研究生科技英语阅读课文翻译1、2、4、8、10

1UNIT1GENETICALLYMODIFIEDFOODSFEEDTHEWORLDIFYOUWANTTOSPARKAHEATEDDEBATEATADINNERPARTY,BRINGUPTHETOPICOFGENETICALLYMODIFIEDFOODSFORMANYPEOPLE,THECONCEPTOFGENETICALLYALTERED,HIGHTECHCROPPRODUCTIONRAISESALLKINDSOFENVIRONMENTAL,HEALTH,SAFETYANDETHICALQUESTIONSPARTICULARLYINCOUNTRIESWITHLONGAGRARIANTRADITIONSANDVOCALGREENLOBBIESTHEIDEASEEMSAGAINSTNATURE如果你想在某次晚宴上挑起一场激烈的争论，那就提出转基因食品的话题吧。对许多人来说，高科技的转基因作物生产的概念会带来诸如环境、健康、安全和伦理等方面的各种问题。特别是在有悠久的农业生产传统和主张环保的游说集团的国家里，转基因食品的主意似乎有悖自然。INFACT,GENETICALLYMODIFIEDFOODSAREALREADYVERYMUCHAPARTOFOURLIVESATHIRDOFTHECORNANDMORETHANHALFTHESOYBEANSANDCOTTONGROWNINTHEUSLASTYEARWERETHEPRODUCTOFBIOTECHNOLOGY,ACCORDINGTOTHEDEPARTMENTOFAGRICULTUREMORETHAN65MILLIONACRESOFGENETICALLYMODIFIEDCROPSWILLBEPLANTEDINTHEUSTHISYEARTHEGENETICISOUTOFTHEBOTTLE事实上，转基因食品已经成为我们生活重要的一部分。根据农业部的统计，美国去年所种植玉米的13，大豆和棉花的一半以上都是生物技术的产物。今年，美国将种植6500多万英亩的转基因作物。基因妖怪已经从瓶子里跑出来了。YETTHEREARECLEARLYSOMEVERYREALISSUESTHATNEEDTOBERESOLVEDLIKEANYNEWPRODUCTENTERINGTHEFOODCHAIN,GENETICALLYMODIFIEDFOODSMUSTBESUBJECTEDTORIGOROUSTESTINGINWEALTHYCOUNTRIES,THEDEBATEABOUTBIOTECHISTEMPEREDBYTHEFACTTHATWEHAVEARICHARRAYOFFOODSTOCHOOSEFROMANDASUPPLYTHATFAREXCEEDSOURNEEDSINDEVELOPINGCOUNTRIESDESPERATETOFEEDFASTGROWINGANDUNDERFEDPOPULATIONSTHEISSUEISSIMPLERANDMUCHMOREURGENTDOTHEBENEFITSOFBIOTECHOUTWEIGHTHERISKS但是，显然还有一些非常现实的问题需要解决。就像任何一种要进入食物链的新食品一样，转基因食品必须经过严格的检验。在富裕的国家里，由于有大量丰富的食品可供选择，而且供应远远超过需求，所以关于生物技术的争论相对缓和一些。在迫切想要养活其迅速增长而又吃不饱的人口的发展中国家，问题比较简单，也更加紧迫生物技术的好处是否大于风险呢THESTATISTICSONPOPULATIONGROWTHANDHUNGERAREDISTURBINGLASTYEARTHEWORLDSPOPULATIONREACHED6BILLIONANDBY2050,THEUNESTIMATES,ITWILLPROBABLYNEAR9BILLIONALMOSTALLTHATGROWTHWILLOCCURINDEVELOPINGCOUNTRIESATTHESAME2TIME,THEWORLDSAVAILABLECULTIVABLELANDPERPERSONISDECLININGARABLELANDHASDECLINEDSTEADILYSINCE1960ANDWILLDECEASEBYHALFOVERTHENEXT50YEARS,ACCORDINGTOTHEINTERNATIONALSERVICEFORTHEACQUISITIONOFAGRIBIOTECHAPPLICATIONSISAAA关于人口增长和饥饿的统计数字读来令人感到不安。去年，世界人口达到了60亿。联合国预测，到2D0年，这个数字很可能将接近90亿，而增加的人口几乎都来自发展中国家。与此同时，世界人均耕地正在减少。国际农业生物工程应用技术采购管理局ISAAA称，自1960年以来，耕地面积一直持续下降，并将在今后50年减少一半。