《宇宙的未来》练习题

《宇宙的未来》练习题1．说说下面语句的表现手法及深刻含意：（1）近代的末日预言者为了避免尴尬，不为世界的末日设定日期。

这些日期使股票市场下泻。

虽然它使我百思不解，为何世界的终结会使人愿意用股票来换钱，假定你在世界末日什么也带不走的话。

（2）据说，1844年是第二次回归的开始，但是首先要数出获救者名单。

只有数完了名单，审判日才降临到那些不列在名单上的人。

幸运的是，数人名看来要花很长的时间。

（3）这就是从微波炉得到的同类的辐射，但是要更微弱得多，它只能把食物加热到绝对温度的2.7度，所以不能用来温热你的外卖比萨。

（4）然而，从哥白尼时代开始，我们就被降级为绕着一颗非常平凡的恒星公转的一颗行星，而该恒星又是绕着我们看得见的不过是一千亿个星系中的一个典型星系的外边缘公转。

我们现在是如此之谦和，我们不能声称任何在宇宙中的特殊地位。

（5）然而，我比其他的末日预言者更占便宜。

即便宇宙将要坍缩，我可以满怀信心地预言，它至少在一百亿年内不会停止膨胀。

我预料那时自己不会留在世上被证明是错的。

（6）如果暴涨理论是正确的，则宇宙实际上是处在刀锋上。

所以我正是继承那些巫师或预言者的良好传统，两方下赌注，以保万无一失。

（7）这有一点像是再投胎。

如果有人声称一个新生的婴儿是和某一死者等同，如果该婴儿没从他的以前的生命遗传到任何特征或记忆，这种声称有什么意义呢?人们可以同样地讲，它是完全不同的生命。

答：2．根据上下文，解释加点词语的含义：（1）但是在某些情形下，我们认为可以做可靠的预言。

宇宙在非常大的尺度下的未来，便是其中一个例子。

（2）我们在过去的三百年间发现了制约在所有正常情形下物体的科学定律(从下文看，这是指牛顿万有引力定律)。

我们仍然不知道制约在极端条件（当是指“大挤压”，宇宙坍缩成一种高密度状态）下物体的精确的定律。

（3）我们可以从观测来估计宇宙的平均密度。

如果我们计算能看得见的恒星并把它们的质量相加，我们得到的，不到临界值的百分之一左右。

即使我们加上在宇宙中观测到的气体云的质量，它仍然只把总数加到临界值的百分之一。

（4）因此可以假定，星系或星系团中的大部分物体最后在黑洞里终结。

然而，我在若干年以前发现，黑洞并不像被描绘的那样黑。

答：3．请你按照我们汉语的习惯，对下面句子中划线的部分进行改写，要求与原意完全相符，并且能与前后文衔接。

（1）我曾经起过一个念头，要写一本题为《昨天之明天：未来历史》的书。

它会是一部对未来预言的历史，几乎所有这些预言都是大错特错的。

（2）其思想是，可能存在许多具有不同密度的不同宇宙。

只有那些非常接近临界密度的能存活得足够久并包含足够形成恒星和行星的物质。

（3）然而，宇宙的暴涨更迅猛更极端得多：在一个微小的暴涨中尺度的至少一千亿亿亿倍的增加，会使宇宙这么接近于准确的临界密度，以至于现在仍然非常接近于临界密度。

（4）我们观察到的从外空间来的微波辐射背景给出这种膨胀是平滑而非混沌的证据。

（5）但是若在事件之间不存在因果的连接，就没有合理的方法说一个事件发生于另一个事件之后。

也许人们可以说，我们的宇宙在大挤压处终结，而任何发生在“之后”的事件都是另一个相分离的宇宙的部分。

答：4．揣摩下列语句的含义，回答后面括弧内的问题：（1）科学不能预言人类社会的未来或者甚至它有没有未来。

其危险在于，我们毁坏或消灭环境的能力的增长比利用这种能力的智慧的增长快得大多了。

（2）为什么我们应该认为，也许存在足够的暗物质，使宇宙最终坍缩呢？为什么我们不能只相信我们已有确定证据的物质呢？（3）宇宙的其他地方对于地球上发生的任何事物根本不在乎。

