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
2022年多项指标下滑 房地产市场短期复苏承压******
1月17日,国家统计局发布2022年全年房地产开发投资与销售数据。尽管行业政策面释放宽松信号,但2022年多项房地产数据指标仍保持下探,其中全国房地产开发投资额同比降幅为10%,罕见进入到两位数行列。在业内人士看来,2022年房地产市场供需两端面临冲击和压力,数据指标持续恶化,市场短期复苏承压。2023年供应端修复将晚于销售端,乐观情形下,2023年全年商品房销售面积同比或小幅增长,价格逐渐趋稳。
开发投资增速“跌”入两位数
2022年,全国房地产开发投资132895亿元,比上年下降10%;其中,住宅投资100646亿元,下降9.5%。
2022年,房地产开发企业房屋施工面积904999万平方米,比上年下降7.2%。其中,住宅施工面积639696万平方米,下降7.3%。房屋新开工面积120587万平方米,下降39.4%。其中,住宅新开工面积88135万平方米,下降39.8%。房屋竣工面积86222万平方米,下降15%。其中,住宅竣工面积62539万平方米,下降14.3%。
从数据表现上来看,全国房地产开发投资增速2021年为4.4%,此后一路保持下探,2022年4月,该项指标进入负增长区间。但也可以看到,12月单月投资、开工面积降幅略有收窄。
“2022年,全国房地产开发投资增速仍处于恶化状态,说明开发投资的压力比较大。”上海易居房地产研究院研究总监严跃进表示,目前改善开发投资指标的总体思路是清晰的,尤其是近期或发布资产负债表优化的21条方案,其将显著改善房企的资金状况和开发投资预期。
广东省城规院住房政策研究中心首席研究员李宇嘉表示,2022年开发投资下跌10%,为年度最大跌幅。上一次楼市开发投资承压还是2015年去库存时期,彼时开发投资仍旧增长1%。可见,2022年楼市的压力是史无前例的。拖累开发投资的直接原因,就是前端的土地出让和新开工,土地购置费和建筑工程,合计占据开发投资70%左右的份额。2022年,土地出让下滑53.4%、新开工下滑39.4%,都是年度最大的跌幅。
房地产市场“萎缩”成为常态,房企拿地的积极性也受到抑制。2022年,全国房企土地购置面积同比增速为-53.4%。土地市场大体上下跌或萎缩了50%,若剔除城投等企业托底现象,相关数据表现会更糟。
中指研究院数据显示,2022年,TOP100企业拿地总额12975亿元,同比下降48.9%,全年整体拿地低迷。TOP100门槛值为48亿元,较上年同期下降24亿元,TOP100企业招拍挂权益拿地总额占全国300城土地出让金的比例为35.3%。
商品房销售延续跌势
寒冬模式的开启,供需两端皆保持“观望”。
在商品房销售和待售方面,2022年商品房销售面积135837万平方米,比上年下降24.3%,其中住宅销售面积下降26.8%。商品房销售额133308亿元,下降26.7%,其中住宅销售额下降28.3%。
2022年末,商品房待售面积56366万平方米,比上年增长10.5%。其中,住宅待售面积增长18.4%。
“在多地疫情形势严峻、居民置业意愿较低、居民收入预期未明显转好下,楼市活跃度恢复不明显。”中指研究院指数事业部市场研究总监陈文静分析称,12月单月全国商品房销售面积和金额同比降幅较上月分别收窄1.7个和4.6个百分点,但累计情况来看,2022年全年累计同比降幅仍超两成,且降幅延续扩大态势。各区域销售面积累计同比降幅均扩大,其中西部、东北地区降幅较明显;销售金额方面,东部地区累计同比降幅较1-11月略有收窄,其余地区降幅扩大趋势未改。
严跃进则表示,当前房屋销售数据总体弱于预期,全年下跌近25%的水平,说明购房需求刺激面临阻力。不过2023年要乐观看待此类数据,随着疫情过了高峰期,新一轮社会经济刺激工作会加速,购房市场势必有较好的表现和转机。
供应端修复晚于销售端
对于未来市场走势,陈文静直言,2023年供应端修复将晚于销售端,新开工面积和房地产开发投资仍面临一定下行压力,新开工面积在销售恢复节奏较慢、土地成交缩量、企业资金压力仍较大等因素影响下,预计难有明显改善;在“保交楼”资金推动下,房屋竣工或将得到改善,从而对房地产开发投资形成一定支撑,但企业拿地谨慎、新开工继续缩量等导致开发投资下行态势难改。
短期来看,需求端政策将进一步加快落实,符合条件的城市首套房贷利率有望下调,核心一二线城市政策空间不断释放,降低首付比例、降低房贷利率、优化区域限购等政策或继续跟进。据中指监测,近期北京、上海、杭州等核心城市购房情绪有所修复,预计未来随着政策进一步优化及显效,更多核心城市市场信心有望回升。若各地政策执行到位,全国房地产市场最早或在二季度企稳,乐观情形下,2023年全年商品房销售面积同比或小幅增长,价格逐渐趋稳。
在李宇嘉看来,当前的关键是稳定房价,房价不稳,不仅居民不愿意买房,金融机构也不愿意介入,不愿意参与收并购、纾困。进一步讲,房企资金链也难以好转。近期政策加力很明显,包括利率不设下限对冲房价下跌预期,鼓励需求入市。2023年上半年,处于疫后休养生息、修复预期、稳定基本面的时期,预计量价还将继续下跌,但在2022年低基数的基础上,跌幅或许收窄。下半年,量价和预期将逐步企稳。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)