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
心脏支架降价93% 巨量“水分”是如何挤出去的?******
重量仅约0.03克,却比黄金贵千余倍;均价高达上万元,却每年卖出约150万个。一枚小小的冠脉支架,撑开了百万患者的“生命之伞”,但也击中了百亿支出的“负担之痛”。
《中国心血管健康与疾病报告2019》推算,我国心血管病患病人数达3.3亿,十年间冠心病手术从23万例发展到超过100万例。据推算,每年要用掉150万个心脏支架,总费用约150亿元。
如今,随着“国家队”出手,这一痛点将成为历史。上个月,设在天津的国家组织高值医用耗材联合采购办公室(简称“联采办”)传出重大利好,首次国家高值医用耗材集中带量采购中,冠脉支架均价从1.3万元左右跳水至700元左右,降幅达93%。明年1月1日起,新价格将正式实施,预计每年可减少上百亿元支出。
如此多的“水分”是如何挤出去的?近日,记者走进联采办,走近冠脉支架集中带量采购谈判团队,探寻“灵魂砍价”幕后的故事,感受小支架背后的医改大民生。
一场惊心动魄的开标
“当天的开标,用惊心动魄来形容也不为过。”尽管时间过去一个多月,但回忆起上月初国家组织冠脉支架集中带量采购申报信息公开大会的现场情景,联采办集中采购组组长高雪依然眉头飞舞。
这是联采办正式成立不到两个月经历的第一场大考。11月5日上午,企业代表和工作人员早早进场,容纳百余人的会议室内,仿佛连空气中都氤氲着紧张的味道。
上午10时,仪式正式开始,联采办的工作人员按流程宣读采购申报流程,11家符合资格的中外生产企业带着26个支架产品公开投标,企业代表将装有已填写完冠脉支架集中带量采购申报价的密封信封,依次投入箱内。
会场之外,各企业人员也在焦灼地等待结果。“我们在外场设置了座椅,但几乎没人坐,大家来来回回踱步,等待着会场内传来的消息。”高雪回忆说。
全部企业的报价单放入箱内后,公证员走到箱前,在现场所有人的注目下将所有信封取出,联采办业务科科员张明慧在公证员的监督下,拿起第一个信封,打开一看,上面的数字有点出乎意料,她深深吸了一口气,将报价递给同事宣读。
“645元。”话音刚落,现场陷入短暂的沉寂,随后发出了一阵“哇”的惊叹声。
“第一家就报出低于千元的价格,而且还是医院需求相对较大的产品!一瞬间,我们觉得这事儿稳了!”高雪难掩内心激动,右手不由自主地拍了一下桌子,悬着的心一下放了下来,疲惫也一扫而光。
前一夜,高雪辗转反侧,几乎没怎么睡着,凌晨5点就起来,又挨个叮嘱企业竞价投标细节。
令高雪更为惊讶的是,紧接着又有企业报出了469元的“地板价”。“590元”“775.98元”……台上大屏幕上的数字不断跳动,产品报价由低到高的顺序确定排名,实时更换,场下企业也在拿笔记着同行报价,时不时发出不可置信的低呼。
待报价全部宣读完毕后,高值医用耗材全国集采“第一单”宣布成功。中选的10个产品中,最高报价为798元,最低报价为469元,包含6家国内企业的7个产品,以及2家进口企业的3个产品。
“10个中选产品有7个是原市场份额的前十名,还有1个是原市场份额的第11名。”联采办主任、天津市医疗保障局副局长张铁军说,中选产品和医疗机构报量的重叠度高达70%,这也保证了医生的使用感和临床选择习惯和过去相比差别很小。
半年锱铢必较的谈判
明年1月1日起,降价冠脉支架执行已近在眼前。为了能按时、按量、保质供应,不出岔子,联采办仍在紧锣密鼓地忙碌着。
此次国家集中带量采购的冠脉支架首年意向采购量超过107万个。按最终协议采购量计算,年采购金额为6.70亿元,每年可节省采购费用117.25亿元。
半个多小时的竞标开标,令人满意的价格,背后却是“国家队”大半年锱铢必较的“灵魂砍价”。
“我们从今年5月开始就着手开发了数据平台,对全国2400多家医疗机构过去一年的冠脉支架采购量、使用品牌等进行数据采集,并对国内外生产企业进行反复调研。”高雪说。
