点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:量子纠缠让虫洞从科幻走向现实
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

量子纠缠让虫洞从科幻走向现实

来源:科技日报2021-06-01 09:31

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  长久以来,人们都无法确定虫洞是否真实存在。不过近几年的一些研究表明,虫洞确实是可能存在的。而且,利用物理学理论便可以构造出微型虫洞。

  在黑洞一词还未诞生之时,物理学家并不知道这种奇怪的天体是否真的存在。不过随着研究的深入,越来越多的证据表明黑洞确实是真实存在的天体,甚至就存在于我们生活的银河系中。

  如今,广义相对论中所预言的另一种奇怪天体——虫洞,它的存在仍然难以断定。如果虫洞真的存在于我们的宇宙中,人类是否可以利用它们畅游宇宙?

  寻找虫洞之旅有两大难题

  早在1935年,就有人预言了虫洞的存在。但是随后的研究似乎指向了不同的答案——虫洞不太可能存在。然而,一些最新的研究为证实虫洞的产生提供了线索,而且这一过程可能比物理学家长期以来所设想的要简单得多。

  虫洞的概念最早由物理学家阿尔伯特·爱因斯坦和内森·罗森提出。爱因斯坦和罗森发现,至少在理论上,黑洞的表面可能成为连接另一片空间的桥梁。后续的研究工作拓展了这一想法,但是却遇到了两个始终无法克服的难题:虫洞十分脆弱和微小,这就导致了虫洞很难被发现且很难被人类所利用。根据广义相对论,任何普通物质穿过虫洞的引力作用都会牵拉并关闭这一隧道。因此,形成稳定的虫洞需要某种额外的物质,以保持虫洞持续、稳定地开放,研究人员将其称为“奇异”物质。

  此外,科学家研究发现,虫洞的形成过程依赖于一种特殊效应,这种效应使得宏观世界的旅行者无法进入虫洞。因此,研究虫洞的难点在于生成虫洞的过程和稳定虫洞的“奇异”物质不能偏离人们所熟悉的物理学理论太远。

  迄今为止,科学家只能根据物理学理论构想出微观尺度的虫洞。要想“制造”出更大的虫洞,似乎还需要一种既特殊又稳定的过程或物质。

  纠缠态的特殊性质带来突破性进展

  2017年,虫洞研究取得了突破性进展,美国哈佛大学的高苹、丹尼尔·贾弗里斯和新泽西州普林斯顿高等研究院的阿伦·沃尔发现了一种利用量子纠缠来实现可持续开放虫洞的方法。

  纠缠态的特殊性质使其可以提供维持虫洞稳定性所需的物质。而由于“纠缠”是量子物理学的标准特征,因此这一状态相对来说比较容易产生。虽然这种方法有助于稳定虫洞,但它仍然只能产生微小的虫洞。不过,这一研究启发了一系列后续研究工作,科学家可以利用这种“纠缠”来研究不同类型的物质,找到更大、更古老的黑洞。

  英国杜伦大学物理学家伊克巴尔和他在英国杜伦大学的同事西蒙·罗斯在一项研究中提出了一种更加容易的方法制造虫洞——利用高—贾弗里斯—沃尔方法制造出一个大型虫洞。

  他们的研究从理论上展示了黑洞周围磁场的特殊扰乱可以产生稳定的虫洞。遗憾的是,这一理论仍然只能生成微观的虫洞,而且伊克巴尔认为,这项研究几乎不可能在现实中实现。

  美国普林斯顿高等研究院的物理学家胡安·马尔达西那曾于2013年指出,虫洞和量子纠缠之间存在联系,他和普林斯顿大学的阿列克谢·米列欣发现了一种可以产生大型虫洞的方法。

  不过,这种方法的难点在于,充斥于宇宙中的暗物质,必须要表现出一种特定的行为,且这种行为在我们生存的宇宙中不太可能出现。

  虫洞研究的热潮还未退去。虽然目前科学家还不能制造出满足人类穿越梦想的虫洞,但相关研究确实取得了一些成果。“通过研究,我们了解到,实际上利用简单的量子效应便可以制造能保持开放的虫洞。”美国布兰迪斯大学的物理学家、虫洞研究者布里安娜·格拉多—怀特说,“长期以来我们认为不可能存在的东西,最新研究结果却表明它确实可能存在。”

  (李诗源翻译,据《环球科学》)

[ 责编:涂子怡 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 西藏和平解放75周年丨高原逐绿电 西藏大力发展清洁能源

