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
Z世代助力海派民乐燃放中国自信******
作者:姜 方
不久前的B站《2023年跨年晚会最美的夜》,由“上美影宇宙”带来的节目《中国人不蹦洋迪》冲上微博热搜,仅在B站点击量就破百万。节目以《大闹天宫》动画开场,伴随嘹亮的唢呐声,场上奏起佤族民歌,融入电音的传统乐器燃情合奏,加上还原《大闹天宫》《哪吒闹海》《牧童》《葫芦兄弟》等“上海出品”动画画面,令不少网友叹为观止。“《天庭蹦迪》《大圣打碟》我愿称作全场最佳”“指挥:托塔李天王”“神仙蹦迪现场”……年轻网友在B站弹幕里,表达了他们对中国动画和创意民乐的认同。
卡塔尔世界杯期间,自得琴社创制的世界杯主题曲视频在海内外视频平台获得了数十万网友点赞。 (自得琴社供图)
眼下,越来越多来自Z世代的创意与活力,助力古老民乐在不断更新中燃放文化自信。去年卡塔尔世界杯举行期间,活跃在上海的民乐团体自得琴社创制的世界杯主题曲视频,在海内外视频平台获得了数十万网友的点赞。“知识与趣味并重!看了视频,我迫不及待地想去学古琴了!”外国网友GaiaMiranda这则英文留言,是中国文化对外吸引力的有力证明。
“自得琴社的演奏视频之所以受到海内外观众欢迎,是因为他们把中国文化和美学视觉结合得很棒。中外观众不仅可以聆听民乐,还能欣赏中国服装和历史,这对中华文化的对外推广起到有益作用。”多年来致力于民乐“破圈”的唢呐演奏家胡晨韵表示,正是大家一起守正创新,中国民乐不断发展和与时俱进,“有更多人发自内心地喜欢上了中国民族乐器,也有越来越多的外国人愿意来学习演奏民乐”。
最古老也最新潮的民乐正在走向世界
如果说几年前的中国国乐,还是业内人士口中“小众艺术里的小众艺术”,那么近年来归功于国乐人的共同努力,国乐正在逐渐成为一种大众艺术,不仅获得了国内受众的追捧,也在海外产生了很大的影响力,向世界展示中国文化自信。
以成员为Z世代居多的自得琴社为例,他们紧跟卡塔尔世界杯这一全球潮流热点,身着中国传统服饰,演奏1998年世界杯主题曲《生命之杯》。视频中既有笛子、唢呐等中国传统乐器,也有非洲鼓、箱鼓等外国乐器,中西乐器交流碰撞出热烈的音符,与世界足球盛会的氛围相契合,中国人的热情好客迎面而来。在国内视频号和海外视频平台YouTube,来自世界多地的网友们,用不同的语言表达了对中国文化的喜爱。海外网友Waterlow56说:“绝对的天才创意!如此有趣,我看了觉得很快乐。”
“自得琴社的这支音乐视频风格生动活泼,成员们用了一些比较夸张的动作、俏皮的表情,可以拉近和世界观众的距离;1998年世界杯主题曲《生命之杯》的旋律,也为全球观众所熟悉,用音乐艺术的方式进行传播,突破了语言的限制,让包括民乐在内的中国古老的传统文化,以最潮的方式走向了世界。”上海外国语大学新闻传播学院教授蔡盈洲在接受记者采访时说。
在海外视频平台YouTube上,自得琴社发布的视频累计观看量接近9000万次。2019年改编自国漫《秦时明月》的《空山鸟语》,是自得琴社第一支搭配装束复原的视频,此后自得琴社一直延续“古装配古琴”的模式,改编着他们喜欢的传统名曲和现代音乐。最近几年,从《长安十二时辰幻想曲》、巴赫《G弦上的咏叹调》,到《哈利·波特》主题曲、《愤怒的小鸟》,再到最近的《生命之杯》,自得琴社的视频持续“破圈”,不断引起海内外网友的关注和讨论。
“根据不同的音乐背景,演员们的每一套服饰几乎都有参考文献,一针一线都十分考究。而在音乐编配上,我们会基于自身乐队配置和民乐特点进行创意改编,没有太明确的条条框框和限制。”自得琴社社长朱里钺告诉记者,成员们平时自己也爱踢球,所以自然而然地想到了改编《生命之杯》这首歌曲。“传统文化的创新,离不开Z世代自发的兴趣和爱好,离不开对世界文化的博采众长,离不开对中国文化发自内心的自信与认同。”朱里钺说。
在学者看来,中华优秀传统文化的传播要充分体现时代性,利用短视频等新媒体技术形式,通过对世界经典名曲的二次创作、中西合璧的民乐原创作品等方式,让底蕴深厚的传统文化以更新潮、更能引起全世界人民共情的方式走向全球;着重发掘和培养更多像自得琴社一样,能够发挥明星效应,对外推广我国传统文化、促进国际文化交流的艺人团体。
破次元引领属于未来的审美潮流
去年,唢呐演奏家胡晨韵举行了一场“吹破次元”的民乐音乐会。《青鸟》《灌篮高手》《好想大声说爱你》等动漫曲目,承载着不少80后90后的青春回忆,很多人带着娃前来听音乐会,大家挥舞着凯迪拉克·上海音乐厅贴心准备好的荧光棒,发出“爷青回”的呐喊。
这场音乐会突出大众性和普及性,名为“吹破次元”,就是希望通过高质量的现场,把很多没有来过音乐厅、没有听过民族音乐会的人引入剧场。“不能光是我们几个演奏专家把民乐给提升上去,那样民乐的路反而会走得很窄。”在胡晨韵看来,不少“网红”国乐UP主也并非专业出身的国乐演奏者,“但年轻人喜欢这种潮的感觉,就是好事儿”。
其实,国风音乐的风格和表演方式可以无拘无束。以这场“吹破次元”音乐会为例,上海音乐厅迎来了自1930年建厅92年以来,第一个登台的虚拟艺人——冷鸢yousa,她的歌声和胡晨韵的唢呐伴奏,交织成国风作品《大喜》的激烈火花。音乐会上还有跨国合作,胡晨韵连线了《大鱼海棠》音乐制作人吉田潔,他在当地录制了钢琴,而胡晨韵用电吹管吹出了尺八的音色。更不必说国漫音乐中,中西乐器的对话与对撞,比如《暗影刺客》(《刺客伍六七》主题曲),琵琶大段SOLO和摇滚乐队相结合;《心猿归正》(《一人之下》第三季片尾曲),中国戏曲和流行FUNK节奏相结合,请了乐团的琵琶演奏家玩儿放克。
“以前是外国人穿着晚礼服去听交响乐,现在有越来越多的中国年轻人,心怀对传统文化的热爱,穿着中国传统服饰来看我们的音乐会,这就是文化自信的具象体现。”就像朱里钺所说,越来越时髦的中国民乐,吸引了越来越多的年轻受众,能够引领属于未来的审美潮流。(姜方)