科學(xué)家曾這樣想象:如果由帶正電的電子與帶負(fù)電的原子核組成原子,那么就是反原子,反原子則可構(gòu)成反物質(zhì)。倘若反物質(zhì)與物質(zhì)相遇就會(huì)爆炸成光輻射。這一“反物質(zhì)假說(shuō)”,在21世紀(jì)將逐步變成現(xiàn)實(shí)。2002年9月歐洲核子研究中心宣布,世界各地9個(gè)研究所的39位科學(xué)家通力合作,在受控條件下成功制造了約5萬(wàn)個(gè)反氫原子??茖W(xué)家也在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了正電子,這使他們更相信所有粒子都有其反粒子,從而更有信心揭開反物質(zhì)之謎。 
世界公認(rèn)的宇宙誕生理論大爆炸學(xué)說(shuō)認(rèn)為,宇宙是從140億年前一個(gè)“極小的點(diǎn)”爆炸而來(lái)的,在那個(gè)點(diǎn)之外,“沒(méi)有時(shí)間、沒(méi)有空間、沒(méi)有能量、沒(méi)有物質(zhì)”,大爆炸產(chǎn)生了大量的正能量和負(fù)能量,而總能量仍然為零。能量與物質(zhì)是可以相互轉(zhuǎn)化的,那么,大量的能量亦應(yīng)轉(zhuǎn)化為正物質(zhì)和反物質(zhì)。這是反物質(zhì)理論研究的基礎(chǔ)。但要想在反物質(zhì)乃至宇宙誕生理論研究上取得突破,還需要在研究實(shí)踐中尋求更新的科學(xué)思想作指導(dǎo)
140億年前宇宙誕生時(shí)產(chǎn)生了大體相等的物質(zhì)與反物質(zhì)。這些反物質(zhì)在哪里?宇宙存在著由反物質(zhì)組成的星系,是一種解釋;宇宙誕生產(chǎn)生的物質(zhì)多于反物質(zhì),二者相互湮滅后,剩余的物質(zhì)構(gòu)成了現(xiàn)在之宇宙,是另一種解釋。科學(xué)家沒(méi)有放棄在自然界中尋找反物質(zhì)的努力,并且成功地在實(shí)驗(yàn)室中制造出反物質(zhì),以便更直接地研究反物質(zhì)現(xiàn)象。科學(xué)家認(rèn)為,先進(jìn)的探測(cè)手段在反物質(zhì)理論研究中不可或缺。根據(jù)伽瑪射線探測(cè)衛(wèi)星提供的有關(guān)資料,有的科學(xué)家認(rèn)為在銀河系上方3500光年處可能存在不斷噴射反物質(zhì)的源頭。航天飛機(jī)攜帶的阿爾法磁譜儀升空探測(cè)雖未發(fā)現(xiàn)反物質(zhì),但它最近幾年在太空采集的大量數(shù)據(jù),對(duì)反物質(zhì)理論研究的突破性進(jìn)展會(huì)有巨大幫助。在自然界尋找反物質(zhì)的難度甚大,而利用加速器將負(fù)離子流射向氙原子核已能制造反氫原子,因此科學(xué)家更注重在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的反物質(zhì)研究
目前在實(shí)驗(yàn)室制造反基本粒子并不困難,但將正電子與負(fù)原子核結(jié)合并能證實(shí)它們已成為反原子的工作極為復(fù)雜。歐洲核子研究中心耗資1150萬(wàn)美元研制的加速器利用磁場(chǎng)將高能反質(zhì)子減速為光速1/10的反質(zhì)子,制造出約5萬(wàn)個(gè)低能量狀態(tài)的反氫原子。跨過(guò)這個(gè)里程碑再前進(jìn),還需要科學(xué)家研制功能更強(qiáng)大的“工具”
“反物質(zhì)假說(shuō)”認(rèn)為:反物質(zhì)與物質(zhì)相遇會(huì)釋放所有的能量。科學(xué)家預(yù)測(cè)該釋放率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氫彈爆炸。航天專家已經(jīng)對(duì)反物質(zhì)燃料的價(jià)值表示神往??茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用價(jià)值是人所關(guān)心的。當(dāng)年一位貴婦人問(wèn)電的發(fā)現(xiàn)者法拉第:“電有什么用呢?”法拉第反問(wèn)了一句:“新生的嬰兒有什么用呢?”關(guān)于反物質(zhì)的應(yīng)用價(jià)值,目前只能作些模糊預(yù)測(cè)
