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
东西问丨裴刚:汉语教育如何架起中菲民心相通之桥?******
中新社马尼拉12月28日电 题:汉语教育如何架起中菲民心相通之桥?
——专访菲律宾教育部课程发展司顾问、红溪礼示大学孔子学院外方院长裴刚
中新社记者 张兴龙
近年来,汉语热在菲律宾悄然兴起,热衷于学习汉语的年轻人越来越多。当前,菲律宾汉语教育面临哪些机遇和挑战?有哪些经验值得总结?又将对两国人文交流产生何种影响?菲律宾教育部课程发展司顾问、红溪礼示大学孔子学院外方院长裴刚(Cavin F. Pamintuan)博士近日接受中新社“东西问”专访,对此作出解答。
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:菲律宾是中国的友好近邻和在东南亚的重要合作伙伴,两国传统友谊源远流长,人文交流方兴未艾,菲律宾兴起“汉语热”,汉语教育在中菲人文交流中发挥着怎样的作用?
裴刚:尽管两国传统友谊源远流长,但据我观察,许多菲律宾人并没有意识到两国间的相互联系,以及自己的生活如何受到中国文化影响。所以,每当开学上汉语课时,我都会让学生想出一个他们认为源于汉字的他加禄语单词,大多数学生会对常用的单词有“中国血统”而感到着迷。我的目的是让他们认识到,菲律宾的语言也受到汉语的极大影响。
近年来,菲律宾对汉语使用者的需求迅速增长。汉语教育已成为一个重要平台,为菲律宾人提供了认识中国和中国人民的新视角。值得一提的是,在菲律宾建立孔子学院之前,只有社会精英才能在专门的学校学习汉语,而他们只占整个国家的一小部分,其余大多数人并不了解菲律宾与中国长期培养起来的友谊。
令人欣慰的是,近年来,两国间的友好往来促进了汉语教育在菲律宾的蓬勃发展。中菲两国政府的坚定支持,为汉语教育在菲主流社会的普及起到了重要作用。2011年,汉语教育被纳入菲律宾K-12基础教育计划。目前,菲律宾每年至少有来自全国153所学校的12000名公立中学生在学习中文。他们是中菲友好播下的“种子”,“发芽”后将进一步加深两国人民友好关系,最终成长为中菲友好的使者。
我自己就是这样一个例子。2010年,我的教授章石芳博士种下了我这颗“种子”。现在,轮到我为未来种下更多的“种子”。
汉语教育是连接菲律宾和中国人民的一座无形桥梁,而这座桥梁也是共建“一带一路”在菲成功推进的一个重要因素。只有当人民的心被连接起来,才能更好地连接路,而路又能连接世界。
中菲青年迎春联欢会,菲律宾大学生表演菲律宾传统节庆舞蹈《酒杯舞》。关向东 摄中新社记者:您是第一位由菲律宾孔子学院培养出来的汉语教学博士,现担任菲律宾教育部课程发展司顾问,在您看来,菲律宾汉语教育发展有哪些经验值得总结?
裴刚:可以用一个缩写词“RECIPE”(诀窍)总结在菲律宾发展汉语教育的经验,具体为相关性(Relevance)、赋权性(Empowerment)、承诺性(Commitment)、包容性(Inclusiveness)、实用性(Practicality)和参与性(Engagement)。
相关性——要确保汉语教学内容与学生日常生活具有高度相关性。需要结合实际情况,尽可能贴近学生生活,开发情境化的教学材料,让学生实现“沉浸式”学习。
赋权性——汉语教育应确保有助于提升学生的综合实力。需关注学生在学习汉语后发生的积极变化,以及这项技能如何帮助他们在工作领域获得更大优势。
承诺性——参与发展和实施汉语教育的各方都要明晰承诺,以促进权责分明。如菲律宾教育部致力于制定相关政策,确保汉语教育的顺利实施,红溪礼示大学孔子学院致力于提供相关培训和材料,确保合格的教师在公立中学教授汉语。各方的承诺是明确的,并为实现共同的目标努力。
包容性——汉语教育应具有包容性,无论肤色、种族、信仰、性别,为每个人提供均等机会,让更多菲律宾人有机会接触中国的语言和文化。目前,菲律宾的汉语教育在初中进行,将来会扩大到小学、高中,甚至推广至帮助失学青年和成人学习者完成基础教育的替代性学习系统(ALS)。
菲律宾孩童学习编制中国结。 樊蓉 摄实用性——应保证学生所学的知识能在现实世界中得到应用。因此在设计课程时,需考量汉语教育是否有助于学习者的全面发展,特别是跨文化交际能力。
参与性——菲律宾汉语教育的成功是所有参与方合作的结果。在汉语教育实施之前、期间和之后,各利益相关方要积极参与,以确保汉语教育的持续改进。例如,红溪礼示大学孔子学院会与菲律宾教育部合作,举办年度论坛和会议,确保双方目标一致,并了解对方的最新动态。
过去十年,汉语教育在菲律宾取得了诸多成就。为确保可持续发展,未来还要做很多工作。所有的参与方都应持续关注汉语教育给菲律宾人民带来的影响,在推动其向前发展的同时总结新经验。
“2018年菲律宾首届HSK留学就业展”在菲律宾首都马尼拉光启学校举办。关向东 摄中新社记者:作为菲律宾汉语教育的重要参与者,您如何看待菲律宾汉语教育当前面临的机遇与挑战?
