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
碳酸锂价格跌破50万元大关 消费者买车能更便宜吗?******
中新网1月16日电(中新财经 葛成) 受供需变化等因素影响,近日,一向坚挺的碳酸锂价格跌破每吨50万元关口。作为新能源汽车的重要原材料,碳酸锂降价将对新能源汽车市场产生何种影响?谁又将从其价格下跌中获益?
资料图:碳酸锂。 盐湖集团供图碳酸锂“身价”近期跌幅超两成
据上海有色网报价显示,16日,电池级碳酸锂均价报每吨47.65万元,价格较2022年11月上旬的最高点跌幅超过两成。
回顾价格走势,碳酸锂曾在两年左右的时间身价上涨超十倍。
2021年初,电池级碳酸锂的价格仅为每吨5万元左右,2022年底则涨至每吨近60万元。进入2023年,价格回调,跌破每吨50万元关口。
作为锂电的消耗大户,新能源汽车持续影响着碳酸锂的供需关系,在其价格变动的过程中起到了推波助澜的作用。
中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示,2022年,我国动力电池累计产量545.9GWh,同比增长148.5%;动力电池累计装车量294.6GWh,同比增长90.7%。
在中汽协副秘书长陈士华看来,碳酸锂价格变动与供需关系密切相关。此前,上游材料开发赶不上下游产业发展的速度,因此涨势明显。近期,随着国际市场产能快速提升,碳酸锂价格已经出现了明显的回落。
业内人士认为,未来,碳酸锂供需格局或仍处于紧平衡状态。碳酸锂价格下调还未结束,2023年碳酸锂价格将回归到更合理区间。
“目前,碳酸锂价格已经在期货端降到(每吨)40万元以下。”据乘联会秘书长崔东树预计,碳酸锂价格未来将回归到每吨20万元左右的价格,甚至更低。
国泰君安近期发布新能源汽车行业研报指出,2023年,锂电产业链有可能出现产能过剩现象,进一步加剧竞争。“锂电产业链各个环节均有不同程度产能释放,如果新增产能大幅超过行业需求,则可能带来产业链产能过剩,从而影响竞争格局和盈利水平。”
资料图:汽车运输。王以照 摄买新能源汽车会否更便宜?专家:降价是长期趋势
碳酸锂价格下跌,买新能源汽车会不会更便宜?
崔东树认为,考虑到原材料价格下降、制造规模化以及产业创新等因素,新能源汽车价格下降是长期趋势。
据他分析,新能源汽车价格下跌或受到两方面因素影响。一方面,新能源补贴退出有利于企业聚焦市场,有利于降低市场增长的预期;另一方面,上游矿产投资带来的供给充足,碳酸锂价格回归中低位有利于整车价格的合理回归。
中新财经注意到,近期,有车企选择以降低终端价格的方式抢占市场。
2023年伊始,特斯拉车型降价的消息就引发广泛关注。其中,Model 3起售价降至22.99万元,Model Y起售价降至25.99万元,两款国产车型已降至历史最低价。
当地时间12日,特斯拉美国官网也下调了所有车型的价格。其中,Model 3基础版降价3000美元至43990美元,降幅为6%;Model S基础版降价1万美元至94990美元,降幅为10%;Model X基础版降价1.1万美元,降幅为9%。降幅最大的是基础版Model Y,降价1.3万美元至52990美元,降幅为20%。
国泰君安在研报中提到,特斯拉降价背景下,新能源汽车在需求端有望得到有效释放。其中,中国和美国市场将贡献主要增量,预计2023年全球新能源汽车销量有望达到1400万辆,中国新能源汽车将达880万辆以上销量水平。
山西晋中的一条汽车生产流水线。(资料图) 张云 摄中国新能源汽车国际竞争力有望进一步提升
2023年,碳酸锂价格若能回归到合理区间,谁将从中受益?
首先,在购买新能源汽车的过程中,消费者有望享受到更多优惠。
其次,碳酸锂降价将为产业中下游带来巨大的成长空间,产业链有望充分受益。
业内人士认为,随着碳酸锂价格回归,储能、整车厂、新能源汽车等行业有望加速发展,产业格局将更加健康。
崔东树表示,未来几个月的电池成本必然明显下降,这对改善整车企业盈利带来很大的利好。“前期大量的电池投资,加之上游预期的调低,有利于降低资源价格。”
最后,中国新能源汽车也有望进一步提升整体国际竞争力。
崔东树认为,欧美、日韩等企业的品牌优势虽然明显,但我国新能源汽车的低成本竞争力已经凸显,低成本的价格竞争必然是改变世界汽车格局的核心竞争力。“新能源汽车产业链脱离原来的国际零部件供应商体系,中国力量在汽车零部件体系将日益强大。”(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |