关于虫洞的研究论文

关于虫洞的研究论文

这是一个可爱的想法-一个连接两个时空区域的隧道，一种宇宙捷径。这些虫洞大多被认为属于科幻小说的范畴，因为如果一个虫洞真的在我们的宇宙中形成，物理学认为它将是不稳定的，并会立即崩溃。但如果它们真的存在，我们怎么才能寻找到它们呢？根据一篇新的研究论文，所需要的只是一个黑洞，围绕它运行的恒星，以及预测和测量这些轨道的设备。 虫洞被认为有点像时空中的褶皱——如果你读过马德琳·伦格尔的《时间的皱纹》，你就会熟悉这个比喻。想象一只蚂蚁在一块织物上从一点走到另一点。如果织物是扁平的，蚂蚁必须移动最大距离。然而，如果你折叠织物，使两点几乎接触，蚂蚁所要做的就是从一个部分跳到另一个部分。现在想象一下该结构是时空，两点之间的空间有一个隧道即虫洞。物理学家阿尔伯特·爱因斯坦和内森·罗森在1935年发表了一篇关于这一概念的有影响力的论文，因此也被称为爱因斯坦·罗森桥理论。 根据布法罗大学和中国扬州大学的科学家们的新论文，有一种非常简单的方法来探测这种虫洞。他们认为，由于隧道使两个空间区域更紧密地结合在一起，位于虫洞另一端的大质量物体（如恒星）将在引力上影响隧道“我们”一端的物体的运动。假设形成虫洞所需要的条件之一是引力极端环境，例如黑洞周围的空间（甚至黑洞视界内）所以，要观察这个效应，你需要一个黑洞和围绕它运行的一个或多个恒星。 在银河系中，我们只有这样一个区域——银河系中心。其中的超大质量黑洞，一大堆恒星围绕人马座A*轨道运行，事实证明，这对于测试相对论等方面非常有用。如果这个区域有一个虫洞，我们应该能够根据这些恒星的运动来探测它。“如果有两颗恒星，分别在虫洞的两端，我们这边的恒星应该会感受到另一边恒星的引力影响。”布法罗大学的宇宙学家德扬·斯托伊科维奇说，“引力流将穿过虫洞。” 所以，如果你把一颗恒星围绕人马座A*的预期轨道绘制出来，如果那里有一个虫洞，而另一边有一颗恒星，你就会看到偏离该轨道的地方。 这可不容易。射手座A*的质量是太阳的400万倍，它是这个区域最主要的引力源。分离一颗甚至几颗恒星的影响将是一项艰苦的工作。 如果虫洞真的像一些理论家预测的那样，在黑洞的视界内，所有的猜测都会落空——穿过虫洞的恒星的引力影响与黑洞的引力影响是几乎无法区分。但是，我们确实有天文学家可以探测这个数据集。前面提到的相对论测试是基于一颗名为s0-2或s2的恒星。两个独立的小组对s2进行了超过25年的观测。而且我们的仪器也越来越精密，这意味着要达到所描述的检测精度并非遥不可及。 即使我们确实探测到了恒星轨道上的扰动，那也不是决定性的，需要更多的证据。但是如果我们真的想找到虫洞，我们需要一个起点，这篇新的论文也是这样描述。也就是说，即使虫洞确实存在，它们也不可能为我们提供一个平安的旅行模式。“即使虫洞可以穿越，人类和宇宙飞船也很可能不会通过。” 斯托伊科维奇说，“实际上，你需要一个负能量源来维持虫洞的开放，而我们不知道如何做到这一点。要创造一个稳定的巨大虫洞，你需要一些魔法。”

虫洞: 旅行家的天堂还是探险者的地狱？探索星空是人类一个恒久的梦想。 在晴朗的夜晚， 每当我们仰起头来， 就会看到满天的繁星。 自古以来， 星空以它无与伦比的浩瀚、 深邃、 美丽及神秘激起着人类无数的遐想。 著名的美国科幻电视连续剧《星际旅行》 (Star Trek) 中有这样一句简短却意味无穷的题记： 星空， 最后的前沿 (Space， the final frontier)。当我第一次观看这个电视连续剧的时候， 这句用一种带有磁性的话外音念出的题记给我留下了令人神往的印象。在远古的时候， 人类探索星空的方式是肉眼， 后来开始用望远镜， 但人类迈向星空的第一步则是在一九五七年。 那一年， 人类发射的第一个航天器终于飞出了我们这个蓝色星球的大气层。 十二年后， 人类把足迹留在了月球上。 三年之后， 人类向外太阳系发射了先驱者十号深空探测器。 一九八三年， 先驱者十号飞离了海王星轨道， 成为人类发射的第一个飞离太阳系的航天器。从人类发射第一个航天器以来， 短短二十几年的时间里，齐奥尔科夫斯基所预言的 “人类首先将小心翼翼地穿过大气层， 然后再去征服太阳周围的整个空间” 就成为了现实， 人类探索星空的步履不可谓不迅速。 但是， 相对于无尽的星空而言， 这种步履依然太过缓慢。 率先飞出太阳系的先驱者十号如今正在一片冷寂的空间中滑行着， 在满天的繁星之中， 要经过多少年它才能飞临下一颗恒星呢？ 答案是两百万年！ 那时它将飞临距离我们六十八光年的金牛座(Taurus)。六十八光年的距离相对于地球上的任何尺度来说都是极其巨大的， 但是相对于远在三万光年之外的银河系中心， 远在两百二十万光年之外的仙女座大星云， 远在六千万光年之外的室女座星系团， 以及更为遥远的其它天体来说无疑是微不足道的。 人类的好奇心是没有边界的， 可是即便人类航天器的速度再快上许多倍， 甚至接近物理速度的上限 - 光速， 用星际空间的距离来衡量依然是极其缓慢的。那么， 有没有什么办法可以让航天器以某种方式变相地突破速度上限， 从而能够在很短的时间内跨越那些近乎无限的遥远距离呢？ 科幻小说家们率先展开了想象的翅膀。 一九八五年，美国康乃尔大学(Cornell University) 的著名行星天文学家卡尔·萨根(Carl Sagan) 写了一部科幻小说， 叫做《接触》 (Contact)。 萨根对探索地球以外的智慧生物有着浓厚的兴趣， 他客串科幻小说家的目的之一是要为寻找外星智慧生物的 SETI 计划筹集资金。 他的这部小说后来被拍成了电影， 为他赢得了广泛的知名度。萨根在他的小说中叙述了一个动人的故事： 一位名叫艾丽(Ellie) 的女科学家收到了一串来自外星球智慧生物的电波信号。 经过研究， 她发现这串信号包含了建造一台特殊设备的方法， 那台设备可以让人类与信号的发送者会面。 经过努力， 艾丽与同事成功地建造起了这台设备， 并通过这台设备跨越了遥远的星际空间与外星球智慧生物实现了第一次接触。但是， 艾丽与同事按照外星球智慧生物提供的方法建造出的设备究竟利用了什么方式让旅行者跨越遥远的星际空间的呢？ 这是萨根需要大胆 “幻想” 的地方。 他最初的设想是利用黑洞。 但是萨根毕竟不是普通的科幻小说家， 他的科学背景使他希望自己的科幻小说尽可能地不与已知的物理学定律相矛盾。 于是他给自己的老朋友，加州理工大学(California Institute of Technology) 的索恩(Kip S. Thorne) 教授打了一个电话。 索恩是研究引力理论的专家， 萨根请他为自己的设想做一下技术评估。 索恩经过思考及粗略的计算， 很快告诉萨根黑洞是无法作为星际旅行的工具的， 他建议萨根使用虫洞 (wormhole) 这个概念。 据我所知， 这是虫洞这一名词第一次进入科幻小说中。在那之后， 各种科幻小说、 电影、 及电视连续剧相继采用了这一名词， 虫洞逐渐成为了科幻故事中的标准术语。 这是科幻小说家与物理学家的一次小小交流结出的果实。萨根与索恩的交流不仅为科幻小说带来了一个全新的术语， 也为物理学开创了一个新的研究领域。 在物理学中， 虫洞这一概念最早是由米斯纳 (C. W. Misner) 与惠勒(J. A. Wheeler) 于一九五七年提出的， 与人类发射第一个航天器恰好是同一年。 那么究竟什么是虫洞？ 它又为什么会被科幻小说家视为星际旅行的工具呢？ 让我们用一个简单的例子来说明： 大家知道， 在一个苹果的表面上从一个点到另一个点需要走一条弧线， 但如果有一条蛀虫在这两个点之间蛀出了一个虫洞， 通过虫洞就可以在这两个点之间走直线， 这显然要比原先的弧线来得近。 把这个类比从二维的苹果表面推广到三维的物理空间， 就是物理学家们所说的虫洞， 而虫洞可以在两点之间形成快捷路径的特点正是科幻小说家们喜爱虫洞的原因。 只要存在合适的虫洞， 无论多么遥远的地方都有可能变得近在咫尺， 星际旅行家们将不再受制于空间距离的遥远。 在一些科幻故事中， 技术水平高度发达的文明世界利用虫洞进行星际旅行就像今天的我们利用高速公路在城镇间旅行一样。 在著名的美国科幻电影及电视连续剧《星际之门》 (Stargate，港台译星际奇兵) 中人类利用外星文明留在地球上的一台被称为 “星际之门” 的设备可以与其它许多遥远星球上的 “星际之门” 建立虫洞连接， 从而能够几乎瞬时地把人和设备送到那些遥远的星球上。 虫洞成为了科幻故事中星际旅行家的天堂。不过米斯纳与惠勒所提出的虫洞是极其微小的， 并且在极短的时间内就会消失， 无法成为星际旅行的通道。 萨根的小说发表之后， 索恩对虫洞产生了浓厚的兴趣， 并和他的学生莫里斯(Mike Morris) 开始对虫洞作深入的研究。 与米斯纳和惠勒不同的是， 索恩感兴趣的是可以作为星际旅行通道的虫洞， 这种虫洞被称为可穿越虫洞 (traversable wormhole)。 那么什么样的虫洞能成为可穿越虫洞呢？ 一个首要的条件就是它必须存在足够长的时间， 不能够没等星际旅行家穿越就先消失。 因此可穿越虫洞首先必须是足够稳定的。 一个虫洞怎样才可以稳定存在呢？ 索恩和莫里斯经过研究发现了一个不太妙的结果， 那就是在虫洞中必须存在某种能量为负的奇特物质！ 为什么会有这样的结论呢？ 那是因为物质进入虫洞时是向内汇聚的， 而离开虫洞时则是向外飞散的， 这种由汇聚变成飞散的过程意味着在虫洞的深处存在着某种排斥作用。 由于普通物质的引力只能产生汇聚作用， 只有负能量物质才能够产生这种排斥作用。 因此， 要想让虫洞成为星际旅行的通道， 必须要有负能量的物质。 索恩和莫里斯的这一结果是人们对可穿越虫洞进行研究的起点。索恩和莫里斯的结果为什么不太妙呢？ 因为人们在宏观世界里从未观测到任何负能量的物质。 事实上， 在物理学中人们通常把真空的能量定为零。 所谓真空就是一无所有， 而负能量意味着比一无所有的真空具有 “更少” 的物质， 这在经典物理学中是近乎于自相矛盾的说法。但是许多经典物理学做不到的事情在二十世纪初随着量子理论的发展却变成了可能。负能量的存在很幸运地正是其中一个例子。 在量子理论中， 真空不再是一无所有， 它具有极为复杂的结构， 每时每刻都有大量的虚粒子对产生和湮灭。 一九四八年，荷兰物理学家卡什米尔(Hendrik Casimir) 研究了真空中两个平行导体板之间的这种虚粒子态， 结果发现它们比普通的真空具有更少的能量， 这表明在这两个平行导体板之间出现了负的能量密度！ 在此基础上他发现在这样的一对平行导体板之间存在一种微弱的相互作用。 他的这一发现被称为卡什米尔效应。 将近半个世纪后的一九九七年， 物理学家们在实验上证实了这种微弱的相互作用， 从而间接地为负能量的存在提供了证据。 除了卡什米尔效应外， 二十世纪七八十年代以来， 物理学家在其它一些研究领域也先后发现了负能量的存在。因此， 种种令人兴奋的研究都表明， 宇宙中看来的确是存在负能量物质的。 但不幸的是， 迄今所知的所有这些负能量物质都是由量子效应产生的， 因而数量极其微小。 以卡什米尔效应为例， 倘若平行板的间距为一米， 它所产生的负能量的密度相当于在每十亿亿立方米的体积内才有一个 (负质量的)基本粒子！ 而且间距越大负能量的密度就越小。 其它量子效应所产生的负能量密度也大致相仿。 因此在任何宏观尺度上由量子效应产生的负能量都是微乎其微的。另一方面， 物理学家们对维持一个可穿越虫洞所需要的负能量物质的数量也做了估算， 结果发现虫洞的半径越大， 所需要的负能量物质就越多。 具体地说， 为了维持一个半径为一公里的虫洞所需要的负能量物质的数量相当于整个太阳系的质量。如果说负能量物质的存在给利用虫洞进行星际旅行带来了一丝希望， 那么这些更具体的研究结果则给这种希望泼上了一盆无情的冷水。 因为一方面迄今所知的所有产生负能量物质的效应都是量子效应， 所产生的负能量物质即使用微观尺度来衡量也是极其微小的。 另一方面维持任何宏观意义上的虫洞所需的负能量物质却是一个天文数字！ 这两者之间的巨大鸿沟无疑给建造虫洞的前景蒙上了浓重的阴影。 虽然数字看起来令人沮丧， 但是别忘了当我们讨论虫洞的时候， 我们是在讨论一个科幻的话题。 既然是讨论科幻的话题， 我们姑且把眼光放得乐观些。 即使我们自己没有能力建造虫洞， 或许宇宙间还存在其它文明生物有能力建造虫洞， 就象《星际之门》的故事那样。 甚至， 即使谁也没有能力建造虫洞， 或许在浩瀚宇宙的某个角落里存在着天然的虫洞。 因此让我们姑且假设在未来的某一天人类真的建造或者发现了一个半径为一公里的虫洞。我们是否就可以利用它来进行星际旅行了呢？初看起来半径一公里的虫洞似乎足以满足星际旅行的要求了， 因为这样的半径在几何尺度上已经足以让相当规模的星际飞船通过了。 看过科幻电影的人可能对星际飞船穿越虫洞的特技处理留有深刻的印象。 从屏幕上看， 飞船周围充斥着由来自遥远天际的星光和辐射组成的无限绚丽的视觉幻象， 看上去飞船穿越的似乎是时空中的一条狭小的通道。但实际情况远比这种幻想来得复杂。 事实上为了能让飞船及乘员安全地穿越虫洞，几何半径的大小并不是星际旅行家所面临的主要问题。 按照广义相对论， 物质在通过象虫洞这样空间结构高度弯曲的区域， 会遇到一个十分棘手的问题， 那就是张力。 这是由于引力场在空间各处的分布不均匀所造成的， 它的一种大家熟悉的表现形式就是海洋中的潮汐。 由于这种张力的作用， 当星际飞船接近虫洞的时候， 飞船上的乘员会渐渐感觉到自己的身体在沿虫洞的方向上有被拉伸的感觉， 而在与之垂直的方向上则有被挤压的感觉。 这种感觉便是由虫洞引力场的不均匀造成的。 一开始， 这种张力只是使人稍有不适而已， 但随着飞船与虫洞的接近， 这种张力会迅速增加， 距离每缩小到十分一， 这种张力就会增加约一千倍。 当飞船距离虫洞还有一千公里的时候， 这种张力已经超出了人体所能承受的极限， 如果飞船到这时还不赶紧折回的话， 所有的乘员都将在致命的张力作用下丧命。 再往前飞一段距离， 飞船本身将在可怕的张力作用下解体， 而最终， 疯狂增加的张力将把已经成为碎片的飞船及乘员撕成一长串亚原子粒子。 从虫洞另一端飞出的就是这一长串早已无法分辨来源的亚原子粒子！这就是星际探险者试图穿越半径为一公里的虫洞将会遭遇的结局。 半径一公里的虫洞不是旅行家的天堂， 而是探险者的地狱。因此一个虫洞要成为可穿越虫洞， 一个很明显的进一步要求就是： 飞船及乘员在通过虫洞时所受到的张力必须很小。 计算表明， 这个要求只有在虫洞的半径极其巨大的情况下才能得到满足。那么究竟要多大的虫洞才可以作为星际旅行的通道呢？ 计算表明， 半径小于一光年的虫洞对飞船及乘员产生的张力足以破坏物质的原子结构， 这是任何坚固的飞船都无法经受的， 更遑论脆弱的飞船乘员了。 因此， 一个虫洞要成为可穿越虫洞， 其半径必须远远大于一光年。一光年是个什么概念呢？ 它相当于整个太阳系半径 (以冥王星轨道为界) 的一千五百多倍。 如果用地球的线度来衡量的话， 它大约是地球直径的七亿倍。 因此， 科幻电影《星际之门》把虫洞的出入口建在地球及其它行星上是完全不可能的， 因为入口如此狭小的虫洞不仅无法让人安全穿越， 而且会把周围的一切在瞬息之间撕裂成亚原子粒子。 在萨根的故事中， 曾有人反对艾丽与同事把外星球智慧生物提供的蓝图付诸实施， 因为他们担心那有可能是一个用来毁灭地球的装置。 他们的担忧其实是很有道理的。 但另一方面， 一光年用日常的距离来衡量虽然是一个巨大的线度， 用星际的距离来衡量， 却也不算惊人。 我们所在的银河系的线度大约是它的十万倍， 假如在银河系与两百二十万光年外的仙女座大星云之间存在一个虫洞的话， 从线度上讲它只不过是一个非常细小的通道。 那么会不会在我们周围的星际空间中真的存在这样的通道， 只不过还未被我们发现呢？ 答案是否定的。 因为半径为一光年的虫洞真正惊人的地方不在于它的线度， 而在于维持它所需的负能量物质的数量。 计算表明， 维持这样一个虫洞所需的负能量物质的数量相当于整个银河系中所有发光星体质量总和的一百倍！ 这样的虫洞产生的引力效应将远比整个银河系的引力效应更为显著， 如果在我们附近的星际空间中存在这种虫洞的话， 周围几百万光年内的物质运动都将受到显著的影响， 我们早就从它的引力场中发现其踪迹了。因此不仅在地球上不可能建造可穿越虫洞， 在我们附近的整个星际空间中都几乎不可能存在可穿越虫洞而未被发现。这样看来， 我们只剩下一种可能性需要讨论了， 那就是在宇宙的其它遥远角落里是否有可能存在可穿越虫洞？ 对于这个问题， 我们也许永远都无法确切地知道结果， 因为宇宙实在太大了。 但是维持可观测虫洞所需的数量近乎于天方夜谭的负能量物质几乎为我们提供了答案。 迄今为止， 人类从未在任何宏观尺度上发现过负能量物质， 所有产生负能量物质的实验方法利用的都是微弱的量子效应。 为了能够维持一个可穿越虫洞， 必须存在某种机制把量子效应所产生的微弱的负能量物质汇集起来， 达到足够的数量。 但是负能量物质可以被汇聚起来吗？来物理学家们在这方面做了一些理论研究， 结果表明由量子效应产生的负能量物质是不可能无限制地加以汇聚的。负能量物质汇聚得越多， 它所能够存在的时间就会越短。 因此一个虫洞没有负能量物质是不稳定的， 负能量物质太多了也会不稳定！ 那么到底什么样的虫洞才能够稳定的呢？ 初步的计算表明， 只有线度比原子的线度还要小二十几个数量级的虫洞才是稳定的！这一系列结果无疑是非常冷酷的， 如果这些结果成立的话， 存在可穿越虫洞的可能性就基本上被排除了， 所有那些美丽的科幻故事也就都成了镜花水月。 不过幸运 (或不幸) 的是， 上面所叙述的许多结果依据的是还比较前沿 - 因而相对来说也还比较不成熟 - 的物理理论。 未来的研究是否会从根本上动摇这些理论， 从而完全推翻我们上面介绍的许多结果， 还是一个未知数。 退一步讲， 即使那些物理理论基本成立， 上面所叙述的许多结果也只是从那些理论推出的近似结果或特例。 比方说， 许多结果假定了虫洞是球对称的， 而实际上虫洞完全可以是其它形状的， 不同形状的虫洞所要求的负能量物质的数量， 所产生张力的大小都是不同的。 所有这些都表明即使那些物理理论真的成立， 我们上面提到的结论也不见得是完全打开它的方法就是共鸣利用物质间相互吸引原理使两时空虫洞正反两种物质能量互相吸引从而打开它。