  • “两山”理念与美丽中国|杭州中小微水体治理的硬核实践

独家策划

推荐阅读
记者从农业农村部获悉,截至5月28日17时,各地已收夏粮小麦4897万亩、当日机收面积超过1000万亩,今年全国“三夏”大规模小麦机收全面展开。
2026-05-29 09:11
垦利10-2油田位于渤海南部海域,探明原油地质储量超1亿吨,是渤海湾盆地凹陷带浅层发现的首个亿吨级岩性油田。中国海油天津公司工程技术作业中心相关负责人介绍:“垦利10-2油田钻完井作业面临井型多、层系多、开发方式多等‘三多’难点。
2026-05-29 09:09
早上8时许,四川省南充市高坪区走马镇姜家祠村村民姜萧将孩子送到村委会“农忙托管班”。为解决农忙季小孩看护缺位问题,姜家祠村因地制宜开设季节性公益“农忙托管班”,为村内适龄儿童提供免费集中托管服务。
2026-05-29 09:06
中国卫星导航定位协会近日发布《2026中国北斗时空产业发展白皮书》。所谓“北斗时空产业”,是以北斗卫星导航系统为核心,深度融合遥感地理信息、移动通信等多种技术手段的综合性产业体系。
2026-05-29 09:02
据中国载人航天工程办公室消息,神舟二十一号和神舟二十三号航天员乘组于28日进行交接仪式,两个乘组移交了中国空间站的钥匙。
2026-05-29 08:52
  人工智能(AI)正以前所未有的速度重塑着教育形态。放眼全球,AI与教育深度融合已不是“未来时”,而是汹涌澎湃的“现在进行时”。在这场由硅基智慧引发的教育革命面前,世界各国都在“大显身手”,基于各自特有的文化背景、教育传统与国家发展战略定位,在“AI+教育”的实施路径上展现出“百花齐放”之势。
2026-05-28 02:10
  当前,我国科普阅读需求呈现出高意愿、高黏性、高集中度的特点。调研显示,成人科普图书核心读者以36岁以上成熟群体为主,占比达82%,女性读者占62%,绝大多数为本科学历以上,企业技术人员、教育科研工作者、都市职场人构成消费主力。超过六成读者每周阅读三次以上,近三分之一年均阅读10本以上,阅读稳定性显著高于其他大众图书。
2026-05-28 02:10
站在河北沧州南皮县乌马营镇徐和杨村的航丰家庭农场地头,放眼望去,成方连片的小麦已泛起嫩黄,一派“小满未满,将熟未熟”的景象。
2026-05-28 02:00
中国社会科学院考古研究所(中国历史研究院考古研究所)27日发布最新成果。2025年9月至今,考古研究所已出版考古报告13部,专著、学术资料、科普读物13部,图录、论文集、数据集8部,中英文顶级、权威期刊上的简报、论文30余篇,并积极建设实验室集刊平台。
2026-05-28 02:00
27日0时16分,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将通信技术试验卫星二十四号发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-05-28 01:40
在提交毕业论文终稿的最后时刻,辽宁省某高校教育学专业研二学生宋耘(化名)还是选择了求助某“专门降论文AIGC(人工智能生成内容)率”的商家。
2026-05-28 01:40
中国卫星导航定位协会近日发布的《2026中国北斗时空产业发展白皮书》显示,2025年,北斗时空产业总产值达到13323亿元。北斗核心产品持续迭代升级,芯片、模组等基础产品小型化、低功耗、高精度水平不断提升,国内主流手机北斗定位精度持续优化,为产业规模化应用奠定了坚实的技术基础。
2026-05-27 09:36
5月27日0时16分,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将通信技术试验卫星二十四号发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-05-27 09:26
“十五五”规划纲要提出,投资于物和投资于人紧密结合。
2026-05-27 03:00
大屏幕上的数字快速跳动。十几轮激烈竞逐后,最终定格在212.4万元,成交!这是日前记者在湖北碳排放权交易中心电子竞价大厅看到的一幕。
2026-05-27 03:10
检测AI率,目的是维护学术研究的严肃性公平性,督促学生遵守学术规范、产出原创成果。然而,在现实操作中,一系列困扰学生乃至老师、学校的问题接连显露。
2026-05-27 02:50
位于北京大兴区的长子营湿地公园,草木葱茏,水面澄澈,鸟鸣声清脆悦耳,勾勒出一幅生机盎然的生态画卷。
2026-05-26 09:24
我国虽然核电铀燃料对外依存度高,但钍资源储量丰富,目前探明钍储量位居世界第二。以钍作核燃料不仅符合我国资源禀赋,甚至可能改变未来全球能源格局。
2026-05-26 09:18
我国已累计发布1750项食品安全标准,涉及2万多个指标,覆盖340多种食品类别,持续完善科学严谨、好用管用的食品安全标准体系。
2026-05-26 09:11
入汛以来,全国平均降水量达110.1毫米,较常年同期偏多18.6%。从空间分布来看,我国南北方均出现降水量较常年同期明显偏多区域。
2026-05-26 09:11
加载更多