霍金带你穿越时空阅读答案

霍金带你穿越时空

你好，我是史蒂芬霍金，一个物理学家，宇宙学家，也算是个梦想家。虽然我行动不便，而且需要借助电脑说话，但我的思想是自由的，自由地遨游宇宙并探究那些终极谜题，比如：时间旅行可能吗?我们能否开启通往过去的大门开辟前往未来的通道?最终我们能否利用大自然的法则，执掌时间的进程呢?

如果我有台时间机器，我可以拜访正当妙龄的玛莉莲梦露，或是在伽利略用望远镜观测宇宙的时候去串个门，可能我还会前往宇宙的末日看看我们的整个宇宙将会如何终结，要判断这种想法是否可行，我们就要从物理学家的角度出发，把时间看成第四维。

这并没有听上去那么深奥。所有的物体存在都是三维的，包括轮椅上的我。任何物体都有特定的长度、宽度和高度，但除此以外还有另外一种“度”，这个度就是时间。

正常人一般可以活80年，位于英国著名石头阵的这堆石头却能存在长达数千年之久，而太阳系则能存在数十亿年光景……

任何东西在时间上都有个“度”，正如在空间上一样。而时间旅行就意味着要穿过第四维时空。要理解这个概念并不难,我们就拿日常的开车来打比方吧。

飙快车总是能带来更多乐趣，笔直前进意味着你穿过了一个维度，转左或转右时就穿过第二个维度，在弯曲的山路上爬上爬下带来高度的变化就是在第三个维度上穿行。但我们怎样才能穿过时间呢？怎样才能找到穿越第四个维度的方法？

让我们换一个话题来谈谈科学幻想。

关于时间旅行的科幻电影通常会说到一个能耗极高的巨型机器，这台机器能打开一个穿越第四维时空的通道，也就是时间隧道。一个时间旅行者、勇敢或者说有些莽撞的人做好了应对未知情况的准备，他踏进了这个时间隧道前往一个未知的时代……这个想法可能有点牵强，现实情况也可能与此大相径庭，但这个概念本身并不疯狂。

物理学家们也一直在思考时间隧道的问题，但切入的角度完全不同，我们想知道的是通往过去或是未来的通道是否能在自然法则下存在。思考的结果是,我们认为有这个可能，而且,我们甚至给它起了个名字——虫洞。

事实上,在我们身边到处都是虫洞，只不过它们太小www.，我们看不到而已，虫洞非常之小，它们存在于时间和空间的每一个角落，你可能觉得这难以理解，但耐心往下看你就会明白了。

任何东西都不是彻底平滑没有空隙的，如果你能近距离看一样东西，你会发现上面有小洞和裂痕，这是一个基本的物理法则，就连时间也是如此。

比如桌球台，台面看起来又平坦又光滑，凑近来看就完全不一样了，上面满是缝隙和小孔，就连台球这样看似光滑的东西，放大后看也有细小的裂痕、皱褶和瑕疵。要在三维世界中理解这一点很容易，但请相信我，在四维世界中它同样成立，在时间之中也存在着细小的裂痕、皱褶和瑕疵。

让我们进入最小的量度范围，甚至比分子还小，比原子还小，这时我们就可以看到所谓的量子泡沫，虫洞就存在于这个地方。这些细小的通道（也可以说是“捷径”）能穿越时间和空间，它们在整个量子世界中不断地形成、消失、再形成，连接着两个不同的空间点和不同的时间点。

很不幸,这些真实存在的时空隧道只有10的负33次方厘米大小，人类根本不可能借此通行，不过这倒是引出了虫洞型时间机器的概念。有些科学家认为，我们可以截获这样一个虫洞然后将它扩大数亿亿亿倍，足以让一个人、甚至是一艘太空船从中通过，只要有足够的能源和超前的科技，或许还可以在宇宙中制造出巨大的虫洞。

我不是说一定能实现，但如果真的可行，那将是一项非常了不起的创举，它的一端在距离地球不远的地方，另一端则位于一颗离我们无比遥远的行星附近。

理论上说,虫洞还可以有更多的用途。如果虫洞的两个端口，设置的地点相同，但时间不同，那飞船穿越虫洞之后将仍然停留在地球附近，但却回到了遥远的过去，或许恐龙还可以目睹这艘飞船的从天而降。

（选自北京电视台青少频道《探索》栏目《史蒂芬·霍金宇宙大探索：时间旅行》）

19．文中所说的四维空间是怎样的？作者是如何解释第四维的？（4分）

20．文章在开头和结尾分别提到玛莉莲梦露、伽利略和恐龙，有什么作用？（5分）

21.文中说：“我们想知道的是通往过去或是未来的通道是否能在自然法则下存在”，这里的“自然法则”是什么？说说你对这句话的含义的理解。（6分）

19.四维空间是指在普通三维空间“长度、宽度www.、高度”的基础上加上一个度“时度”（1分）。作者拿日常的开车来打比方（1分），直行是穿越长度，拐弯是穿越宽度，爬坡是穿越高度（1分），如此行驶下去，穿越的当然就是时度了（1分）。

20．（1）玛莉莲梦露、伽利略是读者熟悉的艺术家和科学家，也是读者所熟知的历史人物，恐龙是读者喜爱的史前生物，提到他们能引起读者浓厚的阅读兴趣，增强科普文的趣味性和可读性；（2分）（2）从玛莉莲梦露到伽利略再到恐龙，由近及远，形象地描述了穿越时空的场景和效果；（2分）（3）在结构上，首尾呼应，行文紧凑自然。（1分）

21．自然法则是：任何东西都不是彻底平滑没有空隙的，如果你能近距离看一样东西，你会发现上面有小洞和裂痕，这是一个基本的物理法则（1分）。就连时间也是如此，在时间之中也存在着细小的裂痕、皱褶和瑕疵。（2分）

含义是：一方面，穿越时空要以自然法则为前提（1分）；另一方面，由于自然法则的存在，在理论上使穿越时空成为可能。（2分）