虫洞是科幻小说中最受欢迎的题材之一，航天器可以通过虫洞实现超光速旅行，从时空的一个点瞬间移动到另一个点。尽管广义相对论不允许“可穿越虫洞”的存在，但最近的一项研究指出，在量子物理学领域内，虫洞实际上是可能存在的。 唯一的缺点是，穿过虫洞的时间可能要比穿过正常空间的时间更长，而且（或者）这些虫洞可能是微观的。在一项新研究中，两位常春藤科学家提出，如果存在标准模型之外的物理学理论，可能就意味着虫洞的大小不仅足以穿越，而且对于从A点到B点的人类旅行者来说，穿越虫洞将是十分安全的。 这项研究的题目是《人类可穿越的虫洞》（Humanly traversable wormholes），由普林斯顿高等研究院的理论物理学家胡安·马尔达塞纳（Juan Maldacena）和普林斯顿大学天体物理学研究生阿列克谢·米莱金（Alexey Milekhin）共同完成。此前，这两位研究者已经撰写了大量关于虫洞的文章，并深入探讨了虫洞如何成为一种穿越太空的安全工具。 关于虫洞的理论出现在20世纪早期，以回应爱因斯坦的广义相对论。第一位假设虫洞存在的是德国物理学家和天文学家卡尔·史瓦西（Karl Schwarzschild），他对爱因斯坦场方程的解（Schwarzschild metric，又称史瓦西解、史瓦西度规）获得了黑洞存在的第一个理论基础。 史瓦西解的一个结果便是他所谓“永恒的黑洞”，本质上是时空中不同点之间的连接。然而，这些“史瓦西虫洞”（又称“爱因斯坦-罗森桥”）并不稳定，因为任何物体从一端穿越到另一端时都会很快坍塌。 正如马尔达塞纳和米莱金所解释的那样，可穿越虫洞需要特殊的环境才能存在。其中就包括负能量。在经典物理学中，负能量是不允许存在的，但在量子物理学领域中是可能的。他们声称，卡西米尔效应（Casimir Effect）就是一个很好的例子，即量子场在沿着闭合圆环传播时能够产生负能量。 “然而，这种效应通常很小，因为是量子效应。在我们之前的论文《在四维中可穿越的虫洞》（Traversable wormholes in four dimensions）中，我们意识到，这种效应对于具有大磁荷的黑洞来说是相当可观的。在新的理论中，我们使用了带电荷的无质量费米子（类似电子但质量为零的粒子）的特殊性质。对于带磁荷的黑洞，这些粒子会沿着磁场线运动（在某种程度上类似于太阳风的带电粒子在地球极地附近产生极光）。” 这些粒子可以先进入一个点，然后绕圈运动，从空间中一开始的位置出现。这一事实意味着“真空能量”能够被修改，并且可以是负的。这种负能量的存在又能够支持稳定的虫洞的存在，使其作为时空点之间的桥梁，在物体有机会穿越它之前不会坍塌。 基于物质是粒子物理学标准模型的一部分，这样的虫洞是可能的。唯一的问题是，这些虫洞必须十分微小，而且只能在非常小的距离内存在。对于人类旅行者来说，虫洞必须足够大才能穿越，这就需要用到超出标准模型的物理学理论。 对马尔达塞纳和米莱金而言，这就是第二类蓝道尔-桑德鲁姆模型（Randall-Sundrom II，又名五维卷曲几何理论）开始发挥作用的时候。该模型以理论物理学家丽莎·蓝道尔（Lisa Randall）和拉曼·桑德鲁姆（Raman Sundrum）的名字命名，从五维的角度描述了宇宙，其最初提出是为了解决粒子物理学中的一个层次结构问题。 研究者称：“第二类蓝道尔-桑德鲁姆模型是基于这样一种认识，即这种五维时空也能以较低的能量来描述物理，这种能量比我们通常研究的更低。但是，我们可能会探测不到这种五维时空，因为它只通过引力与我们的物质耦联。事实上，它的物理学类似于在已知的物理学中加入许多强相互作用的无质量场，从而产生所需的负能量。” 马尔达塞纳和米莱金得出结论，这些虫洞从外部来看，将类似于中等大小的带电荷黑洞，会产生同样强大的潮汐力，这是航天器需要警惕的。他们指出，要安全穿越这种虫洞，人类旅行者在通过其中心时将需要一个非常大的助推因子。 假设这一切都可以实现，那么问题就来了：这些虫洞是否可以作为时空两点之间的捷径？哈佛大学的丹尼尔·贾弗里斯（Daniel Jafferis）此前的研究，以及爱因斯坦和纳森·罗森（Nathan ）的工作表明，尽管稳定的虫洞有可能存在，但穿越它们实际上需要比穿越普通空间更长的时间。 然而，根据马尔达塞纳和米莱金的研究，从旅行者的角度来看，他们的虫洞几乎不需要花什么时间就能穿过。从局外人的角度来看，穿越的时间将会长得多，这与广义相对论是一致的。在广义相对论中，接近光速的人将会经历时间膨胀（即时间变慢）。正如马尔达塞纳和米莱金所说： “对于宇航员来说，穿越虫洞意味着他们只需要1秒时间就能够穿越10000光年的距离（大约是银河系大小的十分之一）。而在外面的观察者看来，这一穿越过程需要一万多年的时间。这一切都不需要燃料，因为引力会使飞船加速和减速。” 不需便是穿越这些虫洞的另一个好处，因为虫洞本身的引力会使宇宙飞船加速和减速。在太空 探索 的场景中，飞行员需要驾驭虫洞的潮汐力，使他们的飞船处于合适的位置，然后让虫洞来完成余下的工作。一秒钟之后，飞船就会出现在银河系的另一边！ 对一些人来说，这一研究非常令人鼓舞，因为虫洞有可能在未来成为太空旅行的手段。不过，马尔达塞纳和米莱金的工作也具有一些明显的缺点。首先，他们强调可穿越虫洞必须使用负质量来设计，因为已知没有合理的机制使其能自然形成。 尽管存在可能性（至少在理论上），但必要的时空配置需要提前出现。即便如此，虫洞所涉及的质量和规模如此之大，以致于这项任务将超出我们所能预见的任何实用技术。其次，这些虫洞只有在空间为寒冷、平坦的情况下才足够安全，而在第二类蓝道尔-桑德鲁姆模型之外，情况并非如此。 最重要的是，任何进入虫洞的物体都会加速，甚至无处不在的宇宙背景辐射也会带来巨大的危险。但马尔达塞纳和米莱金强调，他们的研究是为了证明可穿越虫洞的存在是“广义相对论和量子物理学之间微妙的相互作用”的结果。 简而言之，虫洞不太可能成为一种穿越空间的实用方式，至少还不存在任何可预见的方式。也许制造这种虫洞没有超出卡尔达肖夫Ⅱ型或Ⅲ型文明（Ⅱ型文明为星际或恒星文明，能利用其他行星的所有能量；Ⅲ型文明为星系文明，能在自己的星系范围内利用所有能量），但仍只是一种猜测。即便如此，当看到科幻小说中重要的元素有可能成为现实，还是相当令人鼓舞的。（任天）