9月14日,联采办在天津成立,明确由天津市医药采购中心具体承担国家组织高值医用耗材联合采购办公室日常工作,组织实施采购任务,冠脉支架成了要啃的第一块“硬骨头”。
虽然手握采购量这个筹码,覆盖医疗机构意向采购量的80%以上,但与企业谈判依然是一场艰难的博弈。
“我们邀请企业一对一座谈沟通,但每个企业都打着自己的算盘。”高雪皱了皱眉头。
为了在谈判中掌握主动权,团队又对国内外“行情”进行了细致摸底。国内市场冠脉支架的平均价格为1.3万元,最便宜的也要7500元以上,此前江苏冠脉支架试点集采的最低谈判价格达到2850元。而在国外,2020年3月,印度政府规定药物洗脱支架天花板价调整为756元,德国一些冠脉支架价格在100欧元左右。
高雪直言,自己像是一个谈判官,用着《孙子兵法》里的招数,随机应变,见招拆招,在一对一企业面谈中字斟句酌,一遍遍触摸企业可能报价的底线,试图突破他们的价格防线。
在前期的企业座谈中,不少企业还在互相询问着对方心理价以及支架产品的最新发展,但到了后期,企业都不愿意再亮出自己的任何底牌,见面只是寒暄。
10月份,联采办发布了《国家组织冠脉支架集中带量采购文件》,明确了申报语言、计量单位和医用耗材名称、医用耗材规格型号表示、申报报价填写等内容。仅这一份材料,团队成员就改了30余次,甚至还模拟“角色扮演”,站在企业和医疗机构立场上寻找文件漏洞。
“请教了多少专家、律师,开了多少次企业面谈会,预演了多少次,真的已经记不得了。”高雪说。
千亿降费大单的期待
“集中带量采购,就是要通过市场竞价机制,给高值医用耗材‘挤挤水分’。冠脉支架不是终点,而是起点!”高雪笑着说,“接下来还有1350亿高值医用耗材等着我们去推动、去解决,未来还会有惊喜!”
高值医用耗材,指的是直接作用于人体、对安全性有严格要求、临床使用量大、价格相对较高、群众费用负担重的医用耗材,例如髋关节假体、耳内假体、颅骨矫形器械等,全国市场规模达1500亿元。它们对于许多患者的生命健康至关重要,但高昂的价格让不少人望而却步,例如髋关节假体的价格基本都在万元以上。
此次国家组织冠脉支架集中带量采购,为治理高值医用耗材价格虚高、流通乱象打响了“第一枪”,这一枪不仅打得响,而且打得准。
“全国老百姓都关注这事儿,说明我们真正从老百姓的利益出发,方向走对了。”高雪说,“8岁的闺女看到我出现在电视上后,给我买了根冰棍吃,她也知道爸爸干了件大事儿。”
冠脉支架降价的消息上了“热搜”,高雪和团队成员美滋滋地看着网民对此的评价,但其中也有网友有疑问:一分价钱一分货,为什么支架能有这么多水分,与降价一起降的会不会还有质量?
高雪解释说,高值医用耗材里的价格水分大,从厂家、中间流通商、医药代表等,每个流通环节上都存在水分。
国家医疗保障局医药价格和招标采购司司长钟东波说,对于这样的降价幅度不必太过惊讶,更不用担心企业报价是否已经低于成本,因为经过前期一系列的成本测算、财务报表分析等,这个报价其实是在合理范围内的。
钟东波介绍说:“通过带量采购,我们明确了采购数量,把中间销售费用全部节省,相当于直接还给社会、还给老百姓。这创造了公平的竞争环境,也给产业健康和高质量发展奠定了制度环境和基础。”
冠脉支架的价格降下来了,最受益的还是老百姓。北京安贞医院心内一科主任宋现涛说:“我国冠心病的发病人群非常高,且逐年增长,这次价格大幅下降后,让很多原来看不起病、做不起手术的患者,也有更多机会能够得到及时有效的救治。”
“老百姓所关切的,就是我们要努力的。”高雪和同事们脚步并没有停下,一个又一个造福患者的项目正在稳步推进,“无论是冠脉支架还是后续其他高值医用耗材的谈判,都是造福患者的事,我们要一块一块地砍!”高雪说。
本报记者:宋瑞、张宇琪、栗雅婷、张建新
(文图:赵筱尘 巫邓炎)