THEUNESTIMATESTHATNEARLY800MILLIONPEOPLEAROUNDTHEWORLDAREUNDERNOURISHEDTHEEFFECTSAREDEVASTATINGABOUT400MILLIONWOMENOFCHILDBEARINGAGEAREIRONDEFICIENT,WHICHMEANSTHEIRBABIESAREEXPOSEDTOVARIOUSBIRTHDEFECTSASMANYAS100MILLIONCHILDRENSUFFERFROMVITAMINADEFICIENCY,ALEADINGCAUSEOFBLINDNESSTENSOFMILLIONSOFPEOPLESUFFERFROMOTHERMAJORAILMENTSANDNUTRITIONALDEFICIENCIESCAUSEDBYLACKOFFOOD联合国估计，世界上有近8亿人口营养不良。它产生的效应是破坏性的。大约有4亿的育龄妇女体内缺铁，也就是说，她们的婴儿将可能有各种天生的缺陷。数量多达1亿的儿童缺乏维生素A，这是导致失明的主要原因。还有数千万的人患有因食物匮乏而导致的其他严重疾病和营养不良症。HOWCANBIOTECHHELPBIOTECHNOLOGISTSHAVEDEVELOPEDGENETICALLYMODIFIEDRICETHATISFORTIFIEDWITHBETACAROTENEWHICHTHEBODYCONVERTSINTOVITAMINAANDADDITIONALIRON,ANDTHEYAREWORKINGONOTHERKINDSOFNUTRITIONALLYIMPROVEDCROPSBIOTECHCANALSOIMPROVEFARMINGPRODUCTIVITYINPLACESWHEREFOODSHORTAGESARECAUSEDBYCROPDAMAGEATTRIBUTIONTOPESTS,DROUGHT,POORSOILANDCROPVIRUSES,BACTERIAORFUNGI生物技术对此能做些什么呢生物技术专家已经培育出了含有胡萝卜素身体可将之转化为维生素A和更多铁元素的转基因水稻，目前正在研究培育其他一些增进营养成分的农作物。生物技术还可以帮助提高因虫害、干旱、土壤贫瘠和作物病毒、细菌或真菌导致作物减产而出现食物匮乏的地区的农业生产率。DAMAGECAUSEDBYPESTSISINCREDIBLETHEEUROPEANCORNBORER,FOREXAMPLE,DESTROYS40MILLIONTONSOFTHEWORLDSCORNCROPANNUALLY,ABOUT7OFTHETOTALINCORPORATINGPESTRESISTANTGENESINTOSEEDSCANHELPRESTORETHEBALANCEINTRIALSOFPESTRESISTANTCOTTONINAFRICA,YIELDSHAVEINCREASEDSIGNIFICANTLYSOFAR,FEARSTHATGENETICALLYMODIFIED,PESTRESISTANTCROPSMIGHTKILLGOODINSECTSASWELLASBADAPPEAR3UNFOUNDED虫害带来的损失令人难以置信。例如，欧洲玉米螟每年毁掉4000万吨玉米，占世界玉米总产量的7。把抗虫害的基因植入种子可以帮助避免这一损失。在非洲进行的抗虫害棉花试验中，棉花的产量已大幅度提高。有人担心，抗虫害的转基因作物不仅将害虫杀死，而且有可能连益虫也一起杀死，但到目前为止，这种担心似乎没有根据。VIRUSESOFTENCAUSEMASSIVEFAILUREINSTAPLECROPSINDEVELOPINGCOUNTRIESTWOYEARSAGE,AFRICALOSTMORETHANHALFITSCASSAVACROPAKEYSOURCEOFCALORIESTOTHEMOSAICVIRUSGENETICALLYMODIFIED,VIRUSRESISTANTCROPSCANREDUCETHATDAMAGE,ASCANDROUGHTTOLERANTSEEDSINREGIONSWHEREWATERSHORTAGESLIMITTHEAMOUNTOFLANDUNDERCULTIVATIONBIOTECHCANALSOHELPSOLVETHEPROBLEMOFSOILTHATCONTAINSEXCESSALUMINUM,WHICHCANDAMAGEROOTSANDCAUSEMANYSTAPLECROPFAILURESAGENETHATHELPSNEUTRALIZEALUMINUMTOXICITYINRICEHASBEENIDENTIFIED病毒常常在发展中国家造成主要粮食作物的大面积歉收。两年前，花叶病毒使非洲损失了超过一半的木薯，而这种作物是当地人的主要食物。转基因的抗病毒作物可以减少这种损失，就像抗干旱种子在可耕地面积因缺水而受到限制的地区起到的作用一样。含铝过高的土壤会损伤作物的根系并使许多主要作物歉收，对于这种问题生物技术也能帮助解决。目前，研究人员已经识别出一种有助于中和水稻里铝的毒性的基因。MANYSCIENTISTSBELIEVEBIOTECHCOULDRAISEOVERALLCROPPRODUCTIVITYINDEVELOPINGCOUNTRIESASMUCHAS25ANDHELPPREVENTTHELOSSOFTHOSECROPSAFTERTHEYAREHARVESTED许多科学家认为，生物技术能够把发展中国家的农业总产量提高25，并且帮助防止作物收割后遭受损失。