关于虫洞的研究论文怎么写

虫洞: 旅行家的天堂还是探险者的地狱？探索星空是人类一个恒久的梦想。 在晴朗的夜晚， 每当我们仰起头来， 就会看到满天的繁星。 自古以来， 星空以它无与伦比的浩瀚、 深邃、 美丽及神秘激起着人类无数的遐想。 著名的美国科幻电视连续剧《星际旅行》 (Star Trek) 中有这样一句简短却意味无穷的题记： 星空， 最后的前沿 (Space， the final frontier)。当我第一次观看这个电视连续剧的时候， 这句用一种带有磁性的话外音念出的题记给我留下了令人神往的印象。在远古的时候， 人类探索星空的方式是肉眼， 后来开始用望远镜， 但人类迈向星空的第一步则是在一九五七年。 那一年， 人类发射的第一个航天器终于飞出了我们这个蓝色星球的大气层。 十二年后， 人类把足迹留在了月球上。 三年之后， 人类向外太阳系发射了先驱者十号深空探测器。 一九八三年， 先驱者十号飞离了海王星轨道， 成为人类发射的第一个飞离太阳系的航天器。从人类发射第一个航天器以来， 短短二十几年的时间里，齐奥尔科夫斯基所预言的 “人类首先将小心翼翼地穿过大气层， 然后再去征服太阳周围的整个空间” 就成为了现实， 人类探索星空的步履不可谓不迅速。 但是， 相对于无尽的星空而言， 这种步履依然太过缓慢。 率先飞出太阳系的先驱者十号如今正在一片冷寂的空间中滑行着， 在满天的繁星之中， 要经过多少年它才能飞临下一颗恒星呢？ 答案是两百万年！ 那时它将飞临距离我们六十八光年的金牛座(Taurus)。六十八光年的距离相对于地球上的任何尺度来说都是极其巨大的， 但是相对于远在三万光年之外的银河系中心， 远在两百二十万光年之外的仙女座大星云， 远在六千万光年之外的室女座星系团， 以及更为遥远的其它天体来说无疑是微不足道的。 人类的好奇心是没有边界的， 可是即便人类航天器的速度再快上许多倍， 甚至接近物理速度的上限 - 光速， 用星际空间的距离来衡量依然是极其缓慢的。那么， 有没有什么办法可以让航天器以某种方式变相地突破速度上限， 从而能够在很短的时间内跨越那些近乎无限的遥远距离呢？ 科幻小说家们率先展开了想象的翅膀。 一九八五年，美国康乃尔大学(Cornell University) 的著名行星天文学家卡尔·萨根(Carl Sagan) 写了一部科幻小说， 叫做《接触》 (Contact)。 萨根对探索地球以外的智慧生物有着浓厚的兴趣， 他客串科幻小说家的目的之一是要为寻找外星智慧生物的 SETI 计划筹集资金。 他的这部小说后来被拍成了电影， 为他赢得了广泛的知名度。萨根在他的小说中叙述了一个动人的故事： 一位名叫艾丽(Ellie) 的女科学家收到了一串来自外星球智慧生物的电波信号。 经过研究， 她发现这串信号包含了建造一台特殊设备的方法， 那台设备可以让人类与信号的发送者会面。 经过努力， 艾丽与同事成功地建造起了这台设备， 并通过这台设备跨越了遥远的星际空间与外星球智慧生物实现了第一次接触。但是， 艾丽与同事按照外星球智慧生物提供的方法建造出的设备究竟利用了什么方式让旅行者跨越遥远的星际空间的呢？ 这是萨根需要大胆 “幻想” 的地方。 他最初的设想是利用黑洞。 但是萨根毕竟不是普通的科幻小说家， 他的科学背景使他希望自己的科幻小说尽可能地不与已知的物理学定律相矛盾。 于是他给自己的老朋友，加州理工大学(California Institute of Technology) 的索恩(Kip S. Thorne) 教授打了一个电话。 索恩是研究引力理论的专家， 萨根请他为自己的设想做一下技术评估。 索恩经过思考及粗略的计算， 很快告诉萨根黑洞是无法作为星际旅行的工具的， 他建议萨根使用虫洞 (wormhole) 这个概念。 据我所知， 这是虫洞这一名词第一次进入科幻小说中。在那之后， 各种科幻小说、 电影、 及电视连续剧相继采用了这一名词， 虫洞逐渐成为了科幻故事中的标准术语。 这是科幻小说家与物理学家的一次小小交流结出的果实。萨根与索恩的交流不仅为科幻小说带来了一个全新的术语， 也为物理学开创了一个新的研究领域。 在物理学中， 虫洞这一概念最早是由米斯纳 (C. W. Misner) 与惠勒(J. A. Wheeler) 于一九五七年提出的， 与人类发射第一个航天器恰好是同一年。 那么究竟什么是虫洞？ 它又为什么会被科幻小说家视为星际旅行的工具呢？ 让我们用一个简单的例子来说明： 大家知道， 在一个苹果的表面上从一个点到另一个点需要走一条弧线， 但如果有一条蛀虫在这两个点之间蛀出了一个虫洞， 通过虫洞就可以在这两个点之间走直线， 这显然要比原先的弧线来得近。 把这个类比从二维的苹果表面推广到三维的物理空间， 就是物理学家们所说的虫洞， 而虫洞可以在两点之间形成快捷路径的特点正是科幻小说家们喜爱虫洞的原因。 只要存在合适的虫洞， 无论多么遥远的地方都有可能变得近在咫尺， 星际旅行家们将不再受制于空间距离的遥远。 在一些科幻故事中， 技术水平高度发达的文明世界利用虫洞进行星际旅行就像今天的我们利用高速公路在城镇间旅行一样。 在著名的美国科幻电影及电视连续剧《星际之门》 (Stargate，港台译星际奇兵) 中人类利用外星文明留在地球上的一台被称为 “星际之门” 的设备可以与其它许多遥远星球上的 “星际之门” 建立虫洞连接， 从而能够几乎瞬时地把人和设备送到那些遥远的星球上。 虫洞成为了科幻故事中星际旅行家的天堂。不过米斯纳与惠勒所提出的虫洞是极其微小的， 并且在极短的时间内就会消失， 无法成为星际旅行的通道。 萨根的小说发表之后， 索恩对虫洞产生了浓厚的兴趣， 并和他的学生莫里斯(Mike Morris) 开始对虫洞作深入的研究。 与米斯纳和惠勒不同的是， 索恩感兴趣的是可以作为星际旅行通道的虫洞， 这种虫洞被称为可穿越虫洞 (traversable wormhole)。 那么什么样的虫洞能成为可穿越虫洞呢？ 一个首要的条件就是它必须存在足够长的时间， 不能够没等星际旅行家穿越就先消失。 因此可穿越虫洞首先必须是足够稳定的。 一个虫洞怎样才可以稳定存在呢？ 索恩和莫里斯经过研究发现了一个不太妙的结果， 那就是在虫洞中必须存在某种能量为负的奇特物质！ 为什么会有这样的结论呢？ 那是因为物质进入虫洞时是向内汇聚的， 而离开虫洞时则是向外飞散的， 这种由汇聚变成飞散的过程意味着在虫洞的深处存在着某种排斥作用。 由于普通物质的引力只能产生汇聚作用， 只有负能量物质才能够产生这种排斥作用。 因此， 要想让虫洞成为星际旅行的通道， 必须要有负能量的物质。 索恩和莫里斯的这一结果是人们对可穿越虫洞进行研究的起点。索恩和莫里斯的结果为什么不太妙呢？ 因为人们在宏观世界里从未观测到任何负能量的物质。 事实上， 在物理学中人们通常把真空的能量定为零。 所谓真空就是一无所有， 而负能量意味着比一无所有的真空具有 “更少” 的物质， 这在经典物理学中是近乎于自相矛盾的说法。但是许多经典物理学做不到的事情在二十世纪初随着量子理论的发展却变成了可能。负能量的存在很幸运地正是其中一个例子。 在量子理论中， 真空不再是一无所有， 它具有极为复杂的结构， 每时每刻都有大量的虚粒子对产生和湮灭。 一九四八年，荷兰物理学家卡什米尔(Hendrik Casimir) 研究了真空中两个平行导体板之间的这种虚粒子态， 结果发现它们比普通的真空具有更少的能量， 这表明在这两个平行导体板之间出现了负的能量密度！ 在此基础上他发现在这样的一对平行导体板之间存在一种微弱的相互作用。 他的这一发现被称为卡什米尔效应。 将近半个世纪后的一九九七年， 物理学家们在实验上证实了这种微弱的相互作用， 从而间接地为负能量的存在提供了证据。 除了卡什米尔效应外， 二十世纪七八十年代以来， 物理学家在其它一些研究领域也先后发现了负能量的存在。因此， 种种令人兴奋的研究都表明， 宇宙中看来的确是存在负能量物质的。 但不幸的是， 迄今所知的所有这些负能量物质都是由量子效应产生的， 因而数量极其微小。 以卡什米尔效应为例， 倘若平行板的间距为一米， 它所产生的负能量的密度相当于在每十亿亿立方米的体积内才有一个 (负质量的)基本粒子！ 而且间距越大负能量的密度就越小。 其它量子效应所产生的负能量密度也大致相仿。 因此在任何宏观尺度上由量子效应产生的负能量都是微乎其微的。另一方面， 物理学家们对维持一个可穿越虫洞所需要的负能量物质的数量也做了估算， 结果发现虫洞的半径越大， 所需要的负能量物质就越多。 具体地说， 为了维持一个半径为一公里的虫洞所需要的负能量物质的数量相当于整个太阳系的质量。如果说负能量物质的存在给利用虫洞进行星际旅行带来了一丝希望， 那么这些更具体的研究结果则给这种希望泼上了一盆无情的冷水。 因为一方面迄今所知的所有产生负能量物质的效应都是量子效应， 所产生的负能量物质即使用微观尺度来衡量也是极其微小的。 另一方面维持任何宏观意义上的虫洞所需的负能量物质却是一个天文数字！ 这两者之间的巨大鸿沟无疑给建造虫洞的前景蒙上了浓重的阴影。 虽然数字看起来令人沮丧， 但是别忘了当我们讨论虫洞的时候， 我们是在讨论一个科幻的话题。 既然是讨论科幻的话题， 我们姑且把眼光放得乐观些。 即使我们自己没有能力建造虫洞， 或许宇宙间还存在其它文明生物有能力建造虫洞， 就象《星际之门》的故事那样。 甚至， 即使谁也没有能力建造虫洞， 或许在浩瀚宇宙的某个角落里存在着天然的虫洞。 因此让我们姑且假设在未来的某一天人类真的建造或者发现了一个半径为一公里的虫洞。我们是否就可以利用它来进行星际旅行了呢？初看起来半径一公里的虫洞似乎足以满足星际旅行的要求了， 因为这样的半径在几何尺度上已经足以让相当规模的星际飞船通过了。 看过科幻电影的人可能对星际飞船穿越虫洞的特技处理留有深刻的印象。 从屏幕上看， 飞船周围充斥着由来自遥远天际的星光和辐射组成的无限绚丽的视觉幻象， 看上去飞船穿越的似乎是时空中的一条狭小的通道。但实际情况远比这种幻想来得复杂。 事实上为了能让飞船及乘员安全地穿越虫洞，几何半径的大小并不是星际旅行家所面临的主要问题。 按照广义相对论， 物质在通过象虫洞这样空间结构高度弯曲的区域， 会遇到一个十分棘手的问题， 那就是张力。 这是由于引力场在空间各处的分布不均匀所造成的， 它的一种大家熟悉的表现形式就是海洋中的潮汐。 由于这种张力的作用， 当星际飞船接近虫洞的时候， 飞船上的乘员会渐渐感觉到自己的身体在沿虫洞的方向上有被拉伸的感觉， 而在与之垂直的方向上则有被挤压的感觉。 这种感觉便是由虫洞引力场的不均匀造成的。 一开始， 这种张力只是使人稍有不适而已， 但随着飞船与虫洞的接近， 这种张力会迅速增加， 距离每缩小到十分一， 这种张力就会增加约一千倍。 当飞船距离虫洞还有一千公里的时候， 这种张力已经超出了人体所能承受的极限， 如果飞船到这时还不赶紧折回的话， 所有的乘员都将在致命的张力作用下丧命。 再往前飞一段距离， 飞船本身将在可怕的张力作用下解体， 而最终， 疯狂增加的张力将把已经成为碎片的飞船及乘员撕成一长串亚原子粒子。 从虫洞另一端飞出的就是这一长串早已无法分辨来源的亚原子粒子！这就是星际探险者试图穿越半径为一公里的虫洞将会遭遇的结局。 半径一公里的虫洞不是旅行家的天堂， 而是探险者的地狱。因此一个虫洞要成为可穿越虫洞， 一个很明显的进一步要求就是： 飞船及乘员在通过虫洞时所受到的张力必须很小。 计算表明， 这个要求只有在虫洞的半径极其巨大的情况下才能得到满足。那么究竟要多大的虫洞才可以作为星际旅行的通道呢？ 计算表明， 半径小于一光年的虫洞对飞船及乘员产生的张力足以破坏物质的原子结构， 这是任何坚固的飞船都无法经受的， 更遑论脆弱的飞船乘员了。 因此， 一个虫洞要成为可穿越虫洞， 其半径必须远远大于一光年。一光年是个什么概念呢？ 它相当于整个太阳系半径 (以冥王星轨道为界) 的一千五百多倍。 如果用地球的线度来衡量的话， 它大约是地球直径的七亿倍。 因此， 科幻电影《星际之门》把虫洞的出入口建在地球及其它行星上是完全不可能的， 因为入口如此狭小的虫洞不仅无法让人安全穿越， 而且会把周围的一切在瞬息之间撕裂成亚原子粒子。 在萨根的故事中， 曾有人反对艾丽与同事把外星球智慧生物提供的蓝图付诸实施， 因为他们担心那有可能是一个用来毁灭地球的装置。 他们的担忧其实是很有道理的。 但另一方面， 一光年用日常的距离来衡量虽然是一个巨大的线度， 用星际的距离来衡量， 却也不算惊人。 我们所在的银河系的线度大约是它的十万倍， 假如在银河系与两百二十万光年外的仙女座大星云之间存在一个虫洞的话， 从线度上讲它只不过是一个非常细小的通道。 那么会不会在我们周围的星际空间中真的存在这样的通道， 只不过还未被我们发现呢？ 答案是否定的。 因为半径为一光年的虫洞真正惊人的地方不在于它的线度， 而在于维持它所需的负能量物质的数量。 计算表明， 维持这样一个虫洞所需的负能量物质的数量相当于整个银河系中所有发光星体质量总和的一百倍！ 这样的虫洞产生的引力效应将远比整个银河系的引力效应更为显著， 如果在我们附近的星际空间中存在这种虫洞的话， 周围几百万光年内的物质运动都将受到显著的影响， 我们早就从它的引力场中发现其踪迹了。因此不仅在地球上不可能建造可穿越虫洞， 在我们附近的整个星际空间中都几乎不可能存在可穿越虫洞而未被发现。这样看来， 我们只剩下一种可能性需要讨论了， 那就是在宇宙的其它遥远角落里是否有可能存在可穿越虫洞？ 对于这个问题， 我们也许永远都无法确切地知道结果， 因为宇宙实在太大了。 但是维持可观测虫洞所需的数量近乎于天方夜谭的负能量物质几乎为我们提供了答案。 迄今为止， 人类从未在任何宏观尺度上发现过负能量物质， 所有产生负能量物质的实验方法利用的都是微弱的量子效应。 为了能够维持一个可穿越虫洞， 必须存在某种机制把量子效应所产生的微弱的负能量物质汇集起来， 达到足够的数量。 但是负能量物质可以被汇聚起来吗？来物理学家们在这方面做了一些理论研究， 结果表明由量子效应产生的负能量物质是不可能无限制地加以汇聚的。负能量物质汇聚得越多， 它所能够存在的时间就会越短。 因此一个虫洞没有负能量物质是不稳定的， 负能量物质太多了也会不稳定！ 那么到底什么样的虫洞才能够稳定的呢？ 初步的计算表明， 只有线度比原子的线度还要小二十几个数量级的虫洞才是稳定的！这一系列结果无疑是非常冷酷的， 如果这些结果成立的话， 存在可穿越虫洞的可能性就基本上被排除了， 所有那些美丽的科幻故事也就都成了镜花水月。 不过幸运 (或不幸) 的是， 上面所叙述的许多结果依据的是还比较前沿 - 因而相对来说也还比较不成熟 - 的物理理论。 未来的研究是否会从根本上动摇这些理论， 从而完全推翻我们上面介绍的许多结果， 还是一个未知数。 退一步讲， 即使那些物理理论基本成立， 上面所叙述的许多结果也只是从那些理论推出的近似结果或特例。 比方说， 许多结果假定了虫洞是球对称的， 而实际上虫洞完全可以是其它形状的， 不同形状的虫洞所要求的负能量物质的数量， 所产生张力的大小都是不同的。 所有这些都表明即使那些物理理论真的成立， 我们上面提到的结论也不见得是完全打开它的方法就是共鸣利用物质间相互吸引原理使两时空虫洞正反两种物质能量互相吸引从而打开它。

