蟲洞理論閲讀訓練題及答案

蟲洞理論

上世紀30年代，愛因斯坦等科學家在研究引力場方程時，假設宇宙中可能存在連接兩個不同時空的狹窄隧道，這個隧道就是後來物理學家所説的蟲洞。愛因斯坦認為通過這個隧道即蟲洞可以做瞬時的空間轉移，如果蟲洞的出口恰好停在過去，就可以通過它逆着時間旅行。當然，進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穿好的珠子，你無法改變珠子也無法調動其順序。但截至2013年，還尚未有實驗證實蟲洞真正存在。

早在19世紀10年代，已有科學家對蟲洞作過研究。一些物理學家認為，理論上，也許蟲洞可以使用，但蟲洞的引力過大，會毀滅所有進入的東西；同時，即使宇宙中充斥着數以百萬計的蟲洞，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於宇宙航行。

隨着科技的發展，新的研究發現，蟲洞的超強力場可以通過“負質量”來中和，起到穩定蟲洞能量場的作用。科學家認為，相對於產生能量的“正物質”，“反物質”擁有“負質量”，可吸去周圍所有能量。目前世界上的許多實驗室已經成功地證明了“負質量”能存在於現實世界，並且通過航天器在太空中捕捉到了微量的“負質量”。“負質量”的發現為利用蟲洞創造了新的契機，只要用“反物質”去擴大原本細小的蟲洞，並強化“蟲洞”的結構，使其穩定，就可以讓太空飛船穿過。

與此同時，許多科學家也在致力於構造人工蟲洞的研究。科學家桑恩等人從理論上提出了構造蟲洞的概念。他們相信，先進文明所創造的人工蟲洞，可以用奇異物質的“支柱”來保持蟲洞的暢通。奇異物質具有超過它能量密度的極大的負壓，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，可稱為奇異物質蟲洞。

科學家麥可思提出了“磁蟲洞”理論。他説，極強烈的磁場能彎曲時空而形成蟲洞。根據相對論，任何含有能量的東西(包括磁場)，皆能彎曲空間。遠在上世紀20年代，科學家萊特，就在愛氏方程中找到了磁引力。萊特的理論表明，在一個由螺線管產生的磁場中，螺線管內形成了一個引力場，但要獲得這種人工引力場，需要十分巨大的磁場。麥可思説，在實驗室內，用2.1T(特斯拉)的磁場即可構造出一個“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10億T，在那裏，“磁蟲洞”將自發地產生。

不論“奇異物質蟲洞”或“磁蟲洞”，只要它們存在於天空之中，就能從地球上測得它們的特徵性信號，我們將看到一個兩邊特別明亮中間較暗的R光學像。

1. 下列對“蟲洞理論”的解釋，不準確的一項是

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入蟲洞的東西，但利用“反物質”來中和以後，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”，擁有負質量的“反物質”和具有極大負壓的“奇異物質”是含義各自相同的兩組概念。

D. 儘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着這種“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的負壓和人工磁場的引力來穩定蟲洞的能量場，其中的科學原理是相似的。

B. “反物質”是相對於“正物質”而言的，它擁有“負質量”，可以在蟲洞中吸收能量，並使自身的'結構穩定，從而擴大蟲洞。

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，他據此提出了磁蟲洞理論。

D．只要桑恩的奇異物質蟲洞和麥可思的磁蟲洞存在於天空中，我們就能從地球上看到它們兩邊特別明亮中間較暗的R光學像。

3.根據文意，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“負質量”已經被世界上的許多實驗室成功地證明了能夠存在於現實世界，那麼，利用“反物質”來建造蟲洞就不是不可能了。

C. 目前尚沒有實驗證據表明蟲洞的真實存在，所以，現階段科學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，這條直線就類似於蟲洞。

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. “並使自身的結構穩定”錯，原文中“穩定”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，理論探究不等於“海市蜃樓般的猜測”）