YETFORALLTHATPROMISE,BIOTECHISFARFROMBEINGTHEWHOLEANSWERINDEVELOPINGCOUNTRIES,LOSTCROPSAREONLYONECAUSEOFHUNGERPOVERTYPLAYSTHELARGESTROLETODAYMORETHAN1BILLIONPEOPLEAROUNDTHEGLOBELIVEONLESSTHAN1ADAYMAKINGGENETICALLYMODIFIEDCROPSAVAILABLEWILLNOTREDUCEHUNGERIFFARMERSCANNOTAFFORDTOGROWTHEMORIFTHELOCALPOPULATIONCANNOTAFFORDTOBUYTHEFOODTHOSEFARMERSPRODUCE尽管具有这么多潜力，生物技术还远远不能解决全部问题。在发展中国家，作物歉收只是造成饥饿的一个原因。贫穷才是罪魁祸首。今天，全世界有超过10亿人口每天靠不到1美元维持生计。如果农民没钱种植转基因作物或当地人买不起农民种出的粮食，培育转基因作物就无法减少饥饿。4NORCANBIOTECHOVERCOMETHECHALLENGEOFDISTRIBUTINGFOODINDEVELOPINGCOUNTRIESTAKENASAWHOLE,THEWORLDPRODUCESENOUGHFOODTOFEEDEVERYONEBUTMUCHOFITISSIMPLYINTHEWRONGPLACEESPECIALLYINCOUNTRIESWITHUNDEVELOPEDTRANSPORTINFRASTRUCTURES,GEOGRAPHYRESTRICTSFOODAVAILABILITYASDRAMATICALLYASGENETICSPROMISESTOIMPROVEIT此外，生物技术也无法克服在发展中国家分配粮食的难题。从整体上看，世界生产的粮食足够养活所有人，但大部分粮食却不是在需要的地方。尤其在运输基础设施落后的国家，地理条件对食物供给的限制正如遗传学为食物供给带来的希望一样大。BIOTECHHASITSOWN“DISTRIBUTION“PROBLEMSPRIVATESECTORBIOTECHCOMPANIESINTHERICHCOUNTRIESCARRYOUTMUCHOFTHELEADINGEDGERESEARCHONGENETICALLYMODIFIEDCROPSTHEIRPRODUCTSAREOFTENTOOCOSTLYFORPOORFARMERSINTHEDEVELOPINGWORLD,ANDMANYOFTHOSEPRODUCTSWONTEVENREACHTHEREGIONSWHERETHEYAREMOSTNEEDEDBIOTECHFIRMSHAVEASTRONGFINANCIALINCENTIVETOTARGETRICHMARKETSFIRSTINORDERTOHELPTHEMRAPIDLYRECOUPTHEHIGHCOSTSOFPRODUCTDEVELOPMENTBUTSOMEOFTHESECOMPANIESARERESPONDINGTONEEDSOFPOORCOUNTRIESALONDONBASEDCOMPANY,FOREXAMPLE,HASANNOUNCEDTHATITWILLSHAREWITHDEVELOPINGCOUNTRIESTECHNOLOGYNEEDEDTOPRODUCEVITAMINENRICHED“GOLDENRICE“生物技术也面临自身的“分配”问题。许多转基因作物方面的尖端研究都是富国的私营生物技术公司进行的。对发展中国家的穷苦农民来说，这些公司的产品通常显得过于昂贵，而且这些产品中的大部分甚至无法到达最需要的地区。强大的经济刺激促使生物技术公司把富裕国家的市场作为第一目标，以便能够尽快回收产品开发的高额成本。不过，有些公司已开始对贫穷国家的需要做出反应。例如，一家总部在伦敦的公司已经宣布，它愿意和发展中国家一起分享生产维生素增强型的“金水稻”所需的技术。MOREANDMOREBIOTECHRESEARCHISBEINGCARRIEDOUTINDEVELOPINGCOUNTRIESBUTTOINCREASETHEIMPACTOFGENETICRESEARCHONTHEFOODPRODUCTIONOFTHOSECOUNTRIES,THEREISANEEDFORBETTERCOLLABORATIONBETWEENGOVERNMENTAGENCIESBOTHLOCALANDINDEVELOPEDCOUNTRIESANDPRIVATEBIOTECHFIRMSTHEISAAA,FOREXAMPLE,ISSUCCESSFULLYPARTNERINGWITHTHEUSAGENCYFORINTERNATIONALDEVELOPMENT,LOCALRESEARCHESANDPRIVATEBIOTECHCOMPANIESTOFINDANDDELIVERBIOTECHSOLUTIONSFORFARMERSINDEVELOPINGCOUNTRIES发展中国家正在进行越来越多的生物技术研究。但是，为扩大遗传学研究对这些国家的粮食生产的影响，政府各部门包括当地政府部门和发达国家的政府部门与私营生物技术公司之间需要更好的合作。例如，国际农业生物工程应5用技术采购管理局目前正与美国国际发展署、当地的研究人员以及私营的生物技术公司进行成功的合作，以帮助发展中国家的农民寻求生物技术方面的解决办法。