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
百年茂腔推陈出新与时偕行******
茂腔是广泛流传于山东青岛、潍坊、日照等地的地方戏曲剧种,在200多年传承衍化中,形成了“四大京、八大记”等传统代表剧目,在城乡拥有广泛的群众基础。近几年,随着生产发展和生活变迁,一批茂腔新作不断涌现,拓展了剧种选题领域,展现了新时代新风貌。同时,如何处理好舞台表演与展现现代生活的关系、处理好本剧种特色与其他表演形式之间的关系,成为茂腔新剧目创作尤其是现实题材创作所面临的一道思考题。
《山东地方戏曲剧种史料汇编》概述茂腔时提出:“丰富、质朴、精湛的艺术特色,是茂腔深受人民喜爱的重要原因。”作为起源于民间的剧种形态,茂腔与广大群众的生产生活有着密不可分的联系,无论其语言艺术、声腔音乐还是表演风格都有浓郁的生活气息,它还被称为“胶东之花”,在许多剧目中包蕴着胶东一带独特的地域文化与风土人情。像传统茂腔《梁山伯与祝英台·下山》中所唱:“走一洼,又一洼,洼洼长得好庄稼,长得高的是胡秫,长得矮的是芝麻,不高不矮是棉花,棉花地里带西瓜……”语言不仅富有生活气息,还展现了北方农村生动的生活景象,与其他剧种同名剧目在风格上具有一定差异。
时代在变,审美、观念等也会随之发生变化,茂腔进入城市剧场后无疑需要吸收崭新创作元素与舞台手段,但如何从容展现全新的时代和人物形象,又不丢失剧种自身魅力?首先,要从传统基因中发掘鲜活元素,正确处理好“新”与“旧”的关系。
比如,新编茂腔《秧歌乡的故事》围绕“老冯头”、李香兰等三对老人的“黄昏恋”及养老问题这一主线,贯穿胶东国际机场建设、旧房拆迁等事件,既保留了茂腔质朴通俗的风格样貌,又融入胶州大秧歌这一本土艺术符号,将两种艺术形态巧妙融合,就很好地实现了立足传统、开掘出新。值得一提的是,秧歌表演在剧中不仅作为老年人情感的媒介、剧情发展的线索、地域形象的表征,其载歌载舞的特色还与戏曲舞台的“歌舞演故事”高度契合,从而成为舞台叙事的重要组成部分。秧歌既扭出了欢声笑语,营造了情境、烘托了氛围,还作为贯穿全剧的一条副线,与主线交织丰富了全剧的歌化、舞化叙事,呈现出茂腔表演艺术新亮点。正因为抓住了创作规律、找准了切入点,该剧在大量吸收民间音乐、舞蹈元素的同时,展现出熟悉的陌生感、浓烈的地域感和鲜明的时代感,获得了广大受众的高度认可。
其次,戏曲作为场上艺术,无论传统戏还是现代戏,最终都要落在演人物、演故事上,但其方式又区别于案头文学、影视艺术及话剧、歌剧等,在总体呈现上讲求程式性、虚拟性、综合性。因此,其新剧目创作还应在表演的程式化与生活化之间找准尺度。
像茂腔等一些地方戏剧种本身起源于乡土,且传统戏中展现婚姻生活、家长里短的剧目占较大比重,它们不像京、昆等大剧种那样有严谨的规矩范式,反而在表现日常生活、传递人物情感方面有相对丰富的表达空间。但这并不意味着要舍弃程式,而是要通过程式动作与生活动作的圆融,更好地实现舞台空间的虚实相生之美。仍以《秧歌乡的故事》为例,在“老冯头”过生日一场戏中,他的儿女送上了二胡、鸟笼子等生日礼物,却各有各的盘算,尤其是儿媳妇巧真怕拆迁补偿款被打折扣,极力反对“老冯头”和李香兰的恋情,导致一场家庭聚会不欢而散。舞台上以几组可移动的桌子代表酒店包间,空间布局十分简约,众人向“老冯头”献上礼物的动作也被处理得自然流畅,结合了台步、云手等程式表演,既有舞台美感,又有生活气息。这些新场景的展现都是对生活动作加以提炼而完成的,亦达到了戏曲舞台动静相宜的效果。
另外,新剧目尤其是现实题材剧目,因为记录历史进程、讲述时代故事,所展现的内容都是当下的、新鲜的,观众也就不可能像欣赏传统老戏那样对剧情滚瓜烂熟,只管“闭着眼睛听戏”。比如,茂腔现代戏《党费》展现了女共产党员黄新带领战友与敌人斗智斗勇、最终英勇献身的故事;《失却的银婚》揭示了一位曾受百姓爱戴的干部在利益诱惑下跌入贪腐深渊、受到党纪国法严惩的历程……这些新剧目取材的角度较之传统戏更宏大、更丰富,在二度呈现中更需及时扩容舞台理念、技巧及手段。
从此种意义来说,新剧目创作还需要创作者从本剧种规律出发,走进人物内心世界、体验其所经历的喜怒哀乐,灵活调用语言、唱腔、身段、步法等为剧情服务、为塑造人物服务,同时,广泛向其他剧种及表演样式学习,吸收并内化为对本剧种、本剧目有帮助的新方法、新手段,才能更好地呈现“源于生活、高于生活”的艺术真实。(孙丛丛)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)