（4）我正在预言世界的结局，但这还不是。

这个预言还不至于使股票市场过于沮丧。

前面还有一两个更紧迫的问题。

无论如何，假定在太阳爆炸的时刻，我们还没有把自己毁灭的话，我们应该已经掌握了恒星际旅行的技术。

答：5．根据作者的论述，我们目前所能看到的宇宙物质最多只有临界密度的百分这一，似乎不足以使宇宙坍缩，但是作者又指出，宇宙中也许还存在有足够的暗物质可以使宇宙坍缩。

作者作如是说法的证据是什么？答：6．“这表明方程可能是不稳定的：在某一时刻对系统作非常微小的改变，系统的未来行为很快会变得完全不同”，或者说“初始态的非常小的改变会导致非常不同的结果”，这是作者在文中反复说明的一个观点，并且运用这个观点来证明预言宇宙的未来非常困难。

这个观点其实具有普遍性的意义，你能否运用它来说明其他方面的道理？答：7．根据课文内容回答下面问题：（1）作者说，预言将来当然是非常困难的, 科学家仍然认为他们能预言未来。

请说说作者为什么有这种矛盾的心情？（2）对于微波背景辐射，作者为什么一会说完全相同，一会又说只是几乎完全相同？（3）暴涨理论和人择原理有何异同？两者是什么关系？（4）作者列出了哪些古代和近代的预言家，科学家的预言和他们有什么不同？答：8．这篇课文充分表现了一个伟大科学家的创新精神，你从哪些方面受到了启发？解析与答案1．解析：这篇文章语言幽默风趣，在说明科学道理的同时，创造出一种轻松愉快的气氛，体现了演讲词的特点，而且还有许多的语句在幽默风趣，自我调侃中表达了丰富的哲理，对这些句子不要一笑了之，要仔细琢磨体会。

答案：（1）一方面有人预言世界末日即将来临，人类面临灭顶之灾，让世界充满恐怖，一方面又有人利用这个预言拼命赚钱，以此揭露了这个预言的荒唐。

这句话用对比的方法，让人在笑声中悟到人类自身的某些缺陷和某些思维误区。

（2）“幸运的是，数人名看来要花很长的时间。

”这句话幽默中含着揶揄和讽刺，揭露了宗教预言家所玩弄的骗人伎俩。

（3）绝对温度的2.7度，相当摄氏的零下270多度，只能把食物冻结成厚冰，根本不能把食物加热，作者故意错谬，造成一种幽默的效果。

（4）“我们现在是如此之谦和，我们不能声称任何在宇宙中的特殊地位。

”作者用自我调侃的语气，与地心说形成强烈的对比，说明人类对宇宙认识的进步。

（5）世界末日预言家预言了世界的末日，作者也预言了世界的末日，但是两者性质完全不同。

作者用夸张和对比的手法，揭示了它们的本质区别。

（6）用比喻的手法，说明宇宙现在是处在膨胀或收缩的分界，处境危险。

但究竟是哪种命运无法断定，所以只好如同巫师“两方下赌注”，表示了科学的无奈。

（7）用这个比喻形象地说明不能用因果原理来解释所有的现象，一个事件发生在另一个事件“之后”，并不意味着它们之间一定有内在的因果联系。

因此不能说，宇宙在大挤压处终结，是“之后”的另一个相分离的宇宙的部分。

2．解析：这是一篇科学论文，涉及许多科学术语，对于正确理解课文内关涉甚大，要结合上下文正解理解这些词语的涵义，这对于提高我们阅读理解能力很有好处。

答案：（1）某些情形，根据课文第12、13段对微波背景辐射的论述理解，指的是简单的非混沌的系统。

非常大的尺度，作者在第（11）段中说明宇宙在恒星、星系和星系团的这个“尺度”下的运动是混沌的、不稳定的。

据此，“非常大的尺度”，从空间来讲，当时指“恒星、星系和星系团”之外的广大宇宙空间；第（25）段又说“宇宙最终可能会坍缩，但是这个时间不会比迄今已经膨胀过的一百五十亿年左右长太多”，因此从时间来讲，“非常大的尺度”当在150亿年左右。

