【人造黑洞的意义】中考科技说明文阅读训练:人造黑洞的意义

2019-10-20 - 人造黑洞

①在天文学领域,黑洞让人既熟悉又陌生。它是恒星衰竭坍塌后的产物,但尚无人亲眼见到。自然界的巨大黑洞“法力”无边,吞噬地球就像嗑瓜子一样简单轻松,那人工制造的小黑洞是否也和自然黑洞一样可怕呢?既然可怕,我们为什么非要制造它不可呢?

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②黑洞是结构极其紧密的天体,质量与海王星相同。一个黑洞直径还不到2m,而其引力场差不多相当于海王星的100亿×100亿倍,连每秒30万km的光也不能逃脱它的吸附,更不要说其他的物体了。这正是黑洞的神奇可怕之处。据主流物理学界认为,自然界的黑洞虽有辐射,但不湮灭,它会逐渐把周围的东西都吸引进去,变得越来越大,直至崩塌。

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③为了能在高能质子撞击中,模拟宇宙大爆炸后一万亿分之一秒内的能量和条件,借以探求物质本质的线索和自然界中新的力量和平衡,欧洲核子研究中心历时14年,在瑞士建成了世界最大的强子对撞机。它设计用于轰击质子使其在发生撞击之前加速到7万亿V的能量,这为微型黑洞的诞生创造了极其有利的条件。

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④即使是对微型黑洞可能带来的危险而忧心忡忡的人,也明白欧洲人耗费巨大人力物力建造超级强子对撞机是自然科学具有里程碑意义的事件。能够制造黑洞是一些物理学家梦寐以求的,期望很快就能亲眼目睹让他们心仪已久的黑洞真面目,哪怕是转瞬即逝也没关系,因为他们头脑中的问号实在太大了。

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⑤当对撞机将质子和离子加速到接近光速时,然后撞击,便可逼真模仿宇宙起源的“大爆炸”现象,科学家希望通过“微缩版”的神秘一刻,解答宇宙最初是什么模样以及如何精确解释质量、重力和“暗物质”。人造微型黑洞可能会向我们提供进入量子世界,即亚原子世界的一个窗口,物理学的最难解之谜就蕴含其中:它可能为我们提供证据,帮助我们建立能综合观察微观量子世界的模糊理论;它还可能为我们揭开最大的科学谜团——引力如此微弱的原因。

此外,唯有黑洞才能回答:我们的宇宙是否飘浮在一个只有引力才能穿透的多维空间中。

⑥科学家设想:利用粒子加速器使氢原子核相互碰撞,使氢原子密度不断增加,最终形成一个微小的黑洞,并释放出巨大的能量。收集这些能量为我们所用,正好可以解决人类的能源危机。他们认为利用黑洞方法制造核能,将比生产普通核能的效率高1000倍。因为从理论上讲,90%的粒子在黑洞里都能转换成核能,他们的设想如能真正实现,未来世界能源年消耗只需要约10t的海水作原料便足够了。

⑦一个原子核大小的黑洞,它的能量远超过一家核工厂。一颗“黑洞炸弹”爆炸后产生的能量相当于成百上千颗原子弹同时引爆,人类的末日在转瞬间成为现实。到那时,人类利用黑洞核能的美好愿望想必会被“黑洞炸弹”的恐怖所湮没,全球制定限制黑洞武器的公约,无疑将成为人类生存的当务之急。(选自2009年《科学之友》第4期,有删改)

19.选文说明的中心是什么?(1分)

20.自然界的黑洞是如何形成的?(1分)

21.为什么说自然界的黑洞神奇而可怕呢?(2分)

22.人造微型黑洞有哪些意义?(至少说出三点)(3分)

23.文章第⑦段中划线句子用了什么说明方法?试分析其作用。(3分)

24.第①段中“自然界的巨大黑洞‘法力’无边,吞噬地球就像嗑瓜子一样简单轻松”一句,用了哪些修辞手法?有何表达效果?(3分)