①我們這個(gè)銀河系并不是唯一的在巨大的宇宙中漂浮的、孤立的恒星社會(huì)。望遠(yuǎn)鏡的研究已經(jīng)在空間深處揭示出了許多巨大的系統(tǒng)。它們和我們這個(gè)太陽(yáng)所屬的星群很相似。距我們最近的一個(gè)是著名的仙女座星云,它可直接用肉眼看到。它的樣子是一個(gè)又小又暗的相當(dāng)長(zhǎng)的模糊形體。用威爾遜山天文臺(tái)的大望遠(yuǎn)鏡所拍攝的另兩個(gè)星體,后發(fā)座星云和大熊座星云,可以注意到,它們有典型的旋渦結(jié)構(gòu)且在總體上構(gòu)成了和我們這個(gè)銀河系一樣的凸透鏡形,因此這些星云被稱為“旋渦狀星云”。有許多證據(jù)表明,我們的這個(gè)銀河系也是這樣一個(gè)旋渦體。當(dāng)然,要從內(nèi)部來(lái)確定這一是件很因難的工作,但我們還了解到,太陽(yáng)非?赡芪挥谖覀冞@個(gè)“銀河大星云”的一條旋渦臂的末端上。
②在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),天文學(xué)家們并未意識(shí)到這類旋渦星云是與我們這個(gè)銀河系相類似的巨大星系,卻把它們和一般的彌散星云混為一談,后者是散布在空間中的微塵所形成的巨大云狀物,如懸浮在銀河內(nèi)恒星之間的獵戶座星云。但是,人們后來(lái)發(fā)現(xiàn),這些看起來(lái)霧蒙蒙的旋渦狀天體根本不是塵埃和霧氣。使用高倍望遠(yuǎn)鏡,可以看到一個(gè)個(gè)小點(diǎn),這證明它們是由單獨(dú)的恒星組成的。不過(guò)它們離我們太遠(yuǎn)了,無(wú)法用視差法求出£巨離來(lái)。
③看來(lái),我們量度天體距離的手段好像是到此為止了。但是,不!在科學(xué)研究中,當(dāng)我們?cè)谀硞(gè)無(wú)法克服的因難前面停止下來(lái)時(shí),耽擱往往只是暫時(shí)的;人們總是有新的發(fā)現(xiàn)。從而使我們?cè)偾斑M(jìn)下去。在這里,哈佛大學(xué)的天文學(xué)家沙普勒又找到了一根新式的“量天尺”——所謂脈動(dòng)星或造父變星。
④天上星,難數(shù)清。大多數(shù)星星寧?kù)o地吐著光輝,但有一些星星們的光度則有規(guī)律地發(fā)生明暗的變化。這些巨大的星體像心臟一樣規(guī)則地搏動(dòng)著,它的亮度也隨著搏動(dòng)而發(fā)生周期性變化。恒星越大,脈動(dòng)周期越長(zhǎng);這就像鐘擺越長(zhǎng),擺動(dòng)就越慢一樣。很小的恒星幾小時(shí)就完成一個(gè)周期,巨星則需要很多年。而且,既然恒星越大越明亮,因此造父變星的脈動(dòng)周期與平均亮度一定存在著相互關(guān)系。通過(guò)觀測(cè)離我們相當(dāng)近、因而能夠直接測(cè)出距離和絕對(duì)亮度的仙王座造父變星,這種關(guān)系是可以確定下來(lái)的。
⑤如果我們發(fā)現(xiàn)了一顆脈動(dòng)星,它的距離超出了視差法的量程,那么,我們只要從望遠(yuǎn)鏡里觀測(cè)它的脈動(dòng)周期能知道它的真實(shí)亮度,再把它與視亮度對(duì)比,就可以立即知道它的距離。沙普勒就是用這種機(jī)敏的方法,成功地測(cè)出了銀河內(nèi)的極遠(yuǎn)距離,并有效地估計(jì)出我們整個(gè)星系的大小。
⑥當(dāng)沙普勒用這種方法來(lái)測(cè)量仙女座星云中的幾顆脈動(dòng)星時(shí),所得到的結(jié)果使他大吃一驚:從地球到這幾顆恒星的距離——這當(dāng)然也就是到仙女座星云本身的距離——竟達(dá)到170萬(wàn)光年。這就是說(shuō),它比銀河系的直徑還要大得多。仙女座星云的體積原來(lái)只比我們這個(gè)銀河系略小一些。
⑦這個(gè)發(fā)現(xiàn)宣判了原先那種認(rèn)為旋渦狀星云是銀河系內(nèi)的“小家伙”的觀點(diǎn)的死刑,并確立了它們作為類似于銀河系的獨(dú)立星系的地位。如果在仙女座星云中數(shù)以億計(jì)的恒星當(dāng)中,有一顆恒星所屬的行星上有“人類”存在,那么,他們所看到的我們這個(gè)銀河系的形狀,就和我們現(xiàn)在看到他那個(gè)星系的形狀差不多一樣。對(duì)此,天文學(xué)家現(xiàn)在已不再有什么懷疑了。
