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
专访瑞银全球经济和策略研究主管:全球利率即将见顶,通缩风险远超预期******
步入2023年,随着疫情形势的变化,全球经济似乎出现转折点。与此同时,美联储即将开启2023年的首次加息。
瑞银全球经济和策略研究主管及首席经济学家卡普坦(Arend Kapteyn)于近期接受第一财经记者的独家专访时表示,当前,发达国家加息进程已完成80%,还有一两个季度就会结束加息周期,因加息效果具滞后性,经济疲弱尚未完全体现。大类资产方面,他对全球楼市、美股、科技板块等资产前景也作出了预测。
在加入瑞银之前,卡普坦曾在德意志银行管理欧洲、中东及非洲地区(EMEA)宏观研究和外汇策略,也曾担任国际货币基金组织(IMF)资深经济学家,他于荷兰中央银行开启其职业生涯,在货币和经济政策部门担任经济学家。
2023年全球经济三大预测
第一财经:能否说说你对2023年全球经济的三大预测?
卡普坦:首先,全球将进入一个比市场预期更为通缩的环境,目前的共识是,通胀将顽固停留在央行目标之上约一个百分点,但我们认为,今年年末时通胀就可达到甚至低于央行目标;第二个预测是全球将陷入衰退,我们认为市场尚未真正为衰退定价;第三个预测有关央行如何回应上述两点,我们预期,全球央行尤其是美联储将采取有力行动,加息幅度将比市场定价的高出几个百分点。
第一财经:2023年全球经济将呈现何种形态?
卡普坦:经济重启利好逐步消退,欧洲能源前景仍不明朗,就业市场供应短缺,货币政策持续紧缩,以及实际工资下降都在拖累经济增长,在瑞银追踪的32个经济体当中,预计有13个经济体今年底前将录得至少两个季度的经济萎缩,接近“全球衰退”的定义。
央行紧缩政策施压令经济停滞不前,且紧缩的大部分影响尚未完全显现,因此我们预计,2023年全球GDP增速为2.2%,剔除疫情和全球金融危机时期,该增速是自1993年以来的最慢,不过我们并不预期将有重大金融危机的发生。
第一财经:瑞银预期美国经济今明两年将接近零增长,在一众华尔街大行中较为看空。为什么?
卡普坦:我们预期美国经济或于二季度进入衰退。美国是全球少数几个未有采取任何实际措施,帮助家庭应对通胀冲击的国家之一,与其他国家消费者相比,美国民众要苦恼得多,储蓄率已不及疫情前的1/2水平,超额储蓄存量正以每年1万亿的速度减少,信用卡借贷也在增长,看起来不可持续。我们还看到资本支出下滑甚至收缩,住宅投资锐减,减速比以往任何一个加息周期都要快。叠加仍在进行的加息举措,我们可能会在二季度开始见到就业人口负增长。
值得留意的是加息效果的滞后性及其重大影响,据以往经验,美联储每加息100个基点,经济产出就会减少约100个基点,几乎一比一对应关系。美联储试图将利率升至5%,因此还有很多经济疲弱尚未在数据中反应。
第一财经:中国重启对全球经济意味着什么?后疫情时期,中国的增长动力在哪里?
卡普坦:2月起,中国经济尤其是消费方面将快速回升,对全球来说,最重要的潜在影响是能源需求上升,对全球旅游业也有积极作用,泰国、日本、澳大利亚、欧洲将会受惠。
房地产行业改善将提振中国经济,该板块去年或拖累经济增长3.5个百分点,今年预计只会拖累0.5个百分点。展望未来,待疫情形势稳定,中国经济将更倚重消费,同时减少对房地产和出口的依赖,经济更趋平衡,在复苏后的未来几年,GDP增速约为5%,更具可持续性。
全球利率快将见顶
第一财经:美国楼市正经历二战后的第二大回调,澳大利亚房价创全球金融危机以来的最大年度跌幅,英国房地产市场正面临深度冻结风险。新一轮全球楼市崩盘是否将至?在目前的市场泡沫中,主要市场的房价会跌多少?
