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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

咳嗽不停，是不是感染加重？******

　　许多新冠病毒感染者会出现咳嗽症状。咳嗽不停，是不是感染在加重？

　　咳嗽是新冠病毒感染最常见的症状之一，平均持续时间2周左右。大部分奥密克戎变异株感染属于轻症，症状会逐渐减轻，“阳康”之后咳嗽也会持续一段时间，咳嗽持续并不代表感染在加重。但是，如果咳嗽症状严重或持续不缓解，尤其在出现发热反复或发热持续不退、伴有低氧（氧饱和度下降）或憋气以及活动后气短等症状，需要警惕新冠病毒导致的肺炎，及时到医院就诊和检查胸部CT。

　　不单是新冠病毒感染，普通感冒、流感或肺炎之后都会出现咳嗽症状，属于感染后咳嗽。新冠病毒感染可局限于上呼吸道，也可以累及肺部导致肺炎。大部分新冠病毒感染导致的咳嗽具有自限性，但如果症状持续，伴有低氧和呼吸困难等症状，需要警惕肺炎和重症，请及时到医院就诊评估。

　　轻微的咳嗽症状无需治疗。咳嗽症状影响生活时，建议就诊，推荐使用缓解咳嗽症状的药物，如复方甲氧那明胶囊，或美敏伪麻溶液。这两种药物都是复合制剂，含有抗组胺药、减充血剂和镇咳药，对感染后气道炎症导致的咳嗽治疗效果较好。也可考虑含有皮质激素的吸入剂治疗，如布地奈德或氟替卡松的吸入制剂或使用布地奈德做雾化治疗。如果既往有哮喘或咳嗽变异性哮喘病史，可按照哮喘使用含有激素和支气管扩张剂的复合制剂吸入治疗，或是增加平日的吸入激素剂量，待咳嗽控制后再恢复至原有剂量。如果药物治疗效果不佳，还需要到医院就诊进一步评估咳嗽的原因和调整治疗。

　　新冠病毒感染，无需使用抗生素。但在某些情况下，如老年患者尤其是合并新冠病毒性肺炎的老年患者，或咳痰增加或颜色变深，合并细菌感染的风险增加，可以考虑使用抗生素。

　　反复咳嗽的患者，需要注意以下事项：吸烟患者必须戒烟；高血压患者需要检查一下使用的降压药中是否有药名含有“普利”的药，这是一种血管紧张素转化酶抑制剂，可能会导致咳嗽症状加重；既往有呼吸疾病的患者，如哮喘、慢阻肺和肺纤维化等，需要向医生了解治疗方案是否需要调整；有心肺疾病基础的患者需要自备指氧仪，动态了解血氧饱和度的变化。

　　目前感染者主要是居家治疗，在出现以下情况时推荐到医院接受进一步检查：咳嗽症状持续不缓解，或出现呼吸困难、或血氧饱和度降低、或咯痰增加、或痰液颜色加深、或发热反复、或持续不缓解、或其他症状有加重；年龄大于65岁，合并慢性呼吸系统疾病、心脑血管疾病和肿瘤等基础疾病。

　　对于大部分新冠病毒感染者，如果咳嗽以干咳为主，痰不多，发热很快好转，咳嗽症状逐渐在改善，没有其他明显症状，可以放心观察，无需胸部CT检查。

　　新冠病毒感染后的咳嗽症状平均持续2周左右，有些患者咳嗽持续时间可长达4周。单纯气道炎症引起的咳嗽，一般会逐渐减轻。新冠病毒感染2周后如咳嗽症状有加重，或超过4周症状尚未缓解，需要到医院就诊，进一步评估可能的原因。

　　（作者为北京协和医院呼吸与危重症医学科副主任徐凯峰）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）