宇宙观测“新大门”如何开启
——丁肇中和阿尔法磁谱仪的故事
①无所不在又无迹可寻的暗物质粒子,似乎正从理论预言走向现实。北京时间昨天凌晨,诺奖得主丁肇中率领的团队首次公布了观测宇宙射线18个月后得出的结论,其与暗物质粒子模型相当吻合。成果虽有待进一步完善和验证,但无疑点燃了学界对破解暗物质之谜的热情和信心。
②这个堪称人类最昂贵实验的支点,就是阿尔法磁谱仪(AMS),它让人类首次打开了一扇从太空观测宇宙射线的大门。
赶赴太空探测粒子
③数百年来,人类观测宇宙主要是借助望远镜搜集远方传来的光。但暗物质不发光,要了解它就得另辟蹊径。
④除了光子,宇宙中飞行着大量高能粒子(即“宇宙射线”)。但与光子不同,这些粒子带电、有质量,穿透大气层时很容易发生反应,变成次生粒子,其种类、性质等都发生变化。要直接从宇宙射线中搜集原始的信息,就必须避开大气层。阿尔法磁谱仪就是一台直接在太空中运行的高能粒子探测器。
⑤阿尔法磁谱仪重7吨,能耗2500瓦,主体是直径1.3米、高0.8米的空心圆柱体,中央有强大的人造磁场,外围布置着各种高精度探测器。根据电磁原理,带正电和负电的粒子通过磁场后,会朝不同方向偏转,这就能区分并获得宇宙中各类高能粒子的参数。
⑥但要把大型磁铁送入太空并不容易。若没有特殊技术,磁体会把飞行器变成指南针,在地磁场的作用下,航天飞机、空间站很容易失控。过去40年,虽有人也想过在太空架设磁谱仪,但一直没有成功。
中国智慧解决难题
⑦丁肇中团队荟萃了16个国家的数百名研究人员。在许多场合,他都表达了对“中国智慧”和中国研究者的感谢。
⑧丁肇中最感谢的,应该是帮他解决将强磁体送入太空难题的中科院电工所、中科院高能所、中国运载火箭技术研究院等中国科研机构。中国科学院电工所提供的阿尔法磁谱仪核心磁体,采用了独特的磁路设计,重量轻、无漏磁,而且非常可靠。
⑨这块磁体由4000块小磁铁组成,丁肇中曾做过破坏性试验,防止在极端情况下有磁体飞出,击穿飞行器从而酿成大祸,结果让他非常放心。磁体最终顺利通过了美国国家航空航天局严格的安全审查,成为人类送入宇宙的第一块大型磁体。
为防犯错近乎苛刻
⑩由于阿尔法磁谱仪独一无二的地位,它的数据、衍生的结论难以被第三方验证。因此,丁肇中对“不出错”的要求近乎苛刻:“我想今后50年里也不可能有人再做这么大、这么困难的实验了。”
11阿尔法磁谱仪的很多部件,都做了10到20个,然后选出最好的一个。升空后,丁肇中每天都召集会议,分析仪器运行,研究如何减少误差。他将数据分析团队分成两个小组,互不通气,独立拿出自己的结论,用这种特殊机制保证结果的可信度。
12丁肇中说,做实验要有自信,但这是一种战略上的自信,实际操作中,他要求所有人对任何仪器都报以怀疑,以此保持足够的谨慎。在首篇论文发表之际,丁肇中仍对外强调保持冷静和耐心。他说,搞清目前发现的正电子的来源,可能还需要一段时间。研究者必须抛弃偏见,秉持开放的态度。他说,项目才“刚刚开始”,目前收集到的数据是阿尔法磁谱仪预期收集数据的10%左右,还有很多未知等待探测。
(选自《文汇报》2013年4月5日期,略有改动)丁肇中说“我想今后50年里也不可能有人再做这么大、这么困难的实验了”。联系全文,归纳这个实验“这么大、这么困难”具体指哪些?