WILL“FRANKENFOODS“FEEDTHEWORLDBIOTECHISNOTAPANACEA,BUTITDOESPROMISETOTRANSFORMAGRICULTUREINMANYDEVELOPINGCOUNTRIESIFTHATPROMISEISNOTFULFILLED,THEREALLOSERSWILLBETHEIRPEOPLE,WHOCOULDSUFFERFORYEARSTOCOME“弗兰肯食品”能养活世界吗生物技术虽不是万灵药，但它确实有希望改造许多发展中国家的农业。如果这种希望不能实现，真正的受害者将是这些国家的人民，他们可能会在未来的岁月里遭受苦难。UNIT2THEBIOLOGYOFSKINCOLORBLACKANDWHITE10年之前当时在西澳大学的人类学家NINAJALONSKI被要求做一项关于人类皮肤的演说。作为灵长类进化研究的专家，她决定对肤色的进化史研讨一番，可是当她对课题进行文献研究时，结果却使她倍感失望。在1970年之前的较为新的理论都存在种族主义，而另外的文献则相当缺乏说服力。比如，有研究发表说白色皮肤可以更好的抵御寒冷。1970年之后，研究人员渐渐认识到对于研究皮肤这样的课题变的无足轻重，因为这样的研究总是收获甚微。JALONSKI说这个事实人人皆知，只是无人再议而已。不久之后，JABLONSKI和她的丈夫GEOGECHAPLIN（一位地理信息系统专家）发表了第一份综合性肤色论。该文章发表于人类进化日报中，该文章说明了肤色与全球光线强度之间存在强烈且可预测的关联。但同时他们的发现也产生了一个深层次且令人吃惊的结论肤色与维他命存在密切的联系。作为加利福尼亚学术研究部门的领导，JABLONSKI首先假设我们最早的人类祖先有着与大猩猩（生物学角度最密切）类似的皮肤。在450万年到200万年以前，早起人类从热带雨林中脱离，开始走向非洲东部大草原。在以前的大草原上，人们不仅仅要更多的暴露于阳光下，而且他们忙于收集食物。哺乳动物的大脑非常害怕过热，只需要5、6个级别的热量就能使他们中暑，因此我们祖先不得不发明更好的解暑办法。答案很简单，那就是通过蒸发带走热量。早起人类可能汗腺极少就像大猩猩一样，汗腺可能主要集中于他们的手掌中和脚底。然而有时，某些个体会比通常的个体长更多汗腺。这些汗腺更多的人，他们可以在热量驱逐他们躲在阴凉下之前有更长的时间去找食物。因此他们能得到更多食物，使得他们能孕育更健康的后代，并且将发达的汗腺遗传给后代。6在几百万年的自然选择后，人类的身体上已经拥有大约200万个汗腺。人类的皮肤相对于大猩猩的毛减少许多。加利福尼亚大学的人类学家ADRIENNEZIHLAMAN说这样使得我们人类在沐浴后毛发干燥的更快。然而，缺少毛发的皮肤非常容易遭到紫外线的破坏。科学家提出了一种假说人类的肤色由黑色素所决定，而黑色素可以吸收或者分解紫外线。但是紫外线是什么呢一些研究人员只出它是皮肤癌的起因。癌症通常是由于人体的恶性增殖，是由日常生活习惯引起的。还有一些事实表明阳光晒过的乳腺将影响女性哺乳，但是较为黝黑的皮肤可以有效保护这些哺乳女性。JABLONSKI在澳大利亚准备演讲期间，她曾做过关于紫外线对叶酸（一种维他命B的混合物）的影响的研究。研究表明如果你的皮肤白净那么强烈的阳光会使得叶酸等级减半。JABLONSKI发现这个关系仅用了几周的时间。在胚胎开发的高级阶段，JABLONSKI了解到过低的叶酸水准与神经管损伤相关，比如脊柱裂或先天无脑畸形（婴儿生来就没有健全的大脑和脊柱）。JABLONSKI随后通过三篇文献得知孩子的神经管损伤与它的母亲孕期暴露于紫外线下密切相关。而且她发现叶酸与精液水平密切相关通过抑制叶酸可以起到避孕作用。（JABLONSKI说叶酸无处不在，它几乎影响我们的全身上下）。她现在发现了一些有趣的证明叶酸让会我们慢慢进化出黑色皮肤，但是为什么有人皮肤却很白呢。追溯到1960年，生物学家WFARSWORTHLOOMS曾发表说肤色与人体的维生素D水平相关。而维他命D可以帮助人体吸收钙质构成坚硬的骨骼，尤其是快速发育的胚胎。孕期需要很多的维生素D，这也就解释了为什么从世界范围来看女性的皮肤要比男性白皙。不同于叶酸，维生素D需要紫外线的配合以发挥作用。LOOMIS坚信生活在北方的人由于那里光线较弱所以他们的皮肤较为白以便吸收更多的紫外线；而生活在热带地区的人们则长有黑色皮肤以便阻挡阳光，使得身体吸收较为均衡的维生素D不至于过量（过量的维生素D会有毒性）。由于JABLONSKI的研究LOOMIS的部分研究成果已经被证明是错误的。JABLONSKI说你可以永远不乏获得过量维生素D，因为只有极少数的人们会发生鱼肝油过量。但是LOOMIS对于皮肤白皙的论点是正确的，这个论点完美的证明了JABLONSKI对于叶酸和黑色皮肤的论点。接下的任务就是找到数据说明肤色与光线强度的关系。到80年代，研究人员只能估算紫外线到达地球表面的量，但是在1978年的时候NASA启动了全球臭氧光谱绘制计划。三年后，JABLONSKI和CHAPLIN利用全球紫外线光谱数据，并且拿这些数据与他们统计的50个国家和地区的人们肤色进行对比。令他们兴奋不已的是，他们提出的结论完全正确紫外线越弱，人们的肤色越白皙。JABLONSKI之后又统计了50个不同地区的严重缺少维生素D7的人群。