虫洞理论阅读答案
从爱因斯坦到霍金的宇宙
霍金辐射（1974年）
霍金作报告时候，用弯曲时空量子场论证明：“黑洞有热辐射， 黑洞的温度是真温度！黑洞面积确实是黑洞的熵！”
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电影中的物理科学
许萍
• 诺兰的《星际穿越》是基于美国理论物理学家基普·索恩的理 论成果，而他的理论成果基本都在他的著作《黑洞与时间弯曲》 一书中，本文的科学知识基本都是我在这本著作中看到总结的。
• 基普·S·索恩(Kip Stephen Thorne ，1940年6月1日-至今 )
• 美国理论物理学家 • 主要贡献在于引力物理和天体物
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大质量的恒星会塌陷为黑洞，则是印裔物理学家钱德拉 塞卡的功劳——钱德拉塞卡极限（白矮星的质量上限）。
1.什么是黑洞?
黑洞是空间中有着强大引力的超高密度的天体， 假如太阳质量不变，大小却变成乒乓球那样， 这就是太阳坍缩成了黑洞。
电影中展示的“黑洞”形象
一道光轮环绕着里面的 球形大漩涡，看起来似 乎既从上面弯过去，也 从下面弯过去了。
这个条件在物理上可以由空间上有限 无边的宇宙来满足。
这个条件在物理上可以由局 部膨胀或收缩的宇宙来满足。
一个时空若满足以下条件， 就必 定是存在奇点:
① 强能量条件成立。 ② 一般性条件成立。 ③ 满足时序条件。 ④ 以下三个条件之一成立:
a. 存在封闭陷获面。 b. 存在紧致无边非时序点集。 c. 存在一个点，通过该点的 所有未来(或过去)方向的类光测 地线束的膨胀标量θ最终将变为 负值。
在量子物理中，有一种卡西米尔效 应，允许负能量的存在。假如你使 两块金属板间保持纯粹的真空，并 将它们互相靠近，其间的真空就会 被“压缩”，量子波动的模式也会 减少。最终结果显示，两块板之间 的真空能量会低于其周围的能量。 假如周围的能量为零，那么两板之 间的量子真空能量就会变成负的。
宇宙探索与发现标准答案
写在前面的话：●本文档选择题默认A对B错。
●建议使用查找功能●实际网页测试中选项顺序可能会变，要注意●第一章和第二章由于没能及时存，所以内容不全第一章伽利略∙B.哈雷∙C.威廉·赫歇尔正确答案∙D.哈勃3单选(2分)1718年，（）将自己的观测数据同1000多年前托勒玫（Claudius Ptolemaeus，约90-168）时代的天文观测结果相比较，发现有几颗恒星的位置已有了明显变化，首次指出所谓恒星不动的观念是错误的。
得分/总分∙A.哈雷正确答案∙B.哈勃∙C.斯特鲁维∙D.勒维特第二章1单选(2分)类星体、恒星、行星及生命出现的年代大约距大爆炸的起点时刻（）。
得分/总分∙A.1亿年∙B.10亿年正确答案∙C.100亿年∙D.120亿年2单选(2分)根据目前的观测与对哈勃常数的计算，宇宙的年龄大约（）。
得分/总分∙A.137亿年正确答案∙B.150亿年∙C.180亿年∙D.200亿年3单选(2分)（）给出，宇宙物质产生后氢和氦的质量丰度比约为75/25，这一比值一直保持下来。
今天实测的氢、氦丰度和这一理论值完全相符。
得分/总分∙A.宇宙大爆炸理论正确答案∙B.广义相对论∙C.量子论∙D.恒星演化理论4单选(2分)目前所知的“宇宙大爆炸”理论的最强有力的证据是（）。
得分/总分∙A.轻元素的丰度∙B.古老恒星的年龄∙C.宇宙微波背景辐射正确答案∙D.运星系光谱的普遍红移5单选(2分)综合先进的观测技术和仪器所获得的的数据发现，约（）亿年前宇宙开始加速膨胀，其动因是神秘的暗能量。