说说文中画线句中划线部分的作用。
(1)无所不在又无迹可寻的暗物质粒子,似乎正从理论预言走向现实。
(2)磁体最终顺利通过了美国国家航空航天局严格的安全审查
下面一段话作为一个独立段落,你觉得放在文中什么位置比较合适?说说理由。
此外,山东大学的热控制系统、东南大学的计算机系统、中山大学的冷却系统等,都为整个项目作出了重大贡献。
应放在:
理 由: 阅读下面的材料,你发现丁肇中和伽利略有哪些相似之处?
基于长期的经验,我似乎发现,人们在认识事物时处于这种境地:知识愈浅薄的人,愈想夸夸其谈;相反知识丰富倒使人在判断某些事物时,变得非常优柔寡断。
(《我们的知识是有限的》伽利略)
教学之余,伽利略更忙于实验。他说,他的目的是重新检验亚里土多德有关科学的学说,而不是把这些学说当做福音真理来接受。他发现真理的道路,不是靠背诵亚里士多德的著作,而是通过学习“大自然这本宝书”。
(《斜塔上的实验》亨利•托马斯等)
阅读说明文《蜂鸟》,完成文后小题。
①蜂鸟,因拍打翅膀的嗡嗡声而得名,是世界上已知最小的鸟类。
②分布局限于西半球,在南美洲极多。蜂鸟身体很小,南美西部最大的巨蜂鸟也不过20公分长,约20克重。最小的蜂鸟见于古巴和松树岛,身长5.5公分,重约2克,这是最小的现存鸟类。蜂鸟能够通过快速拍打翅膀悬停在空中,每秒15次到80次,它的快慢取决于蜂鸟的大小。蜂鸟是唯一可以向后飞行的鸟,它也可以在空中悬停以及向左和向右飞。在所有动物中,蜂鸟的体态最娇美,色彩最艳丽。
③小蜂鸟是大自然的杰作:轻盈、迅疾、敏捷、优雅、华丽的羽毛,这小小的宠儿应有尽有。
(选自《开心趣味百科》2011.6)第②段文字依次从哪几方面来介绍蜂鸟?
“最小的蜂鸟见于古巴和松树岛,身长5.5公分,重约2克,这是最小的现存鸟类”句中划线的“现存”能否去掉,为什么?
分析第②段中画线句子的表达作用?
请认真阅读下面的文章,完成小题。
被忽视的气候杀手——黑碳
人们应该对冬日里烟囱中冒出的滚滚黑烟不会感到陌生。这些黑烟实际上是煤、柴火、秸秆等生物未充分燃烧时产生的微小碳颗粒,随着燃烧加热的空气飘上了天空。这些黑碳对空气质量是个严重的威胁,吸多了难免会导致人们呼吸道不适。除此之外,它还是一个被忽视了的影响气候变化的因素。
提起气候变化,人们首先想到的就是各种温室气体,尤其是罪魁祸首二氧化碳。其实,黑碳在促使气候变暖上也没少出力。据科学家统计,黑碳对于气候变暖的“贡献”比例可以达到 18%,仅次于占40%的二氧化碳而排名第二。所以,为了控制气候变化,人类在努力减少二氧化碳排放的同时,对黑碳也不能置之不理。
虽然同样会造成气候变暖,但是黑碳和二氧化碳起作用的方式是不同的。二氧化碳是通过温室效应让地球升温的,它们可以让太阳发出的短波辐射自由通过,照射到地球上,而吸收地面发射出的长波红外线,把这些能量留在地球上,起的作用类似于温室的玻璃外壳。而黑碳则是直接吸收太阳辐射的能量,加热自己身边的大气,起的作用类似于太阳能热水器。另外黑碳落到地面后会减少反射,增加地面吸收的热量。
