《宇宙的未來》同步練習答案

　　1.解析：這篇文章語言幽默風趣，在說明科學道理的同時，創造出一種輕松愉快的氣氛，體現了演講詞的特點，而且還有許多的語句在幽默風趣，自我調侃中表達了豐富的哲理，對這些句子不要一笑了之，要仔細琢磨體會。

　　答案：(1)一方面有人預言世界末日即將來臨，人類面臨滅頂之災，讓世界充滿恐怖，一方面又有人利用這個預言拼命賺錢，以此揭露了這個預言的荒唐。這句話用對比的方法，讓人在笑聲中悟到人類自身的某些缺陷和某些思維誤區。(2)“幸運的是，數人名看來要花很長的時間。”這句話幽默中含著揶揄和諷刺，揭露了宗教預言家所玩弄的騙人伎倆。(3)絕對溫度的2.7度，相當攝氏的零下270多度，只能把食物凍結成厚冰，根本不能把食物加熱，作者故意錯謬，造成一種幽默的效果。(4)“我們現在是如此之謙和，我們不能聲稱任何在宇宙中的特殊地位。”作者用自我調侃的語氣，與地心說形成強烈的對比，說明人類對宇宙認識的進步。(5)世界末日預言家預言了世界的末日，作者也預言了世界的末日，但是兩者性質完全不同。作者用夸張和對比的手法，揭示了它們的本質區別。(6)用比喻的手法，說明宇宙現在是處在膨脹或收縮的分界，處境危險。但究竟是哪種命運無法斷定，所以只好如同巫師“兩方下賭注”，表示了科學的無奈。　(7)用這個比喻形象地說明不能用因果原理來解釋所有的現象，一個事件發生在另一個事件“之后”，并不意味著它們之間一定有內在的因果聯系。因此不能說，宇宙在大擠壓處終結，是 “之后”的另一個相分離的宇宙的部分。

　　2.解析：這是一篇科學論文，涉及許多科學術語，對于正確理解課文內關涉甚大，要結合上下文正解理解這些詞語的涵義，這對于提高我們閱讀理解能力很有好處。

　　答案：(1)某些情形，根據課文第12、13段對微波背景輻射的論述理解，指的是簡單的非混沌的系統。非常大的尺度，作者在第(11)段中說明宇宙在恒星、星系和星系團的這個“尺度”下的運動是混沌的、不穩定的。據此，“非常大的尺度”，從空間來講，當時指“恒星、星系和星系團”之外的廣大宇宙空間;第(25)段又說“宇宙最終可能會坍縮，但是這個時間不會比迄今已經膨脹過的一百五十億年左右長太多”，因此從時間來講，“非常大的尺度”當在150億年左右。(2)根據課文第7段及下面文字的論述，課文所指的“制約在所有正常情形下物體的科學定律”當是指牛頓萬有引力定律。極端條件，當是指“大擠壓”，宇宙坍縮成一種高密度狀態。(3)根據課文在結尾的說明，臨界值，指的是宇宙的平均密度所達到的把坍縮和無限膨脹區分開來的那個密度值。這個值是多少呢?課文未作具體說明，科學家理論計算得出的臨界密度為5×10-30克/厘米3。(4)這里的“黑”就是終結、死亡的意思。科學家原來根據引力學原理描述星體演化到黑洞就是最后的終結，但霍金根據量子力學中的不確定性原理發現，黑洞的物質也在不斷減少，直至被完全蒸發。

　　3.解析：這是一篇翻譯文字，長句和結構復雜的句子較多，歐化現象比較明顯，許多句子的寫法與漢語有較大區別。對這種句子按照漢語的習慣改寫，是一種幫助理解的好方法。

　　答案：(1)它會是一部這樣的歷史：記載人類對未來所作的預言，而所有這些歷史上曾經有過的預言都是大錯特錯的。(2)只有那些非常接近臨界密度的宇宙才能存活得足夠久并包含足夠形成恒星和行星的物質。(注意加點的三個字是添加的)(3)一個微小的奇點經過暴漲，尺度至少增加了一千億億億倍之后。(4)從外空間來的微波輻射背景證實了這種膨脹是平滑而非混沌的。或者“從外空間來的微波輻射背景為這種膨脹是平滑而非混沌的結論提供了證據”。(4)一個事件為什么會發生在另一個事件之后呢，合理的解釋是它們之間存在某種內在的因果聯系。此后又會演化成另一個新的宇宙。

　　4.解析;課文中有許多精警的語句，看似平淡，而含義非常深刻，要細心體會。

　　答案：(1)這是作者利作混沌學原理啟示人類要珍愛地球，破壞容易建設難。“初始態的非常小的改變會導致非常不同的結果”，任何破壞大自然的行為都可能產生難以想象的嚴重后果。(2)這是作者用設問句的形式來肯定一個觀點。按照漢語的習慣，這個句子最好寫成：我們不能只相信我們已有確定證據的物質，宇宙中也許存在足夠的暗物質使宇宙最終坍縮，為什么應當作這樣的認定呢?(3)宇宙非常博大，地球只是其中一個微不足道的小點，所以，地球上發生的任何事情對于宇宙都不會產生什么影響。(4)作者預言太陽和地球會毀滅，但是人類不會滅亡，因為作者深信人類在此之前一定掌握了恒星際的旅行技術。