JABLONSKI说这个人类历史解决维生素D缺乏是在他们学会钓鱼后，因此他们可以获得更加丰富的实物后，维生素D的问题就已经解决了。人类的历史中绝大多数时间用来不停地移动，因为这样他们在面对各种环境中才学会了使用工具，制作衣服，解决居住问题并且产生了自己的饮食习惯。但是JABLONSKI的论点指出我们的适应力非常强。热带的人们拥有黑色皮色以便他们阻挡紫外线以便他们保护自己的叶酸水平。而远离赤道的人们在漫长的冬季中，长出了白皙的皮肤以便产生足够的维生素D。JABLONSKI希望她的研究可以改善人们饮食中的维生素D和叶酸的摄入量。比如，总所周知黑色皮肤的人去阴雨地带生活会产生像佝偻病等这样由于缺少维生素D而产生的症状。更重要的是，JABLONSKI希望人们可以通过她的研究改变会不同肤色的人们的看法。JABLONSKI说我们应该将这个理论传播到热带地区，让人们去了解它，用它去解决分歧、误解等等，它完全有这个能力UNIT4ISTIMETRAVELPOSSIBLEHELLOMYNAMEISSTEPHENHAWKINGPHYSICIST,COSMOLOGISTANDSOMETHINGOFADREAMERALTHOUGHICANNOTMOVEANDIHAVETOSPEAKTHROUGHACOMPUTER,INMYMINDIAMFREEFREETOEXPLORETHEUNIVERSEANDASKTHEBIGQUESTIONS,SUCHASISTIMETRAVELPOSSIBLECANWEOPENAPORTALTOTHEPASTORFINDASHORTCUTTOTHEFUTURECANWEULTIMATELYUSETHELAWSOFNATURETOBECOMEMASTERSOFTIMEITSELF大家好，我是斯蒂芬霍金，是物理学家、宇宙学家及梦想家，尽管身体不能活动，只能通过电脑与大家交流，但从内心中我是自由的，自由地探索宇宙，思考以下重大问题时间旅行是否可行能否打开一个回到过去的通道，或找到通向未来的捷径我们最终能否利用自然规律成为掌控时间的主人TOSEEHOWTHISMIGHTBEPOSSIBLE,WENEEDTOLOOKATTIMEASPHYSICISTSDOATTHEFOURTHDIMENSIONITSNOTASHARDASITSOUNDSEVERYATTENTIVESCHOOLCHILDKNOWSTHATALLPHYSICALOBJECTS,EVENMEINMYCHAIR,EXISTINTHREEDIMENSIONSEVERYTHINGHASAWIDTHANDAHEIGHTANDALENGTH为了让这一切从虚幻变成现实，我们应以物理学家的角度来重新审视时间即第四维。这个问题没有听上去那么晦涩难懂。每个好学的孩子都知道，任何物体都以三维形式存在，包括坐在轮椅上的我。一切物体都有宽度、高度和长度。BUTTHEREISANOTHERKINDOFLENGTH,ALENGTHINTIMEWHILEAHUMANMAYSURVIVEFOR80YEARS,THESTONESATSTONEHENGE,FORINSTANCE,HAVESTOODAROUNDFORTHOUSANDSOFYEARSANDTHESOLARSYSTEMWILLLASTFORBILLIONSOFYEARSEVERYTHINGHASALENGTHINTIMEASWELLASSPACETRAVELLINGINTIMEMEANSTRAVELLINGTHROUGHTHISFOURTHDIMENSION8此外，还有一种长度时间的长度。例如，虽然一个人可能活了80岁，但巨石阵的石头却数千年屹立不倒。太阳系的运行将持续数十亿年。一切物体都有时间以及空间的长度。时间旅行意味着我们要经过第四维。TOSEEWHATTHATMEANS,LETSIMAGINEWEREDOINGABITOFNORMAL,EVERYDAYCARTRAVELDRIVEINASTRAIGHTLINEANDYOURETRAVELLINGINONEDIMENSIONTURNRIGHTORLEFTANDYOUADDTHESECONDDIMENSIONDRIVEUPORDOWNATWISTYMOUNTAINROADANDTHATADDSHEIGHT,SOTHATSTRAVELLINGINALLTHREEDIMENSIONSBUTHOWONEARTHDOWETRAVELINTIMEHOWDOWEFINDAPATHTHROUGHTHEFOURTHDIMENSION要想搞明白这一点，我们可以想象正在从事一种日常活动，比如开车。开车沿直线行驶，是在一维中旅行。向左转或是向右转，则是二维旅行。驱车上下山路意味着又多增加了高度，所以是在三维空间内。那么我们怎样才能实现时间旅行怎样才能发现穿越第四维的通道呢LETSINDULGEINALITTLESCIENCEFICTIONFORAMOMENTTIMETRAVELMOVIESOFTENFEATUREAVAST,ENERGYHUNGRYMACHINETHEMACHINECREATESAPATHTHROUGHTHEFOURTHDIMENSION,ATUNNELTHROUGHTIMEATIMETRAVELLER,ABRAVE,PERHAPSFOOLHARDYINDIVIDUAL,PREPAREDFORWHOKNOWSWHAT,STEPSINTOTHETIMETUNNELANDEMERGESWHOKNOWSWHENTHECONCEPTMAYBEFARFETCHED,ANDTHEREALITYMAYBEVERYDIFFERENTFROMTHIS,BUTTHEIDEAITSELFISNOTSOCRAZY让我们暂时从科幻电影中寻找答案吧。