尋找暗物質(zhì)閱讀答案
尋找暗物質(zhì)
云凡
絕大多數天文學(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)在數量上要遠遠超過(guò)我們能夠看到的。宇宙中的暗物質(zhì)比構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，因為它們不發(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(zhù)幾乎無(wú)法借助任何常規科學(xué)測量設備探測到它們的存在。但人們知道它們是存在的，因為如果它們不存在，就無(wú)法解釋宇宙的結構。
1915年，愛(ài)因斯坦根據他的相對論得出推論：宇宙的形狀取決于宇宙質(zhì)量的多少。他認為宇宙是有限封閉的。如果是這樣，宇宙中物質(zhì)的平均密度必須達到每立方厘米5×10-30克。但是，迄今可觀(guān)測到的宇宙的密度，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)現了暗物質(zhì)呢？20世紀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)現了暗物質(zhì)的存在，但當時(shí)許多人并不相信茨威基的結果。
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，越往外其轉動(dòng)的速度越低。20世紀70年代初，科學(xué)家在觀(guān)測宇宙其他一些星系中的恒星運行速度時(shí)就發(fā)現，越往外，圍繞中心的速度并不都是衰減下去，而是和內圈恒星的速度差不多。這與越往外，物質(zhì)越少，引力也越小，速度也應該越低的常規不符�？茖W(xué)家們大膽地猜測：宇宙中一定有某些物質(zhì)沒(méi)有被我們的天文觀(guān)測所發(fā)現，這些物質(zhì)被稱(chēng)為“暗物質(zhì)”。
科學(xué)家認為，通過(guò)測量物體圍繞星系轉動(dòng)的速度可以找到暗物質(zhì)存在的證據。計算的結果發(fā)現，星系的總質(zhì)量遠大于星系中可見(jiàn)星體的質(zhì)量總和，推算的結果：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)驗室被認為是進(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)驗室能最大程度上免受宇宙射線(xiàn)對尋找暗物質(zhì)存在證據的干擾�？茖W(xué)家認為，宇宙中的絕大多數暗物質(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，因為來(lái)自宇宙的射線(xiàn)眾多，這些信號會(huì )對直接探測產(chǎn)生干擾，影響其鑒別能力。因此，地下實(shí)驗室可以幫助探測器“擋”住干擾，讓其“靜心”工作。目前，全球地下實(shí)驗室多達20多個(gè)，科學(xué)家正尋求將尋找暗物質(zhì)的地下實(shí)驗轉移至更深的地點(diǎn)進(jìn)行。
美國費米實(shí)驗室天體物理中心的兩位科學(xué)家發(fā)現，暗物質(zhì)存在另一種神秘效應，這種效應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。費米實(shí)驗室的科學(xué)家提出新的暗物質(zhì)效應：遍布宇宙空間中的暗物質(zhì)粒子可能在一種機制的作用下，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液態(tài)水，從而支持生命的誕生。這個(gè)觀(guān)點(diǎn)超越了傳統的太陽(yáng)系外生命理論所認為的生命應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是（ ）（3分）
A. 暗物質(zhì)因為不發(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)法借助任何常規科學(xué)測量設備探測到它。
B. 暗物質(zhì)比我們能觀(guān)測到的原子物質(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)測量圍繞星系轉動(dòng)的物體速度發(fā)現宇宙中存在暗物質(zhì)。
D. 絕大多數暗物質(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是（ ）（3分）
A. 上個(gè)世紀30年代，瑞士天文學(xué)家茨威基發(fā)現星系團中暗物質(zhì)占質(zhì)量的絕大部分，而看得見(jiàn)的只占很小一部分，但當時(shí)的人們并不接受這一結果。
B. 愛(ài)因斯坦認為，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)認識是根據相對論得出的。
C. 科學(xué)家在觀(guān)測宇宙其他一些星系中的恒星運行速度時(shí)發(fā)現，越往外，圍繞中心的速度并不都是衰減下去。這一現象雖與太陽(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液態(tài)水有關(guān)，從而可支撐生命的誕生。
3. 根據原文內容，下列理解和分析正確的一項是（ ）（3分）
A. 地下深處實(shí)驗室能很大程度免受宇宙射線(xiàn)對尋找暗物質(zhì)存在證據的干擾，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(guān)測發(fā)現，這是它得名的原因。
D. 美國費米實(shí)驗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,推翻了傳統的太 陽(yáng)系外關(guān)于生命起源的理論。
參考答案
1. B.（A.“因為不發(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�，不是探測不到他們的原因。C.是科學(xué)家認為可以找到暗物質(zhì)存在的證據，而不是事實(shí)。D.沒(méi)有電磁場(chǎng)是探測不到他們的原因，“因而”強加因果關(guān)系。）
2.A.（茨威基發(fā)表了一個(gè)言論，而不是“發(fā)現”，人們不接受他發(fā)現“暗物質(zhì)存在”這一結果。）
3.C.（A.是最大程度免受宇宙射線(xiàn)干擾。 B.茨威基沒(méi)有理論發(fā)表。D.是超越了傳統的太陽(yáng)系外生命理論，而不是推翻。）
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