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
国是说法|掌掴幼儿的家长被刑拘,孩子打架到底该怎么办?******
文/赵斌
近日,两名男童在幼儿园抢玩具时,一名儿童头皮被对方戳破。受伤男童家长鲁某某到对方家中讨说法期间掌掴对方男童,并于冲突中将对方男童祖父推倒致其腿部骨折。鲁某某因涉嫌故意伤害,已被公安机关依法刑事拘留。
目前,检察机关已介入案件。如检察机关确认相关行为事实构成犯罪,鲁某某有进入批准逮捕程序的可能。
原本仅是两个小孩子之间的摩擦,不料却演变为一场刑事案件。不少网友在两方家长里选择“站边”并展开讨论,一度将此事送上热搜。
更多理性的网友在思考、讨论:遇到此类问题应该怎么办?
中新社国是直通车为此采访中外专业人士,寻求建议。同时,也了解国外在处理类似问题时,有哪些经验值得借鉴?
事出有因,刑拘重了?
鲁某某用不到一天时间,从本应对方前来道歉甚至赔偿的占理一方,变成面临刑事处罚风险的“犯罪嫌疑人”。
“处理方式过激,打孩子、动老人不可原谅。”很多网友表达出此类观点;
“打得轻,自己孩子不教育就会有人替你教育,如果自己孩子被打会不惜一切代价打回去,人之常情。”这种观点也并不罕见。
北京京师律师事务所合伙人、律师张明在接受中新社国是直通车采访时认为:通过网上公开视频可以反映出,年轻男子掌击儿童左侧面部致儿童倒地,如果该儿童经过伤情鉴定确认为轻伤或以上,该男子将有涉嫌构成故意伤害罪而受到刑事处罚的风险。按故意伤害罪,可处三年以下有期徒刑、拘役或者管制。致人重伤的,处三年以上十年以下有期徒刑。
张明表示,如果是伤情较轻,未达到轻伤程度,则不构成刑事犯罪,但可以按照《治安管理处罚法》第43条的规定,给予拘留和罚款的行政处罚。并且,“殴打、伤害残疾人、孕妇、不满十四周岁的人或者六十周岁以上的人的”处10日以上15日以下拘留,并处500元以上1000元以下的罚款。视频中男子既殴打了孩子,又伤害了老人,原则可以根据上述规定从重处罚。
有网友认为,老人受伤是因为拿椅子要砸鲁某某,推倒老人是正当防卫,应该免责,最起码不应该受到刑事处罚。
张明对这个观点持不同意见。因为老人在搬起椅子后年轻男子可以通过中间间隔、劝架的人避开老人椅子可能带来的伤害;同时,老人的力量和速度都有限,而致害人正处壮年,双方力量对比悬殊,视觉上该男子完全有能力正面迎接而防止老人伤害到自己,并且大门敞开,也应该有机会夺门而出以达到避免伤害效果。
张明说,从视频中可以看到,致害人冲上前用大力把椅子和老人一同推倒应该超出了必要的防卫限度,其举动明显具有攻击的意图,因此更倾向认为构成故意伤害。从目前报道的结果看,造成老人腓骨骨折,一般大概率会被确认为轻伤,这将给该青年男子带来极大的刑事法律风险。即便是老人对其动手在先,也仅仅是在赔偿和责任认定时有适当分担,不足以免除其刑事处罚。
孩子被打,应该打回去?
加拿大专业从事少年儿童教育工作的华人学者彭伊博(Echo)在接受中新社国是直通车采访时表示,她接触到的当地家长相比国内家长更注重孩子自我保护意识和能力的培养,注意训练孩子体格甚至搏击、格斗技能,只要自己的孩子不吃亏,并且通过了解确认错不在己方,他们就不会放在心上。
国家二级心理咨询师、内蒙古乌兰浩特市青年社工服务中心主任李剑在接受中新社国是直通车采访时认为:“幼儿园阶段儿童之间冲突并不完全是坏事,尤其是男孩子。在一定条件保障下,尽量采取密切关注、不要干预的态度。”
李剑认为,幼儿园阶段儿童认知并未充分建立,更多地让孩子自己面对冲突并相对独立处理,这对孩子思维方式培养和大脑发育有益无害。前提是家长等监护人要密切关注,发现事情超出限度等问题及时介入。但这绝不是鼓励孩子“打回去”,因为孩子总有独立面对社会的时候,也总有打不过的时候,这种观念一旦在孩子心理上被固定,会给孩子的人生带来难以预估的风险。
彭伊博认为,如有介入孩子打架等冲突必要,一定是先倾听孩子的陈述与意见,如果孩子受了委屈先表示理解和安慰;如果孩子侵犯了别人,也别着急责备批评,以孩子描述为主尽量多方面了解事情原貌,再确定处理方案。
李剑说,引导孩子思考除了动手还有没有其他处理方式,逐渐培养孩子发散性思维习惯,不要直接给解决方案,因为这将限制孩子的思维模式建立,不能要求孩子给出的方案完美,方向正确即可。如果发现孩子明显有错误思想或举动,大都是源于父母等共同生活人的影响,孩子是家长的一面镜子。如果不能和孩子有效沟通,那更是家长在日常影响、带动、示范等教育过程中出了问题。
同时李剑指出,小学阶段12岁左右儿童尤其是男童如果暴躁易怒好动手,往往与即将进入青春期雄性激素分泌旺盛有关,不能简单压制,可通过和其兴趣匹配的体育运动项目来纾解他需要宣泄的体能和情绪。如果学习武术散打等对抗性项目,具有一定水准的老师、教练一定会注重武德培养,这对孩子身心发展有非常积极的作用。而初中阶段的孩子发现有暴力倾向等问题,还要关注其接触的人和事,是否是正能量。密切关注、尽少干预、重在影响和带动。
遇到“熊孩子”+不懂事家长组合怎么办?
孩子间冲突中,受伤一方家长很心疼,但不懂事家长和“熊孩子”往往同时出现,遇到了该怎么办?
彭伊博说,加拿大幼儿教育机构如果遇到学生冲突受伤情况会非常积极主动地处理并承担责任,如无绝对必要不会让受伤害一方知晓施害一方儿童信息。家长如果对教育机构处理不满,大都会找校长、找主管部门、找律师、找警察,不会善罢甘休,甚至选择转学。
据知情人向中新社国是直通车透露,涉事幼儿园疑似是双方居住小区配套的幼儿园。国是君拨通了该幼儿园电话后,有人称“具体不清楚,要了解情况去派出所”后,便直接挂断了电话。
目前从公开报道中也尚未找寻到幼儿园关于此事的相关处理方案、所做工作甚至是态度。在网民聚焦涉事双方时,幼儿园的责任与态度也不应被遗忘。
张明建议,如果孩子在学校受到欺负、霸凌或者其他伤害,第一时间应该首先和学校等孩子就读的机构沟通,因为未成年人在入校时监护责任已经发生转移,校方和教育培训机构必须对孩子的人身安全负责。如果直接与对方家长沟通理论,则极有可能产生正面冲突,从而由主动变为被动,把有理的事办成了没理。
如果孩子多次被欺负但并未造成轻伤等严重后果,并且学校老师等沟通无效,可以注意保留证据并争取学校老师或其他孩子作证,之后向教育主管举报其遭受校园霸凌,也可以同时向公安机关、检察机关报案,检察机关会根据实际情况依法作出训诫、矫正或者向其家长作出强制家庭教育令等措施。同时,受害学生家长也可以向当地人民法院提起诉讼,要求对方进行民事赔偿。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)