（2）根据课文第7段及下面文字的论述，课文所指的“制约在所有正常情形下物体的科学定律”当是指牛顿万有引力定律。

极端条件，当是指“大挤压”，宇宙坍缩成一种高密度状态。

（3）根据课文在结尾的说明，临界值，指的是宇宙的平均密度所达到的把坍缩和无限膨胀区分开来的那个密度值。

这个值是多少呢？课文未作具体说明，科学家理论计算得出的临界密度为5×10－30克/厘米3 。

（4）这里的“黑”就是终结、死亡的意思。

科学家原来根据引力学原理描述星体演化到黑洞就是最后的终结，但霍金根据量子力学中的不确定性原理发现，黑洞的物质也在不断减少，直至被完全蒸发。

3．解析：这是一篇翻译文字，长句和结构复杂的句子较多，欧化现象比较明显，许多句子的写法与汉语有较大区别。

对这种句子按照汉语的习惯改写，是一种帮助理解的好方法。

答案：（1）它会是一部这样的历史：记载人类对未来所作的预言，而所有这些历史上曾经有过的预言都是大错特错的。

（2）只有那些非常接近临界密度的宇宙才能存活得足够久并包含足够形成恒星和行星的物质。

（注意加点的三个字是添加的）（3）一个微小的奇点经过暴涨，尺度至少增加了一千亿亿亿倍之后。

（4）从外空间来的微波辐射背景证实了这种膨胀是平滑而非混沌的。

或者“从外空间来的微波辐射背景为这种膨胀是平滑而非混沌的结论提供了证据”。

（4）一个事件为什么会发生在另一个事件之后呢，合理的解释是它们之间存在某种内在的因果联系。

此后又会演化成另一个新的宇宙。

4．解析；课文中有许多精警的语句，看似平淡，而含义非常深刻，要细心体会。

答案：（1）这是作者利作混沌学原理启示人类要珍爱地球，破坏容易建设难。

“初始态的非常小的改变会导致非常不同的结果”，任何破坏大自然的行为都可能产生难以想象的严重后果。

（2）这是作者用设问句的形式来肯定一个观点。

按照汉语的习惯，这个句子最好写成：我们不能只相信我们已有确定证据的物质，宇宙中也许存在足够的暗物质使宇宙最终坍缩，为什么应当作这样的认定呢？（3）宇宙非常博大，地球只是其中一个微不足道的小点，所以，地球上发生的任何事情对于宇宙都不会产生什么影响。

（4）作者预言太阳和地球会毁灭，但是人类不会灭亡，因为作者深信人类在此之前一定掌握了恒星际的旅行技术。

5．解析：此题旨在理解论点和论据的关系，以体会作者论证时严密逻辑。

答案：作者所说的我们能够看到的物质，指的是用肉眼和仪器观察所能看到的物质，包括恒星气体云，也就是常说的所谓明物质。

作者所说的暗物质，一是指的已经确证了的存在于星系和星系团中的暗物质，证据有两个。

“一个来自于螺旋星系”，“另一个证据来自于星系团”。

作者运用星体动力学的原理确证了这些暗物质的存在。

这些暗物质加上明物质的质量也只有临界密度的十分之一。

如果宇宙的平均密度就是这个数字，那末宇宙将会无限地继续膨胀。

二是指的未能确证的存在于星系和星系团之外的广大空间中暗物质。

这里可能有足够的暗物质使宇宙的平均密度达到了临界值。

作者列举了两种假说作为理由。

一是“人择原理”：只有那些接近临界密度的宇宙，才有我们这些“智慧生物”。

二是“暴涨理论”：宇宙在起始初通过暴涨使密度达到我们临界状态，现在一直是这种临界状态。

6．解析：这是一道迁移题，作者在文中所说的是混沌系统的一个基本特点。

在科学上，如果一个系统的演变过程对初态非常敏感，人们就称它为混沌系统。

研究混沌运动的一门新学科，叫作混沌学。

混沌学发现，出现混沌运动这种奇特现象，是由系统内部的非线性因素引起的。

1972年12月29日，美国麻省理工学院教授、混沌学开创人之一E.N.洛伦兹在美国科学发展学会第139次会议上发表了题为《蝴蝶效应》的论文，提出一个貌似荒谬的论断：在巴西一只蝴蝶翅膀的拍打能在美国得克萨斯州产生一个龙卷风，并由此提出了天气的不可准确预报性。