科技小论文

Question

2000字左右

Answer 1

摘要：戈德尔、霍金、索恩和戴维斯等研讨时间机器的科学家，头脑是苏醒的。科学家研讨物质存在有向本人内部作运动的空间属性，发现点内和点外几何空间存在虚与实、正与负对应的自然属性。如赛博空间就是一种点内几何空间现象，它联络电脑的虚拟生存；也联络人做梦，能够回到过去见一见本人的老爷爷、老奶奶；到将来看一看本人的重孙子、重孙女，而存在着超光速现象，并且是爱因斯坦的相对论允许的。因而，人是一种时间机器，而关于时空的根本定义和物理学的根基也不会动摇，只是改虚数存在于点内就行。
关键词：时间机器、索恩规范、戴维斯规范、环量子理论
一、索恩规范和戴维斯规范
人类乐于幻想，也盼望知晓过去和将来。时间游览似乎是个最为烦琐的办法。自从英国作家威尔斯于1895年撰写了他的著名小说《时间机器》以来，时间游览便成为一个盛行的科幻小说主题。但建造一台把人运送到过去或是将来的机器是可能的吗？时间机器的梦想故事能成为理想吗？
在爱因斯坦的狭义相对论中，时间不被以为是绝对的和普遍的。爱因斯坦以为：丈量两个事情的时间距离取决于察看者如何运动；由于运动状态不同的两名察看者，关于同样的两个事情将会体验到不同的持续时间。但美国物理学家福特和罗曼以为，爱因斯坦的相对论并没有严厉扫除快于光速的游览或“光阴隧道”游览。假如这是一项严肃的研讨，那么笔者以为，这也只能是点内的虚数世界。由于假如说点外世界上存在比光还快的粒子，说时间能够倒转的话，那么这样的一个统一理论影响将极为严重。在这一点上，戈德尔、霍金、索恩和戴维斯等研讨时间机器的科学家，头脑是苏醒的。
美国物理学家基普?索恩是相对论的权威。1988年，索恩等三人在美国物理学界最具权威的《物理评论》杂志的快报版《物理评论通讯》上，发表了关于可能完成过去游览在原理上是可能的观念。其要点是：固然依照以往的相对论，挪动到过去是不可能的，但借助于“虫洞”能使这种行动成为可能；由于在此隧道里进入的时辰与进来的时辰完整相同。他以为在宇宙中存在着的“虫洞”，固然还不晓得它实践上是什么东西，但有人以为它相似从一头进入就会从另一头穿出；当然，这虽说是隧道，如象从黑洞进去从白洞脱出的隧道，但它里面的时间和空间都是极度扭曲的。索恩把隧道的两个口（一方为入口 A，另一方就是出口B）作为 A和 B；这是因量子论观念产生的极端微小的洞口，随着宏大的能量的注入会不时被扩展。洞口左近乃至其中心部，没有任何障碍通行的点（数学上称其为奇点）。假定某人住在B处并使A处开端振动，由于振动是最简单的加速运动，所以A的时间慢于B的时间，慢慢地越差越多。如当B处已是1998年时，A处或许刚到1993年，这时假如有人尽可能快地从外面由B处到A处，他所处的世界转眼就变成了1993年。但是，如今还不能马上说他走进了过去的世界，由于A与B毕竟不是同一个地点（世界），不像拨个电话马上就能通这样的关系，我们必需把B和A看作是不同的世界。依据索恩的理论，来到1993年A处的此人，跳进虫洞A从虫洞B跳出，经过虫洞不需求时间，因而跳进的霎时也是跳出的霎时。这样，从洞里出来的他四周与A一样为1993年，地点为动身点B。B正是他的故土，分开故土时是1998年，再次呈现在故土时却是1993年，因而他完成了回到过去的游览。这相似如象唱戏或演电影一样，演员能够克隆古代人和事，舞台和剧本就是时间隧道。
索恩说，假如不再运用虫洞A或B之类的提法，而一开端就把静止的B看作地球，把A看作火箭。某人曾在地球上，他发射了无人火箭，火箭能够经过遥控——或者痛快在一开端就把它的舵设计为——加速飞行后再回到地球。假定走时是1988年，回来时地球上是1998年，火箭中是1993年。但是，接下来就不一样了。地球上的人登上归来的火箭，里面是1993年的世界，植物及动物等从动身以来只过了五年，这是屡次说过的相对论的结论。假如此人再翻开门走下火箭的话，外面仍是1998年的地球，既不有趣也不新颖。因而，索恩设想了一个模型，依照此模型，火箭与地球（或宇宙的其他中央也无妨）之间不是靠门，而是靠蛀洞连通的。也就是假定火箭内部实践上连着虫洞的一个口而另一个口连着地球（想回到过去的人所静止的中央）。于是，（翻开门）进入1993年的火箭的此人，这次不是再翻开火箭的门而是经过虫洞呈现在地球上。经过虫洞的过程不耗费时间，其出口与入口一样是1993年，结果此人从1998年的地球动身登上火箭、穿过虫洞呈现在了1993年的地球上。读者在此或许要问：洞的一头是1993年，另一头是1998年，于是从火箭的1993年一头进入，从另一头出来的话是1993年……这是索恩的结论。那么假设从1998年的地球一头进入，而从火箭里出来的话，那里是什么时辰？是1993年，还是1998年？索恩的答案是：假如从1998年的地球一头进入虫洞的话，未来到1998年的火箭里。出入洞的时辰总是相同的。即便洞的一头被加速，使得出口与入口的时间不分歧，入洞时辰就是出洞时辰……这就是虫洞的巧妙之处。这里的所说的时辰应该是指在