在此类电影中，通常会有一台巨大而高能耗的时间机器，这台机器产生通往第四维的通道“时光隧道”。时光旅行者勇敢但可能有些鲁莽的人，做好我们大家所知道的准备，然后走进时光隧道，来到一个他们想要到达的时间里。这一概念可能有些牵强，事实可能与之存在着天壤之别，但该想法本身不是那么的疯狂。PHYSICISTSHAVEBEENTHINKINGABOUTTUNNELSINTIMETOO,BUTWECOMEATITFROMADIFFERENTANGLEWEWONDERIFPORTALSTOTHEPASTORTHEFUTURECOULDEVERBEPOSSIBLEWITHINTHELAWSOFNATUREASITTURNSOUT,WETHINKTHEYAREWHATSMORE,WEVEEVENGIVENTHEMANAMEWORMHOLESTHETRUTHISTHATWORMHOLESAREALLAROUNDUS,ONLYTHEYRETOOSMALLTOSEEWORMHOLESAREVERYTINYTHEYOCCURINNOOKSANDCRANNIESINSPACEANDTIMEYOUMIGHTFINDITATOUGHCONCEPT,BUTSTAYWITHME物理学家们也在思考时光隧道，但我们的角度不同。我们想搞清过去或未来的通道是否存在于自然规律中事实证明，我们认为确实是这样的。而且，我们还给它们起了一个名字虫洞。其实，虫洞无处不在，只是因为太小，我们肉眼看不到罢了。虫洞非常小，存在于时空的隐蔽处和缝隙里。你或许认为9这是一个难以理解的概念，请耐心听我继续解释吧。NOTHINGISFLATORSOLIDIFYOULOOKCLOSELYENOUGHATANYTHINGYOULLFINDHOLESANDWRINKLESINITITSABASICPHYSICALPRINCIPLE,ANDITEVENAPPLIESTOTIMEEVENSOMETHINGASSMOOTHASAPOOLBALLHASTINYCREVICES,WRINKLESANDVOIDSNOWITSEASYTOSHOWTHATTHISISTRUEINTHEFIRSTTHREEDIMENSIONSBUTTRUSTME,ITSALSOTRUEOFTHEFOURTHDIMENSIONTHEREARETINYCREVICES,WRINKLESANDVOIDSINTIMEDOWNATTHESMALLESTOFSCALES,SMALLEREVENTHANMOLECULES,SMALLERTHANATOMS,WEGETTOAPLACECALLEDTHEQUANTUMFOAMTHISISWHEREWORMHOLESEXISTTINYTUNNELSORSHORTCUTSTHROUGHSPACEANDTIMECONSTANTLYFORM,DISAPPEAR,ANDREFORMWITHINTHISQUANTUMWORLDANDTHEYACTUALLYLINKTWOSEPARATEPLACESANDTWODIFFERENTTIMES任何物质都不是平整无暇和实心的，如果仔细观察，会发现它们上面都存在小孔和裂缝，这是一个基本的物理原理，同样适用于时间。即便是像台球一样的东西，上面也有裂缝、褶皱或空洞。现在容易说明这种情况也存在于第一个三维中。相信我，这一原理同样适用于第四维。时间也存在许多微小的裂缝、褶皱和空洞。在最小的刻度下比分子甚至原子都小，我们来到一个称为量子泡沫QUANTUMFOAM的地方，这是虫洞存在之处。时空中的微小隧道或捷径不停地在这个量子世界中形成、消失和重新形成。它们可以连接两个隔离的空间以及两个不同的时间。UNFORTUNATELY,THESEREALLIFETIMETUNNELSAREJUSTABILLIONTRILLIONTRILLIONTHSOFACENTIMETREACROSSWAYTOOSMALLFORAHUMANTOPASSTHROUGHBUTHERESWHERETHENOTIONOFWORMHOLETIMEMACHINESISLEADINGSOMESCIENTISTSTHINKITMAYBEPOSSIBLETOCAPTUREAWORMHOLEANDENLARGEITMANYTRILLIONSOFTIMESTOMAKEITBIGENOUGHFORAHUMANOREVENASPACESHIPTOENTER不幸的是，现实生活中这种时光隧道非常狭小，即使发现了它们，我们也不能从这个缝隙穿过可这正是“虫洞时间机器”概念的前进方向。部分科学家认为，或许有一天捕捉到一个虫洞，将它放大数万亿倍，令其足够的大，能让人甚至飞船进入。