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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

天冷易冻膝 快学几招护关节******

　　冷空气突袭，北京“一键入冬”，万物进入闭藏阶段。注重养生的朋友们，想必已经摩拳擦掌地筹备冬季养生方案了。除了进补，冬季适当的锻炼对人体是大为有益的。不过，这个时候我们一定要格外注意膝关节的保护，因为它比其他季节都更加脆弱容易受伤。今天，中医正骨科的医生就来跟大家分享几个冬季护膝的小妙招儿。

　　动作放轻缓 锻炼前要热身

　　冬季来医院就诊的患者膝关节不适的比例大幅增加。

　　冬季人体为了保存能量，阳气内敛，气血内收，关节部分的血液循环远较其他季节更低一些。这种情况下，关节部分的韧带、肌肉弹性远不如平时，无论是久坐起身、日常行走还是锻炼，都容易出现韧带肌肉的拉伤。

　　所以，在改变体位和动作的时候，一定要轻缓，让关节有充分的适应过程，锻炼前一定要做好充分的热身，关节达到最佳状态以后再开始锻炼。

　　注重关节保暖 护膝安排上

　　值得一提的是，大家在冬季锻炼的同时，务必要做好关节部分的保暖，防止出现不必要的损伤。

　　因其使用广泛且受季节影响大，膝关节的保暖尤为重要。冬季，在韧带和肌肉弹性下降的同时，对关节本身的保护力也会明显减弱。关节本身的稳定性下降，软骨、半月板这些缓冲功能的部分容易出现比平时更多的磨损。

　　所以，建议大家在平时佩戴护膝，既能一定程度上保暖，增强局部循环，又能对关节起到缓冲保护的作用，减慢退变进程，避免损伤。

　　再次强调，如果有关节病变，症状剧烈或反复出现，或者通过影像学检查确诊关节疾病的患者，还请及时就诊。

　　锻炼膝关节 试试这两招儿

　　锻炼关节相关肌肉的耐力和稳定性对保护关节有很大作用，除了大家都知道的靠墙深蹲以外，下面再教大家两招锻炼膝关节的方法。

　　方法一　找一面墙，身体侧面对着墙面，坐姿，面部方向和墙面平行。用靠近墙的腿，膝盖外侧和墙之间夹住一块5-10cm厚度的轻软物品，如毛巾叠、泡沫块等。保持物品不掉落的情况下膝关节缓慢屈伸，小腿活动范围大约90°。从垂直于地面到伸平，再缓慢放回，10次一组，一侧做完后调整椅子位置换另一侧，根据自己情况做2-4组，每天一次，提高关节稳定性，纠正力线。

　　方法二　找一个单杠或者双杠，或者足够稳固能支撑自己下半身悬空的地方。支撑起下半身，悬空过程中两腿交替轻微抬起，然后像踩踏路上积水一样向下轻轻蹬踏，两腿快速交替。动作要轻快轻巧，两侧各蹬踏15次为一组，休息两三分钟后可以做下一组。大家可以根据自身情况一共进行2-4组，每天一次，这个动作对上身支撑能力有要求，所以请广大患者朋友量力而行。

　　除此之外，按摩也是一个好方法。大家可以尝试按揉髌骨周边的几个凹陷处，以按之轻微酸胀感为宜，每个位置30下为一组，还有腘窝里的委中穴，按揉20下为一组，每天早晚各两组即可，也可用热敷取代。文/许凌飞(北京世纪坛医院）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）