演讲不要太直白，最好加一些比喻幽默的形式，即要客观又要容易理解。

下面就我就简单的阐述下自已对虫洞理论理解。虫洞：由阿尔伯特·爱因斯坦提出该理论。简单地说，“虫洞”就是连接宇宙遥远区域间的时空细管。暗物质维持着虫洞出口的敞开。虫洞可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。举个例子：大家都在一个长方形地广场上，左上角设为A，右上角设为B，右下角设为C，左下角设为D。假设长方形的广场上全是建筑物，你的起点是C，终点是A，你无法直接穿越建筑物，那么只能从C到B，再从B到A。再假设假如长方形的广场上什么建筑物都没了，那么你可以直接从C到A，这是对于平面来说最近的路线。但是假如说你进入了一个虫洞，你可以直接从C到A，连原本最短到达的距离也不需要了。这就是所谓的虫洞。这就如同将这个二维平面像纸一样翻卷一下让A接近C。虫洞连接黑洞和白洞，在黑洞与白洞之间传送物质。在这里，虫洞成为一个阿尔伯特•爱因斯坦—罗森桥，物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子，然后通过这个虫洞（即阿尔伯特•爱因斯坦—罗森桥）被传送到白洞并且被辐射出去。目前天文学家已经间接地找到了黑洞，但白洞、虫洞并未真正发现白洞是广义相对论预言的一种与黑洞相反 的特殊天体，是大引力球对称天体的史瓦西解的一部分。白洞仅仅是理论预言的天体，到现在还没有任何证据表明白洞的存在。其性质与黑洞正相反。白洞有一个封闭的边界。与黑洞不同的是，白洞内部的物质可以经过边界发射到外面去，而边界外的物质却不能落到白洞里面来。因此，白洞像一个喷泉，不断向外喷射物质或能量。黑洞作为恒星的一个发展终极,必然引致另一个终极,就是白洞.其实膨胀的大爆发宇宙论中,早就碰到了奇点问题,这个问题其实一直困扰着科学家们.这个奇点的最大质量与密度和黑洞的奇点是相似的,但他们的活动机制却恰恰相反.高能量超密物质的发现,显示黑洞存在的可能,自然也显示白洞存在的可能.如果宇宙物质按不同的路径和时间走到终极,那么也可能按不同的时间和路径从原始出发,亦即在大爆发之初的大白洞发生后,仍可能出现小爆发小白洞.而且,流入黑洞的物质命运究竟如何呢 是永远累积在无穷小的奇点中,直到宇宙毁灭,还是在另一个宇宙涌出呢？目前我们对黑洞、白洞和虫洞的本质了解还很少，它们还是神秘的东西，很多问题仍需要进一步探讨。白洞、虫洞还只是一个经常出现在科幻作品中的理论名词。其实虫洞为我们提供了一个穿越时空隧道的可能性。根据爱因斯坦所说的你可以进行时间旅行，但你只能看，就像看电影，却无法改变发生的事情，因为时间是线行的，事件就是一个个珠子已经穿好，你无法改变珠子也无法调动顺序如果发现了虫洞，它可能会使我们能够完成到过去和未来的旅行。其工作原理如下：假设虫洞的洞口是可以移动的。那么在上例中以50%光速在太空中飞行了几小时的乙可以将一个虫洞口带入太空，而另一端的虫洞口将和甲留在地球上。在乙飞入太空的过程中，两人一直可以看到对方。几小时后乙返回地球时，对甲来说可能几年已经过去了。现在甲通过被带入太空的虫洞会看到自己早些年的样子，就是乙升空的那一年。这种方法的绝妙之处在于，一旦穿越虫洞，年老的甲可以回到过去，而年轻的乙则会进入未来。 “虫洞”的超强力场可以通过“负质量”来中和，达到稳定“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”也拥有“负质量”，可以吸去周围所有能量。像“虫洞”一样，“负质量”也曾被认为只存在于理论之中。不过，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”。 据科学家猜测，宇宙中充斥着数以百万计的“虫洞”，但很少有直径超过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。“负质量”的发现为利用“虫洞”创造了新的契机，可以使用它去扩大和稳定细小的“虫洞”。 科学家指出，如果把“负质量”传送到“虫洞”中，把“虫洞”打开，并强化它的结构，使其稳定，就可以使太空飞船通过。通过这个学期的学习，虽然对于宇宙学和物理学的认识我并没有十分巨大的进步。但是对于我今后的学习和人生意义上有了更深的感悟。致谢语：............................................