得分/总分∙A.100∙B.50正确答案∙C.30∙D.106判断(2分)大爆炸理论预言，爆炸初期的辐射在一百几十亿年后依然存在，能量在不断减小，大约相当于等效温度3度的微波背景辐射。
得分/总分∙A.∙B.正确答案7判断(2分)迄今所知，整个宇宙中真实可见的重子物质约占宇宙总体的73%以上，而人类一无所知的暗物质和暗能量却只占了不足27%。
虫洞的制造原理
虫洞的制造原理虫洞依靠的理论原理是广义相对论。
生活中还没有发现任何宏观虫洞[1]，而微观虫洞目前难以观测——除非你支持一些激进的假说、相信量子纠缠就是虫洞。
史瓦西黑洞相关的史瓦西虫洞，爱因斯坦-罗森桥（ER），由史瓦西第一个描述：从外部看，两个黑洞看似彼此分离，但它们内部的时空构造连接在一起。
这不是唯一的虫洞模型，很快就有爱因斯坦方程的另一个解“白洞”参与其中，用虫洞连接黑洞和白洞。
上述的虫洞无法用来穿越。
粒子进入史瓦西虫洞很容易造成其坍塌，将粒子摧毁。
粒子无法从外部进入白洞的事件视界，而进入黑洞事件视界的粒子不可避免地撞上奇点并被摧毁。
霍金认为，在霍金辐射存在的情况下，热平衡的黑洞的时间反演仍然是热平衡的黑洞[2]，那意味着黑洞和白洞是同一种东西。
最近十几年的理论推导不允许黑洞给白洞大量输入物质，这造成白洞严重违反热力学定律。
没有已知的物理学过程能产生这种白洞。
因此，物理学家和科幻作家在寻求更适合穿越的虫洞模型。
有的试图用负能量稳定虫洞、避免坍塌，有的推导非常规形态的奇环，还有人计算出可以存在质量为零的虫洞。
最早的可穿越虫洞模型之一、Ellis虫洞的度规有如下的数学形式：ds2=−dt2+dr2+(r2+n2)[dθ2+sin2θdϕ2]最近几十年的物理理论显示，虫洞和量子纠缠有相似之处。
2013年，普林斯顿高等研究院教授胡安·马尔达西那和斯坦福大学教授萨斯坎德提出了ER=EPR猜想，用两个黑洞处于最大量子纠缠态来解释虫洞[3]。
进而，一部分学者认为我们可以用ER解释常规物质粒子的量子纠缠。
那样的话我们周围到处都有微观虫洞，包括你的脑子里：磷原子自旋可以产生长时间的量子纠缠[4]。
《虫洞理论》阅读题及答案
《虫洞理论》阅读题及答案二、阅读下面的文字，完成问题。
虫洞理论上世纪30时代，爱因斯坦等科学家在讨论引力场方程时，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，假如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，由于时间是线性的，事项就是一个个已经穿好的珠子，你无法转变珠子也无法调动其顺次。
但截至2022年，还尚未有试验证明虫洞真正存在。
早在19世纪50时代，已有科学家对虫洞作过讨论。
一些物理学家认为，理论上或许虫洞可以运用，但虫洞的引力过大，会毁灭全部进入的东西；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。
随着科技的进展，新的讨论发觉，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”，可吸去四周全部能量。
目前世界上的很多试验室已经胜利地证明白“负质量”能存在于现实世界，并且通过航天器在太空中捕获到了微量的“负质量”。
“负质量”的发觉为利用虫洞制造了新的契机，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，很多科学家也在致力于构造人工虫洞的讨论。
