蟲洞理論閱讀訓(xùn)練題及答案
蟲洞理論
上世紀(jì)30年代，愛因斯坦等科學(xué)家在研究引力場方程時，假設(shè)宇宙中可能存在連接兩個不同時空的狹窄隧道，這個隧道就是后來物理學(xué)家所說的蟲洞。愛因斯坦認(rèn)為通過這個隧道即蟲洞可以做瞬時的空間轉(zhuǎn)移，如果蟲洞的出口恰好停在過去，就可以通過它逆著時間旅行。當(dāng)然，進(jìn)行這種時間旅行時你只能旁觀，因為時間是線性的，事件就是一個個已經(jīng)穿好的珠子，你無法改變珠子也無法調(diào)動其順序。但截至2013年，還尚未有實驗證實蟲洞真正存在。
早在19世紀(jì)10年代，已有科學(xué)家對蟲洞作過研究。一些物理學(xué)家認(rèn)為，理論上，也許蟲洞可以使用，但蟲洞的引力過大，會毀滅所有進(jìn)入的東西；同時，即使宇宙中充斥著數(shù)以百萬計的蟲洞，但也很少會有直徑超過10萬公里的，而這個寬度正是太空飛船安全航行的最低要求。因此蟲洞不太可能用于宇宙航行。
隨著科技的發(fā)展，新的研究發(fā)現(xiàn)，蟲洞的超強力場可以通過“負(fù)質(zhì)量”來中和，起到穩(wěn)定蟲洞能量場的作用?？茖W(xué)家認(rèn)為，相對于產(chǎn)生能量的“正物質(zhì)”，“反物質(zhì)”擁有“負(fù)質(zhì)量”，可吸去周圍所有能量。目前世界上的許多實驗室已經(jīng)成功地證明了“負(fù)質(zhì)量”能存在于現(xiàn)實世界，并且通過航天器在太空中捕捉到了微量的“負(fù)質(zhì)量”。“負(fù)質(zhì)量”的發(fā)現(xiàn)為利用蟲洞創(chuàng)造了新的契機(jī)，只要用“反物質(zhì)”去擴(kuò)大原本細(xì)小的蟲洞，并強化“蟲洞”的結(jié)構(gòu)，使其穩(wěn)定，就可以讓太空飛船穿過。
與此同時，許多科學(xué)家也在致力于構(gòu)造人工蟲洞的研究?？茖W(xué)家桑恩等人從理論上提出了構(gòu)造蟲洞的概念。他們相信，先進(jìn)文明所創(chuàng)造的人工蟲洞，可以用奇異物質(zhì)的“支柱”來保持蟲洞的暢通。奇異物質(zhì)具有超過它能量密度的'極大的負(fù)壓，其引力具有排斥性，從而使得它周圍的空間被扭曲得十分奇怪，這正好改變了空間扭曲的“符號”。桑恩的蟲洞，可稱為奇異物質(zhì)蟲洞。
科學(xué)家麥可思提出了“磁蟲洞”理論。他說，極強烈的磁場能彎曲時空而形成蟲洞。根據(jù)相對論，任何含有能量的東西(包括磁場)，皆能彎曲空間。遠(yuǎn)在上世紀(jì)20年代，科學(xué)家萊特，就在愛氏方程中找到了磁引力。萊特的理論表明，在一個由螺線管產(chǎn)生的磁場中，螺線管內(nèi)形成了一個引力場，但要獲得這種人工引力場，需要十分巨大的磁場。麥可思說，在實驗室內(nèi)，用2.1T(特斯拉)的磁場即可構(gòu)造出一個“磁蟲洞”，但洞的半徑極大，約為110光年，若要將此“蟲洞”的半徑壓縮到實驗室的尺度，則所施加的磁場需大到10億T，這顯然超出目前人類的科技能力(最大人工磁場約10T)。但麥可思認(rèn)為，在天空中必定能找到這種“磁蟲洞”，因為中子星表面的磁場達(dá)10億T，在那里，“磁蟲洞”將自發(fā)地產(chǎn)生。
不論“奇異物質(zhì)蟲洞”或“磁蟲洞”，只要它們存在于天空之中，就能從地球上測得它們的特征性信號，我們將看到一個兩邊特別明亮中間較暗的R光學(xué)像。
1. 下列對“蟲洞理論”的解釋，不準(zhǔn)確的一項是
A. 蟲洞是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道，理論上，利用它我們可以做瞬時的空間轉(zhuǎn)移，回到過去或穿越未來。
B. 雖然蟲洞的能量場可以毀滅所有進(jìn)入蟲洞的東西，但利用“反物質(zhì)”來中和以后，太空飛船就有從蟲洞中穿過的可能。
C. “蟲洞的引力”和“蟲洞的超強力場”，擁有負(fù)質(zhì)量的“反物質(zhì)”和具有極大負(fù)壓的“奇異物質(zhì)”是含義各自相同的兩組概念。
D. 盡管以目前人類的科技能力還不能建造一個適合實驗室尺度的“磁蟲洞”，但麥可思卻相信太空中或許存在著這種“磁蟲洞”。
2. 下列理解和分析，符合原文意思的一項是
A. 桑恩和麥可思建造的蟲洞，分別利用了奇異物質(zhì)的負(fù)壓和人工磁場的引力來穩(wěn)定蟲洞的能量場，其中的科學(xué)原理是相似的。
B. “反物質(zhì)”是相對于“正物質(zhì)”而言的，它擁有“負(fù)質(zhì)量”，可以在蟲洞中吸收能量，并使自身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，從而擴(kuò)大蟲洞。
C. 麥可思首先提出，任何含有能量的東西皆能夠彎曲空間，極強烈的磁場也能彎曲時空而形成蟲洞，他據(jù)此提出了磁蟲洞理論。
D．只要桑恩的奇異物質(zhì)蟲洞和麥可思的磁蟲洞存在于天空中，我們就能從地球上看到它們兩邊特別明亮中間較暗的R光學(xué)像。
3.根據(jù)文意，下列推斷不正確的一項是
A. 時間是線性的，事件則像一個個被穿好的珠子，無法改變珠子也無法調(diào)整順序，故即使能由蟲洞回到過去，也不可能“重新來過”。
B. 既然“負(fù)質(zhì)量”已經(jīng)被世界上的許多實驗室成功地證明了能夠存在于現(xiàn)實世界，那么，利用“反物質(zhì)”來建造蟲洞就不是不可能了。
C. 目前尚沒有實驗證據(jù)表明蟲洞的真實存在，所以，現(xiàn)階段科學(xué)家對蟲洞的所有研究都只是一種海市蜃樓般的猜測，前景不容樂觀。
D. 蛀蟲在蘋果表面的兩個點之間蛀出了一個“蟲洞”，如果在這兩個點之間走直線，從三維的物理空間來看，這條直線就類似于蟲洞。
答案
1. D（“或許”錯，原文為“在天空中必定能找到這種磁蟲洞”，或然與必然混淆。）
2. D（A. “桑恩和麥可思建造的蟲洞”錯，只有理論而未實際建造，理解偏差，混淆概念；B. “并使自身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定”錯，原文中“穩(wěn)定”指的是蟲洞，偷換概念；C. “麥可思首先提出，任何含有能量的東西皆能彎曲空間”錯，張冠李戴）
3. C（“所有研究都只是一種海市蜃樓般的猜測”錯，理論探究不等于“海市蜃樓般的猜測”）
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