（以下内容通俗易懂，纯手打，希望采纳）各位老师同学，早上好，今天我给大家带来的主题是黑洞的秘密。众所周知，黑洞是一种天体。但很多人把他理解为一个无底洞，那是不对的。甚至有些人道听途说黑洞质量无穷大，那也不正确。实际上，黑洞的产生有不少可能，最常见的是恒星级别的黑洞，顾名思义，她是和恒星有关的。恒星级黑洞通常是由八倍以上太阳质量的恒星，衰老后塌缩形成，所以，太阳想要变成黑洞，还是不太够资格。那为什么恒星衰老就要塌缩？因为大家都知道万有引力，我们平常吹气球如果不扎住口，就会迅速漏气，说到底正是因为气球的弹性，也就是分子间的万有引力。同样的，万有引力也会让恒星瘪下去，不过因为壮年恒星在不断的进行核反应，所产生的压力支撑着恒星，不过随时间流逝，核反应渐渐变慢，万有引力占据上风，最终将大质量的恒星变成了质量很大，体积却为零的奇点。很多同学可能会疑惑？为什么会存在体积为零的东西，那这个东西还有物质构成吗？这一系列的问题，至今没有答案，相反，有部分科学家提出体积并非零，而是至少有一普朗克长度，当然，即便如此，也没有任何数据可以解释这么小的体积上具有如此庞大的质量会是个什么东西。另一类黑洞被称为太初黑洞，这类黑洞年代相当久远，可以追溯到宇宙大爆炸时期。那个时候宇宙的密度还很不均匀，部分密度极大的地方就生生被压出了黑洞。不过这类黑洞年代太久，已经很难发现了。黑洞不是个只会吸取的无底洞，他也会辐射，这一点，究其原因，正是量子力学里的不确定性，这里就不赘述了。因为黑洞也会辐射，所以一旦所有物质被辐射完，黑洞将会在绚丽的爆炸中结束自己的旅程，实际上我们大部分行星上会有重金属铁，铜铝之类的。正是由于上一辈恒星爆炸残留下来的物质。这里需要大家注意的是：是否能成为黑洞和他的密度无关，所以很多人提到黑洞就认为黑洞密度很大这是不准确的。黑洞到底是什么，无非就是一定的半径内有足够的质量，但是黑洞半径越大，它的密度要求就会越低，举个例子，普通恒星变黑洞，他的密度比原子核密度还要大。一个星系变为黑洞，密度就可以大概和水差不多，如果我们现在所看到的宇宙都能变成黑洞，那么它的密度要求就极小，接近真空。这也就是为什么，有人一直认为宇宙本身就是个巨大黑洞的原因。黑洞的故事和传奇还有很多，他的强力，他的时空错落，他的透镜效应，近代天文学'物理学一直都在努力探寻黑洞的深层奥秘，而我们学生，则该有大胆创新的精神'争取在科学的道路上更上一层楼。谢谢老师，谢谢大家'我的演讲到此结束。