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，先进文明所制造的人工虫洞，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，从而使得它四周的空间被扭曲得非常古怪，这正好转变了空间扭曲的“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，极剧烈的磁场能弯曲时空而形成虫洞。
依据相对论，任何含有能量的东西〔包括磁场〕皆能弯曲空间。
果壳中的宇宙读后感(六篇)
果壳中的宇宙读后感《果壳中的宇宙》这一书名出于莎士比亚名剧《哈姆雷特》。
它的隐喻是多重的。
哈姆雷特认为，即使把他关在果壳中，仍然自以为是空间之王。
从广义上看，粒子，生命和基本的处境都和果壳类似，尚不清楚的是它们中有哪些自认为是无限空间之王。
现代量子宇宙学认为，整个宇宙是有一个果壳状的瞬子演化而来，果壳上的量子皱纹包含宇宙中所有结构的密码。
通过对此书的阅读后，使我看到了宇宙的无限空间，及众科学家的伟大发现。
爱因斯坦的两个基本理论：相对论和量子论。
广义相对论把空间和时间从一个事件在其中发生的被动的背景转变变成为宇宙动力学的主动参与者。
这就引发了一个伟大的问题，这个问题在21世纪仍然处于物理学的最前沿。
霍金教授以他独特的热情把我们带入了奇境里，粒子，膜和弦做十一维运动，黑洞蒸发并且和它携带的秘密同归于尽，我们宇宙创生的种子只不过是一个微笑的硕果。
科学的终极目的在于提供了一个简单的理论去描述整个宇宙。
然而，大部分科学家遵循的方法是将这问题分成两部分。
首先，是一些告诉我们宇宙如何随时间变化的定律：（如果我们知道在任一时刻宇宙是什么样子的，则这些定律即能告诉我们以后的任一时刻宇宙是什么样子的。
）第二，关于宇宙初始状态的问题。
有些人认为科学只应过问第一部分，他们认为初初始状态的问题应是形而上学或宗教的范畴。
他们会说，全能的上帝可以随心所欲地启动这个宇宙。
也许是这样。
但是，倘若那样，他也可以使宇宙以完全任意的方式演化。
可是，看起来他选择宇宙以一种非常规则的、按照一定规律的方式演化。
所以，看来可以同样合理地假定，也存在着制约初始状态的定律。
正如古老谚语所说的，充满希望的旅途胜过终点的到达。
我们追求发现，不仅在科学中，而且在所有领域中激起创造性。
希望我们以身边的每一件小事坐起，体验果壳中的宇宙！果壳中的宇宙读后感（二）依照霍金的理论，胚在虚时间的历史将决定它在实时间的发展。
高维泡泡在虚时间中产生一个完全光滑的球形的4维“果壳”的概率是最高的；然而，这又对应于在实时间内以暴胀方式永远膨胀的胚。
浅谈虫洞理论
A brief look on the theory of
Wormhole
基于理论： 基于理论 • 什么是虫洞？ • 虫洞的性质？ • 虫洞与时空旅行？ 基于实际： 基于实际 • 虫洞存在否？
ห้องสมุดไป่ตู้
虫洞的概念（Definition) • 虫洞是广义相对论中出
现的概念，指宇宙中一 种奇特的天体，是宇宙 中可能存在的连接两个 不同时空的狭窄隧道 （即连接宇宙遥远区域 间的时空细管）。虫洞 也可能是连接黑洞（BH） 和白洞（WH）的时空隧 道，所以也叫"灰道"。
虫洞的理解（comprehension）
理解一：空间中的隧道。
虫洞的理解（comprehension）
理解二：BH与WH的联系 。
虫洞的理解（comprehension）
• 理解三：时间隧道 。
虫洞的性质（properties）
• 性质一： 作为宇宙中的高速火车 （相对论中描述 ） • 性质二： 不能作为宇宙中的高速火车 （量子理论） • 其他性质： 无处不在，稍瞬即逝
Thanks Cherish your time for now! attending!