GIVENENOUGHPOWERANDADVANCEDTECHNOLOGY,PERHAPSAGIANTWORMHOLECOULDEVENBECONSTRUCTEDINSPACEIMNOTSAYINGITCANBEDONE,BUTIFITCOULDBE,ITWOULDBEATRULYREMARKABLEDEVICEONEENDCOULDBEHERENEAREARTH,ANDTHEOTHERFAR,FARAWAY,NEARSOMEDISTANTPLANET如果我们拥有足够的能量和先进的技术，将来或许甚至能在太空中建造一个巨型虫洞。我并不是说一定可以做到，但如果真的有这种装置，那么确实很了不起。一端在地球的附近，另一端则在遥远的星球附近。从理论上讲，虫洞或时光隧道不仅仅能把我们带到别的星球。一端在地球的附近，另一端则在遥10远的星球附近。THEORETICALLY,ATIMETUNNELORWORMHOLECOULDDOEVENMORETHANTAKEUSTOOTHERPLANETSIFBOTHENDSWEREINTHESAMEPLACE,ANDSEPARATEDBYTIMEINSTEADOFDISTANCE,ASHIPCOULDFLYINANDCOMEOUTSTILLNEAREARTH,BUTINTHEDISTANTPASTMAYBEDINOSAURSWOULDWITNESSTHESHIPCOMINGINFORALANDING从理论上讲，虫洞或时光隧道不仅仅能把我们带到别的星球。如果两端在同一个地方，且由时间而非距离分离，在遥远的过去，飞船就能在地球附近自由出入。或许恐龙会看到飞船登陆的场景。THEFASTESTMANNEDVEHICLEINHISTORYWASAPOLLO10ITREACHED25,000MPHBUTTOTRAVELINTIMEWELLHAVETOGOMORETHAN2,000TIMESFASTER在人类历史上，速度最快的载人飞船“阿波罗”10号，速度为每小时25万英里约合每小时4万公里，但要实现在时间中旅行，我们的速度必须是“阿波罗”10号速度的2000倍。NOW,IREALIZETHATTHINKINGINFOURDIMENSIONSISNOTEASY,ANDTHATWORMHOLESAREATRICKYCONCEPTTOWRAPYOURHEADAROUND,BUTHANGINTHERE如今，我意识到以四维方式思考并不容易，虫洞是一个令你绞尽脑汁的概念。AWELLKNOWNPROBLEMWITHTIMETRAVELTOTHEPAST,THEPROBLEMOFWHATWECALLPARADOXESPARADOXESAREFUNTOTHINKABOUTTHEMOSTFAMOUSONEISUSUALLYCALLEDTHEGRANDFATHERPARADOXIHAVEANEW,SIMPLERVERSIONICALLTHEMADSCIENTISTPARADOX一个原因可能是回到过去的时间旅行所存在的问题我们称之为悖论，一个众所周知的问题。探讨悖论是一件很有趣的事情，最著名的悖论通常被称为“祖父悖论”。我有一个新的简化版本“疯狂科学家”悖论。IDONTLIKETHEWAYSCIENTISTSINMOVIESAREOFTENDESCRIBEDASMAD,BUTINTHISCASE,ITSTRUETHISCHAPISDETERMINEDTOCREATEAPARADOX,EVENIFITCOSTSHIMHISLIFEIMAGINE,SOMEHOW,HESBUILTAWORMHOLE,ATIMETUNNELTHATSTRETCHESJUSTONEMINUTEINTOTHEPAST我不喜欢一些电影中科学家被描述成疯狂的群体，但在这种情况下，确实如此。这个家伙决心建立一个悖论，即便付出生命代价在所不惜。可以想见，他是在建造虫洞仅需一分钟就来到过去的时光隧道。通过虫洞，这位科学家可以看到他一分钟以前的自我。THROUGHTHEWORMHOLE,THESCIENTISTCANSEEHIMSELFASHEWASONEMINUTEAGOBUTWHATIFOURSCIENTISTUSESTHEWORMHOLETOSHOOTHISEARLIERSELFHESNOWDEADSOWHOFIREDTHESHOTITSAPARADOXITJUSTDOESNTMAKESENSEITSTHESORTOFSITUATIONTHATGIVESCOSMOLOGISTSNIGHTMARES11如果这位科学家利用虫洞向以前的自我开枪，会发生什么事情他现在已经一命呜呼。那又是谁开的枪呢这便是一个悖论，听上去毫无意义。但这却是那种让宇宙学家做噩梦的状况。THISKINDOFTIMEMACHINEWOULDVIOLATEAFUNDAMENTALRULETHATGOVERNSTHEENTIREUNIVERSETHATCAUSESHAPPENBEFOREEFFECTS,ANDNEVERTHEOTHERWAYAROUNDIBELIEVETHINGSCANTMAKETHEMSELVESIMPOSSIBLEIFTHEYCOULDTHENTHEREDBENOTHINGTOSTOPTHEWHOLEUNIVERSEFROMDESCENDINGINTOCHAOSSOITHINKSOMETHINGWILLALWAYSHAPPENTHATPREVENTSTHEPARADOXSOMEHOWTHEREMUSTBEAREASONWHYOURSCIENTISTWILLNEVERFINDHIMSELFINASITUATIONWHEREHECOULDSHOOTHIMSELFANDINTHISCASE,IMSORRYTOSAY,THEWORMHOLEITSELFISTHEPROBLEM这种时间机器会违反整个宇宙所遵循的基本规则。