关于黑洞数的研究小论文

对于数学黑洞，无论怎样设值，在规定的处理法则下，最终都将得到固定的一个值，再也跳不出去了，就像宇宙中的黑洞可以将任何物质，以及运行速度最快的光牢牢吸住，不使它们逃脱一样。这就对密码的设值破解开辟了一个新的思路。中文名数学黑洞外文名Digital black hole应用密码破解实例西西弗斯串、卡普雷卡尔常数等实例123数学黑洞123数学黑洞，即西西弗斯串。[1][2][3][4]西西弗斯串可以用几个函数表达它，我们称它为西西弗斯级数，表达式如下：F 是一级原函数，k级通项式为它的迭代循环它的vba程序代码详细底部目录数学黑洞设定一个任意数字串，数出这个数中的偶数个数，奇数个数，及这个数中所包含的所有位数的总数，例如：1234567890，偶：数出该数数字中的偶数个数，在本例中为2，4，6，8，0，总共有 5 个。奇：数出该数数字中的奇数个数，在本例中为1，3，5，7，9，总共有 5 个。总：数出该数数字的总个数，本例中为 10 个。新数：将答案按 “偶-奇-总” 的位序，排出得到新数为：5510。重复：将新数5510按以上算法重复运算，可得到新数：134。重复：将新数134按以上算法重复运算，可得到新数：123。结论：对数1234567890，按上述算法，最后必得出123的结果，我们可以用计算机写出程序，测试出对任意一个数经有限次重复后都会是123。换言之，任何数的最终结果都无法逃逸123黑洞。为什么有数学黑洞“西西弗斯串”呢？（1）当是一个一位数时，如是奇数，则k=0，n=1，m=1，组成新数011，有k=1，n=2，m=3，得到新数123；如是偶数，则k=1，n=0，m=1，组成新数101，又有k=1，n=2，m=3，得到123。（2）当是一个两位数时，如是一奇一偶，则k=1，n=1，m=2，组成新数112，则k=1，n=2，m=3，得到123；如是两个奇数，则k=0，n=2，m=2，组成022，则k=3，n=0，m=3，得303，则k=1，n=2，m=3，也得123；如是两个偶数，则k=2，n=0，m=2，得202，则k=3，n=0，m=3，由前面亦得123。（3）当是一个三位数时，如三位数是三个偶数字组成，则k=3，n=0，m=3，得303，则k=1，n=2，m=3，得123；如是三个奇数，则k=0，n=3，m=3，得033，则k=1，n=2，m=3，得123；如是两偶一奇，则k=2，n=1，m=3，得213，则k=1，n=2，m=3，得123；如是一偶两奇，则k=1，n=2，m=3，立即可得123。（4）当是一个M（M>3）位数时，则这个数由M个数字组成，其中N个奇数数字，K个偶数数字，M=N+K。由KNM联接生产一个新数，这个新数的位数要比原数小。重复以上步骤，一定可得一个三位新数knm。以上仅是对这一现象产生的原因，简要地进行分析，若采取具体的数学证明，演绎推理步骤还相当繁琐和不易。直到2010年5月18日，关于“123数学黑洞（西西弗斯串）”现象才由中国回族学者秋屏先生于作出严格的数学证明，并推广到六个类似的数学黑洞（“123”、“213”、“312”、“321”、“132”和“231”），这是他的论文：《“西西弗斯串（数学黑洞）”现象与其证明》（正文网址在该词条最下面的“参考资料”中，可点击阅读）。自此，这一令人百思不解的数学之谜已被彻底破解。此前，美国宾夕法尼亚大学数学教授米歇尔·埃克先生仅仅对这一现象作过描述介绍，却未能给出令人满意的解答和证明。[4]可用Pascal语言完成：Var n, j, e, z, z1, j1, t: longint;Begin readln(n); t := 0; repeat e := 0; j := 0; z := 0; while n > 0 do begin if n mod 10 mod 2 = 0 then e := e + 1 else j := j + 1; z := z + 1; n := n div 10; end; if j < 10 then j1 := 10 else j1 := 100; if z < 10 then z1 := 10 else z1 := 100; n := e * j1 * z1 + j * z1 + z; writeln(n); t := t + 1; until n = 123; writeln(’t = ’, t); readln;代码实现：def num_calculate(str_number): even, ood = [], [] for i in str_number: if int(i) % 2 == 0: (i) else: (i) str_list = "".join([str(len(even)), str(len(ood)), str(len(even)+len(ood))]) return str_list def BlackHole(str_number): i = 0 number = num_calculate(str_number) while 1: i += 1 print('第{}次:{}'.format(i, number)) number = num_calculate(number) if int(number) == 123: print('第{}次:{}'.format(i, number)) breakif __name__ == '__main__': BlackHole(input("随意输入一个数字: "))6174数学黑洞（即卡普雷卡尔（Kaprekar）常数）比123黑洞更为引人关注的是6174黑洞值，它的算法如下：取任意一个4位数（4个数字均为同一个数的，以及三个数字相同，另外一个数与这个数相差1，如1112，,6566等除外），将该数的4个数字重新组合，形成可能的最大数和可能的最小数，再将两者之间的差求出来；对此差值重复同样过程，最后你总是至达卡普雷卡尔黑洞6174，到达这个黑洞最多需要14个步骤。例如：大数：取这4个数字能构成的最大数，本例为：4321；小数：取这4个数字能构成的最小数，本例为：1234；差：求出大数与小数之差，本例为：4321-1234=3087；重复：对新数3087按以上算法求得新数为：8730-0378=8352；重复：对新数8352按以上算法求得新数为：8532-2358=6174；结论：对任何只要不是4位数字全相同的4位数，按上述算法，不超过9次计算，最终结果都无法逃出6174黑洞；比起123黑洞来，6174黑洞对首个设定的数值有所限制，但是，从实战的意义上来考虑，6174黑洞在信息战中的运用更具有应用意义。设4位数为 XYZM，则X-Y=1;Y-Z=2;Z-M=3;时，永远出现6174，因为123黑洞是原始黑洞，所以……自幂数除了0和1自然数中各位数字的立方之和与其本身相等的只有153、370、371和407（此四个数称为“水仙花数”）。例如为使153成为黑洞，我们开始时取任意一个可被3整除的正整数。分别将其各位数字的立方求出，将这些立方相加组成一个新数然后重复这个程序。除了“水仙花数”外，同理还有四位的“玫瑰花数”（有：1634、8208、9474）、五位的“五角星数”（有54748、92727、93084），当数字个数大于五位时，这类数字就叫做“自幂数”。冰雹猜想（角谷猜想）冰雹猜想来历1976年的一天，《华盛顿邮报》于头版头条报道了一条数学新闻。文中记叙了这样一个故事：70年代中期，美国各所名牌大学校园内，人们都像发疯一般，夜以继日，废寝忘食地玩弄一种数学游戏。这个游戏十分简单：任意写出一个自然数N（N≠0），并且按照以下的规律进行变换：如果是个奇数，则下一步变成3N+1。如果是个偶数，则下一步变成N/2。不单单是学生，甚至连教师、研究员、教授与学究都纷纷加入。为什么这种游戏的魅力经久不衰？因为人们发现，无论N是怎样一个非零自然数，最终都无法逃脱回到谷底1。准确地说，是无法逃出落入底部的4-2-1循环，永远也逃不出这样的宿命。这就是著名的“冰雹猜想”，又名角谷猜想。强悍的27冰雹的最大魅力在于不可预知性。英国剑桥大学教授John Conway找到了一个自然数27。虽然27是一个貌不惊人的自然数，但是如果按照上述方法进行运算，则它的上浮下沉异常剧烈：首先，27要经过77步骤的变换到达顶峰值9232，然后又经过32步骤到达谷底值1。全部的变换过程（称作“雹程”）需要111步，其顶峰值9232，达到了原有数字27的342倍多，如果以瀑布般的直线下落（2的N次方）来比较，则具有同样雹程的数字N要达到2的111次方。其对比何其惊人！但是在1到100的范围内，像27这样的剧烈波动是没有的（54等27的2的次方倍数的数除外）。验证规律经过游戏的验证规律，人们发现仅仅在兼具4k和3m+1（k,m为自然数）处的数字才能产生冰雹猜想中“树”的分叉。所以在冰雹树中，16处是第一处分叉，然后是64……以后每隔一节，产生出一支新的支流。自从Conway发现了神奇的27之后，有专家指出，27这个数字必定只能由54变来，54又必然从108变来，所以，27之上，肯定可以出现不亚于2n的强大支流——33×2n(n=1，2，3……)，然而，27到4-2-1数列和本流2到4-2-1数列要遥远的多。按照机械唯物论的观点，从27开始逆流而上的数列群才能叫做本源，尽管如此，按照“直线下泻”的观点，一般依然把1-2-4-8……2n的这一支看作是“干流”。又称为角谷猜想，因为是一个名叫角谷的日本人把它传到中国。数列验证法，此方法是根据冰雹猜想的验证规则而建立的一种验证方法，是以无限的数列来对付无限的自然数。不管是等差的还是变差的，都是可以直接带进去计算的 首项差是偶数，那么数列上的所有自然数都是偶数，全体数列除于2，如果首项是奇数公差是偶数，那么数列上全体自然数都是奇数，全体乘上3再加1。如果公差是奇数，首项也是奇数，那么第奇数项必定都是奇数则乘上3再加1，第偶数项必定都是偶数,则除于2。如果公差是奇数，首项是偶数，那么第奇数项必定都是偶数，则除于2，第偶数项必定都是奇数，则乘上3再加1。按照这样的计算规则计算下去，会遇到许多新的问题，考验验证者的智商。比如偶数的通项公式是2n，因为都是偶数所以除于2，得到n，这就是自然数。按照忽略偶数不记录的验证方法进行验证，第一个被验证的奇数有可能是能被3整除的奇数，也有可能是不能被3整除的奇数。但是所到达所归结的第二个奇数，以及第三个奇数（假设存在），整个过程所到达所遇到所归结所访问到的每一个奇数，必定都不能再被3整除了。如果都从从能被3整除的奇数开始验证，路径上所遇到所归结的所到达所访问到的每一个奇数都必定不能再被3整除了，最终都能归结于1，那么必定遍历所有的奇数（遍历是离散数学的概念）。如果都从不能被3整除的奇数开始验证，那么路径上所遇到所到达所归结的所访问到的每一个奇数必定都不可能再被3整除了，最终都归结于1（等于说是漏下能被3整除的奇数没有被验证）。所以在顺向的冰雹猜想验证过程中，可以把能被3整除的奇数都命名为最起始点的奇数，1是终止点的奇数，而在逆向的冰雹猜想验证过程中则是相反的，1是最起始点的奇数，而能被3整除的奇数则是终止点的奇数。事实上在验证的过程中，不能被3整除的奇数，都在存在数量无穷多的上一步的奇数，占1/3的比例是能被3整除的奇数，占2/3的比例是不能被3整除的奇数，这一现象都跟自然数的情况出奇地巧合了.这一规律，无论是单个奇数的验证方法，还是数列验证法必须遵守。在能被3整除的奇数之前的，只有能被3整除的偶数，没有任何奇数。最起始点的奇数在15 x-7 或者是在7x-5的时候就不是能不能被15整除或者被7整除这么简单了..........存在X1，使得X1*3+1之后只能被1个2整除，之后就是奇数，这一类奇数占奇数总量的1/2；存在X2，使得X2*3+1之后只能被2个2整除，之后就是奇数，这一类奇数占奇数总量的1/4；存在X3，使得X3*3+1之后只能被3个2整除，之后就是奇数，这一类奇数占奇数总量的1/8；..........以此类推............从逆推定理出发，可以很方便地找到，X1,X2,X3,X4,X5.........的通项公式7X-3的平衡点是：当N=2个未知数的时候3*（4+7）=7^2-4^2假设当 N+1= K的时候也是相等的 就是3*（4^（K-1）+7*4^(K-2)+7^2*4^（K-3）+...........+7^（K-3）*4^2+7^（K-2）*4+7^（K-1））=7^K-4^K然后再讨论：当 K=K+1的时候能不能相等 ，这个问题我算过了， 是成立的。导致奇数在验证过程中爬升的本质就是以3换2，而下降的原因就在于只剩最后一个2了时候，........卡普雷简介取任何一个4位数（4个数字均为同一个数字的例外），将组成该数的4个数字重新组合成可能的最大数和可能的最小数，再将两者的差求出来；对此差值重复同样的过程（例如：开始时取数8028，最大的重新组合数为8820，最小的为0288，二者的差8532。重复上述过程得出8532－2358=6174），最后总是达到卡普雷卡尔黑洞：6174。称之“黑洞”是指再继续运算，都重复这个数，“逃”不出去。把以上计算过程称为卡普雷卡尔运算，这个现象称归敛，其结果6174称归敛结果。一，任意N位数都会类似4位数那样归敛（1、2位数无意义） . 3位数归敛到495; 4位数归敛到6174; 7位数归敛到唯一一个数组（8个7位数组成的循环数组______称归敛组）；其它每个位数的数归敛结果分别有若干个，归敛数和归敛组兼而有之（如14位数____共有9×10的13次方个数____的归敛结果有6个归敛数，21个归敛组）.一旦进入归敛结果，继续卡普雷卡尔运算就在归敛结果反复循环，再也“逃”不出去。归敛组中各数可以按递进顺序交换位置 （如a → b → c 或 b → c → a 或c → a → b)归敛结果可以不经过卡普雷卡尔运算就能从得出.某个既定位数的数，它的归敛结果的个数是有限的，也是确定的.二，较多位数的数（命它为N）的归敛结果是由较少位数的数（命它为n,N﹥n）的归敛结果，嵌加进去一些特定的数或数组而派生形成. 4、6、8、9、11、13的归敛结果中的8个称基础数根.它们是派生所有任意N位数的归敛结果的基础.分类1，嵌加的数分三类。第一类是数对型，有两对：1）9，0 2）3，6第二类是数组型，有一组：7，25，41，8第三类是数字型，有两个：1） 5 9 42） 8 6 4 2 9 7 5 3 12，嵌入数的一部分嵌入前段中大于或等于嵌入数的最末一个数字的后邻位置。另一部分嵌入后段相应位置_____使与嵌入前段的数形成层状组数结构。594只能嵌入n=3+3k 这类数。如9、12、15、18…….位。3，（9，0）（3，6）两对数可以单独嵌入或与数组型、数字型组合嵌入。数组7，25，41，8必须“配套”嵌入并按顺序：（7，2）→（5，4）→（1，8） ；或 （5，4）→（1，8）→（7，2）或 （1,8） →（7,2） →（5,4）。4，可以嵌如一次、二次或若干次 （则形成更多位数的归敛结果）。任意N位数的归敛结果都 “隐藏”在这N位数中，卡普雷卡尔运算只是找出它们而不是新造成它们。【“6174数学黑洞”现象的参考资料】1．美国《新科学家》，1992，12，192．中国《参考消息》，1993，3，14-173．王景之： ⑴ 也谈数学“黑洞”——关于卡普雷卡尔常数。⑵ 我演算得到的一部分归敛结果。4．天山草：能够进行任意多位数卡普雷卡尔（卡布列克） 运算的程序。操作演示上文对6174黑洞运算过程进行了演示，以下用C演示了对任一四位数（不全相同，如2222）计算过程，并总计了一共操作的步骤。编译连接后，输入输出结果如右图所示：6174黑洞运算操作演示#include <>void insertSort(int r[], int len) { int i, k, tmp; for(i = 1; i < len; i++) { k = i - 1; tmp = r[i]; while(k >= 0 && r[k] > tmp) { r[k+1] = r[k]; k--; } r[k+1] = tmp; }}void main() { int N, count, end, s; int r[4]; int max, min; printf("请输入一个任意的四位正整数（全相同的除外，如1111）："); scanf("%d", &N); count = 0; end = 0; s = N; while (end != 6174) { r[0] = s % 10; r[1] = s / 10 % 10; r[2] = s / 100 % 10; r[3] = s / 1000; insertSort(r, 4); max = 1000 * r[3] + 100 * r[2] + 10 * r[1] + r[0]; min = 1000 * r[0] + 100 * r[1] + 10 * r[2] + r[3]; end = max - min; count++; printf("第%d步：%d-%d=%d\n", count, max, min, end); s = end; } printf("%d一共经过了%d步得到了6174\n", N, count);}纠错参考资料[1] 1.新浪网《“西西弗斯串（数学黑洞）”现象与其证明》，2010-05-18[2] 2.美国《新科学家》，1992-12-19[3] 3.中国《参考消息》，1993-3-14~17搜索发现数学思维培训有趣的数学黑洞数学黑洞之吴越府数学开眼镜店需要什么数学计划回收废铜废铝猜你关注废铜回收找昌盈金属，专业回收各种废旧物资，量少勿扰广告 废铝回收 选择大连云平物资回收，收价高 可上门广告 鸿达物资回收专做废旧金属回收 经验丰富，诚信经营广告 HOT百科问卷调研来啦~陈情令的剧情由你来定！词条贡献统计本词条由网友凿冰堂主创建，麦克风大金刚、很反常的一个人、as445512、符元彰等参与编辑。 查看全部词条有帮助，感谢贡献者

数学黑洞就是说在一个固定值内。无论怎么除都将得到一个固定的指数。就像宇宙中的黑洞他能吸住运行速度最快的光。

黑洞数又称陷阱数,是类具有奇特转换特性的整数。 任何一个数字不全相同整数,经有限“重排求差”操作,总会得某一个或一些数,这些数即为黑洞数。"重排求差"操作即组成该数得排后的最大数去重排的最小数。举个例子，三位数的黑洞数为495 简易推导过程：随便找个数，如297，三个位上的数从小到大和从大到小各排一次，为972和279，相减，得693 按上面做法再做一次，得到594，再做一次，得到495 之后反复都得到495 再如，四位数的黑洞数有6174但是，五位数及五位以上的数还没有找到对应的黑洞数神秘的6174－黑洞数随便造一个四位数，如a1=1628,先把组成部分1628的四个数字由大到小排列得到a2＝8621，再把1628的四个数字由小到大排列得a3＝1268，用大的减去小的a2-a1=8621-1268＝7353，把7353按上面的方法再作一遍，由大到小排列得7533，由小到大排列得3357，相减7533-3367＝4176把4176再重复一遍：7641-1467＝6174。如果再往下作，奇迹就出现了！7641-1467＝6174，又回到6174。这是偶然的吗？我们再随便举一个数1331，按上面的方法连续去做：3311-1133＝＝＝＝＝＝6174好啦！6174的“幽灵”又出现了，大家不妨试一试，对于任何一个数字不完全的四位数，最多运算7步，必然落入陷阱中。这个黑洞数已经由印度数学家证明了。在数学中由有很多有趣，有意义的规律等待我们去探索和研究，让我们在数学中得到更多的乐趣。苏联的科普作家高基莫夫在他的著作《数学的敏感》一书中，提到了一个奇妙的四位数6174，并把它列作“没有揭开的秘密”。不过，近年来，由于数学爱好者的努力，已经开始拨开迷雾。 6174有什么奇妙之处？ 请随便写出一个四位数，这个数的四个数字有相同的也不要紧，但这四个数不准完全相同或有完全相同趋向，例如 3333、7777、7337等都应该排除。 写出四位数后，把数中的各位数字按大到小的顺序和小到大的顺序重新排列，将得到由这四个数字组成的四位数中的最大者和最小者，两者相减，就得到另一个四位数。将组成这个四位数的四个数字施行同样的变换，又得到一个最大的数和最小的数，两者相减……这样循环下去，一定在经过若干次（最多7次）变换之后，得到6174。 例如，开始时我们取数8208，重新排列后最大数为8820，最小数为0288，8820—0288＝8532；对8532重复以上过程：8532－2358=6174。这里，经过两步变换就掉入6174这个“陷阶”。 需要略加说明的是：以0开头的数，例如0288也得看成一个四位数。再如，我们开始取数2187，按要求进行变换： 2187 → 8721－1278＝7443→7443－3447＝3996→9963－3699=6264→6642－2466＝4176→7641－1467＝6174。 这里，经过五步变换就掉入了“陷阱”——6174。 拿6174 本身来试，只需一步：7641－1467=6174，就掉入“陷阱”再也出不来了。 所有的四位数都会掉入6174设的陷阱，不信可以取一些数进行验证。验证之后，你不得不感叹6174的奇妙。任何一个数字不全相同整数，经有限次“重排求差”操作，总会得某一个或一些数，这些数即为黑洞数。"重排求差"操作即组成该数得排后的最大数去重排的最小数。

