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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

新年音乐会：在美妙的旋律中辞旧迎新******

　　在辞旧迎新的日子里，我们可以围炉煮茶享受一份惬意，可以呼朋唤友大快朵颐，可以欣赏烟花绽放之美，还可以走进音乐厅聆听一场新年音乐会，在美妙的旋律中迎接新年的到来。

　　在我国，经过数十年的发展，新年音乐会已从小众高雅艺术逐渐发展成为人民群众广泛参与的公共文化活动。据笔者不完全统计，最近一段时间，就有100多个城市举办了各种类型的新年音乐会。新年音乐会汇集中外音乐精品，以全世界通用的音乐语言为载体，传递欢乐，送上祝福，带来希望，其审美意蕴、艺术价值和仪式感，呼应了席勒所说的“振奋性的美是一种需要”。

　　一种既老又新的年俗

　　新年音乐会这种以管弦交响乐演奏来迎接新年的形式诞生于欧洲，始于维也纳新年音乐会。1847年12月31日，一场音乐会正在维也纳郊外的一个露天舞台举行。音乐会的指挥是老约翰·施特劳斯。这就是维也纳新年音乐会的起源。1939年12月31日，首届维也纳新年音乐会在维也纳金色大厅举办。彼时，整个欧洲都笼罩在战争的烟火中，无论是达官贵人，还是贩夫走卒，内心都充满了压抑和沮丧。歌声传递希望，音乐承载力量。新年音乐会为人们带来精神抚慰，让他们在《蓝色多瑙河》《拉德斯基进行曲》等古典音乐中重拾生活的信心和前行的勇气。二战后，在岁末年初举办新年音乐会成为当地的一个习惯，并逐渐被世界各地借鉴，成为世界各国人民庆祝新年的重要方式。

　　1987年，中央电视台首次转播维也纳新年音乐会，并在转播时对乐曲的内容、时代背景以及奥地利的风土人情进行介绍，在观众中引起强烈反响。自此，新年音乐会这种舶来艺术在中国从无到有，从少到多，时至今日已成为我国很多城市必不可少的新年庆祝活动。

　　创办于1993年的广州新年音乐会和创办于1996年的北京新年音乐会，是我国比较早的新年音乐会品牌，现已分别成为它们所在城市的重要文化名片。除了城市新年音乐会，很多文艺院团、高校近些年也举办了各种类型的新年音乐会。有业内人士统计，当下中国各地的新年音乐会，无论数量还是规模，均达到世界第一。

　　在国外，新年音乐会属于阳春白雪，也是一种社交方式。就像中国人以前过年习惯看戏一样，欣赏古典音乐是西方人年终岁尾社交生活的一部分。在我国，经过30多年的发展，新年音乐会逐渐在大中城市普及，并完成了大众化、本土化改造。在注重仪式感的当今时代，传统年俗活动日渐式微，越来越多的人将集体参与的新年音乐会作为跨年选择。另外，无论是在国内还是在国外，新年音乐会展示的总是人类最文明、最优雅的侧面，轻松、热烈、欢快、喜庆几乎是所有新年音乐会的共同特点，这也满足了人们对新年的期待。所以，新年音乐会已经从单纯的文艺演出发展成一种艺术符号、文化品牌，欣赏新年音乐会也逐渐成为国人的一种新年俗。

　　精彩纷呈的音乐盛宴

　　过去一百多年，新年音乐会一直被看作是古典音乐界的标志性仪式，也是人们了解欣赏古典音乐的重要窗口，还是各大乐团展示自身实力的重要舞台。因此，国内外乐团在新年音乐会上往往都博采全球经典，倾情为观众提供最好的演出。新年音乐会上，施特劳斯、贝多芬、莫扎特、柴可夫斯基、肖斯塔科维奇等音乐大师的作品集中呈现，交响曲、管弦乐、协奏曲等不同类型的音乐作品轮番上演，可以说，新年音乐会就是音乐会版的春晚。

　　作为年度音乐盛宴，虽然各地的新年音乐会在保留曲目选择上不同程度地存在着“施特劳斯现象”——总是会上演一些施特劳斯家族的代表性作品，但新增曲目也日渐多元化。这些曲目不仅体现了大众的审美趣味，也反映了音乐界的最新成就和发展趋向。以今年的维也纳爱乐乐团新年音乐会为例，节目单上不包括返场加演的15首乐曲中，有13首是首次在维也纳爱乐乐团新年音乐会上演奏。这些创新之举，说明新年音乐会正在与时俱进，以满足观众持续变化的审美需求。

