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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

十年之路 绳舞飞扬******

　　作者：大连市西岗区兆麟小学 刘伟

　　从成为老师的那天起，李美兰就一直有着一个朴素的愿望，那就是：尽自己之力，让学生健康成长。在领导和老教师的帮助下，李美兰对教育由陌生到熟悉，由紧张到喜欢。李美兰喜欢课上与学生畅游知识的海洋，喜欢在生活中朋友式的相处，喜欢看到学生一天天地进步与成长。

　　2010年9月，李美兰从老校长手里忐忑地接过校长重任，开启了一段新的旅程。当时，摆在李美兰面前的是一所外来务工子女占比超过90%的学校，是一所借用他校一分为二的学校，是一所师资短缺且老龄化严重的学校。面对眼前的境况，李美兰有过“昨夜西风凋碧树，独上高楼，望断天涯路”迷茫与彷徨，但心中的那份初心，让李美兰下定决心，一定要因地制宜，找准学校发展的生长点，带领广大师生走出一条属于兆麟小学的发展之路。十年寒来暑往，十年斗转星移，为学校的发展，李美兰坚守着“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”的信念，努力让理想变为现实。而今，一所特色鲜明、蒸蒸日上的学校正以其独特的风貌，成为老百姓心中值得信任的学校。

　　一、与绳结缘，凝聚起向上力量

　　2010年，因校舍区域的规划和改造，彼时的兆麟小学全校师生一分为二分别进驻七十一中学和建设小学。寄居的感觉、局促的学习空间和每日来回两地的奔波，让学生和老师们的心里空荡荡的，少了一些踏实，多了一些忙乱。这样的状况使得学校整体的教育教学及各项活动的开展都面临着前所未有的困难。面对这一切，“如何能够克服困难，让师生凝聚起向上的力量，在有限的空间里，依然享受到正常学校生活”让李美兰陷入了沉思。渐渐地，一个思路渐渐明晰，那就是发扬传统，利用学生喜闻乐见的跳绳活动，串起师生的向上的心愿，给兆麟小学应有的生机和活力。于是，李美兰和老师们因地制宜地设计了多种活动方案，决心让学生在有限的室外空间中，找回属于自己的欢乐。渐渐地，孩子们动起来了——课间十分钟，出现了越来越多的学生随绳起舞的画面。虽然没有自己的校舍，没有自己的操场，但是学生喜闻乐见的跳绳运动却日益红火。为了确保学生能安全参加训练，激发学生的参与热情，李美兰带领着老师们和学生一起活动，广大师生钟情于跳绳，迷恋于跳绳，在漂泊的日子里，开发出一系列以绳为特色的健身活动，让体现个人能力的单人跳和展示团队协作的集体跳成为连接师生向上的纽带，让老师和学生们在舞动中独守着这份简单的快乐。这份简单的快乐一直陪伴着师生三年……

　　老师间每每谈论那三年的时光，虽都会提到一个字“苦”，但总能看到他们脸上洋溢的笑容。因为那段时光虽然辛苦，但是无形之中却让兆麟的师生与家长们的心就像绳子一样凝结在了一起。在这个过程中，老师们总是从学校的大局出发，从未计较个人的得失，因为无论是领导还是老师，都从孩子们一天天的变化中看到了希望，看到了付出的价值，全体兆麟人的心也在这份努力中紧紧地凝聚在一起！在外借校三年时间，学校成绩依然稳步提升，以“绳”为特色的活动，在市区里各项体育艺术活动频频获奖，这些都在无形中给所有的人注入了希望的力量。

　　二、绳舞飞扬，孕育了绳韵文化

　　2013年，在全体师生及家长的期盼中，他们终于回到了梦寐以求的校园里，望着宽敞明亮的新环境，李美兰和老师们对未来更加充满信心，决心沿着这三年来的向上之路再出发，让兆麟真正的“蝶变”。

　　一条细细的绳子，它看似简单，却蕴含着无尽的魅力，它给兆麟小学带来的欣喜，带来的变化，更引领着兆麟小学从平凡走向特色。于是，在悄无声息中，李美兰和老师们开启了新的探索。

