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
《狂飙》引热议的干眼症不是“绝症” 新疗法环孢素已有药入医保******
《狂飙》引热议的干眼症不是“绝症” 新疗法环孢素已有药入医保
近日,电视剧《狂飙》热播,剧中主角之一高启强为了挽回妻子,戏称干眼症为“绝症”的一段表演引发全民热议。
红星资本局采访了解到,干眼症作为常见病,部分可对症治愈。
目前,“人工泪液”(一般为滴眼液)为干眼症的主要常用治疗药物,其主要功效为缓解症状。近年来,新疗法环孢素被认为效果更佳。兴齐眼药(300573.SZ)的环孢素滴眼液(Ⅱ)作为国内首个环孢素眼用制剂已于2020年上市。此外,恒瑞医药(600276.SH)、兆科眼科(06622.HK)等上市公司在环孢素上均有所布局。
成都商报-红星新闻记者 邓凌瑶 于遵素 综合扬子晚报
超2亿人患干眼症
一半是学生和年轻的“上班族”
东方证券2022年6月的一份研报显示,目前,干眼症已成为我国患者最多的眼科疾病,为现代社会常见眼病。数据显示,2019年,国内干眼症患者已超过2亿1千万人,并以2%的年复合增速增长,预计到2030年,将有超过2亿6千万人患干眼症。
江苏省人民医院(南京医科大学第一附属医院)眼科孙红主任医师表示,冬季眼科普通门诊中,平均每天能接诊20多个干眼症患者,其中学生和年轻的“上班族”约占五成。
现实中有很多因素都会造成干眼症。
电脑、手机等电子屏使用越来越多,是干眼症高致病的重要原因,这是因为:通常情况下,我们的眼睛每5—10秒就会眨眼一次。但在紧盯屏幕的情况下,人们往往会忘记眨眼,每10-15秒甚至更长时间才眨眼一次,导致眼睛暴露时间长,水分蒸发得多。有的时候甚至眼睛疼痛才记得眨眼,长期紧盯屏幕导致眼球表面的泪膜极不稳定,或者覆盖不匀,眼睛开始觉得干涩、异物感。长此以往,就会发展成干眼症。
另外,长时间处在干燥、风沙较大的环境中,例如夏天吹空调、冬天用暖气,也可能会引起干眼。还有一些自身免疫性的疾病,会造成泪腺分泌的眼泪减少,引起干眼。
另外,在实际生活中,还有不少患者的干眼症其实就和生活中自行选用错误的眼药水有关。对此,孙红表示,由于人们对“干眼症”认识不足,相当数量的“干眼症”被当作慢性结膜炎处理,于是长期大量自行使用眼药水,损害眼表,造成干眼与眼表损害的恶性循环。沙眼、睑缘炎、过敏性结膜炎等慢性眼表炎症久治不愈,也是干眼症重要的诱发因素。
干眼症的发病率,根据统计,不同人群,发生率从百分之十几到60%多不等,近些年,大家对干眼症的认识也越来越多。
部分干眼症可以对症治愈
那么,干眼症真的是绝症吗?四川大学华西医院眼科副主任马可副教授表示,并不是。可以通过点眼药水来进行缓解症状。根据干眼症的病因,部分干眼症也可以对症治愈。“就是什么原因引起的干眼症,进行针对性的治疗。现在市面上有非常多的人工泪液等,治疗干眼的药物也非常多,所以还是建议大家到专业医院就诊,先明确引起干眼的原因。如果是泪液减少,我们就要增加泪液,如果是脂质层减少,我们就要增加脂质层。”马可表示。
孙红也建议,长期从事电脑操作的朋友多吃些新鲜的蔬菜和水果,如青菜、胡萝卜、西红柿等,并增加维生素A、B、C、E的摄入。每天适当饮用绿茶。眼部酸胀者可每日用热毛巾敷眼4—6次,每次5分钟,也可以用菊花茶熏眼,保持眼睛湿润。“上班族”使用电脑时注意多眨眼,最好与电脑屏幕保持60厘米以上距离,可将座位稍微调高一些,电脑放得低一些,使视线能保持向下约30度,既可以放松颈部,又可使眼球表面暴露于空气中的面积减到最低。
如果是睑板腺功能障碍引起的干眼症患者,则要坚持每日用温和香波清洁眼睑,之后用热毛巾敷于眼上,每次10分钟左右;亦可自助睑板腺按摩,用拇指、食指把眼皮捏起,轻轻揉捏,每天做两次,每次约一分钟。
新疗法环孢素国内已有药物上市
多家上市公司布局
截至目前,“人工泪液”仍为干眼症的主要常用治疗药物,以改善病症为主。更新的疗法,则是以环孢素为主的抗炎处方药。
上述医生告诉红星资本局,较为常见的“人工泪液”包括玻璃酸钠滴眼液、聚乙烯醇滴眼液等。
米内网数据显示,早在2018年,玻璃酸钠滴眼液在中国公立医疗机构终端销售额就突破了10亿元,2019年到达销售峰值,为12亿元。2020-2021年,玻璃酸钠滴眼液的销售额虽有所下滑,但始终保持在10亿元以上。进入2021年5月,该药被纳入第四批集采品种,其2022年上半年的销售额数据显示,已同比下滑超30%。
除开以缓解为主的“人工泪液”,新疗法环孢素因治疗效果更佳,被认为具有较大的市场空间。
2020年,兴齐眼药的环孢素滴眼液(Ⅱ)(注册商标为:兹润)获批上市,成为国内首个获批上市用于干眼症的环孢素眼用制剂。2021年12月,该药成功进入2021年版国家医保药品目录。
2月1日,红星资本局在某平台以“环孢素”为关键词进行搜索,大部分为兹润相关产品,价格在150-200元/盒左右,此前价格近800元/盒。
除兴齐眼药,还有多家上市公司都曾披露对环孢素的布局,包括兆科眼科的环孢素A眼凝胶、和铂医药(02142.HK)的HBM9036滴眼液、康哲药业(00867.HK)的0.09%环孢素眼用凝胶、恒瑞医药的SHR8028滴眼液等已进入Ⅲ期临床阶段。
另外,欧康维视生物(01477.HK)的自研1类新药OT-202是其自主研发的全新分子实体,通过抑制Syk激酶活性这一全新机制,达到抗炎的作用治疗干眼症,是中国眼科为数不多的全新靶点创新药。截至目前,OT-202已完成I期临床试验的受试者入组和给药,所有受试者健康状况良好。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)