張廣凱《宇宙觀測“新大門”如何開啟——丁肇中和阿爾法磁譜儀的故事》初中說明文閱讀題及答案

①無所不在又無跡可尋的暗物質粒子，似乎正從理論預言走向現實。北京時間昨天凌晨，諾獎得主丁肇中率領的團隊首次公布了觀測宇宙射線18個月后得出的結論，其與暗物質粒子模型相當吻合。成果雖有待進一步完善和驗證，但無疑點燃了學界對破解暗物質之謎的熱情和信心。

②這個堪稱人類最昂貴實驗的支點，就是阿爾法磁譜儀（AMS），它讓人類首次打開了一扇從太空觀測宇宙射線的大門。

趕赴太空探測粒子

③數百年來，人類觀測宇宙主要是借助望遠鏡搜集遠方傳來的光。但暗物質不發光，要了解它就得另辟蹊徑。

④除了光子，宇宙中飛行著大量高能粒子（即“宇宙射線”）。但與光子不同，這些粒子帶電、有質量，穿透大氣層時很容易發生反應，變成次生粒子，其種類、性質等都發生變化。要直接從宇宙射線中搜集原始的信息，就必須避開大氣層。阿爾法磁譜儀就是一臺直接在太空中運行的高能粒子探測器。

⑤阿爾法磁譜儀重7噸，能耗2500瓦，主體是直徑1.3米、高0.8米的空心圓柱體，中央有強大的人造磁場，外圍布置著各種高精度探測器。根據電磁原理，帶正電和負電的粒子通過磁場后，會朝不同方向偏轉，這就能區分并獲得宇宙中各類高能粒子的參數。

⑥但要把大型磁鐵送入太空并不容易。若沒有特殊技術，磁體會把飛行器變成指南針，在地磁場的作用下，航天飛機、空間站很容易失控。過去40年，雖有人也想過在太空架設磁譜儀，但一直沒有成功。

中國智慧解決難題

⑦丁肇中團隊薈萃了16個國家的數百名研究人員。在許多場合，他都表達了對“中國智慧”和中國研究者的感謝。

⑧丁肇中最感謝的，應該是幫他解決將強磁體送入太空難題的中科院電工所、中科院高能所、中國運載火箭技術研究院等中國科研機構。中國科學院電工所提供的阿爾法磁譜儀核心磁體，采用了獨特的磁路設計，重量輕、無漏磁，而且非�？煽�。

⑨這塊磁體由4000塊小磁鐵組成，丁肇中曾做過破壞性試驗，防止在極端情況下有磁體飛出，擊穿飛行器從而釀成大禍，結果讓他非常放心。磁體最終順利通過了美國國家航空航天局嚴格的安全審查，成為人類送入宇宙的第一塊大型磁體。

為防犯錯近乎苛刻

⑩由于阿爾法磁譜儀獨一無二的地位，它的數據、衍生的結論難以被第三方驗證。因此，丁肇中對“不出錯”的要求近乎苛刻：“我想今后50年里也不可能有人再做這么大、這么困難的實驗了�！�

11阿爾法磁譜儀的很多部件，都做了10到20個，然后選出最好的一個。升空后，丁肇中每天都召集會議，分析儀器運行，研究如何減少誤差。他將數據分析團隊分成兩個小組，互不通氣，獨立拿出自己的結論，用這種特殊機制保證結果的可信度。

12丁肇中說，做實驗要有自信，但這是一種戰略上的自信，實際操作中，他要求所有人對任何儀器都報以懷疑，以此保持足夠的謹慎。在首篇論文發表之際，丁肇中仍對外強調保持冷靜和耐心。他說，搞清目前發現的正電子的來源，可能還需要一段時間。研究者必須拋棄偏見，秉持開放的態度。他說，項目才“剛剛開始”，目前收集到的數據是阿爾法磁譜儀預期收集數據的10%左右，還有很多未知等待探測。

（選自《文匯報》　2013年4月5日　期，略有改動）

1.丁肇中說“我想今后50年里也不可能有人再做這么大、這么困難的實驗了”。聯系全文，歸納這個實驗“這么大、這么困難”具體指哪些？（5分）

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2.說說文中畫線句中劃線部分的作用。（4分）

（1）無所不在又無跡可尋的暗物質粒子，似乎正從理論預言走向現實。

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（2）磁體最終順利通過了美國國家航空航天局嚴格的安全審查

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3.下面一段話作為一個獨立段落，你覺得放在文中什么位置比較合適？說說理由。（5分）

此外，山東大學的熱控制系統、東南大學的計算機系統、中山大學的冷卻系統等，都為整個項目作出了重大貢獻。

應放在： _____________________________

理 由：_____________________________

4.閱讀下面的材料，你發現丁肇中和伽利略有哪些相似之處？（4分）

基于長期的經驗，我似乎發現，人們在認識事物時處于這種境地：知識愈淺薄的人，愈想夸夸其談；相反知識豐富倒使人在判斷某些事物時，變得非常優柔寡斷。（《我們的知識是有限的》伽利略）

教學之余，伽利略更忙于實驗。他說，他的目的是重新檢驗亞里土多德有關科學的學說，而不是把這些學說當做福音真理來接受。他發現真理的道路，不是靠背誦亞里士多德的著作，而是通過學習“大自然這本寶書”。（《斜塔上的實驗》亨利?托馬斯等）

參考答案：

1.（1）這是人類最昂貴的實驗（2）磁譜儀很大，送入太空不容易（3）研究團隊龐大（4）數據、結論難以被第三方認證（5）數據收集量大

2.（1）似乎表明暗物質粒子從理論預言走向現實只是一種推測，還有很多未知等待探測。

（2）審查雖然很嚴格仍能順利通過，說明磁譜儀核心磁體的設計獨特，性能可靠。（2分）

3.（9）從“此外”一詞可見這段文字是對8、9兩節內容的補充；體現了中國智慧在解決難題的過程中發揮的重要作用；從“最感謝”到“此外”也可以體現由主到次的說明順序。（意近即可）

4.雖學識淵博，但研究態度都很嚴謹；注重研究、實驗，而不是被動接受知識；都有探求的欲望；敢于質疑。（答出兩點，意近即可）