【考試模塊】言語(yǔ)理解與表
41:?jiǎn)芜x題、
下列對(duì)“反物質(zhì)假說(shuō)”內(nèi)容的敘述,正確的一項(xiàng)是( )。
A 宇宙中存在的反物質(zhì)是由帶正電的電子與帶負(fù)電的原子核結(jié)合形成的
B “反物質(zhì)假說(shuō)”不是科學(xué)幻想,正電子的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了宇宙中存在反物質(zhì)
C 如果有反原子構(gòu)成的反物質(zhì)存在,它一旦與物質(zhì)相遇,會(huì)釋放所有的能量
D 科學(xué)家根據(jù)宇宙誕生理論想象,宇宙存在由帶負(fù)電的反原子構(gòu)成的反物質(zhì)
【答案】C
【解析】由材料第一段第一句“如果由帶正電的電子與帶負(fù)電的原子核組成原子,那么就是反原子,反原子則可構(gòu)成反物質(zhì)。”和最后一句“反物質(zhì)與物質(zhì)相遇會(huì)釋放所有的能量”可知選項(xiàng)C正確
【糾錯(cuò)】材料中科學(xué)家是想象“如果由帶正電的電子與帶負(fù)電的原子核組成原子……可構(gòu)成反物質(zhì)”,A項(xiàng)為肯定表述,而非假說(shuō),排除;第一段中“發(fā)現(xiàn)了正電子,這使他們……更有信心揭開反物質(zhì)之謎”,可知正電子的發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有“證實(shí)”宇宙中存在反物質(zhì),B項(xiàng)表述不當(dāng),排除;材料第一句話說(shuō)明反原子是由帶正電的電子與帶負(fù)電的原子核組成的,是不帶電的,D項(xiàng)“帶負(fù)電的反原子”表述不當(dāng),排除
42:?jiǎn)芜x題、
下列有關(guān)“反物質(zhì)理論研究”的描述,不符合文意的一項(xiàng)是( )。
A 宇宙大爆炸時(shí)產(chǎn)生的大量正、負(fù)兩種能量,其總量為零;這兩種能量應(yīng)轉(zhuǎn)化為物質(zhì)和反物質(zhì)
B 為科學(xué)界公認(rèn)的宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)體現(xiàn)了最新的科學(xué)理念,推進(jìn)了“反物質(zhì)理論研究”的進(jìn)展和突破
C 今之宇宙是由物質(zhì)構(gòu)成的,而在“大爆炸”時(shí)產(chǎn)生的反物質(zhì)已與同時(shí)產(chǎn)生的物質(zhì)中的一部分相互湮滅
D 借助先進(jìn)科技手段進(jìn)行太空探測(cè)采集大量相關(guān)數(shù)據(jù),是深入進(jìn)行“反物質(zhì)理論研究”的重要條件
【答案】B
【解析】第二段話中提到宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)只是反物質(zhì)理論研究的基礎(chǔ),“要想在反物質(zhì)乃至宇宙誕生理論研究上取得突破,還需要在研究實(shí)踐中尋求更新的科學(xué)思想作指導(dǎo)”,由此可知,宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)并不能體現(xiàn)最新的科學(xué)理念,B項(xiàng)表述不當(dāng),題目要求選擇不符合文意的一項(xiàng),所以選B項(xiàng)