(選自《從一到無(wú)窮大》,有刪改)
12.根據(jù)文意概括沙普勒的“量天尺”是怎樣度量遙遠(yuǎn)天體與我們的距離的。(4分)
13.結(jié)合文章,分別簡(jiǎn)要分析下列句子用語(yǔ)的科學(xué)性與文學(xué)性。(5分)
①太陽(yáng)非?赡芪挥谖覀冞@個(gè)“銀河大星云”的一條旋渦臂的末端上。
②這就像鐘擺越長(zhǎng)動(dòng)就越慢一樣。
14.文章為什么以“走向未知的邊界”為題,結(jié)合文本簡(jiǎn)要分析。(6分)
參考答案:
12.①先確定脈動(dòng)星脈動(dòng)周期與平均亮度存在的規(guī)律性關(guān)系:(2分)②再借助望遠(yuǎn)鏡測(cè)出脈動(dòng)星的脈動(dòng)周期以知道其真實(shí)亮度,(I分)③再把真實(shí)亮度與視亮度對(duì)比,從而度量出遙遠(yuǎn)星體與我們的距離。(1分)
13.①句用“可能”(1分)一詞表明了我們對(duì)太陽(yáng)位于‘銀河大星云”的一條旋渦臂的末端上的認(rèn)識(shí)是推斷的((1分),這符合我們認(rèn)知的實(shí)際,也體現(xiàn)了科普文用語(yǔ)的嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確、和科學(xué)((1分);
②句運(yùn)用比喻(1分),形象生動(dòng)地說(shuō)明了“恒星越大.脈動(dòng)周期越長(zhǎng)”的現(xiàn)象,體現(xiàn)了科普文語(yǔ)言的生動(dòng)、通俗和文學(xué)性.(1分)
(①句3分,②句2分,意思對(duì)可酌情給分)
14.①題目概括了文章的基本內(nèi)容。(1分)本文介紹了人類對(duì)“旋渦狀星云”的認(rèn)知過(guò)程,由原來(lái)認(rèn)為是散布在空間中的微塵所形成的巨大云狀物,到現(xiàn)在清楚地認(rèn)識(shí)到它們是類似于銀河系的獨(dú)立星系,這表明我們己走向認(rèn)知“旋渦狀星云”的邊界.(1分)②對(duì)“旋渦狀星云”的認(rèn)識(shí)過(guò)程也體現(xiàn)了人類對(duì)未知的探索過(guò)程(1分),貧揚(yáng)了人類不怕困難、勇于探索的科學(xué)精神,(1分)而且以“走向未知的邊界,為題表示我們?nèi)〉玫某煽?jī)還僅僅是走向邊界,作者希望我們要繼續(xù)努為,不斷探索.(1分)③標(biāo)題“走向未知,易讓人產(chǎn)生好奇心,讓讀者產(chǎn)生了閱讀的興趣。(1分)
【解析】
12.試題分析:先在文中找出沙普勒的“量天尺”的提出,即在第③段,所以答案應(yīng)在后面的④、⑤段,集中閱讀,加以概括就行。
考點(diǎn):分析語(yǔ)言特色,把握文章結(jié)構(gòu),概括中心意思。能力層級(jí)為分析綜合C。
13.試題分析:本題分析句子用語(yǔ)的科學(xué)性與文學(xué)性,即為提示性內(nèi)容,我們看從這兩方面看這兩個(gè)句子,很明顯,①句用“可能”體現(xiàn)了科普文用語(yǔ)的嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確、和科學(xué)性,②句運(yùn)用比喻體現(xiàn)了科普文語(yǔ)言的生動(dòng)、通俗和文學(xué)性。再加上其具體內(nèi)容即可完善答案。
考點(diǎn):分析文本的文體基本特征和主要表現(xiàn)手法。能力層級(jí)為分析綜合C。
14.試題分析:分析題目,可從文章內(nèi)容和題目本身來(lái)入手分析?v覽全文,題目概括了文章的基本內(nèi)容,可簡(jiǎn)述其內(nèi)容。再可挖掘題目本身與內(nèi)容的契合,以“走向未知的邊界,為題表示我們?nèi)〉玫某煽?jī)還僅僅是走向邊界,作者希望我們要繼續(xù)努為,不斷探索。
考點(diǎn):從不同的角度和層面發(fā)掘文本所反映的人生價(jià)值和時(shí)代精神。能力層級(jí)為探究F。