尋找暗物質(zhì)閱讀答案
尋找暗物質(zhì)
云凡
絕大多數(shù)天文學(xué)家均接受這樣一個(gè)令他們困惑的事實(shí)：宇宙中看不見(jiàn)的物質(zhì)在數(shù)量上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們能夠看到的。宇宙中的暗物質(zhì)比構(gòu)成我們普通世界的原子物質(zhì)多得多。在閱讀這段文字時(shí)，每秒將有100萬(wàn)暗物質(zhì)粒子穿過(guò)你的小指。人們卻看不到它們，因?yàn)樗鼈儾话l(fā)射任何光，它們不帶電荷，與原子物質(zhì)的相互作用很少。暗物質(zhì)沒(méi)有電磁場(chǎng)，這也就意味著幾乎無(wú)法借助任何常規(guī)科學(xué)測(cè)量設(shè)備探測(cè)到它們的存在。但人們知道它們是存在的，因?yàn)槿绻鼈儾淮嬖�，就無(wú)法解釋宇宙的結(jié)構(gòu)。
1915年，愛(ài)因斯坦根據(jù)他的相對(duì)論得出推論：宇宙的形狀取決于宇宙質(zhì)量的多少。他認(rèn)為宇宙是有限封閉的。如果是這樣，宇宙中物質(zhì)的平均密度必須達(dá)到每立方厘米5×10-30克。但是，迄今可觀測(cè)到的宇宙的密度，卻比這個(gè)值小100倍。也就是說(shuō)，宇宙中的大多數(shù)物質(zhì)“失蹤”了，科學(xué)家將這種“失蹤”的物質(zhì)叫“暗物質(zhì)”。
誰(shuí)最先發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì)呢？20世紀(jì)30年代，瑞士天文學(xué)家茨威基發(fā)表了一個(gè)驚人的言論：在星系團(tuán)中，看得見(jiàn)的星系只占總質(zhì)量的1%以下，而99％以上的質(zhì)量是看不見(jiàn)的。茨威基首先發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì)的存在，但當(dāng)時(shí)許多人并不相信茨威基的結(jié)果。
萬(wàn)物之間存在萬(wàn)有引力，太陽(yáng)系的八大行星圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，越往外其轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越低。20世紀(jì)70年代初，科學(xué)家在觀測(cè)宇宙其他一些星系中的恒星運(yùn)行速度時(shí)就發(fā)現(xiàn)，越往外，圍繞中心的速度并不都是衰減下去，而是和內(nèi)圈恒星的速度差不多。這與越往外，物質(zhì)越少，引力也越小，速度也應(yīng)該越低的常規(guī)不符。科學(xué)家們大膽地猜測(cè)：宇宙中一定有某些物質(zhì)沒(méi)有被我們的天文觀測(cè)所發(fā)現(xiàn)，這些物質(zhì)被稱為“暗物質(zhì)”。
科學(xué)家認(rèn)為，通過(guò)測(cè)量物體圍繞星系轉(zhuǎn)動(dòng)的速度可以找到暗物質(zhì)存在的證據(jù)。計(jì)算的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，星系的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于星系中可見(jiàn)星體的質(zhì)量總和，推算的結(jié)果：星系中的暗物質(zhì)約占宇宙物質(zhì)總量的20％～30％。
如何“網(wǎng)”住暗物質(zhì)？科學(xué)家們也想了很多辦法。地下實(shí)驗(yàn)室被認(rèn)為是進(jìn)行暗物質(zhì)研究的.最理想場(chǎng)所，其中的原因是：地下深處實(shí)驗(yàn)室能最大程度上免受宇宙射線對(duì)尋找暗物質(zhì)存在證據(jù)的干擾�？茖W(xué)家認(rèn)為，宇宙中的絕大多數(shù)暗物質(zhì)并不含有原子，不會(huì)通過(guò)電磁力與普通物質(zhì)發(fā)生相互作用。而在地面上，因?yàn)閬?lái)自宇宙的射線眾多，這些信號(hào)會(huì)對(duì)直接探測(cè)產(chǎn)生干擾，影響其鑒別能力。因此，地下實(shí)驗(yàn)室可以幫助探測(cè)器“擋”住干擾，讓其“靜心”工作。目前，全球地下實(shí)驗(yàn)室多達(dá)20多個(gè)，科學(xué)家正尋求將尋找暗物質(zhì)的地下實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)移至更深的地點(diǎn)進(jìn)行。