简单的说就是任意一个不完全重复的四位数 以从大到小的排列减去它从小到大的排列，一直减下去始终会得到6174这个数。所以被称为有名的陷阱数。

关于蝗虫研究的论文

观赏昆虫学的研究感想摘 要：本文是作者对观赏昆虫和观赏昆虫学课程内容的介绍以及作者对于观赏昆虫学课程的感想。同时也简要介绍了观赏昆虫学的研究方法、昆虫的采集与捕捉及标本制作等方面的内容。 关键词：观赏昆虫、观赏昆虫学、感想、昆虫资源、采集昆虫在我国，观赏昆虫有着十分悠久的历史，早在唐代就已有了蓄养蟋蟀、听鸣观斗的活动。而历代文人墨客也似乎对这些小虫有着特别的偏爱，吟诗作画常以昆虫为对象，留下不少传世佳作。人们以虫寄情，以情赏虫，充分展现了中华氏族特有的浪漫与博爱，形成了中国独特的虫文化。近年来，随着人民物质生活水平的提高，文化活动日趋丰富多彩，观赏昆虫这一活动越来越受到人们的欢迎和喜爱。鉴于此，我们尝试将民间观赏昆虫的经验总结与现代科学理论相结合，写成本文，目的是使大家对观赏昆虫有个基本了解，并通过观赏昆虫的活动增加知识、开阔视野、陶冶性情，充分领略大自然的奇妙。一、观赏昆虫学课程简介我们学校的观赏昆虫学课程由生物安全科学技术学院开设，肖铁光教授主讲。这是一门选修的课程。为30个学时。使用教材为中国农业出版社出版的《观赏昆虫大全》一书。课程全部采用多媒体教学，课程安排中除在教室上课外，还有两个学时的参观校标本馆。课程结束后，学生须上交10只捕捉的昆虫作为标本。课程由有趣的昆虫外部结构、错综复杂的昆虫体内世界、昆虫的生物学、观赏昆虫的分类、昆虫疾病、昆虫人工饲料、虫—食品、药品、毒品、虫文化赏趣、方寸之中话昆虫、空中“骄龙”—蜻蜓、乡谣俱乐部—鸣虫、忠勇无敌大将军—蟋蟀、大自然的舞姬― 蝴蝶、独角仙、田园番独特景观。台湾开发的“虎山溪观萤”,日本每年6月上旬举办的“萤火虫祭”,吸引了众多游客。也可在宾馆、舞厅等娱乐场所,集萤火虫于特制的玻璃瓶中,当娱乐达到高潮时,突然断电,释放萤火虫,萤光闪闪,似流线舞动,另是一番景象。中国人对昆虫鸣声的注意和欣赏已有2000多年的历史了,在唐朝前的很长一段时期,人们仅仅是欣赏各种野外昆虫优美动听的鸣声。从唐朝开始,人们则将鸣虫作为宠物蓄养在各种笼器内,以便随时随地聆听这一独特的音乐。在蓄养鸣虫的过程中,人们发现有几种蟋蟀不仅善鸣,而且好斗,从此斗蟋便成了一项相当普遍的娱乐活动。如果将这些善鸣、好斗昆虫,集中饲养,适时对外开放,使人们在工作之余,细细倾听这一独特的虫国乐章或观看斗蟋的激烈场面,将是又一奇妙享受。昆虫不仅与人类的衣、食、住、行密切相关,而且与人们的精神生活休戚相关,从文字到语言,从神话到传说,从绘画到诗篇,从战争到政治,从恋爱到婚姻,从娱乐到破案,从邮票到服装,从塔碑到航天……几乎无处不有昆虫的身影,无处不渗透着与之相关的知识。如果能建一处昆虫馆,聚昆虫趣味、知识于一室,将会拓宽人们的知识视野,激发人们热爱大自然的情操。观赏昆虫能给人以美感，可供赏玩、娱乐以增添生活情趣，开阔视野，陶冶性情，从而有益于身心健康。观赏昆虫还有益于增加人们对自然资源的保护意识，维护生态平衡，保护昆虫多样性，特别是对珍稀、濒危资源昆虫的保护和合理开发利用，并使之产生较大的经济效益。（三）开发和利用中存在的问题目前群众对观赏昆虫资源尚缺乏一定知识，对昆虫的乱捕滥杀或以商业经销标本为目的大最捕采屡有发生，造成观赏昆虫资源的严重破坏。所以在观赏昆虫活动中，应有正确的娱乐观;合理适度开发利用观赏资源昆虫，开发与保护并重，以保护促开发，使观赏昆虫这类自然资源更好地为人类服务。八、湖南农业大学昆虫标本馆湖南农业大学昆虫标本馆兴建于2001年，原址在老图书馆三楼，只有80余平方米，馆藏标本多为农业害虫。随着学校规模的扩大，为了满足教学与科研的需要，后来在老图书馆一楼扩建了新馆，现已形成占地面积140多平方米，馆藏昆虫20余万只，包括昆虫世界、蝴蝶王国、多媒体放映厅三大场馆在内的综合性科普教育基地。标本馆自建成以来，先后接待了包括长沙市教育局等20多个团体在内的数以万计的校内外人士参观、访问和学习，在校学生的参观人次更是难以胜数。曾先后受到湖南卫视、湖南经视、湖南教育频道、经贸频道以及东方新报等多家大型媒体的关注、报道，并于2004年被授予“湖南省科普教育基地”称号。昆虫馆场馆面积158㎡，馆藏标本20多万号。 静态昆虫展出标本1700多种，8000余号，其中数目较多的有鞘翅目39个科；鳞翅目38个科；膜翅目31个科；同翅目14个科；半翅目12个科；晴蜒目9个科；双翅目8个科；直翅目6个科；等翅目1个科；螳螂目1个科；革翅目1个科；脉翅目1个科；拈翅目1个科等。以教学、科研为主，对校内外各界人士免费开放。建馆以来，在为教学科研提供支持的同时，也为昆虫爱好者进行经验交流提供了场所，激发了参观者热爱昆虫，研究昆虫的热情，在加强广大学生自然观、生态观宣传教育方面发挥了积极作用。后期开展的昆虫知识讲座更是吸引了众多人员前来参观学习，人们在参与欣赏昆虫艺术展（蝶画、翅画、蝴蝶工艺品）当中，开阔了视野，陶冶了情操。现在，新的昆虫标本馆正在建设中，我们观赏昆虫学课程的同学们有幸作为第一批人员参观了新的标本馆。首先我们来到了位于老图书馆一楼的肖铁光老师的昆虫标本制作室，这里制作出来的标本正在源源不断的向新标本馆迁移。新的标本馆位于文渊阁的四楼，同在四楼的还有我们学校的动物标本馆、土壤和岩石标本馆。昆虫馆的新馆实际上是原来农业生物图书书库，不过现在经过装修后已经焕然一新，新馆的面积更大，展位更多，因为还在建设中，许多标本还没有摆上展台，但是单单就摆上展台的这些标本来说，就已经让我们连声惊叹了。希望还有机会去参观！九、结束语我的论文不长，简单的介绍了许多关于昆虫和观赏昆虫的知识，希望大家在读后能够增长一下对观赏昆虫的认识。学了这门课，收获很多，可不仅仅是弄清了一个区别而已，只是不知该怎么说。湖南观赏昆虫资源丰富,应在做好开发利用的宣传、教育工作的基础上,加强管理,科学规划,在保护的前提下合理地加以利用,并在利用的同时尽可能加以保护,以保证湖南观赏昆虫资源的可持续利用。参考文献 [1] 王音 周序国.《观赏昆虫大全》[M]，北京：中国农业出版社，1996[2] 李鹏翔.观赏昆虫[J]. 科学大众(中学版)，2001年12期[3] 龙中伟. 观赏昆虫采捕加工法[J]. 农村新技术，2000年06期[4] 郑立军 靳桂敏 杨新廷;. 观赏昆虫刍议[J]. 野生动物，2001年03期[5] 吴福泉. 观赏昆虫资源的开发利用[J]. 广东蚕业，1999年03期[6] 朱巽. 湖南观赏昆虫资源的利用研究[J]. 湖南第一师范学报，2007年04期[7] 高卫红. 另类宠物欣赏——观赏昆虫[J]. 畜牧兽医科技信息，2004年06期

1、干旱。从环境角度看，主要是由干旱引起的蝗灾，造成这一现象的主要原因是干旱的环境对蝗虫的繁殖、生长发育和存活有许多益处。因为蝗虫将卵产在土壤中。土壤比较坚实，含水量在10%～20%时最适合它们产卵。2、气候变暖。全球变暖，尤其冬季温度的上升，有利于蝗虫越冬卵的增加，为第二年蝗灾的爆发提供“虫卵”；此外气候变暖、干旱加剧，草场退化等多种因素的叠加，将为蝗虫产卵提供合适的产地，而且蝗虫适应干旱的能力很强，这是因为其他昆虫和鸟类在此情况下都不能生存，而且能造成蝗虫疾病的一种丝状菌被抑制，故而使其数量大增。因此专家预测，随着全球变暖的趋势，未来蝗灾发生的规模会越来越大，对中国和世界的粮食生产将造成严重的影响。3、虫密过大。等科学家在2006年一篇发表在Science杂志上的研究论文中证明蝗虫密度过大也是造成蝗灾的一个重要因素。当蝗群处于这个密度的时候，蝗虫会排列成行，开始朝同一个方向前进。蝗虫在其生活史早期是孤立的、没有翅的“若虫”，它们倾向于相互避开。但是如果资源变得缺乏，它们就被迫相互影响。然后，它们可以组成有秩序的本地蝗群。这种蝗群有能力统一行动，进入近邻的栖息地，并让越来越多的蝗虫加入进来，最终成为了巨大的蝗群。因此，预测群体行动的开始，对于控制蝗灾爆发是至关重要的。这组科学家把数量逐渐增加的蝗群放在了一个圆形的场地里，记录下它们的行为，并用计算机软件追踪它们的运动。在中等密度的时候（每平方米25到62只蝗虫），蝗虫会排列成行，并开始朝着同一个方向运动，甚至统一地突然改变方向。在实验中，当每平方米蝗虫数量超过74的时候，有序前进的蝗群停止改变方向，而是向同一方向不断前进了8小时。这些观察结果证实了被称作自推进颗粒模型的计算机模型所预计的结果。Buhl和他的同事认为，使用这样的模型可能有助于设计出控制蝗灾爆发的方法。他们的研究成果也支持了联合国粮农组织关于蝗虫若虫群体的定义。在这个定义密度上，蝗群容易越过“引爆点”，从而触发蝗灾。

昆虫的营养价值：昆虫是人类向自然界摄取蛋白质的途径之一，据记载：从古时，在人民生活困难的时候，就主要使用昆虫。目前在世界贫穷的国家：如非洲，尼泊尔，埃塞俄比亚等均以昆虫和草根为生，昆虫已成为他们的重要摄取脂肪，蛋白质的途径。从营养价值来看，昆虫含有丰富的蛋白质，干虫体的含量高达百分之30～百分之70而且由20多种重要氨基酸组成，含有人体与动物无法合成的8种必需氨基酸和儿童必须的2种氨基酸，干的蝉含有百分之72，蚂蚁含百分之42，黄蜂含百分之81蟋蟀含百分之65，并且昆虫还含有丰富的脂肪，糖类，矿物质，维生素，水。其脂肪中百分之85为软脂肪和不饱和脂肪酸，所以易被人体所吸收。 丰富的食用昆虫资源：由于昆虫数量多，繁殖多，可以在残酷的环境下生存，所以即使大量捕捉也很难造成生态破坏，并且很多国家的养虫业很发达。我国蚕业，蝗虫资源都很丰富，并且有些地方也有使用它们的习惯。我国曾多次向外国出口蝗虫，蚕蛹等～～～～国外也以开办：苍蝇工厂，蚯蚓工厂等，利用其产卵多，生命力强等特点向大众提供大量蛋白质。全世界约有3000种昆虫可以食用，我国约有800种。由于昆虫的食物转换率高，食用3kg植物蛋白可以换1kg昆虫蛋白，而牛需要8kg植物蛋白才可以换1kg动物蛋白，羊则10kg植物蛋白才可以换1kg动物蛋白.所以因为昆虫繁殖快，数量多，生命力强等特点，昆虫业有很好的发展前景。 使用昆虫的利用情况：在现实社会中，昆虫不仅还可以用作食物，还可以用做医药，许多药如：僵蚕，九香虫，蝉蜕，龙凤，冬虫夏草等既是可以治疗某些疾病，还可以对人生体进行滋补。在古代，昆虫就在人们的食谱上曾有过重要的地位，至今，很多国家还保留着这些习惯。墨西哥的外号叫“昆虫之乡”，有370多种昆虫可以作为佳肴，列入品牌的有60多种，所以墨西哥每年因这个原因吸引了世界很多游客。 利用昆虫或其他产品为原料作为饮料：蜂蜜在很多人群众多很流行，老人小孩都很爱喝，在爱喝的同时还可以对胃和其他器官进行护理。我国在3000多年前就有养蜂的习惯，并且一直流传到现在，蜜蜂也是授粉昆虫，所以对农业也有很好的促进。我国不仅是养蜂，食用蜂蜜最多的国家，也是饲养蜂蜜最多的国家，大约拥有600多万箱蜂群。而且在国内外也有很多人提取蜂毒来治疗人体的风湿等疾病。所以，发展昆虫业是很好的一项事业。