卡普坦:全球确实处于楼市调整,抵押贷款利率飙升带来的负面冲击为近50年之最,全球范围内,抵押贷款利率平均上升约3个百分点,经计算,将造成约15%的房价回调。值得一提的是,全球金融危机以来的全球楼市繁荣,持续时间创下纪录之最,而这一势头正在终结,故很容易放大振幅,发生30%的房价修正。不过,此次调整不同于2008~2009年时期的次贷危机,因其对资产负债表的损害程度不同。
另外,除了大家熟知的澳大利亚和英国,全球许多国家采取的是浮动抵押贷款利率,欧洲一大半国家的浮动利率比例要高于英国,这将加剧对楼市的威胁,加大居民消费压力,造成额外的通胀困扰。
第一财经:美联储是否接近紧缩周期的尾声?
卡普坦:大多数发达国家央行的加息进程已经完成80%,还有一两个季度就会结束加息。欧央行去年12月的鹰派表态令人意外,货币前景不甚清晰,美联储方面,我们预计未来还会加息两次,澳大利亚、英格兰等央行也接近尾声,因此全球利率快将见顶。
有别于主流观点,瑞银预期今年7月美联储就会首次降息。原因之一是通缩情况远超人们想象;其二,如果我们对于美国衰退的预测准确,就业市场的确出现岗位流失,货币立场将会完全扭转,要知道在过去40年中,美联储降息前,愿意承受一个月以上就业负增长的情况只发生过一次。因此,现在一切都取决于就业市场的走向。
美股尚未见底,科技股下半年反弹
第一财经:2022年美股创下2008年以来的最差年度表现,并且领跌全球大类资产,你认为美股是否已经见底?
卡普坦:这是当前最大的激辩之一,基于传统衰退模型,我们不认为美股已经见底,原因是当经济进入衰退,股市往往大幅下挫,企业盈利也需下调。我们认为,当前市场对盈利的预期偏高15%,而我们预测今年标普500指数成份股盈利将倒退11%。经济增长疲弱和企业盈利不振将拖累市场继续下探,预测标普500指数将于二季度低见3200点,可能至年底才会收复全年失地。
市场产生分歧的原因在于,一旦进入衰退环境,资产就可计入降息因素,降息可抵消盈利疲弱的利空。总体而言,我认为,形势好转之前可能会变得更糟。
第一财经:我很好奇你对“科技股已死”这一观点的看法,毕竟去年纳指首次录得四季连跌,苹果、微软、Alphabet和亚马逊等明星科技股都经历了2008年以来的最糟糕一年。
卡普坦:科技股最受利率走高打击,随着美联储政策有望转向,板块应该会在未来数月得到稳定,2022年的流动性冲击将在今年下半年逆转,提振科技股实现反弹、跑赢大盘,故科技股的疲弱只是暂时的。另一方面,科技股正处于估值修正周期,价格本身具有自我修正机制,一旦折让幅度足够大,那么对科技股的需求就会反弹,我们正在接近这一时刻。
第一财经:60/40股债投资组合策略在2022年经历了自全球金融危机以来的最大损失,一些分析师认为该策略今年有望回归,你怎么看?
卡普坦:我不认同,有以下几点原因。瑞银预计,今年固收产品将录得创纪录的回报,尽管加息周期即将结束并有可能转向,但利率水平相对于股票收益仍然很高,故股票吸引力不足。更重要的是,全球增长处于历史低位,从企业盈利角度来看,持有股票也不会让你获得很多回报。
今年,回归传统60/40股债投资策略还为时过早,如果你想优化投资组合降低波动,股债比例大约在35/65(即35%的股票配置和65%的债券配置),如果还想获得更高收益,债券比例应该更高。整体而言,我们会高配固定收益产品,低配股票,不过对中国A股会增加敞口。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)