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

疼！为什么身体这个部位被足球运动员视如生命？******

　　世界杯已进入第四天，如火如荼的赛程让人激动不已，不过也有不少人发现，许多球员因伤病告别了本次世界杯，其中脚踝损伤是足球运动员常见的伤病之一，比如韩国球员朴志洙因脚踝韧带撕裂，在最后一场热身赛中告别了世界杯。德国球员罗伊斯脚踝伤病无法及时恢复，前锋维尔纳，作为上届德国队征战世界杯和欧洲杯的主力球员，也因为脚踝韧带撕裂宣告缺席本届世界杯。

　　不只是专业球员，普通人也会经常脚踝损伤，也就是我们所说的崴脚。但是因为太常见，很多人不当回事，除非肿痛难忍才去看医生。

　　其实，脚踝损伤需要及时处理，否则会给我们留下后遗症，带来生活的不便。

　　一、我们的脚踝什么时候最容易受伤

　　正常情况下，韧带——一种短而坚韧的带状组织，将我们关节处的骨头固定在一起，所以我们的脚踝才可以自如地活动。

　　当我们在高低不平的地面上行走或跑步时，下楼梯、起跳后落地，容易失去平衡会发生踝关节扭伤，尤其是在踩到石头或踩空时更容易发生。

　　在上述场景中，我们的踝关节扭曲、拉伸或弯曲过度，固定在我们踝关节的其中一根或多根韧带被撕裂或疼痛性拉伸，严重时，还会出现骨折。

来源：解放军第306医院

　　如果之前曾经发生过踝关节扭伤，腿部肌肉无力或腿部肌肉损伤，穿高跟鞋等，会更容易扭伤踝关节。

　　二、处理方式不当，可能会留下后遗症

　　如果，不小心扭伤脚踝后，你第一时间会选择怎样处理？

　　转动下脚踝，感觉不太痛，继续运动？

　　在感觉到痛的地方，抹上红花油活血化瘀？

　　拿个热毛巾敷一敷？

　　其实以上都是错误的处理方式。

　　继续运动，可能使损伤部位症状加重。

　　红花油的活血作用，会使血流加快，让肿胀更加严重。

　　在受伤早期，韧带表面分布的细小血管破裂，如果采取热敷的方式，可能会使细小血管进一步扩张，导致出血更加严重，淤青更加明显。

　　有数据统计，踝关节扭伤损伤者中，会有30%-40%的人是在不正当处置下出现慢性踝关节不稳或其他症状。因为不当的处置导致愈合不良，容易出现经常性的踝关节疼痛肿胀，经常崴脚等症状。

　　如果存在以下情形，就需要警惕可能是留下了后遗症，需要到医院去寻求帮助：踝关节扭伤3个月以上仍然存在疼痛、肿胀等不适症状，或者走平路也经常扭脚；走远路感到踝关节疼痛、肿胀；走路时出现“闪”一下或者“打软腿”的情形；下楼梯时需要小心翼翼，很怕扭脚，或者感觉很难控制脚踝；在运动中变向比较困难等。

　　三、脚踝损伤后如何正确处理？

　　我们首先可以先判断一下扭伤的严重程度。

　　脚踝损伤的症状一般包括：踝关节肿胀、疼痛，尝试行走时疼痛加重，一天后可能会出现淤青（韧带表面分布的细小血管破裂所导致）。

　　如果扭伤后感受不到严重的疼痛，也没有出现淤青、肿胀等症状，一般情况不严重，不必去医院，这种情况下，减少活动多休息，对脚踝进行冰敷，这可以通过降温收缩毛细血管，减少出血和渗液，有利于控制病情发展。

　　如果无法判断病情程度，可以采取PRICE原则，同时尽快到医院由专科医生进行判断治疗。

　　P：保护。

　　以适当的工具和姿势（如石膏或支具）进行保护，避免造成二次伤害，保护固定踝关节的时间大概为一到三周。

　　R：休息

　　停止脚踝活动，避免加重伤势。

　　I：冰敷

　　在扭伤后48小时内，通过降低受伤部位温度，可以减轻炎症反应和肌肉痉挛，缓解疼痛抑制肿胀。注意不要将冰块直接敷在扭伤的地方，可以用湿毛巾裹住冰块，以免冻伤。

　　C：压迫

　　用弹性绷带包裹给受伤部位加压，可以阻止继续出血，预防严重的踝关节肿胀。

　　E：抬高患肢

　　将小腿和踝关节抬高至高过心脏的位置，比如躺下在腿下放几个枕头。注意踝关节的高度应超过膝关节，膝关节的高度超过髋关节，髋关节的高度超过身体水平位。这可以促进下肢静脉血管的运行，降低脚踝疼痛肿胀的症状。注意，在没有明显消肿前尽量不要让受伤脚着地，有条件的话尽量保持受伤脚抬高。

　　资料来源：潇湘晨报、科技日报澎湃新闻、生命时报、阜外华中心血管病医院、广州日报

　　整理：党敏