去买书《昆虫记》

关于补衣服上的漏洞的研究论文

方法一：自己弄块喜欢的布缝上；方法二：外面有卖那种布贴的，贴上去遮住；方法三：现在外面有专门补衣服的店，什么衣服都可以补，针织的可以补得没有痕迹，其他料子的可以刺绣什么的，总之补得很自然，当然费用会贵点，具体多贵视情况了。

无论如何妈妈总会看出破绽的。你说妈妈会不会狠狠地说我们？我认为它是棵枫树，并花了几分钟研究它，看是否能找出破绽以区分梦里的树和真实的树。但，却最终会露出破绽。在这个阶段，如果没有明显的破绽，我会试着获取想要的照明。

语文教师应该向学生强调角度意识、议论意识和条理意识三种 议论文 写作意识，因为这三种意识能让学生牢固掌握议论文写作的章法，从而写出规范化的议论文。以下是我为大家整理的 高考 作文 议论文论据，欢迎大家参考阅读。 高考作文议论文论据篇1 摘要：理想如一座灯塔，它指引着在茫茫人生大海中航行的生命之舟。鼓舞你在航程中博击波涛、勇往直前，驶向光辉的目标。 (1)引言 理想如一座灯塔，它指引着在茫茫人生大海中航行的生命之舟。鼓舞你在航程中博击波涛、勇往直前，驶向光辉的目标。 (2)事实论据 藏之名山，传之后人 年轻时的司马迁，遵从父亲遗嘱，立志要写成一部能够“藏之名山，传之后人”的史书。就在他着手写这部史书的第七年，发生了李陵案。贰师将军李陵同匈奴一次战争中，因寡不敌众，战败投降。司马迁为李陵辩白，触怒汉武帝，被捕入狱，遭受残酷的“腐刑”。 受刑之后，曾因屈辱痛苦打算自杀，可想到自己写史书的理想尚未完成。于是忍辱奋起，前后共历时18年，终于写成《史记》。这部伟大著作共526500字。开创我国纪传体通史的先河，史料丰富而翔实，历来受人们推崇。鲁迅曾以极概括的语言高度评价《史记》：“史家之绝唱，无韵之离骚。” 少年达尔文要周游世界 达尔文，查理罗伯特，9岁时对他父亲说：我想世界上肯定还有许多未被人们发现的奥秘，我将来要周游世界，进行实地考察。为此他一直在积极准备，在希鲁兹伯里学校，校长斥责他是个想入非非的“不务正业”的学生。 1831年12月27日达尔文终于搭上海军勘察船“贝格尔号”作历时五年的环球旅行，在动植物和地质等方面进行了大量的观察和采集，经过综合探讨，形成了生物进化的概念。于1859年出版震动当时学术界的《物种起源》一书。提出以自然选择为基础的进化学说，不仅说明了物种是可变的，对生物适应性也作了正确解说，从而摧毁了神造论，目的论和物种不变论。随后又了表了《动物和值物在家养下的变异》、《人类起源及性的选择》等书。对人工选择作了系统的叙述，并提出性选择及人类起源的理论，进一步充实了进化论的内容。 查理达尔文终于成了英国著名博物学家，进化论的先驱。 (3)理论论据 心中没有理想，生活便索然无味。[英]艾略特《丹尼尔德龙达》 理想是事实之母。叶圣陶《〈国文教学〉序》 有目标，生活才有意义。[英]帕克赫斯特《训戒：框中的典范》 新的建设的理想，是一切言动的南针。鲁迅《〈浮士德与城〉后记》 无论何等显赫的行为，若不是出于伟大的目标，便不能算是伟大。[法]拉罗什富科《箴言录》 我们的目的是要建立社会主义制度，这种制度将给所有的人提供健康而有益的工作，给所有的人提供充裕的物质生活和闲暇时间，给所有的人提供真正的充分的自由。[英]恩格斯《对英国北方社会主义联盟纲领的修正》 未来是光明而美丽的，爱它吧，向它突进，为它工作，迎接它，尽可能地使它成为现实吧![俄]车尔尼雪夫斯基 高考作文议论文论据篇2 摘要：清正廉洁盛行之日，则国家昌盛;则国势衰微。历来清官受人颂扬;污吏遭人唾骂。我们要大力弘扬我们民族固有的清正廉洁的传统美德，提倡廉洁自律，秉公办事，不徇私情，不谋私利，清白做人的精神。 (1)引言 历史证明：清正廉洁盛行之日，则国家昌盛;则国势衰微。历来清官受人颂扬;污吏遭人唾骂。 我们要大力弘扬我们民族固有的清正廉洁的传统美德，提倡廉洁自律，秉公办事，不徇私情，不谋私利，清白做人的精神。 (2)事实论据 羊续悬鱼 东汉时，南阳太守羊续，奢侈铺张。他为人谦洁、生活朴素，平时穿着破旧衣服，盖的是有补钉的被子，乘坐着一辆破旧马车。餐具是粗陋的瓦器，吃的粗茶淡饭。 府丞焦俭，是他的下级，为人也很正派，与羊续关系很好，他看自己的上级生活太清苦了，他听说羊续喜欢吃生鱼，就买一条鱼送给羊续。焦俭怕羊续拒收，就笑着说：“大人到南阳时间不长，可能不知这就是此地有名的‘三月望饷鲤鱼’所以我特意买一条送给您，平时您把我当作兄弟，所以这条鱼只是小弟对兄长的一点敬意，您知道的，我绝非阿谀逢迎之辈，因此，务请笔纳!”羊续见焦俭这么说，觉得不收下倒是见外了，于是笑着说：“既然如此，恭敬不如从命。” 等焦俭走后，羊续便把这条鱼，挂在室外，再也不去碰它。第二年三月焦俭又买了一条鲤鱼，心想一年送一条总可以吧，知道买多了，羊续不会要。到羊续府上，焦俭刚说明来意。羊续便指着那条枯干了的“三月望饷鲤鱼”，说：“你去年送的还在这里呢!”焦俭愣住了，摇摇头叹口气，带着活鱼走了。 包拯的《诫廉家训》 北宋包拯，他为官清廉公正是妇孺皆知的，老百姓称之为“包青天”。 包拯一生，身居高位，廉洁无私，痛恨贪官污吏，到了晚年，担心后人会出不肖之徒，于是就在家中立了一块石碑，上面镌刻着著名的《诫廉家训》以警戒后人。其意大致是：“凡是包氏后代子孙中有贪污受贿者，不能被称为包氏后代，甚至死后，也不能葬入其家族的墓地中。不遵从此训令者，一概不是包公子孙。” 马寅初拒贿 我国现代著名经济学家、社会活动家马寅初解放前曾担任浙江省财政厅长。有一天，德清县有一个想当县长的人托人将一千大洋送给马寅初，请马寅初开开后门，让他就任某县县长。马寅初勃然大怒，骂道：“不要脸的东西，这种人今天能用钱打关节，真的当了县长，一定是个贪官。凭这一条，他就不能当县长。立即吩咐来人把钱退回。 周恩来的衣服 周的一件睡衣穿了二十多年，破了补，补了再补，已经磨得无绒了仍舍不得丢弃。一件衬衣已经旧得换了袖口领子，一件衣服补得颜色已经不一了，他在穿，当别人要求他换新的时候，他总是说：“旧的可以穿。” (3)理论论据 廉者常乐无求，贪者常忧不足。宋司马光《文中子补传》 廉不贪直不倚。唐柳宗元《处士段弘古墓志》 惟廉者能约已而爱人，贪者必瘦人以肥已。《明史;循吏传》 质本洁来还洁去，强于污淖陷渠沟。清曹雪芹《红楼梦》 临大利而易其义，可谓廉矣。《吕氏春秋忠廉》 临官莫如平，临则莫如廉。《孔子集语漆雕氏》 贪污和浪费是极大的犯罪。毛泽东 知足则乐，务贪必忧。宋林逋《省心录》 人不贪财鬼也怕。中国 谚语 宁可没钱，不可伤廉。中国谚语 高考作文议论文论据篇3 摘要：“科学技术是第一生产力”，邓小平同志准确地概括出科学技术在人类社会发展中的作用。当今世界面临各种竞争，关键是科学技术的竞争。因此，只有大力实施党中央提出的“科教兴国”的战略方针，我们才有可能在世界范围的各种竞争中立于不败之地。 (1)引言 “科学技术是第一生产力”，邓小平同志准确地概括出科学技术在人类社会发展中的作用。当今世界面临各种竞争，关键是科学技术的竞争。因此，只有大力实施党中央提出的“科教兴国”的战略方针，我们才有可能在世界范围的各种竞争中立于不败之地。 (2)事实论据 世界杂交水稻之父 水稻是主要农作物，它产量的高低，直接与人类生活，生存密切相关。杂交水稻专家袁隆平，1964年提出利用水稻杂交优势的观点，并开始水稻杂交研究，1973年，袁隆平在与他人合作突破制种难关，研究出一套籼型杂交水稻生产技术，成为世界上第一个培育成功籼型杂交水稻的人。他研究成功的籼型杂交水稻平均每亩产量比其他良种增加50公斤以上，现已被推广、引种到世界二十多个国家和地区。袁隆平被国际同行誉为“世界杂交水稻之父”。 人类历史上的飞跃 人类历史发展到近现代，经济飞跃发展，社会空前进步人类发展史上的又一次飞跃。这要归功于四次工业革命：第一，二次主要是以蒸汽机、纺织、冶炼技术的工业进步;第三次工业革命是在20世纪初，主要是化学、电力和内燃机技术的发展;当代依靠电子、信息等新兴技术发明兴起，信息产业推动了第四次工业进步。 每一次的工业革命都是由于科学技术的新发展推动的，足以证明“科技是第一生产力”。 电磁波的发现 19世纪德国物理学家亨利希•赫兹首先发现并研究了电磁波，所以电磁波又叫赫兹波。 赫兹在研究中发现：电路中产生的电振荡会形成波幅射。通过进一步研究，产生出电磁驻波;他测出两个相邻节间的距离，从而测出了波长，实验证明电磁波具有光波的大部分特性，验证了所有光学定律。赫兹的发现，开僻了通信技术的新纪元，为后来信息技术的进一步发展奠定了基础。 (3)理论论据 中国必须受科学的洗礼，方能适于生存。陶行知《陶行知文集》 科学技术是第一生产力。邓小平 必须培养科学的幼苗，撒播科学的种子。陶行知 不要放开科学，一味钻在文学里。鲁迅《致颜黎民》 惟科学足以生实业。鲁迅《科学史教篇》 科学实为科国之第一事。康有为《物质救国论》 振作其国人者何人?震怖其外敌者又何人?曰，科学也。鲁迅《科学史教篇》 靠实事求是吃饭，靠科学吃饭。毛泽东《反对党八股》 科学，你是国力的灵魂;同时又是社会发展的标志。徐特立 高考作文议论文论据相关 文章 ： 1. 议论文论据名人事例 高考议论文素材 2. 2017高考议论文论据素材 3. 高考作文可用论据素材 4. 高考语文作文万能论据素材 5. 高考作文素材古今人物事例论据

可以补花样上去，例如补个小图案什么的