时空旅行（ 时空旅行（Space-Time
travel）
条件(condition)
飞船接近光速 为虫洞提供负能量 稳定（打开）通道 连向过去的通道
时空旅行
虫洞的存在（existence）
• 根本不存在……
？
• 难以观察…… • 易坍塌……
If we succeed,
Contradiction comes about……
虫洞阅读答案
虫洞阅读答案【篇一：2015年高三第一次联合模拟考试语文试卷】第一次联合模拟考试语文试卷本试卷分第i卷（阅读题）和第ii卷（表达题）两部分，其中第i卷第三、四题为选考题，其他题为必考题。
考生作答时，将答案答在答题卡上，在本试卷上答题无效。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项：1．答题前，务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2．答题时使用0.5毫米黑色签字笔或碳素笔书写，字体工整，笔迹清楚。
3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。
4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。
5．做选考题时，考生按照题目要求作答，在答题卡上把所选题目对应的题号标明。
第i卷（阅读题，共70分）甲必考题一、现代文阅读（9分，每小题3分）阅读下面的文字，完成1 ~ 3题。
“黑洞”“虫洞”等物理学名词早已被大众熟知，并且进入了流行文化，《星际穿越》利用电影手法，希望尽量真实地展现这些场景。
因此，电影中既包含了切实的科学发现和成熟的科学理论，也有基于目前理论所做的合理猜想和推测。
《星球大战》，《阿凡达》等科幻电影，即使抽取出其中的科幻内容，仍然可以形成独立的、完整的故事；与此不同的是，导演诺兰希望《星际穿越》的故事可以自然地从科学理论中浮现出来，这使《星际穿越》完全无法与宇宙学理论和各种天体分隔开。
为此，索恩还特地写了一本书《〈星际穿越〉中的科学》，讲述电影中的各种场景以及其中涉及的科学原理。
（节选《三联生活周刊》，有删改）1．下列有关《星际穿越》成为“现象级”电影的表述，不正确的一项是（3分）a．诺兰执导的《星际穿越》可能算得上是世界上第一部基本忠实地展现宇宙中各种奇妙的天体现象的电影。
b．《星际穿越》引发了一场观影热潮，人们开始探讨科幻电影，为了能够理解这部电影，人们甚至专门去学习理论物理学。
c．人们发现，观众对于《星际穿越》中涉及的有关物理学的疑问已经远远超过了对电影剧情本身的关注。
瞬移的可能原理有哪些应用
瞬移的可能原理有哪些应用1. 瞬移的原理瞬移是一种神秘而令人着迷的概念，它指的是迅速移动物体或人类的位置到另一个地点，仿佛瞬间传送。
尽管目前尚未发现任何能够实现真正瞬间移动的方法，但科学界提出了一些可能的原理和应用。
1.1 量子纠缠量子纠缠是一种量子力学中的现象，两个或多个粒子之间通过某种方式相互关联，无论它们之间的距离有多远。
这意味着当一个粒子发生改变时，其他纠缠的粒子也会立即发生对应的改变，就像是瞬间传递信息。
一些科学家猜测，通过利用量子纠缠，也许可以实现瞬间传送物体的位置信息。
1.2 虫洞理论虫洞理论是一种关于时空的假设，它认为存在一种连接不同时空点之间的隧道。
这种隧道可以将两个相隔很远的地点直接连接起来，使得物体或信息能够跨越时空瞬间传送。
然而，虫洞理论目前还只是一种理论，并且对于如何在实际中利用虫洞进行瞬间传送仍然存在许多未解之谜。
2. 瞬移的应用虽然目前还没有实现真正的瞬间传送物体或人类的方法，但人们对瞬移的概念产生了广泛的兴趣，并尝试将其应用于科学、艺术和娱乐等领域。
2.1 传输技术瞬间传送的概念启发了人们对于传输技术的探索。
虽然我们目前无法实现物质的瞬间传送，但通过开发更快速和高效的传输技术，可以大大缩短信息和数据的传输时间，提高传输效率。
2.2 虚拟现实瞬间传送的概念也对虚拟现实技术产生了影响。
虚拟现实技术可以模拟出与现实世界相似的体验，使用户感觉仿佛置身于一个完全不同的环境中。
通过利用瞬移的概念，虚拟现实技术也可以将用户瞬间传送到不同的虚拟环境中，提供更加沉浸式的体验。
2.3 时间旅行瞬间传送的概念也与时间旅行有关。
虽然目前无法实现真正的时间旅行，但通过利用虫洞理论或其他概念，人们可以设想在未来某一天实现时间旅行，并瞬间传送到不同的时空中。
3. 结论瞬间传送的概念尚属于科幻范畴，目前尚未实现真正的瞬间传送物体或人类的方法。
然而，科学界对于瞬间传送的研究仍在进行中，通过探索量子纠缠、虫洞理论等原理，可能会有新的突破和应用的发现。
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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50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2.5T(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150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。
5. 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”。
6. 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。
7.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。
5. 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。
） 6. 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） 7. 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”）。