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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

错过语言关键期 英语就学不好了？******

　　羊城晚报记者 何宁　　

　　在孩子的学前教育阶段，很多家长最关心的是孩子的英语启蒙。不少家长为了抓住孩子的语言敏感期，从刚出生不久就给孩子听英语磨耳朵；孩子稍大一点，就报各种英语早教班、启蒙班等。但是不少小学生家长发现，学前的英语学习似乎是徒劳的，孩子以前会的单词和句子，到了小学全忘光了。对于明年9月入读一年级的准小学生来说，英语学科该如何做好衔接呢？

　　英语学习要循序渐进打牢基础

　　“孩子语言的学习确实有‘关键期’或‘窗口期’，但这个时间跨度很长，是3—9岁，幼儿英语启蒙可以抓，但家长们不要过度焦虑，如果没有掌握正确的启蒙方法，很有可能孩子到了中高年级阶段会对英语产生厌倦心理。”广东实验中学省实荔湾学校第一小学部校长易敏多年来的英语教学经验发现，兴趣是最好的老师，在培养孩子英语学习的过程中，家长要去功利主义，要保持定力、坚持长期主义。

　　易敏说：“从幼儿园就开始学英语的孩子其实承受了很大的压力，这些压力往往来自于家长过高的期望。我们都知道，一般英语的课外班，特别是有外教的课外班价格都不菲，很多重视孩子英语的家庭从孩子很小的时候就开始在英语启蒙上花费颇多，但是英语的学习很重要的一点是循序渐进，打牢基础，如果只是囫囵吞枣式学习，对单词的掌握不牢靠，一旦到了小学中高年级词汇量增大时，学业压力增大，有些孩子会失去对英语学习的自信、动力与兴趣。”

　　一年级开始学英语不会晚

　　谢女士的女儿现在广州一所名校读初二，英语成绩在年级一直名列前茅，在小学之前没有系统地学过英语。谢女士认为，女儿刚上小学时，英语确实在班里是落后的，很多同学因为幼儿园学过英语，有的还在双语幼儿园就读，口语和听力都遥遥领先。谢女士说：“现在回想起来，我觉得当时自己做得最正确的事情就是摆正心态，我们那个年代初中才开始学英语，但一样有很多出类拔萃的，语言学习关键看时间的付出，女儿从一年级开始学，一点都不晚。”

　　谢女士从培养女儿的学习习惯入手，每天督促女儿认真完成老师布置的作业。谢女士说：“小学一二年级的英语作业其实不多，也很简单，但是我要求女儿一定要把基础打扎实，课本上的对话不但要读出来，还要默写出来，而且保证每个单词都不能写错。女儿很听话，课本被她背得滚瓜烂熟，每次考试英语都能拿满分，这不仅让她养成了细心的习惯，还极大地激发了她学习英语的兴趣。到了小学高年级，她可以自主阅读简单的英语原版故事书，学习的兴趣更加浓厚。”

　　温馨提醒:

　　亲子关系、阅读兴趣比掌握单词数量重要得多

　　“从小学习外语，对幼儿来说更多的意义是在于学习能力的提升，而非语言能力的优势培养。在没有语境(沟通、交流的语言环境)的情况下，过早、过度、不得法地让孩子进行英语学习，反而会浪费有限的时间，甚至扼杀兴趣。”资深英语教育专家、广东金融学院国际教育学院雅思学科带头人何凌提醒家长，幼儿英语启蒙可以抓，但不要过度焦虑，3—9岁都是孩子语言学习的敏感期，小学一年级开始学习完全来得及。

　　何凌建议家长，为了激发孩子英语学习的兴趣，不妨利用精选过的原汁原味的英语儿歌和童谣进行针对性的语音启蒙，让孩子从小接受语音信号，培养英语的韵律感。

　　自身英语基础比较好的家长不妨陪着孩子进行英语绘本亲子共读，“如果家长自身英语发音比较标准，可以带着孩子一起读；发音不是太标准的话，可以借助音频。亲子共读既建立了良好的亲子关系，又培养了孩子阅读的兴趣，它比孩子掌握多少个单词远远重要得多。”

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）