜样教育，引导他们领悟榜样的力量，帮他们扣好人生第一颗扣子，尤为重要。近年来，榜样模范辈出，先进典型不断。从全国道德模范到时代楷模，从“共和国勋章”获得者到“七一勋章”获得者，从全国教书育人楷模到最美大学生……他们的崇高精神令人感动，他们的责任担当令人感佩，他们用榜样的力量温暖人鼓舞人启迪人。这些先进典型和榜样，是思想政治教育的生动教材，已经融入立德树人的全过程各方面。

　　但同时也要看到，在青少年榜样教育方面还存在不容忽视的问题。中国青少年研究中心日前发布的《少年儿童的偶像与榜样研究报告》显示，青少年认为学校的榜样教育主要存在“对榜样的宣传太死板”“榜样千篇一律没有个性”“榜样离太远起不到激励作用”等问题，比例均在两成以上。这也提醒我们，要更新榜样教育的理念，改进榜样教育的方式，让榜样与青少年的精神世界产生同频共振，激发榜样教育新的生机和活力。

　　要引导青少年树立正确的榜样观。与榜样密切相关的一个词是偶像。榜样是理想中的“我”，是自己通过理性选择的人生典范。我们强调榜样教育，因为榜样永不过时，具有穿越时空的精神力量。偶像与榜样有相似之处，就是他们的感召力和吸引力。但是，偶像往往是一种不加批判而盲目加以崇拜的对象。如果说榜样的选择是理性的，是经过反复比较后的慎重选择，那么偶像崇拜则往往是非理性的，或是出于某种喜好，或是从众心理使然。偶像崇拜是青少年群体中的一种客观现象，无法回避，但是需要用正确的榜样观来引领，防止沉迷偶像崇拜。

　　要更新榜样教育的理念和方式方法。传统的榜样教育往往过分注重教育，忽视了青少年的感受和兴趣，因而受教育效果打了折扣。在以互联网为代表的新媒体背景下，传播和教育的手段非常丰富，选择的空间非常大。要更新榜样教育的理念，多采用隐性教育。要贴近青少年的实际，贴近青少年的兴趣，将教育性寓于趣味性之中。可以多采用青少年喜闻乐见的方式，运用新媒体技术生动呈现故事、文字和哲理，使榜样教育活起来。要注重引导青少年在生活中学习榜样。教育必须回归生活实际。在对青少年进行榜样教育时，也要注重生活化。在日常的学习和生活中，要增加青少年模仿和践行的机会，增强榜样教育的效果。比如，在日常教学活动中，要探索多种举措发现身边的榜样事迹、榜样人物，比如以班级研讨、小组评比的形式选树班级、年级、学校榜样人物。

　　要形成榜样教育的合力。家长是孩子的第一任老师，在榜样教育中这个角色的分量更重，因为家长往往都是孩子的榜样。家长要改变那种一味把自己的孩子与别人家孩子比的思维，引导孩子树立正确的榜样观和成才观。特别是要做到以身作则、言传身教，让自己成为孩子引以为傲的榜样。学校要发挥教育主阵地作用，把榜样教育融入教育教学全过程，改进教育教学方式，不断提升教育实效。社会要各司其职，各负其责，形成全社会尊重和学习榜样的良好氛围，助力青少年的健康成长。

　　需要指出的是，激发榜样教育新的生机和活力涉及的方面很多。不同学年段的青少年，对榜样的认知、选择和接受等存在明显的差异。当前，迫切需要加强对榜样教育的研究，形成适应青少年不同学年段身心发展特点的螺旋式递进的榜样教育。

　　（作者：李传哲，系首都师范大学马克思主义学院博士生）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）