美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室天體物理中心的兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，暗物質(zhì)存在另一種神秘效應(yīng)，這種效應(yīng)可能支持宇宙中生命的誕生，或者說(shuō)是生命進(jìn)化的一個(gè)重要因素。費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家提出新的暗物質(zhì)效應(yīng)：遍布宇宙空間中的暗物質(zhì)粒子可能在一種機(jī)制的作用下，進(jìn)入一個(gè)行星的核中，并通過(guò)與物質(zhì)的湮滅釋放出足夠的能量，這些能量能保證這顆行星上出現(xiàn)液態(tài)水，從而支持生命的誕生。這個(gè)觀點(diǎn)超越了傳統(tǒng)的太陽(yáng)系外生命理論所認(rèn)為的生命應(yīng)該誕生于恒星的宜居帶上。
1. 下列關(guān)于“暗物質(zhì)”的表述，符合原文意思的一項(xiàng)是（ ）（3分）
A. 暗物質(zhì)因?yàn)椴话l(fā)射任何光，不帶電荷，很少與原子物質(zhì)相互作用，所以人們看不到它，也幾乎無(wú)法借助任何常規(guī)科學(xué)測(cè)量設(shè)備探測(cè)到它。
B. 暗物質(zhì)比我們能觀測(cè)到的原子物質(zhì)多，而且它無(wú)處不在，無(wú)時(shí)不在，遍布整個(gè)宇宙空間。
C. 科學(xué)家通過(guò)測(cè)量圍繞星系轉(zhuǎn)動(dòng)的物體速度發(fā)現(xiàn)宇宙中存在暗物質(zhì)。
D. 絕大多數(shù)暗物質(zhì)不含原子，沒(méi)有電磁場(chǎng)，因而不會(huì)通過(guò)電磁力與普通物質(zhì)發(fā)生作用。
2. 下列理解和分析，不符合原文意思的一項(xiàng)是（ ）（3分）
A. 上個(gè)世紀(jì)30年代，瑞士天文學(xué)家茨威基發(fā)現(xiàn)星系團(tuán)中暗物質(zhì)占質(zhì)量的絕大部分，而看得見(jiàn)的只占很小一部分，但當(dāng)時(shí)的人們并不接受這一結(jié)果。
B. 愛(ài)因斯坦認(rèn)為，宇宙的形狀和宇宙的質(zhì)量有密切的關(guān)系，宇宙是有限封閉的。這個(gè)認(rèn)識(shí)是根據(jù)相對(duì)論得出的。
C. 科學(xué)家在觀測(cè)宇宙其他一些星系中的恒星運(yùn)行速度時(shí)發(fā)現(xiàn)，越往外，圍繞中心的速度并不都是衰減下去。這一現(xiàn)象雖與太陽(yáng)系不同，但同樣符合萬(wàn)有引力定律。
D. 暗物質(zhì)粒子可能與行星上出現(xiàn)液態(tài)水有關(guān)，從而可支撐生命的誕生。
3. 根據(jù)原文內(nèi)容，下列理解和分析正確的一項(xiàng)是（ ）（3分）
A. 地下深處實(shí)驗(yàn)室能很大程度免受宇宙射線對(duì)尋找暗物質(zhì)存在證據(jù)的干擾，因而是進(jìn)行暗物質(zhì)研究的最理想場(chǎng)所。
B. 能證明暗物質(zhì)存在的理論不止一種，比如愛(ài)因斯坦的相對(duì)論，茨威基的理論以及牛頓的萬(wàn)有引力理論。
C. 暗物質(zhì)雖一定存在但沒(méi)被天文觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，這是它得名的原因。
D. 美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室天體物理中心的兩位科學(xué)家提出的新的暗物質(zhì)效應(yīng),推翻了傳統(tǒng)的太 陽(yáng)系外關(guān)于生命起源的理論。
參考答案
1. B.（A.“因?yàn)椴话l(fā)射任何光，不帶電荷，很少與原子物質(zhì)相互作用�！笔侨藗兛床坏剿鼈兊脑�，不是探測(cè)不到他們的原因。C.是科學(xué)家認(rèn)為可以找到暗物質(zhì)存在的證據(jù)，而不是事實(shí)。D.沒(méi)有電磁場(chǎng)是探測(cè)不到他們的原因，“因而”強(qiáng)加因果關(guān)系。）
2.A.（茨威基發(fā)表了一個(gè)言論，而不是“發(fā)現(xiàn)”，人們不接受他發(fā)現(xiàn)“暗物質(zhì)存在”這一結(jié)果。）
3.C.（A.是最大程度免受宇宙射線干擾。 B.茨威基沒(méi)有理論發(fā)表。D.是超越了傳統(tǒng)的太陽(yáng)系外生命理論，而不是推翻。）
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