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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

共同加强“农业文化遗产保护”******

　　作者：王克修（湖南省委党校二级教授、湖南省中国特色社会主义理论体系研究中心研究员）

　　党的二十大报告指出，要“加大文物和文化遗产保护力度”。习近平总书记向全球重要农业文化遗产大会致贺信指出，“人类在历史长河中创造了璀璨的农耕文明，保护农业文化遗产是人类共同的责任。”我国全球重要农业文化遗产增至18项，数量居世界首位。全球重要农业文化遗产工作由联合国粮农组织启动，经过20年发展，22个国家65个项目获此殊荣。虽然全球重要农业文化遗产工作取得了很大进展，但也面临一些困难：一些国家认识不到位，申报积极性不太高，覆盖范围不广泛，有的获得认定后也没有很好保护和利用，等等。中国可抓住机遇，积极作为，不断引领，为全球重要农业文化遗产保护持续贡献中国力量。

　　全球重要农业文化遗产，是包含经济、生态、技术、文化、景观等多个层面的复合农业系统。被认定为全球重要农业文化遗产，具有重大意义。首先，展示了农业文明和中华优秀文化。农业生产实践、丰富的生态地理资源，创造了类型多样的农业文化遗产，成为向世界展示中国悠久农业文明和中华优秀文化的重要窗口。其次，助力乡村振兴战略的实施。农业文化遗产蕴含人地和谐的生态思想、丰富的农业生物多样性、环境友好的生态农业技术和有效的乡村治理理念，为乡村振兴提供借鉴。再次，为全球农业发展和生态文明提供宝贵智慧。一直以来，农耕文明为全球农业发展和生态文明贡献了中国智慧与中国方案。比如美国土壤学专家富兰克林，曾考察中国古老的农耕体系并著有《四千年农夫》。这本书成了美国有机农业的宝典。农业文化遗产是传统生态农业的精华，兼顾自然遗产、文化遗产和非物质文化遗产多重特征，可以为世界农业可持续发展做出新贡献。

　　为应对生物多样性减少、生态系统退化、全球气候变化、荒漠化与土地退化、本土性传统知识丧失等可持续发展重大问题，联合国粮农组织2002年发起全球重要农业文化遗产保护倡议。中国是该倡议的最早响应者、坚定支持者、成功实践者、重要推动者和主要贡献者。“农业文化遗产保护”概念有丰富内涵与独特价值：一是农业文化遗产是传统农业而非落后农业。农业遗产不同于一般意义上的传统物种、传统技术或传统农业工具，它是一个复合性系统。传统农业不是落后农业，现代农业不是取代传统农业，而是改良和提升传统农业。二是传统农业是可持续的农业生产系统。短缺资源与庞大人口之间的矛盾，特别是乡土中国人地关系高度紧张，使得勤劳智慧的农民积累创造了一整套独特的、精耕细作的传统农业耕作体系。中国传统农业从来就是循环可持续的农业，是“资源节约环境友好”型的生态农业，是人与自然和谐的有机农业。三是传统农业蕴含着生态大智慧。农耕文明最为可贵之处在于其顺天应时、取用有度、御欲尚俭、生态循环、多样平衡的实践智慧，以及“天人合一”“万物一体”“和而不同”的生态哲学。生态文明不是对工业文明的修修补补，而是需要时时从传统永续农耕中汲取营养，从而在认识论和世界观层面做出深刻改变。

　　联合国粮农组织、联合国发展计划署、全球环境基金等国际组织或机构以及一些国家的政府，共同提出保护“全球重要农业文化遗产系统”。全球重要农业文化遗产的评审标准包括：一是具有独特的传统生产方式和知识体系。二是在当地能支撑粮食安全和生计安全。三是含有丰富的农业生物多样性和环境生物多样性。四是遗产地必须具备全球重要性和公共产品价值。五是景观独特秀美。全球重要农业文化遗产的品牌对于地方知名度的提升、名特优产品的发展以及基于良好生态环境和深厚民族文化来发展旅游，具有非常重要的价值。借助重要农业文化遗产保护平台，世界各国应进一步加强农耕文化和农耕文明的交流互动。立足新时代，推动建设文明新形态、构建人类命运共同体，需要我们持续推进农业文化遗产保护实践，进一步挖掘其各方面的传承利用价值。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）