【糾錯(cuò)】由第二段中“大爆炸產(chǎn)生了大量的正能量和負(fù)能量,而總能量仍然為零。能量與物質(zhì)是可以相互轉(zhuǎn)化的,那么,大量的能量亦應(yīng)轉(zhuǎn)化為正物質(zhì)和反物質(zhì)。”可知A正確,排除;由第三段中“宇宙誕生產(chǎn)生的物質(zhì)多于反物質(zhì),二者相互湮滅后,剩余的物質(zhì)構(gòu)成了現(xiàn)在之宇宙”可知C正確,排除;由第三段最后一句話“科學(xué)家認(rèn)為,先進(jìn)的探測(cè)手段在反物質(zhì)理論研究中不可或缺”可知D正確,排除
43:?jiǎn)芜x題、
依據(jù)文中的信息進(jìn)行推斷,不正確的一項(xiàng)是( )。
A 低能量狀態(tài)的反原子是在受控條件下制造的,制造高能量狀態(tài)的反原子必須解除受控條件
B 140億年前爆炸的那個(gè)“極小的點(diǎn)”,可能有能量和物質(zhì)存在,并且具有時(shí)間性和空間性
C 人類能夠利用高科技手段在實(shí)驗(yàn)室制造反原子,并不意味宇宙中一定有自然狀態(tài)的反物質(zhì)
D 如何將反物質(zhì)與物質(zhì)相遇引發(fā)的爆炸輻射納入可控制系統(tǒng),是研制反物質(zhì)燃料必須解決的難題
【答案】A
【解析】文章只是提到“在受控條件下成功制造了約5萬(wàn)個(gè)低能量狀態(tài)的反氫原子”,并不能就此推斷“制造高能量狀態(tài)的反原子必須解除受控條件”。事實(shí)上,制造高能量狀態(tài)的反原子,更需要在受控條件下進(jìn)行。因此,A選項(xiàng)表述不當(dāng),題干要求選擇不正確的一項(xiàng),所以選A
【糾錯(cuò)】由原文第二段“宇宙是從140億年前一個(gè)‘極小的點(diǎn)’爆炸而來(lái)的,在那個(gè)點(diǎn)之外,‘沒(méi)有時(shí)間、沒(méi)有空間、沒(méi)有能量、沒(méi)有物質(zhì)’”可以得出B正確,排除;由原文第三段“科學(xué)家沒(méi)有放棄在自然界中尋找反物質(zhì)的努力,并且成功地在實(shí)驗(yàn)室中制造出反物質(zhì)”可知宇宙中不一定有自然狀態(tài)的反物質(zhì),所以C正確,排除;原文最后一段提到反物質(zhì)與物質(zhì)相遇會(huì)釋放所有的能量,科學(xué)家預(yù)測(cè)該釋放率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氫彈爆炸,由此可以推斷出要研究反物質(zhì)燃料的話必須將這種爆炸輻射納入可控制系統(tǒng),可知D正確,排除
44:?jiǎn)芜x題、
準(zhǔn)確揭示作者引述貴婦人與法拉第對(duì)話的用意的一項(xiàng)是( )。
A 形象地反映了法拉第的價(jià)值觀:科學(xué)發(fā)現(xiàn)的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于應(yīng)用價(jià)值
B 主張人們關(guān)注科學(xué)發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用,但科學(xué)家不能助長(zhǎng)世俗者急功近利
C 說(shuō)明科學(xué)發(fā)現(xiàn)之于應(yīng)用是一個(gè)過(guò)程,其應(yīng)用價(jià)值是難以確切預(yù)測(cè)的
D 表明法拉第無(wú)意戲謔貴婦人,而是以科學(xué)態(tài)度審視自己的重大發(fā)現(xiàn)
【答案】C
【解析】由原文最后一段倒數(shù)第三句話可知:作者引述對(duì)話的目的在于強(qiáng)調(diào)在科學(xué)發(fā)現(xiàn)的初始階段,其應(yīng)用價(jià)值難以確切預(yù)測(cè),就像新生嬰兒,他們的價(jià)值也是在以后的成長(zhǎng)過(guò)程中顯示出來(lái)的。選項(xiàng)中只有C項(xiàng)表述符合文意,故正確答案為C項(xiàng)
【糾錯(cuò)】A、B、D項(xiàng)都不是本句話的用意,排除