　　5.解析：此題旨在理解論點和論據的關系，以體會作者論證時嚴密邏輯。

　　答案：作者所說的我們能夠看到的物質，指的是用肉眼和儀器觀察所能看到的物質，包括恒星氣體云，也就是常說的所謂明物質。作者所說的暗物質，一是指的已經確證了的存在于星系和星系團中的暗物質，證據有兩個。“一個來自于螺旋星系”，“另一個證據來自于星系團”。作者運用星體動力學的原理確證了這些暗物質的存在。這些暗物質加上明物質的質量也只有臨界密度的十分之一。如果宇宙的平均密度就是這個數字，那末宇宙將會無限地繼續膨脹。二是指的未能確證的存在于星系和星系團之外的廣大空間中暗物質。這里可能有足夠的暗物質使宇宙的平均密度達到了臨界值。作者列舉了兩種假說作為理由。一是“人擇原理”：只有那些接近臨界密度的宇宙，才有我們這些“智慧生物”。二是“暴漲理論”：宇宙在起始初通過暴漲使密度達到我們臨界狀態，現在一直是這種臨界狀態。

　　6.解析：這是一道遷移題，作者在文中所說的是混沌系統的一個基本特點。在科學上，如果一個系統的演變過程對初態非常敏感，人們就稱它為混沌系統。研究混沌運動的一門新學科，叫作混沌學。混沌學發現，出現混沌運動這種奇特現象，是由系統內部的非線性因素引起的。1972年12月29日，美國麻省理工學院教授、混沌學開創人之一E.N.洛倫茲在美國科學發展學會第139次會議上發表了題為《蝴蝶效應》的論文，提出一個貌似荒謬的論斷：在巴西一只蝴蝶翅膀的拍打能在美國得克薩斯州產生一個龍卷風，并由此提出了天氣的不可準確預報性。時至今日，這一論斷仍為人津津樂道，更重要的是，它激發了人們對混沌學的濃厚興趣。混沌不是偶然的、個別的事件，而是普遍存在于宇宙間各種各樣的宏觀及微觀系統的，萬事萬物，莫不混沌。混沌也不是獨立存在的科學，它與其它各門科學互相促進、互相依靠，由此派生出許多交叉學科，如混沌氣象學、混沌經濟學、混沌數學等。混沌學不僅極具研究價值，而且有現實應用價值，能直接或間接創造財富。今天，伴隨計算機等技術的飛速進步，混沌學已發展成為一門影響深遠、發展迅速的前沿科學。

　　答案：略。

　　7.解析：這里的四個問題都是課文中的重要問題，在(1)(2)題中作者的說法看似矛盾，實際上是說話時選擇的角度不同，閱讀時要注意區別。(3)(4)題要求運用比較閱讀的方法進行辨析，以期對課文內容獲得清晰明白的理解。

　　答案：(1)作者說預言宇宙未非常困難是因為宇宙中星系和星系團的運動是混沌的系統，而作者又說滿懷信心，是因為宇宙在非常大的尺度下是簡單的，非混沌的。(2)從理論上說，微波背景輻射應當是各向同性，完全相同。但在實際上，因為宇宙不是完全光滑的，存在諸如恒星、星系和星系團的局部無規性，所以從不同方向來的微波必須有些不同。但是差別非常微小。(3)人擇原理和暴漲理論都屬于宇宙大爆炸學說，都認為宇宙的初始密度非常接近臨界密度而不能超過臨界密度，因為只有這樣才能產生有智慧的生命，人類才能生存。由此可見，暴漲理論實際上也是人擇原理。另外，兩者都認為宇宙在星系和星系團之外的廣大空間中還存在著大量附加的暗物質。但按照人擇原理，如果宇宙中沒有附加的暗物質，宇宙平均密度只有臨界密度的十分之一，也可以產生星系、星系團和有智慧的生命。由此可知，宇宙的平均密度只要在臨界密度的十分之一以上至臨界密度之間，都符合人擇原理的要求，這樣，暴漲理論便可以看成是人擇原理的一個特例。(4)古代由女巫和牧師扮演的巫師擔任預言家的角色;近代有世界末日預言家和宗教預言家。科學家和這些預言家的區別在于：(1)目的不同：科學家預言宇宙的未來是為了更好地認識世界，古代和近代的那些預言家則是為了制造聳人聽聞的的謠言以達到個人的某種目的。(2)手段不同：科學家的預言是依據科學的原理和準確觀測，力求預言的準確可靠，而古代和近代的預言家則是利用一些模棱兩可的語言和出爾反爾的手段達到騙人的目的。

　　8.解析：這是一篇充滿了創造精神的科學杰作，處處體現了一個偉大科學家的無限的創造力，體現了人類智慧的偉大。通過這樣的作品的學習，有助于培養和提高我們的科學素養。

　　答案：可參看“問題探究”欄目。

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