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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

挖掘内涵，活化校园文化遗产******

　　【专家观点】

　　作者：王琦（中央党校〔国家行政学院〕习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心研究员）

　　党的二十大报告指出，加大文物和文化遗产保护力度，加强城乡建设中历史文化保护传承。历史的积淀，使得大量的文化遗产、建筑遗产留存在一些大中小学校园内，形成了一道独特而亮丽的风景线。校园里饱经风霜的一草一木、一砖一瓦，无不诉说着自己所携带的历史、文化、科学等丰富信息，它们镌刻着红色印记，蕴含着人文情怀，展现着跨越时代的建筑风貌，不仅是学校环境育人的素材和思政教育的载体，潜移默化地影响着学生的思想观念和行为方式；更是中华文明的瑰宝和精魂，让全体中华儿女坚定文化自信，增强家国情怀。

清华大学 资料图片

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　　校园环境是看得见、摸得着，最直观、最立体的美的享受，是以美育人的重要组成部分。那些青瓦红墙藏古韵的早期建筑格调高雅、细节精致，和现代建筑、自然景观相互交融，共同组成富有品位、美不胜收的大美校园，浸润师生心田，通过审美的愉悦，触动学生感受自然之美、生活之美。例如，清华大学的荷塘月色、穹顶礼堂等早期建筑，水木明澈，草叶成荫，既有庄重气派，又有玲珑剔透；武汉大学的珞珈山麓、东湖之滨，中西合璧、布局精巧的早期建筑群气势恢宏、浑然一体；中山大学的早期建筑群红砖绿瓦，古朴而悠远，在巨树的掩映下，透露着厚重历史和蓬勃生机。身处优雅静谧、钟灵毓秀的校园，使人内心安宁、心胸宽广、格局开阔，远离浮躁和喧嚣；驻足在底蕴深厚、人杰地灵的校园，让人感受到生机盎然的文化氛围，徜徉在丰盈积极的精神世界中。

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　　校园历史文化遗产凝结中华民族传统文化，学校的研究和利用，能够推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展

　　有高度的文化自信、文化的繁荣兴盛，才有中华民族的伟大复兴。要深入挖掘文物、遗产所蕴含的文化内涵，提高研究阐释和展示传播水平，让文物“活起来”，让灿若星河的文化遗产“说话”，滋养中华民族延绵不绝、民族精神生生不息。学校特别是高校原本就是学术研究、创新发展的重镇，也是国家文化软实力的鲜活名片，对其如数家珍的历史遗迹、文化遗产进行保护和传承，不仅是责任使然，更有得天独厚的优势。例如，坐落在湖南大学的岳麓书院，是全国修复最好、保存最完整、规模最大的一所古代书院，历经千年，弦歌不绝，讲堂上高悬着的“实事求是”匾额，是1917年湖南公立工业学校搬进岳麓书院办学时确立的校训，取自东汉史学家班固在《汉书》中写下的“修学好古、实事求是”，是对古人求索真知的文化传承。青年毛泽东曾在此生活居住，思索着改造旧中国的方案，使这里成为我们党实事求是思想路线的一个策源地。湖南大学不断推动书院文化资源的“活化”，岳麓书院学规写入学生基本行为规范，以书院为依托进行习礼育人，将国学经典融入大思政课程，打造纪录片和专题片等文化产品，让全社会感受到中国古代书院的文化内涵，推进中华传统文化对外传播。

　　历史文化遗产是不可再生、不可替代的珍贵资源。校园内的历史文化遗产是学校悠久历史和光荣传统的真实写照，对内激发广大师生的爱国爱校热情；也是中华民族精神血脉和璀璨文明的重要标识，对外展现学校的校园风貌和良好形象。我们要将校园的历史文化遗产保护好、管理好、研究好、利用好、传承好、传播好，使其在以美育人、环境育人、提供公共文化服务、满足人民精神文化生活需求等方面发挥更大的作用。

　　《光明日报》（ 2023年01月10日 14版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）