虫洞理论阅读训练题及答案

2020-06-23其他类

虫洞理论阅读训练题及答案

  虫洞理论

  上世纪30年代,爱因斯坦等科学家在研究引力场方程时,假设宇宙中可能存在连接两个不同时空的狭窄隧道,这个隧道就是后来物理学家所说的虫洞。爱因斯坦认为通过这个隧道即虫洞可以做瞬时的空间转移,如果虫洞的出口恰好停在过去,就可以通过它逆着时间旅行。当然,进行这种时间旅行时你只能旁观,因为时间是线性的,事件就是一个个已经穿好的珠子,你无法改变珠子也无法调动其顺序。但截至2013年,还尚未有实验证实虫洞真正存在。

  早在19世纪10年代,已有科学家对虫洞作过研究。一些物理学家认为,理论上,也许虫洞可以使用,但虫洞的引力过大,会毁灭所有进入的东西;同时,即使宇宙中充斥着数以百万计的虫洞,但也很少会有直径超过10万公里的,而这个宽度正是太空飞船安全航行的最低要求。因此虫洞不太可能用于宇宙航行。

  随着科技的发展,新的研究发现,虫洞的超强力场可以通过“负质量”来中和,起到稳定虫洞能量场的作用。科学家认为,相对于产生能量的“正物质”,“反物质”拥有“负质量”,可吸去周围所有能量。目前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界,并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”。“负质量”的发现为利用虫洞创造了新的契机,只要用“反物质”去扩大原本细小的虫洞,并强化“虫洞”的结构,使其稳定,就可以让太空飞船穿过。

  与此同时,许多科学家也在致力于构造人工虫洞的研究。科学家桑恩等人从理论上提出了构造虫洞的概念。他们相信,先进文明所创造的人工虫洞,可以用奇异物质的“支柱”来保持虫洞的畅通。奇异物质具有超过它能量密度的'极大的负压,其引力具有排斥性,从而使得它周围的空间被扭曲得十分奇怪,这正好改变了空间扭曲的“符号”。桑恩的虫洞,可称为奇异物质虫洞。

  科学家麦可思提出了“磁虫洞”理论。他说,极强烈的磁场能弯曲时空而形成虫洞。根据相对论,任何含有能量的东西(包括磁场),皆能弯曲空间。远在上世纪20年代,科学家莱特,就在爱氏方程中找到了磁引力。莱特的理论表明,在一个由螺线管产生的磁场中,螺线管内形成了一个引力场,但要获得这种人工引力场,需要十分巨大的磁场。麦可思说,在实验室内,用2.1T(特斯拉)的磁场即可构造出一个“磁虫洞”,但洞的半径极大,约为110光年,若要将此“虫洞”的半径压缩到实验室的尺度,则所施加的磁场需大到10亿T,这显然超出目前人类的科技能力(最大人工磁场约10T)。但麦可思认为,在天空中必定能找到这种“磁虫洞”,因为中子星表面的磁场达10亿T,在那里,“磁虫洞”将自发地产生。

  不论“奇异物质虫洞”或“磁虫洞”,只要它们存在于天空之中,就能从地球上测得它们的特征性信号,我们将看到一个两边特别明亮中间较暗的R光学像。

  1. 下列对“虫洞理论”的解释,不准确的一项是

  A. 虫洞是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道,理论上,利用它我们可以做瞬时的空间转移,回到过去或穿越未来。

  B. 虽然虫洞的能量场可以毁灭所有进入虫洞的东西,但利用“反物质”来中和以后,太空飞船就有从虫洞中穿过的可能。

  C. “虫洞的引力”和“虫洞的超强力场”,拥有负质量的“反物质”和具有极大负压的“奇异物质”是含义各自相同的两组概念。

  D. 尽管以目前人类的科技能力还不能建造一个适合实验室尺度的“磁虫洞”,但麦可思却相信太空中或许存在着这种“磁虫洞”。

  2. 下列理解和分析,符合原文意思的一项是

  A. 桑恩和麦可思建造的虫洞,分别利用了奇异物质的负压和人工磁场的引力来稳定虫洞的能量场,其中的科学原理是相似的。

  B. “反物质”是相对于“正物质”而言的,它拥有“负质量”,可以在虫洞中吸收能量,并使自身的结构稳定,从而扩大虫洞。

  C. 麦可思首先提出,任何含有能量的东西皆能够弯曲空间,极强烈的磁场也能弯曲时空而形成虫洞,他据此提出了磁虫洞理论。

  D.只要桑恩的奇异物质虫洞和麦可思的磁虫洞存在于天空中,我们就能从地球上看到它们两边特别明亮中间较暗的R光学像。

  3.根据文意,下列推断不正确的一项是

  A. 时间是线性的,事件则像一个个被穿好的珠子,无法改变珠子也无法调整顺序,故即使能由虫洞回到过去,也不可能“重新来过”。

  B. 既然“负质量”已经被世界上的许多实验室成功地证明了能够存在于现实世界,那么,利用“反物质”来建造虫洞就不是不可能了。

  C. 目前尚没有实验证据表明虫洞的真实存在,所以,现阶段科学家对虫洞的所有研究都只是一种海市蜃楼般的猜测,前景不容乐观。

  D. 蛀虫在苹果表面的两个点之间蛀出了一个“虫洞”,如果在这两个点之间走直线,从三维的物理空间来看,这条直线就类似于虫洞。

  答案

  1. D(“或许”错,原文为“在天空中必定能找到这种磁虫洞”,或然与必然混淆。)

  2. D(A. “桑恩和麦可思建造的虫洞”错,只有理论而未实际建造,理解偏差,混淆概念;B. “并使自身的结构稳定”错,原文中“稳定”指的是虫洞,偷换概念;C. “麦可思首先提出,任何含有能量的东西皆能弯曲空间”错,张冠李戴)

  3. C(“所有研究都只是一种海市蜃楼般的猜测”错,理论探究不等于“海市蜃楼般的猜测”)

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