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
东西问丨何威:从本土到海外,游戏如何传播中华文化?******
中新社北京1月9日电 题:从本土到海外,游戏如何传播中华文化?
——专访北京师范大学艺术与传媒学院教授何威
中新社记者 高凯
2022年,中国自主研发的数字游戏海外市场规模已超千亿元人民币,中国游戏的影响力辐射数以亿计的海外玩家,成为数字内容“出海”传播最亮眼的风景之一。
从本土到海外,众多游戏产品开始尝试融入中国元素,向全球玩家展示中华文化。国产游戏传播传统文化的总体面貌如何?如何更好地通过数字游戏传播文化的魅力?中新社“东西问”近日专访北京师范大学艺术与传媒学院教授何威,请他就相关问题阐述自己的研究与思考。
现将访谈实录摘编如下:
中新社记者:包括《王者荣耀》《原神》等在内的不少国产游戏在海内外都较受欢迎,中国游戏在发展历程上有何特色?
何威:从1994年第一款国产游戏《神鹰突击队》面世至今已过去了28年,中国游戏从无到有,从“引进来”到“走出去”,从少人问津到为数亿国内外玩家带来快乐,走出了一条艰难而奋进的道路。国内的市场规模从零开始发展到2021年的2965亿元(人民币,下同),近10年有大约5倍的增长。中国游戏崛起,也是国家综合实力不断强盛的结果。
游戏是技术与创意的结合,又被资本驱动与影响,最终由玩家体验、参与和评价。因此,游戏发展的历程,总是和所在国的经济、科技、商业、文化等社会语境紧密相关。
中国自古以来“玩物丧志”的理念深入人心,也影响了中国游戏业的发展。随着近年来游戏玩家超过6.5亿人,以及游戏行业未成年人保护工作初见成效,各方面都在更积极地推动游戏健康发展。
中国国际数码互动娱乐展览会(2019ChinaJoy)人气火爆。陈玉宇 摄中新社记者:近年来,国产数字游戏海外市场销售收入连续三年突破千亿元人民币规模,且增速持续高于国内销售收入增速。国产游戏能够在海外市场取得成功的主要原因是什么?
何威:中国游戏产品在海外市场取得成功有诸多原因。首先是国产游戏品质不断提升,能够满足大量海外玩家的娱乐需求。
其次,当美日韩欧等地的本土游戏企业大多还重点关注主机及PC游戏之时,中国游戏企业在海外移动游戏市场积极布局,精准定位、细分市场,沿用其在国内激烈竞争中形成的移动游戏产品盈利模式创新的方法论,深耕本地化运营,实现了“弯道超车”。
第三,部分中国游戏产品对海外玩家而言,在文化上存在异质性和新颖性,从题材、玩法、叙事、视听等维度带来了新鲜体验,因此受到欢迎。
第四,在一些新兴市场上,如南美、中东等地,中国游戏企业将国内成熟但当地稀缺的游戏类型和玩法,包装在其本地文化和故事中,从而迅速流行。
2020年王者荣耀KPL秋季赛总决赛在重庆举行。陈超 摄中新社记者:越来越多国产游戏主动应用和呈现中华传统文化相关内容。“国风”游戏产生的动因和现阶段发展状况是什么?
何威:随着中国综合实力不断提升,“国风”“国潮”“国货”在社会多个领域日渐盛行,在青少年中尤为如此。我们能观察到更为明确的文化主体意识在回应“文化自觉”“文化自信”的倡议;人们在思考和辨识什么是“我们的”“自己的”文化样式和生活方式,主动寻找文化身份认同。
在这样的大环境下,游戏企业在国产游戏中融入中华传统文化的内容,是广受玩家欢迎的举动。另一方面,很多平均年龄不到30岁的游戏主创们,自己就是“国风”“国潮”的积极消费者,也主动把对传统文化的喜好融入创作中,因此这样的游戏越来越多。
我们研究了过去十年间中国自主研发、获得版号且至今仍然较为活跃的1407款游戏,发现其中超过四成传播了中华传统文化;而头部热门手游中有八成传播了中华传统文化。
2021年王者荣耀世界冠军杯小组赛在重庆开战。陈超 摄中新社记者:数字游戏如何能更好地传播中华传统文化?
