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
明清两代流行的马面裙,有哪些特点?******
中新网北京1月11日电(记者 上官云)近年来,“国潮文化”逐渐兴起,汉服成为很多年轻人的“心头好”。从精美的纹饰到到精致的款式,汉服凭借丰厚的文化内涵,在当下依旧焕发着光彩,也是社交平台上的热门话题。
何谓“汉服”?汉服有哪些款式?南通大学副教授曹喆表示,周代至汉代的衣裳多是宽衣大袖,右衽与褒衣大袖是汉服区别于胡服的主要特征。另外,明代有月华裙、凤尾裙、百褶裙等裙式,如今人们比较熟悉的“马面裙”,是明清两朝最流行的裙子之一。明中期以后流行一种称为马尾裙的衬裙。
款式与功能
精美的汉服,无疑是许多传统文化爱好者的宠儿。
资料图:汉服展示。安源 摄曹喆介绍,“汉”字本意是天河,汉朝建国时以此作为国号,原先的华夏族也就被称为汉族。中国历史悠久,几千年来,汉服经历了多次胡汉融合。
因此,汉服来源多样,形成了款式极其丰富的汉服系统,这恰恰是历史积淀的结果。可以说,汉服是一个服饰系统,不是一种风格或类型。
如果按功能分类,汉服有祭服、朝服、公服、常服、燕服等,类似于今天的大礼服、小礼服、工作服和休闲服的分类方法。
按款式分类,则有深衣、袍、衣裳、襦裙等等。古代典章制度还按照礼仪和官级对服饰分类。研究者通常依据研究目的确定使用哪种汉服分类法。
不过,为了便于研究,可以把汉服归为三种基本款式,分别是衣裳制、深衣制和袍服制。因色彩、长短、宽窄、纹样、配饰等不同,这三种基本款式有很多变体。
汉服的“衣裳制”
《周易•系辞》有云:“黄帝、尧、舜垂衣裳而天下治”。
曹喆说,从商代出土的人物造型玉器可以粗略看出,当时贵族是“上衣下裳”的着装。衣裳有可能是汉服最早的普遍使用的类型。
穿在上身的称为衣,穿在下身的是裳。大礼服往往都是衣裳制。如冕服采用的是衣裳制,不同朝代的冕服在冕冠、图案、尺寸以及颜色等细节上略有区别。
资料图:此前,四川省成都市玉林东路上演了一场国潮汉服巡游活动,30名汉服爱好者身着传统的汉服行走在街头,吸引过路行人。余轩 摄在一些重要场合,士人也穿上衣下裳。曹喆说,《礼记》记载,士人接受冠礼时头戴爵弁,穿纁(浅红色)裳。
周代至汉代的衣裳都是宽衣大袖,这也是汉服区别于胡服的主要特征之一。胡汉文化交融过程中,汉人衣裳出现收窄变短的款式。
早期的汉服款式相对较为单一。慢慢地,汉服款式越来越多,出现了襦裙(袄、衫)、袍、袴褶、半袖等,衣裳有宽有窄,领子有交领、圆领、立领等,装饰纹样更是几乎不计其数。
所以,曹喆认为,要总结汉服特征,大致可以这么判断:汉服具有符合汉文化、礼仪要求,且符合中国人审美需求的特征。
明清流行马面裙
对古代服饰研究者来说,古代典籍、绘画等记录的题材大多数关于“帝王将相、才子佳人”,如官服、贵族服饰等相对比较详细,出土的壁画和实物也多来自皇室或贵族墓葬。
曹喆表示,相较而言,明朝留下的小说、笔记、绘画以及实物资料较为丰富,比较有利于人们了解明代百姓的穿衣情况。
资料图:图为扮演水仙花仙子的汉服爱好者。 高铖 摄明代织造业发达,彼时江南是丝绸的织造中心,可以织造各种高级面料。明晚期,流行轻薄面料,据范濂《云间据目抄》所记,明代面料样式多样,不可胜数。明代晚期的老百姓只要经济条件允许,基本是爱怎么穿就怎么穿。
男装主要有贴里、道袍、直掇、程子衣等。《云间据目抄》中提到男人都穿“细练褶”,这是从元代辫线袄演变出来的一种袍衫,上身和下裙在腰间缝合,裙腰下有褶。
此外,明代女装主要有衫、袄、褙子、比甲及裙子等。弘治年间妇女衫、袄很短,仅掩至裙腰,发髻不高。嘉靖初年,衣衫大至膝,裙短褶多,发髻很高。
明代男女都使用一种衬裙,使用马尾织成,称为马尾裙,它能把外裙撑开,人显得宽大。此外也流行裙袄,袄用大袖圆领,裙用马面裙。
明代有月华裙、凤尾裙、百褶裙等裙式。可以这么说,马面裙是明清两朝最流行的裙子之一。一般来说,马面裙一周有四个裙门,两两相叠,两侧有褶,正面没有褶。
明代服饰样式和风格多样,部分服饰一直沿用到清末。戏剧用明式服装的传统一直流行到现在。明初时,一般老百姓的婚礼可以用九品官的服装作为婚礼服,新郎也称新郎官或新官人。
汉服是文化的直观体现
一般情况下,穿着者传达服饰的意义主要包括个性(品味)暗示和身份(职业)暗示两方面。
曹喆提到,中国人对“意义”非常重视,“以符号的方式表达含义是我们的文化传统。器物上的纹饰基本都是符号,体现了趋吉避凶的含义,服饰上的纹样更是难有例外”。
曹喆作品《汉服》。中华书局出版女式汉服上使用频率最高的纹样是牡丹、蝴蝶、凤凰等纹样,男式汉服使用频率最高的纹样则是寿纹、云纹、回纹等。
此外,汉服纹样往往将各种吉祥含义的纹样凑到一起,如一幅画面同时有寿桃、蝴蝶、蝙蝠、如意等图案。以象征婚姻美满的纹样为例,有和合二仙、凤穿牡丹、蝶恋花、并蒂莲等。
汉服和礼仪密切相关。服饰礼仪展示的是服饰规范,与社会秩序、道德修养、物质生活等内容有关。《周礼》记载了五礼:吉礼,凶礼,军礼,宾礼,嘉礼。
《礼记·王制》则总结了社会生活的六种礼仪:冠、婚、丧、祭、乡、相见。无论哪种礼仪场合,都对服饰有规范要求。时至今日,人们在正式场合按照礼节穿衣的传统依旧留存。
很多人都在不知不觉中参与了服饰的设计。比如穿衣服的时候,要考虑到服装如何搭配,这个过程,实际就是服装设计过程的一部分。
“中国人教育孩子,要求‘形端表正’,要做到这一点,需要‘正衣冠’,即衣服和帽子要穿戴端正,外表清洁整肃,内心同样要纯净正派。”曹喆表示,汉服是文化的直观体现,反映出穿着者的文化取向或者归属,服装和人的精神面貌联系甚为紧密。(完)
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