黑碳和二氧化碳还有一点关键的不同,就是在大气中停留的时间不同。二氧化碳可以在大气中停留几个世纪,人类历史上第一座火力发电厂排出的二氧化碳,就可能依然在空中游荡,继续给地球保暖。而黑碳在大气中只能停留几周就会沉降下来,落回地面。如果我们现在就削减黑碳的排放,那么对气候变暖起到的遏制作用将会是立竿见影的。科学家说,只要等上几周或者几个月,大气就会有明显的变化。
不过值得庆幸的是,相对于二氧化碳来说,控制黑碳排放的难度要低得多。在非常依赖化石燃料的今天,想让人类获取能源的同时不排放二氧化碳几乎是不可能的。而减少黑碳的排放却有很多切实可行的方法。首先要减少森林开发,赤道地区雨林的燃烧是黑碳的重要来源。再就是要改进柴油机上的过滤装置,现在已经有了成熟的技术。还有就是减少木柴等生物燃料的使用,代之以太阳能和天然气。虽然这些措施都要花钱,不过比减少二氧化碳排放便宜多了。另外,控制黑碳排放本身可以减轻空气污染,减少呼吸道疾病的发生,可谓一举两得。总之,现在是控制这些黑烟的时候了。请用简洁的语言(每一点不超过15字),指出黑碳与二氧化碳对气候变暖的影响有什么不同。
结合上下文,指出下列句子中画线部分和划线词和的作用。
⑴据科学家统计,黑碳对于气候变暖的“贡献”比例可以达到18%,仅次于占40%的二氧化碳而排名第二。
⑵在非常依赖化石燃料的今天,想让人类获取能源的同时不排放二氧化碳几乎是不可能的。结合全文,说说控制黑碳排放有哪些现实意义。
根据下列链接材料,结合文章内容说说现在普遍存在的污染源自哪些方面的污染。
链接材料工业生产经常导致污染,主要是煤和石油燃烧过程中排放的大量有害物质,如烧煤可排出烟尘和二氧化硫;烧石油可排出二氧化硫和一氧化碳等。生产过程排出的烟尘和废气。以火力发电厂、钢铁厂、石油化工厂、水泥厂等对大气污染最为严重。而农业生产过程中喷洒农药而产生的粉尘和雾滴也会对人体造成不小的伤害。
由生活炉灶和居民区采暖锅炉耗用煤炭产生的烟尘、二氧化硫等有害气体也是目前普遍存在的污染。此外汽车、火车、轮船和飞机等排出的尾气,其中汽车排出有害尾气距呼吸带最近,而能被人直接吸入,其污染物主要是氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳和铅尘等等。
请认真阅读下面的文章,完成小题。
做一个在路边鼓掌的人
刘继荣
女儿的班里总共有50个人,每每考试,女儿都排名23号。久而久之,便有了“23号”这个雅号。我们觉得这外号刺耳,女儿却欣然接受。
中秋节,亲友相聚。众人的话题渐渐转向各家的儿女,要孩子们说说将来要做什么。钢琴家、明星、政界要人,孩子们毫不怯场,连那个四岁半的女孩,也会说将来要做央视的主持人,赢得一阵赞叹。
十二岁的女儿正为身边的小弟弟小妹妹剔蟹剥虾,盛汤揩嘴,忙得不亦乐乎。人们忽然想起,只剩她没说了。在众人的催促下,她认真地回答:“长大了,我的第一志愿是,当幼儿园老师。”
众人礼貌地表示赞许,紧接着追问她的第二志愿。①她大大方方地说:“我想做妈妈,穿着印叮当猫的围裙,在厨房里做晚餐,然后,给我的孩子讲故事,领着他在阳台上看星星。”亲友愕然,面面相觑。丈夫的神情,极为尴尬。
回家后,他叹着气说:“咱们难道真的眼睁睁地看着她当中等生?”