[page_break]火箭加速以前相对静止时所丈量的时间。www.lwfblm.com 论文发表联盟
这里，索恩并没有讨论物理学界称之的超光速粒子，这就是索恩规范。同样，这也就是戴维斯规范。
　 保罗?戴维斯是澳大利亚享誉世界的理论物理学家,他的科学研讨包括黑洞、量子场论、宇宙来源、认识的实质和生命来源等诸多触及人类和宇宙根源的问题。关于时间机器的制造依然停留在小说家或电影特技师的手中,他决议尝试制造时间机器，哪怕只是“理论上的制造”。于是他要弄分明的问题是，你想回到过去还是飞到将来。在戴维斯看来，在时间中到将来游览是很容易的，假如你接近于光速运动或者身处强大的引力场中，会感到时间流逝得比其别人更迟缓——你进入了他们的将来。飞向将来的游览又叫“有限时间游览”。戴维斯在《怎样制造时间机器》的开头十分肯定的提出，“有限时间游览”是可行的，但回到任何时期的“无限时间游览”只是“有可能可行”。戴维斯说:“相对论为我们提供了在将来光阴中游览的两种办法。一个直接结果是,以高速停止运动，假如我们有一艘速度到达光速99.99999％的飞船，就能够在6个月内进入公元3000年。”这种游览是相对论的结果，它与著名的“双生子佯谬”有关。依照这些理论，人们可以以十分接近光速的速度游览，在这方面没有任何禁区，只是一个本钱问题。为了把一个10吨重的负载加速到光速的99.9％，需求运用100亿亿焦耳，这相当于全人类几个月的能源消费总量。进一步接近每秒30万公里速度的本钱当然会更高。戴维斯以为，在太空中有取之不尽用之不竭的能源，只需我们去开发它们。但对太空停止必要的技术研讨和开发，要做决议，这又实践上成了一个政治问题；另外，以高速系统停止的时间游览或许只能进入将来却没有方法回来的问题。这是由于时间游览并不取决于运动的方向，而只取决于它的速度。此外，相对论提供的另一个时间游览的办法，是爱因斯坦1908年以广义相对论提出来的，这个理论将狭义相对论停止扩展，其中包含了重力对光阴产生的多种效应。这种效应在于重力会使时间放慢，而我们也能够考证这一点，比方地球的重力每300年能够让钟表慢1微秒。1976年，物理学家罗伯特?维索特和马丁?列文向太空中发射了一枚载有时钟的火箭，他们察看到这个时钟与放置在地球上同样的时钟相比，多取得了1/10微秒。为了在将来的光阴中游览，只需应用那些强度远高于地球重力的引力场，比方中子星的引力场。中子星是那些在耗尽本身的燃料之后，由于受本身质量的影响而收缩到只相当于原来体积很小一局部的天体，但它们的总体质量仍维持在一个很高的程度；其中一些中子星仅比地球上的一座城市大一点儿，但其质量却超越了太阳。它们本身强大的重力使其原子变成了一堆中子，这种重力作用会产生比地球重力影响要明显得多的时间扭曲：中子星上的7年相当于地球上的10年，因而，只需让我们的飞船抵达这样一颗中子星上（比方位于巨蟹星云中的那一颗），就会在将来的光阴中迈出一大步。但问题是我们如何能造出一艘能抵御中子星左近极端恶劣条件的飞船来。在这种状况下，我们同样也无法从将来光阴中返航。
戴维斯以为，相对论允许在过去的光阴中游览。由于关于广义相对论来说，时空能够被弯曲到与其本身联接的地步，因而能够在时间和空间中发明封锁曲线。并且，第一个勾划出封锁时间曲线的人就是爱因斯坦的朋友、奥天时数学家库尔特?戈德尔。1948年，戈德尔提出了爱因斯坦引力场方程的一个描绘旋转宇宙的解。在这个宇宙中，一名宇航员能够在太空中游览来完成回到过去的目的。这是引力影响了光的结果。宇宙的旋转招致光（因此也包括事物之间的因果联络）被拽住并环绕在它的内部，这使得一个处于封锁环内的实物能够在空间的闭环中挪动，同时也在时间的闭环中游览，而任何时分都不会相对临近的粒子超光速。戈德尔的解释被当作数学上证明了在时间中逆行并不违犯相对论。确实，他在计算相对论中关于引力场的方程式时，发如今空间中能够找到一条通向旋转着的宇宙的螺旋体轨道。