　　墙壁文化，美了视觉。“绳儿有人缘，文化在其中”。这文化之“绳”，是以“绳”作为源头，充分挖掘“绳”的丰富资源，并赋予文化的内涵，提升兆麟人的品格，悦美兆麟人的心灵。走进兆麟的校园，绳的魅力尽显无遗。步入大厅，一幅幅绳材质的生动画面跃然眼前。绳结的太阳寓意着兆麟小学愿做师生生命中的太阳，给予他们生活的温暖和希望。“七百成钢”由七百根绳索凝聚而成，象征当时七百多师生团结一致，凝心聚力，无比坚强。“绳结历法”展示的是将悠远的“结绳记事”幻化成龙形，同时把中国传统的二十四节气融入其中，让师生感受到传统文化的魅力。“回文绳诗”“绳编毛笔”“笑脸墙”“天籁之域”“绳编画”等主题区域，无不以绳展示着兆麟师生的成长历程，彰显着兆麟大家庭的和谐氛围。

　　课程文化，提能育心。“绳韵”是以“绳”为载体，发挥“绳”的本体作用，并赋予教育的元素，使之从物质到精神、从技能到心灵，充分体现出艺术和竞技的完美融合。

　　针对学区孩子的特点，学校构建了以“阳光教育”为主题的校本课程，让每一个孩子都能够参与其中，让每一个孩子都能够展示自己。学校重视校本课程的架构，设置了“奠基型、特色型、发展型”校本课程，增设个性化课程，满足不同学生的需求，使普通的学生有提高，特色的学生有发展。目前，学校已经建立起完整的课程体系，每一门课程从纲要到评价，全部由老师自主开发，学生自主参与，师生也在课程开发和建设过程中共同成长。

兆麟小学“绳韵”课程部分作品

　　木受绳则直，金就砺则利。李美兰和老师们一起研究，不断地丰富以“绳韵”为核心的“五个一”的德育活动 ，即掌握一项体育技能、了解一位体育明星、会唱一首体育歌曲、弘扬一种体育精神、知晓一项体育活动发展史。学生在一系列小而活的德育活动中，感悟并践行体育精神的内涵；在充满正能量的德育氛围感染下，规范言行、锤炼品行。不仅如此，学校还尝试让“绳韵”融入到更多的学校活动中：陆续开发了跳绳与舞蹈结合的绳舞、与体操糅合为绳操、融入武术的绳拳、汇入杂技的绳技……辅之以“校园吉尼斯”冠名的各类竞赛，不断地激发着学生们的积极性，培植了师生们争先向上的精神。慢慢地，“校园吉尼斯”比赛的内容不断扩大，逐步延伸到汉字书写、经典诵读、计时速算等知识性竞赛。一系列的改革与创新，不仅激发了学生的参与热情，提升了学生的团队意识和向上精神，更是让学生在挑战中磨练意志，提升心理承受力，体验竞技之美。

校园绳韵大赛中学生的比赛瞬间

　　三、拔节孕穗，绽放出别样的风采

　　如今，随着工作的不断创新，学校将普通的花样跳绳融入音乐，加入古诗，赋予“绳”更多的韵味。操场上，舞台上，绳飞绳舞，孩子将绳跳出了灵动，跳出了生命，跳出了创新。一条条彩绳，让孩子的童年充满童趣，孩子们不仅将脚下的绳舞动炫彩，更让手中的绳灵动多变。编绳、翻绳，或合作，或单人，编出了智慧，创造了美。以“绳”为特色的跳绳展示、舞蹈展示，版画展示、绳编绳艺展示……生动地展示了他们充满阳光、充满活力的新风采。曾经的胆小怯懦的外来子弟，如今却能自信走进中央电视台的央视演播大厅展示风采、走近各级各类的媒体记者的镜头侃侃而谈……

2018年兆麟小学的学生参加上海国际交互绳大赛

　　近年来，学校先后荣获大连市特色目录学校、辽宁省和大连市体育艺术“2+1”先进校、全国大课间示范校、全国跳绳示范校等荣誉，李美兰也荣获全国百强校长的光荣称号。学校的发展，引来了一批批国内外同行的来访交流，学校的特色化工作获得了各级领导和同行的高度赞誉。李美兰用一根绳子实现“拉根绳连通世界，跳过去走向成功”美丽愿景！

兆麟小学的学生接受中央电视台记者的采访

　　十年吐故纳新，十年同心协力，、如今，“绳”在兆麟已经成为独特的育人符号，李美兰带领老师以绳为媒，让“有形”与“无形”的“绳文化”映入眼帘，深入人心。一根根纤细的绳子，把她和兆麟人串成凝聚的团队，让兆麟人拥有力量，使所有的兆麟人都凝心于孩子成长、致力于学校发展，李美兰和老师们也在感动中继续去创造“绳韵”的魅力与荣光。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）