其实,我们也动过很多脑筋。为提高她的学习成绩,请家教,报辅导班,买各种各样的资料。孩子像一只疲惫的小鸟,从一个班赶到另一个班。没多久,孩子就病倒了。我和丈夫,悄无声息地放弃了轰轰烈烈的揠苗助长活动,恢复了女儿正常的作息时间。
周末,一群同事结伴郊游,带着丈夫和孩子去野餐。一路上笑语盈盈,这家孩子唱歌,那家孩子表演小品。女儿没什么看家本领,只是开心地不停鼓掌。她不时跑到后面,照看着那些食物,忙忙碌碌,像个细心的小管家。
野餐的时候,发生了一件意外的事。两个小男孩,一个奥数尖子,一个英语高手,同时夹住盘子里的一块糯米饼,谁也不肯放手,更不愿平分。大人们又笑又叹,连劝带哄,可怎么都不管用。最后,还是女儿用掷硬币的方法,轻松地打破了这个僵局。
回来的路上,堵车,一些孩子焦躁起来,可女儿的笑话一个接一个,全车人都被逗乐了。她手底下也没闲着,用装食品的彩色纸盒,剪出许多小动物,引得这群孩子赞叹不已。到了下车时,每个人都拿到了自己的生肖剪纸。听到孩子们连连道谢,丈夫禁不住露出了自豪的微笑。
期中考试后,我接到了女儿班主任的电话。得知女儿的成绩仍是中等。不过,他说,有一件奇怪的事想告诉我,语文试卷上有一道附加题:你最欣赏班里的哪位同学,请说出理由。除女儿之外,全班同学,竟然都写上了女儿的名字。理由很多:热心助人,守信用,不爱生气,好相处等等。写得最多的是,乐观幽默。他感叹道:“你这个女儿,虽说成绩一般, 可为人实在很优秀啊。”
我开玩笑地对女儿说:“你快要成为英雄了。”正在织围巾的女儿,歪着头想了想,认真地告诉我说:“老师曾讲过一句格言:‘当英雄路过的时候,总要有人坐在路边鼓掌’。” 随后她轻轻地说:“妈妈,我不想成为英雄,我想成为坐在路边鼓掌的人。”
我猛地一震,默默地打量着她。②她安静地织着绒线。淡粉的线,在竹针上缠缠绕绕,仿佛一寸一寸的光阴,在她手里,吐出星星点点的花蕾。
那一刻,我心里,竟是蓦地一暖……结合上下文,品味文中的两个划线句,指出其表达效果。
文中插叙了为女儿的成长“其实,我们也动过很多脑筋……悄无声息地放弃了轰轰烈烈的揠苗助长活动,恢复了女儿正常的作息时间。”这样写有什么作用?
文章中的“女儿”是一个怎样的人?试结合文章内容,进行分析。
拿破仑曾说“不想当将军的士兵不是好士兵”,而文中“我”的女儿却“不想成为英雄,想成为坐在路边鼓掌的人。”读完全文,你赞成哪种观点?结合本文说说你的理解。
读下面的材料,回答后面的问题。
2011年10月13日下午5点30分,广东佛山南海黄岐的广佛五金城里,2岁女童小悦悦在过马路时不慎被一辆面包车撞倒并两度碾压,随后肇事车辆逃逸,随后开来的另一辆车直接从已经被碾压过的女童身上再次开了过去,七分钟内在女童身边经过的十几个路人,都对此冷眼漠视,只有最后一名拾荒阿姨陈贤妹上前施以援手,由此引发网友广泛热议。2011年10月21日,小悦悦经医院全力抢救无效,于0时32分离世。小悦悦事件引起了广大网友的强烈反响,在众网友的评论当中,网友们愤怒于肇事司机的残忍,几近于“故意杀人”, 但更激起网友愤怒和反思的还是路人的冷漠。
这里摘录的是几条微博留言:
扪心自问,在社会急剧转型过程中,扭曲的价值导向譬如金钱至上、为了成功甚至可以不择手段等等,导致社会主流价值观的异化。而一些本应该坚守、珍视和传承的传统价值、道德观念,却在急速丢失。——网友马小山