何威:效仿王国维先生曾论及的“治学三境界”,我认为游戏传播传统文化可以触达三重不同的境界:“符号境”“知识境”和“观念境”。而游戏传播文化的具体实践,则是在“人”“环境”和“行动”三个维度上展开。
“符号境”,指游戏中活用传统文化元素与形式,以视听表现、美学风格等方式呈现中华传统文化相关的符号,以符号为基础,承载文化内容和价值体系,重在唤起玩家情感。
“知识境”,指在游戏中置入并传播传统文化相关知识和信息,增进玩家的理性认知,寓教于乐。
“观念境”,指在游戏的叙事和互动中,呈现、探索和传承中华传统文化里蕴含的思想观念、气韵风骨、人文精神、道德规范和价值理念等。观念和精神既蕴含在设计细节之中,也需要玩家的参与和交流来发掘和体悟。
关于实践的三个维度,首先是人物的维度,包括改编自真实历史人物的游戏角色,也包括那些取材于神话传说、民间故事中的知名虚构形象的游戏角色。人物是游戏叙事内容的主体,也是玩家开展游戏互动的化身或对象,是产生文化认同和情感的重点。
环境的维度,是以数字技术构建的虚拟空间,玩家身处其中,时刻受到熏陶,产生体验。环境之维又可以细分为自然环境(地理山川、风景名胜等)、人造环境(与人类生活密切相关的建筑、器物等)与文化环境(神话传说、诗词歌赋、工艺美术、技术艺术等)在游戏中的重构。
行动的维度,指的是玩家能在游戏里做什么,给游戏人物和游戏环境带来怎样的影响和变化。在模拟衣、食、住、行的过程中,在各种文化创造和体验的活动中,令玩家产生并深化对传统文化的体验和理解。
2021ChinaJoy洛裳华服·新秀大赛西南赛区晋级赛。何蓬磊 摄中新社记者:应如何推动数字游戏求美向善、增进公益、承担责任,让游戏与社会更良性互动?
何威:经过多年努力,中国已在游戏领域建立了相对完善的未成年保护体系,从网游内容审核机制、网游实名制度、限制未成年人游戏时长和充值消费,到推行《网络游戏适龄提示》团体标准、企业接入实名认证平台并主动用技术手段验证、建立家长监护平台、开通未保服务专线、推出未成年人充值退款自助系统等。应当说,在全社会关注下和主管部门要求下,中国游戏行业已采取了较为全面和严格的限制措施。
游戏与社会的良性互动是不同国家、不同社会的共同期许。事实上,从影视、动画、直播、广告等内容产业,以及文保旅游、工业制造、智慧城市、自动驾驶、医疗医药等更多领域,都正在从游戏行业的科技创新和文化创新之中汲取能量。
社会整体游戏素养也在不断提升,这不仅意味着人们能更好地处理游戏令人“过于沉迷”“过度氪金”等负面效应,从中获取快乐和有益身心的元素,而且还体现在人们能在自己从事的行业中,善用现有游戏或是游戏化的手段,产生“游戏+”的积极效应。
想要实现这样的良性互动,或者说,让游戏发挥更大的社会正向价值,需要“政产学研用”的社会共同体的参与和努力。(完)
受访者简介:
何威,北京师范大学艺术与传媒学院教授,北京师范大学数字创意媒体研究中心副主任。中国音像与数字出版协会游戏出版工作委员会理事。研究领域包括社交媒体与网众传播、游戏研究、流行文化与文创产业等。其研究成果曾获北京市哲学社会科学优秀成果奖一等奖、教育部高等学校科学研究优秀成果奖三等奖及青年成果奖、中国高校影视学会年度学术评优专著一等奖及论文一等奖。
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