　　近年来，新元素、新题材和流行音乐的加入，更是让新年音乐会新意频出。例如，有一年，上海嘉定超燃史诗新年交响音乐会以管弦交响乐演奏了全球大热的流行曲目《Victory》，让贝多芬等古典音乐家们的作品与流行音乐、摇滚音乐同台竞技，在跨年语境下，让观众获得了一种既高雅又华丽的审美体验。影视音乐也逐渐成为新年音乐会上常见的音乐类型。比如，有一年，南京新年音乐会就采用了当时大火的《延禧攻略》的插曲《雪落下的声音》，而上海的一场新年音乐会则奏响了电影《指环王》配乐《Concerning Hobbits》，这些音乐配合舞台大屏幕上的影视作品剪辑画面，让观众产生强烈的代入感，极好地烘托了音乐会现场的氛围。

　　随着传播技术的进步，新年音乐会的形式也在发生变化。最近两年，各种线上新年音乐会、网络新年音乐会、云端新年音乐会纷纷涌现。比如，2023年上海新年音乐会就由现场演出改为线上陪伴，通过经典视频放送的形式，与听众一起叩开新年的大门。虽然新年音乐会的形式在改变，但音符依然承载着新年的期许，乐声依然传递着最美的祝愿。

　　越来越有中国味道

　　新年音乐会作为舶来品，在融入中国社会的过程中，中国味道越来越浓。西方新年音乐会一般选择在一个自然年的最后一天举办，而到了我国，新年音乐会则从元旦持续到春节。

　　更大的变化表现在曲目选择上。几十年前，新年音乐会刚来到我国时，演出曲目几乎都是照搬西方新年音乐会的节目单，清一色的施特劳斯、贝多芬、莫扎特等西方古典音乐家的作品。如今，当欣赏新年音乐会成为国人的新年俗，各地新年音乐会的曲目则日益本土化、地域化，不仅有西方古典音乐，还有大量民族民间音乐。以2023年北京新年音乐会为例，开场曲是波澜壮阔的《红旗颂》，接着，京剧交响曲《多娇的江山》、古筝与乐队《小河淌水随想曲》、二胡与乐队《引子、吟腔与快板》、琵琶与乐队《高原魂》等具有强烈民族特色的作品轮番上演，彰显了“国际水准、中国气派、北京特色、节日气氛”的品牌创意理念。

　　如今，新年音乐会不仅成为中国老百姓的年俗活动，也成为世界了解中国文化的窗口和中外文化交流的桥梁。以1月14日农历小年夜与全球观众见面的“欢乐春节·和合共生”音乐会为例，整场演出划分为天、地、人、和四个部分，既有赓续中华文明、礼赞伟大时代的《颂·黄钟大吕》，也有琵琶演奏家赵聪与虚拟歌手洛天依跨界合作的“元宇宙”风格作品《神鸟》；既有彰显东方美学精神的《茉莉花》，也有钢琴演奏家郎朗以钢琴与古琴、古筝、街舞、电子音乐、太极碰撞交融完成的作品《太极狂想曲》；既有通过交响与芭蕾的音画结合来演绎的《春之声圆舞曲》，也有凝聚中华民族气概的《大地回响》以及体现“和为贵”的《百鸟朝凤》《欢乐组曲》。

　　随着中国国际影响力的不断提升，中国新年音乐会开始走出国门，用音乐向世界讲述中国故事。比如，一场以“唐诗的回响”为主题的中国新年音乐会，近日登上纽约林肯中心，为当地观众带去跨越古今、融汇中西的视听盛宴。在古典与现代艺术的碰撞、东方与西方文明的互动中，散发着浓郁中国文化韵味的新年音乐会唤起了外国观众的情感共鸣。

　　(作者：李月晴，系湖北省中国特色社会主义理论体系研究中心中南民族大学分中心研究人员、中南民族大学音乐舞蹈学院讲师；吴涵，系中南民族大学音乐舞蹈学院副院长、教授)

　　光明日报

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）