Answer 2

　最近，我突然想起了要减肥，也许是因为体重日益增加的原因吧。我先称好体重，并记录在本子上。之后，我又穿上运动装，脖子上挂一 条毛巾，开始运动起来。我围着一栋楼房直跑了5圈，然后又做了不计其数的高抬腿和仰卧起坐，把我热得大汗淋漓，豆大的汗珠从额头上一颗一颗地往下掉。趁这个汗流浃背的机会，我大步流星地去称我的体重，我的体重不负重望地减少了0.5公斤，我记录了这时的体重。但休息了一会儿，我又称了一遍，体重竟然又恢复了原样，这时的我又气又奇怪：这到底是为什么呢？为什么体重减了下去又反弹了呢？我疑惑不解，于是打破沙锅（砂锅）问到底的我带者疑问做起了实验，并查阅了资料。
我先向热爱大自然，喜欢小动物的表妹那儿借了两只体重相当的小白老鼠，这两只小白老鼠理所当然就成了主角。我先让小白老鼠分别在它们的小房子里称好体重并记录，再让它们分别地消耗体力：第一只小白老鼠在它小屋子里的跑轮是狂跑；另一只小白老鼠则让他“舒服”地睡觉，细心的我无微不至地给第二只小白老鼠盖上了厚被子，使第二只小白老鼠热得出汗。等它们分别“减肥”二个小时后再称体重，那只狂跑大约二小时的小白老鼠竟减了0.5公斤，而那只因“睡觉”流汗很多的小白老鼠只瘦了0.2公斤。虽然它们减后的体重显示的是狂跑的小白老鼠减得多，但是当它们休息了几个小时后，狂跑的小白老鼠和靠睡觉流汗的小白老鼠又反弹回了原来的体重，实验证明：两只小白老鼠虽然用两种截然不同的方法减轻了体重，但经过休息和补充水分，它们的体重依然会回到原点或只轻一点点，这也证明大量运动和出汗运动都是通个大量排汗来减轻重量，再补充一点能量就会返回原来的体重。
科学战胜一切，暂时不代表永远。事后，我查了资料，资料显示人们从事剧烈运动后，一般体重略有下降，这是正常的生理现象，不足为怪。体重下降的原因，主要是由于运动是肌肉活动很剧烈，新陈代谢旺盛，身体产生的热量也随之增加，比安静时增加10~15倍，致使体温有上升趋势。但是人体有调节体温，使体温维持正常的能力。在运动时，最主要的体温调节方式的排汗。随汗水的蒸发，不断向体外散放热量。特别是在热天，汗的分泌量每天可达几公升之多。由于大量出汗，所以一个人在运动前与运动后的体重就不同了。例如在参加400米跑比赛后，体重可减少0.7公斤左右；打一场篮球可减少1公斤。由于运动大量出汗，运动后体重减轻是正常的现象，因为在运动后休息几个小时，再通过饮水补充身体的水分，体重又能恢复。
我想了想，那坚持运动后又反弹，那又有什么用呢？我带者疑问去问了我博学多才的姐姐，姐姐说：“呵呵，你思考一下，你在吃喝之后不运动，单凭走几步路能确保你的体重不增加吗？你运动后，你能肯定你补充能量后一定比你消耗的热量完全相同或过多吗？再说，如果你坚持锻炼，先运动强烈些，减到一定的体重再减少运动量，这样不就可以稳定你的体重了吗？”姐姐的一番话使我豁然开朗，对啊，运动是为了健康，只要我科学运动，科学减肥不就行了！我很开心，我斩钉截铁，下定决心，准备持之以恒，随着体重变化而变化运动量，我相信，这一定可以使我更健康地减肥！
实验与科学证明，适量运动是最关键的，虽然运动后会很大幅度地下降，但是补充过能量后就可以恢复，但体重还是比原先略微地轻一些，所以适量的运动对身体是非常有益的。</FONT>
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