佰富彩 -（中国）企业百科

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

新冠感染康复后该如何科学恢复运动******

　　“哪些运动康复手段可以缓解症状？”“‘阳康’后多久能运动？”“重返运动前，该如何进行自我评估？”这是上海复旦大学附属华山医院浦东院区“新冠康复(运动健康)专病门诊”新开设一周以来，医生听到最多的问题。

　　“目前每周四上午开诊，前来就诊的患者主要存在持续猛烈咳嗽后的肋骨及胸部疼痛、新冠病毒感染后出现的颈腰部疼痛和术后关节疼痛加重等情况，此外还有新冠康复期内虚弱、易疲劳、心肺功能下降等问题的患者。”据华山医院运动医学科副主任李云霞介绍，开设该门诊就是针对新冠感染康复期人群存在的肌骨系统疼痛、体力活动能力不足、恢复运动困难等问题，希望通过系统的运动能力评估、肌骨疼痛评估等手段，了解患者的身体功能状态，同时结合系统科学的运动处方指导和康复治疗手段，帮助大家安全地重返生活及运动。

　　“安全地重返运动”需要遵从科学规律，有步骤有计划地逐步进行，必要时需要专业指导，尤其是当前随着新冠感染后康复人群增加，出现了部分“阳康”后剧烈运动导致的意外事件，令众多新冠康复患者对于“运动”的顾虑和误解较多。

　　“阳康”后是否能运动？多位受访专家均表示，感染新冠病毒后的症状及恢复情况因人而异，过早运动过量运动确实有危险，但并不代表所有康复患者都要绝对杜绝运动锻炼。

　　“如果过早开始高强度或者大运动量的锻炼，确实有可能造成抵抗力下降、感染的组织器官进一步受损，严重的甚至出现心肌炎、肺炎等情况。但合理的运动，在新冠感染康复期能促进新陈代谢，增强肌肉力量和心肺耐力，有助于尽快恢复病前的状态。”国家体育总局运动医学研究所运动医务监督研究中心副主任梁辰表示，无症状和轻症患者恢复期可以自己进行适度运动，但普通型和重症患者需要在医生指导下开始锻炼，“所有人都一定要注意循序渐进”。

　　李云霞认为，大家需要更全面理解“运动”这一概念，“运动并非只有剧烈的打球、跑步、游泳才算运动，一些中低强度的牵伸、慢走等也是运动，因此，恢复运动中最关键的要点在于排除禁忌证以后的循序渐进原则。”但她强调，如果在轻微运动后随即出现非常明显的气短、气促，停下运动后短时间内也无法恢复；在活动过程中感觉到胸部不适、心跳速度过快、头晕；发生面部、手臂、腿部无力，尤其是仅在一侧肢体出现时，就必须立即停止继续运动。

　　那么如何对我们的身体状况进行“摸底”，以判断重返运动的时机？梁辰表示，世界卫生组织(WHO)推荐应用的Borg主观疲劳感知量表(以下简称RPE评分)有助于评估自身的恢复情况。该量表将运动中主观感受的费力程度划分为0分(完全不费力)到10分(最大程度用力)，“恢复期一开始应该维持在0-3分，也就是使你感到轻松，完全不费力的运动。”且在开始锻炼的同时，一定要保证营养的补充，“包括一天6-8杯水，适当增加富含蛋白质的肉蛋奶的摄入，均衡饮食，多吃水果蔬菜以补充足够的维生素和微量元素等。”

　　但梁辰强调，一般新冠感染康复后至少需要休息2-4周，这期间可以维持日常活动，但不要进行主动锻炼。

　　“运动没有绝对的好坏之分，最关键是根据特定的时期选择合适的运动方式。”华山医院运动医学科运动康复师孙扬博士认为，总体来说，“阳康”后前两周即恢复的早期阶段，要以低强度的牵拉、低强度的步行、轻量家务劳动为主；再持续两周的中期阶段，可加入一些中等强度的力量练习、有氧练习等；“阳康”一个月后，才可逐步开始重返感染前的运动状态。

　　要做到“循序渐进”，孙扬介绍，根据WHO《康复指导手册： covid-19相关疾病的自我管理》建议，在RPE评分的辅助下，可以将恢复锻炼分为5个阶段。

　　第一阶段目标是为恢复锻炼做准备，有控制的呼吸练习、温和的步行、拉伸和平衡练习等较为适宜，RPE分数为0-1；第二阶段，可进行低强度活动，散步、轻微的家务、园艺工作等，将RPE分数控制在2-3分，在能够胜任的情况下，每天逐步增加运动时间，且在此阶段保持至少7天且没有出现劳累后不适，才能进入下一个阶段；第三阶段可尝试进行中等强度的活动，运动形式包括快走、慢跑、上下楼梯等，此时RPE评分为4-5分；第四阶段则可进行具有协调和有效技能的中等强度练习，例如：跑步、自行车、游泳等，RPE评分控制在5-7分；而第五阶段则可回归到基线练习，能够完成感染新冠之前的正常锻炼了，此时RPE评分已达8-10分。

　　除了找到适配的运动阶段，保证运动“适度”也很关键。“如果你在一次运动后，觉得身体极度疲劳，这样的疲劳需要24小时以上才可恢复，并且可能伴随有注意下降、精力减退、睡眠质量不佳、肌肉关节疼痛等表现，则可能意味着运动强度超过了身体当前的承受能力。”孙扬建议，此时应休息，直到疲劳完全恢复，再按照WHO推荐的5步运动康复方案来调整运动安排。

　　“通常年龄越大的人身体免疫能力及基础运动能力也会更弱，所以恢复锻炼的过程中，更需要逐步、渐进地开始。”李云霞强调，此外，还应尊重个体差异，“不排除自己的恢复可能比他人更慢，我们要做的就是减少焦虑、规律生活、注意营养、适度活动。”

　　中青报·中青网记者 梁璇 来源：中国青年报

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）