裴刚:中国经济的高速发展为中企进入菲律宾市场提供了机会。在“一带一路”倡议下,桥梁、水坝、发电厂、铁路等基础设施项目接连落地菲律宾,大大提高了菲律宾人民的生活质量,为当地民众创造了成千上万的就业机会。除此之外,两国农业和旅游业合作也方兴未艾。这些都增加了菲律宾对汉语教育的需求。
尽管汉语教育在菲律宾的公立和私立学校已经制度化,但仍有必要通过“汉语+”课程不断优化汉语教育内容,以确保学校提供的教学内容与市场需求相一致,帮助学生获得更好的工作机会。
为满足国内不同领域对汉语的需求,有必要实施短期和长期的“汉语+”计划。短期计划主要指,中国在菲企业为菲籍员工提供短期培训项目,菲籍员工可以学习到实用的中文口语,用于日常工作交流,在提高员工跨文化沟通能力的同时,进一步减少企业的沟通成本。长期计划主要指,相关机构考虑通过以下方案实施培养不同领域的本地人才计划:一是将汉语纳入高中课程,为学生高中毕业后的工作或高等教育做好准备;二是将中文纳入菲技术教育和技能发展局(TESDA)的培训课程,使不同专业的人学习这门语言,并在培训后获得更好的工作机会;三是在大专院校设立与汉语有关的学位课程,使汉语人才培养专业化;四是在菲律宾建立孔子学院协会,进一步整合各方资源,为菲律宾人提供顺应时代要求的汉语教育内容。
在菲律宾发展汉语教育最大的挑战是政策支持。如前所述,汉语教育不仅能促进中菲民心相通,也会对两国互联互通产生积极影响。因此,相关机构有必要制定政策,支持在菲律宾实施“中文+”项目。
菲律宾红溪礼示大学孔子学院举办“第八届全菲汉语教学研讨会”。关向东 摄中新社记者:您于今年5月荣获第二届“中菲相知奖”重要贡献奖,是促进中菲友谊与合作的友好使者,您认为未来中菲应如何更好“相知”?
裴刚:于经济学家而言,中国被视作贸易伙伴。但对于在两国都生活过的人来说,我把中国看作另一个家。我本人的故事,从汉语学生到汉语教师,从中国故事的听众到中国故事的传播者,正是普通人成为中菲友谊推动者的一个完美例子。今年,两国元首在泰国曼谷会见时也强调双方要密切人文交流。在我看来,中菲更好“相知”需要做到以下几点:
首先,要坚持不懈地讲好中国的好故事,激励更多人参与两国的人文交流,让菲律宾民众看到友好的双边关系是如何改变他们生活的。
其次,宣介好两国在各个合作领域取得的成就,包括教育领域。过去几年里,中国对给予菲律宾巨大帮助一直保持谦虚态度,我们也见证了中国如何支持菲律宾对抗疫情。当前,两国间的合作已取得了诸多成果,有必要将这些成果展示给菲律宾的主流社会,以巩固民众对中菲合作的支持。
再次,除政府间合作外,还要激励基层合作,鼓励社会参与。虽然自上而下的方式对建立合作的法律基础是必要的,但自下而上的方式同样重要,因为它能产生社会支持。过去几年里,除教育部之外,红溪礼示大学孔子学院还在各大政府机构和私营企业实施汉语教育项目,目的就是如此。
最后,为菲律宾青年提供更多的交流机会,让他们到中国去,亲身感受中国各方面的进步,进一步加深对中国和中国人民的了解。对那些想要深入学习汉语的菲律宾青年来说,汉语教育无疑是一个重要的助推器,将帮助产生更多的中菲友谊“火炬手”。(完)
受访者简介:
裴刚,菲律宾教育部课程发展司顾问、红溪礼示大学孔子学院外方院长,第二届“中菲相知奖”重要贡献奖获得者。裴刚是福建师范大学与红溪礼示大学孔子学院联合培养的首届(2008级)汉语师范专业本科生,2013级汉语国际教育(孔子学院奖学金)硕士,也是第一位由菲律宾孔子学院培养的汉语教学博士。工作后历任红溪礼示大学孔子学院中文教师、行政主任、副院长,于2019年5月起任菲方院长,具有丰富的中文教学和教育管理经验,一直致力于通过语言和文化教学促进中菲友好交往和人文交流。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |