《中子星自傳之謎》閱讀答案 橡樹之謎閱讀答案
發(fā)布時間:2019-02-14 來源: 人生感悟 點(diǎn)擊:
___________ 福克
科學(xué)家告訴我們,地球現(xiàn)在每天有24小時,而在遠(yuǎn)古的時候,地球上的一天比現(xiàn)在要短,大約只有20個小時左右。即使回到遠(yuǎn)古的地球,我們也不會感到有太大的不適?墒怯钪嬷袇s有一種星體,在它的上面,一天只有1秒鐘!如果有人在那上面生活,恐怕都會發(fā)瘋。
這種星體就是幾十年前才被天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的中子星。中子星的密度極高,一湯匙中子星物質(zhì)的質(zhì)量可達(dá)10億噸。它們的外部是一層富含鐵的殼層,內(nèi)部是呈流體形式存在的中子海洋。這種奇異的天體來自超新星爆發(fā),恒星的外殼爆炸破碎后被拋向太空,其他的大量物質(zhì)向中央坍縮,形成了高溫致密的中子核。這就是神秘的中子星的來歷。
中子星自轉(zhuǎn)速度極快,大多數(shù)的自轉(zhuǎn)周期在1秒左右,最快的一顆甚至能達(dá)到1.6毫秒轉(zhuǎn)一周。它們還擁有強(qiáng)大的磁場,從磁極不斷地釋放出成束的電磁輻射,而且磁極的方向并不和自轉(zhuǎn)軸重合。中子星釋放電磁波時,像一個燈塔一樣向宇宙空間掃射著光束,方向合適的話,隔一段時間就會發(fā)射到我們這個方向一個信號,這就是天文學(xué)家所觀察到的有規(guī)律的無線電信號。
然而,中子星為何自轉(zhuǎn)速度如此之快?這個問題讓天文學(xué)家難以解釋。
以前天文學(xué)家給出的解釋是星體角動量守恒的需要。中子星旋轉(zhuǎn)的角動量是從它的前身——恒星的旋轉(zhuǎn)那里繼承下來的。由于恒星坍縮成中子星后體積減小,因此自轉(zhuǎn)速度就會增加。這個道理跟芭蕾舞演員的舞蹈類似。當(dāng)一個體態(tài)輕盈的舞者腳尖點(diǎn)地旋轉(zhuǎn)的時候,如果她收回原本伸展開的雙臂,旋轉(zhuǎn)的半徑減小了,她的旋轉(zhuǎn)速度就會變快。
但是人們很快就發(fā)現(xiàn)了問題,應(yīng)用角動量守恒的理論只能解釋那些自轉(zhuǎn)速度非?斓闹凶有牵坏┭芯磕切┺D(zhuǎn)速中等的中子星時,理論偏差就會出現(xiàn)。難道中子星的旋轉(zhuǎn)并不是完全來自于恒星臨終前的饋贈嗎?
為了解開這一謎團(tuán),最近,美國科學(xué)家在超級計(jì)算機(jī)上進(jìn)行了三維立體模擬,對中子星旋轉(zhuǎn)的起因給出了最新的解釋。他們發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致中子星快速自轉(zhuǎn)的“始作俑者”并不是先前恒星的角動量殘余,而是恒星發(fā)生超新星爆炸時產(chǎn)生的震蕩波。這種震蕩波極不穩(wěn)定,并且產(chǎn)生了兩種情況的旋流,一個旋流在外部,流向震蕩波的下方,另一個旋流在恒星內(nèi)部,流向相反,并引起了中子核的旋轉(zhuǎn)。兩種旋流的力量綜合在一起,最終導(dǎo)致了中子星以一定的速度自轉(zhuǎn)。這個計(jì)算機(jī)模擬為揭開中子星的旋轉(zhuǎn)之謎提供了新的思路。
旋轉(zhuǎn)的燈塔雖然沒有帶來外星人的訊息,但卻把人類探索宇宙的道路照得更遠(yuǎn),總有一天人類能對宇宙深處的中子星了如指掌。(選自《大科技·科學(xué)之謎》2007年第5期)
1.從整體看,全文重點(diǎn)說明了哪兩個問題?
2.對于中子星自轉(zhuǎn)速度如此之快的兩種解釋分別是什么?它們碰到的難題或研究的意義分別是什么?
3.用簡潔的語言,為本文擬制一個恰當(dāng)?shù)臉?biāo)題。 參考答案:1.中子星的來歷和自轉(zhuǎn)周期;中子星自轉(zhuǎn)速度快的原因。2.兩種解釋:星體角動量守恒的需要;恒星發(fā)生超新星爆炸時產(chǎn)生的震蕩波。難題或意義:解釋速度中等的中子星時會出現(xiàn)理論偏差;為揭開中子星的旋轉(zhuǎn)之謎提供了新的思路。3.示例:一天只有一秒;中子星自傳之謎;中子星——一天只有一秒。
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