我认为一切皆有可能。如果真是如此，那么就没有任何办法阻止整个宇宙陷入混乱。所以，我认为有些事情总会发生以阻止这种悖论。在某种程度上，这或许是科学家永远不会发现他面临向自己开枪境地的原因。在这种情况下，我只能遗憾地告诉大家，虫洞本身就是一个问题。INTHEEND,ITHINKAWORMHOLELIKETHISONECANTEXISTANDTHEREASONFORTHATISFEEDBACKIFYOUVEEVERBEENTOAROCKGIG,YOULLPROBABLYRECOGNISETHISSCREECHINGNOISEITSFEEDBACKWHATCAUSESITISSIMPLESOUNDENTERSTHEMICROPHONEITSTRANSMITTEDALONGTHEWIRES,MADELOUDERBYTHEAMPLIFIER,ANDCOMESOUTATTHESPEAKERSBUTIFTOOMUCHOFTHESOUNDFROMTHESPEAKERSGOESBACKINTOTHEMICITGOESAROUNDANDAROUNDINALOOPGETTINGLOUDEREACHTIMEIFNOONESTOPSIT,FEEDBACKCANDESTROYTHESOUNDSYSTEM最后，我认为像这样的虫洞不能存在，原因就是反馈。如果你有到摇滚演唱会现场观看演出的经历，你可能会辨别出这种尖利的噪音。这就是反馈，引起反馈的原因很简单。声音进入麦克风，通过电线传播，经由扩音器令声音放大，在一个环状物内绕来绕去，每次令声音比上一次更大。如果没人阻止，反馈能够破坏音响系统。THESAMETHINGWILLHAPPENWITHAWORMHOLE,ONLYWITHRADIATIONINSTEADOFSOUNDASSOONASTHEWORMHOLEEXPANDS,NATURALRADIATIONWILLENTERIT,ANDENDUPINALOOPTHEFEEDBACKWILLBECOMESOSTRONGITDESTROYSTHEWORMHOLESOALTHOUGHTINYWORMHOLESDOEXIST,ANDITMAYBEPOSSIBLETOINFLATEONESOMEDAY,ITWONTLASTLONGENOUGHTOBEOFUSEASATIMEMACHINE虫洞也会遇到这种问题，只不过声音换成了辐射。一旦虫洞变大，大自然的辐射物会进入，最终形成一个环路。反馈变得如此强劲，最终摧毁虫洞。虽然微型虫洞确实存在，也有可能在某一天不断膨胀，但持续时间不会太长久，12所以不能当作时间机器使用。ANYKINDOFTIMETRAVELTOTHEPASTTHROUGHWORMHOLESORANYOTHERMETHODISPROBABLYIMPOSSIBLE,OTHERWISEPARADOXESWOULDOCCURSOSADLY,ITLOOKSLIKETIMETRAVELTOTHEPASTISNEVERGOINGTOHAPPENADISAPPOINTMENTFORDINOSAURHUNTERSANDARELIEFFORHISTORIANS任何通过虫洞和其他方式回到过去的时间旅行或许都是不可能的，否则，悖论就会出现因此，遗憾的是，回到过去的时间旅行应该永远不会上演。对于寻找恐龙的人来说，这会令他们大失所望，但对于历史学家而言，他们可以彻底解脱了。UNIT8WHYWEREFATSOWHYISOBESITYHAPPENINGTHEOBVIOUS,CLICHDBUTTRUEANSWERISTHATWEEATTOOMUCHHIGHCALORIEFOODANDDONTBURNITOFFWITHENOUGHEXERCISEIFONLYWEHADMOREWILLPOWER,THEPROBLEMWOULDGOAWAYBUTITISNTTHATEASY为什么会有肥胖症一个明显、老生常谈但又真实的答案就是我们吃太多高热量食物并且没有进行足够的运动消耗它。要是我们的意志力更强大，这个问题便迎刃而解了。但是，问题并不是那么简单。WHENWARNEDABOUTTHEDANGERSOFOVEREATING,WEGETBRIEFLYSPOOKEDANDTRYTODOBETTERTHENWEREOFFEREDAPLATEFULOFPANCAKESSMOTHEREDINMAPLESYRUP,OURAPPETITEOVERPOWERSOURREASON,ANDBEFOREWEKNOWIT,WEREATITAGAINJUSTWHYISAPPETITESUCHAPOWERFULDRIVEROFBEHAVIOR,AND,MOREIMPORTANT,HOWCANWETAMEIT当我们被警告说吃得太多的时候，一时总会被吓倒并努力做好一些。然后一碟涂满槭糖浆的煎饼摆在面前，我们的食欲战胜了我们的理智，等到我们意识到它的时候，我们又重蹈覆辙了。到底为什么食欲具有如此强大的推动力更重要的是，我们怎么才能够控制它ITWHINTHEPASTFEWYEARS,SCIENCEHASLINKEDOURRAVENOUSAPPETI