利用量子纠缠向真空借能量空气污染导致脱

1.利用量子纠缠，向真空借能量

2.《科学》发布发展中国家动物抗生素耐药性图

3.最新研究称，空气污染导致脱发

4.暗物质与晶格中的神秘电导

5.纳米粒子对环境的影响超乎想象

6.X射线技术破解芯片内部结构

编辑

杨文瑾、董唯元、韩若冰、陈航

利用量子纠缠，向真空借能量

如果一个封闭空间中所有粒子都被移走，我们是否还能从这个空旷的空间中提取能量呢？对于这个问题，量子理论很早以前就给出了反直觉的答案：可以！我们可以像信用透支一样，向真空这个“能量银行”暂借能量，只要及时归还即可。

从狄拉克预言反物质，到卡西米尔效应证实真空能量，还有霍金推论黑洞热辐射，甚至科幻作家衷爱的反重力飞行……其背后基础原理都是负能量状态的存在。

近些年来，借助于“纠缠熵”和“全息理论”的成果，“量子空能条件”（QNEC,QuantumNullEnergyCondition）已逐渐发展为量子场论的热门领域之一。

，就是该领域颇为重要的一个量化关系，其中

是能量-动量张量的数学期望，S是纠缠熵。关于向真空借贷能量的具体量化条件——信用额度限制、借贷期限、利息支付等等——都由这个量化关系所制约。

然而，以往量子空能条件的结论都是建立在狭义相对论的时空背景下，即时空几何满足洛伦兹变换下的不变性。这使很多非此类几何背景的量子场论，无法从量子空能条件成果中受益。事实上现有的各种弦理论中，存在相当多非协变（不具备洛伦兹变换不变性）的理论分支。

来自奥地利维也纳科技大学理论物理学院的DanielGrumiller教授和两位合作者PulastyaParekh，MaxRiegler发表了他们的最新探索。成功的规避了协变性这个限制条件，从而将量子空能条件扩展到更为一般的量子能量条件。

Grumiller教授的论文刻意放弃洛伦兹不变性条件，仅从全息理论出发，通过巧妙而清晰的构建，便推论出与

结构完全相同的量化关系。从而揭示出负能量与量子纠缠之间更为深刻的内在联系。

虽然Grumiller教授提出的仅为2维场中的构建，但却为更一般的讨论此类问题的情形打开了一扇新的大门。相信随着理论物理学家们的不断探索，不久的将来，我们就可以在真实世界中向真空借来能量使用，或者制造出足够的负能量实现反重力飞行。

当然无论量子空能条件、量子能量条件或是其他物理理论，都仍然遵循能量守恒定律。即使有了真空这个能量银行，制造永动机的奢望还是无法达成。

[1]LocalQuantumEnergyConditionsinNon-Lorentz-InvariantQuantumFieldTheories.DanielGrumiller,PulastyaParekh,andMaxRiegler,.

《科学》发布发展中国家动物抗生素耐药性图

根据《科学》杂志最近的一篇论文[1]，发展中国家对动物蛋白的需求日益增长，导致牲畜消耗的抗生素数量激增。短短不到20年间，易发生人畜传播的致病细菌对抗生素的耐药率几乎翻了三倍。

研究人员从世界各地收集了近份出版物和未发表的兽医报告，绘制出了中低收入国家动物的抗生素耐药性图。研究重点是大肠杆菌、弯曲杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌，这些病菌均能造成人畜的严重疾病。

科学家绘制的自年以来中低收入国家动物的抗生素耐药性（AMR）图。家畜中的耐药性在中国和印度最为普遍，巴西和肯尼亚等地正在成为新的热点。黑色区域的数据不足

数据来源[1]

研究显示，从年到年间，发展中国家对食用鸡使用的抗生素中，耐药率超过50%的药物比例已经从15%涨到了41%，而猪用抗生素中的相应比例也从13%涨到了34%。而随着饮食结构转向高蛋白，自年以来非洲和亚洲的肉类产量增长了60％以上，南美则增长了40％。世界上一半以上的鸡和猪都产自亚洲。

论文作者，普林斯顿大学环境研究所的RamananLaxminarayan说：“我们当然希望更多人拥有高蛋白饮食，但是如果要以抗生素逐渐失效为代价，那么我们需要评估优先级。”

肉类生产中使用的抗生素已占到全球抗生素使用量的73％。抗生素的使用减少牲畜感染并增加牲畜体重，使得大规模饲养和生产大量食用肉类成为可能。而牲畜中抗生素耐药性在发展中国家的急剧上升尤其令人担忧。这些国家的肉类生产和消费持续爆炸性增长，而抗生素的使用仍然缺乏管制。

研究人员建议，发展中国家应该采取行动，限制在畜牧业中使用人类抗生素，发达国家应该通过全球性基金资助生物安全的提升，支持发展中国家向可持续农业过渡。否则，在食用动物中不加限制地使用抗生素可能导致传染性细菌在全球扩散，细菌越来越难以治疗，对人类健康造成严重威胁。

[1]Globaltrendsinantimicrobialresistanceinanimalsinlow-andmiddle-in