面对身在街上孤独无助、病床上命悬一线的小悦悦,我们仅有道德的谴责是不够的,更重要的是我们需要救赎,在某种意义上说,我们都是“有罪”的,都要请求宽恕。——网友冻结请你就“小悦悦事件”在微博上留言。
为了祭奠可怜的小悦悦,网上自发组织了一次小小的祭奠活动,下面是几位网友拟写的挽联,你觉得最恰当的一副是()。
A.辛苦百年身易水前游悲逝水文章千古事空山后学仰高山 |
B.横祸飞来娇音俏语忽化昨日梦稚气犹存招魂何处常谕后世人 |
C.英年早逝遗绿茵梦千种驾鹤西返舍人世情万般 |
D.倚门人去三更月杏渺双亲无复见 泣杖儿悲五夜寒孤哀两字不堪闻 |
现代文阅读
①对于生命来说,水比阳光更重要。地球之所以物种繁茂,生命昌盛,是因为有约占地球面积71%的海洋。水是生命不可缺少的部分。
②人体的内部就是一个奇妙的“海洋”。经科学测定,一个身体质量为70千克的成年人,分布在各种组织和骨骼中的体液达到45~50千克,占体质的65%~70%。一个人的胚胎发育到3天时,所含的体液达97%,与海洋中的水母(如海蜇等)所含的水一样多;发育到3个月时,所含的体液达91%;新生儿身上含水量达80%;1岁以上的孩子身体内的含水量就和成人一样了。
③原始生命在海洋中诞生以后,海洋中的生物逐渐向陆地迁移,并把诞生地的海水带到自己的体内,而在后代中留下了从海洋起源的印记,这一点人类也不例外。为了说明人身上的血液与大洋中的纯海水有不可分割的密切关系,前苏联科学家弗•杰普戈利茨还特地对海水和人类血液进行了对比测量,结果发现海水和人血中溶解的化学元素的相对含量惊人地接近。在海水中,氯为55.0%,钠为30.6%,氧为5.6%,钾为1.1%,钙为1.2%,其他元素为6.5%;而在人血中,氯为49.3%,钠为30.0%,氧为9.9%,钾为1.8%,钙为0.8%,其他元素为8.2%。这绝不是偶然的巧合,而是人身上的海洋印记,是人类来自海洋的最好佐证。
④海水的固有特征就是带有咸味,否则不成其为海水。人体血液中就带有这种海水特有的稍咸的味道。当你在进食时,如果不慎咬破舌头,伤口流出了血,你就尝到了血的咸味。经测定,人血的含盐度一般为1%左右,比普通海水的平均含盐度低一些,而且,科学家在考察地球历史中发现,在原始生命诞生时期,海洋中并没有那么多的盐分,比今日要低得多。之后大陆上的盐分逐渐随水流注入海洋,海水才慢慢变得咸起来。而在鱼类进化到两栖类,并由海中登上陆地的时候,其咸度就相当于现在人血的咸度。会不会是因为人类的远祖在登陆时只带上了当时的海中物质,并以此代代相继,所以人血的含盐度就比现在的海水要低一些呢?
⑤这个道理在医学上得到了普遍承认,当人体因某种疾病而大量失水时,或者出血过多时,医生的首要任务就是给患者静脉中注射生理盐水。出汗过多,人的机体就会因失水失钠而致病,这时向人体内部“海洋”中补充“海水”,就是维持生命必需的。
⑥如此看来,人身上的海洋印记,是一本内容丰富的生物进化教科书。它告诉人们:海洋,孕育了世间的生命,她是所有生物的母亲,也是我们人类的母亲! 在作者看来,“人体的内部就是一个奇妙的海洋”,这个“奇妙”表现在哪些方面?请用简洁的文字归纳。 (2分)
第③段的划线句在文中有何作用?(3分)
请你分析下列句中划线字的表达作用。(4分)
(1)这个道理在医学上得到了普遍的承认。
(2)经测定,人血的含盐度,一般为1%左右,比普通海水的平均含 盐度(3%—35%)要低一些。 读了这篇文章,你得到了怎样的启示?请联系生活实际,谈谈你的感想。(5分)