1932年，英国物理学家狄拉克第一次提出并断定反物质的存在。1995年欧洲科学家制造出了世界第一批反物质。多国科学家共同研制的新阿尔法磁谱仪于2008年升空寻找反物质。反物质是

A.哲学上的物质概念

B.属于意识范畴

C.是物质的一种具体形态

D.是意识的具体表现形式

 

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• 爱因斯坦对人类最大的贡献就是相对论的提出，它是人类研究宇宙强有力的工具。爱因斯坦通过相对论进行过宇宙质量的计算，结果发现宇宙的质量总和竟然为零。爱因斯坦认为，宇宙在大爆炸后产生的物质有正反两种形式，反物质和正物质完全相反，而且正、反物质质量相等。但科学家在宇宙中只发现了很少量的反物质，那大部分的反物质去哪里了？如果它们不存在于宇宙中，爱因斯坦通过相对论的计算也不会发现宇宙质量总和为零。但是宇宙的质量为零，这说明反物质应该还是存在于宇宙当中。
  下列哪项是以上论述所假设的前提？
  A.只存在一个宇宙
  B.爱因斯坦通过相对论的计算是正确的
  C.人类如果不能利用反物质的巨大能量，就不能进行星际探索
  D.科学家在实验室中发现了反物质，而且现在也可以在实验室制造一部分反物质

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• 从20世纪30年代至今，科学界从未停止对暗物质的探索。那么，什么是暗物质？找到它难在哪里？探索它又有何意义？2015年12月17日，由中国科学院总体研发的我国首颗暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空，它的一个使命就是寻找暗物质存在的证据。
  一般情况下，凭借肉眼或借助工具就能看到普通物质，但暗物质是个例外。天文学家茨威基研究发现：在星系团中，看得见的星系占总质量的1/300以下，而99%以上的质量是看不见的。这一结论意味着星系团中有某种神秘物质被人忽略。
  在当时，多数人并不认同茨威基的观点。不过，后来的宇宙观测结果越来越验证这一观点的可信性。因为按照万有引力原理，物体围绕中心旋转，越往外转动速度越低。但20世纪70年代，科学家在观测宇宙一些星系中的恒星运行速度时发现，往外看，围绕中心的速度并不都是衰减下去，有些和内圈恒星的速度差不多。理论上讲，越往外，物质越少，引力越小，速度也应该越低。科学家由此推测：外圈的那些能被直接观测到的、数出来的星星数目变少了，但其实内部的物质数量并没有减少，引力也没有变小，只不过没被观测到而已。这些天文观测直接看不到的物质被称为暗物质。
  “虽然我们从来没有直接‘看到’宇宙中存在这种物质，但我们却发现了由于这种物质的引力作用对于其他可见的物质运动影响，这是我们断定宇宙中存在这种物质的理由。”中科院高能物理所研究员毕效军说。
  暗物质的物理组成到底是什么？毕效军说，通常认为暗物质是一种不发光、不发出电磁波、不参与电磁相互作用的全新粒子。与通常物质一样，暗物质也有引力作用。根据引力效应，天文学家估算，宇宙由27%的暗物质、68%的暗能量和5%的普通物质组成。这些看不见的“大多数”就像披上了隐形衣一样，使长期以来在宇宙中占比最多的东西反而是人类最迟也是最难了解的，至今仅知道它们存在，还不清楚它们的性质。
  暗物质如何产生？毕效军认为，和普通物质一样，暗物质应该也来自于宇宙大爆炸。在宇宙早期某一个时刻，宇宙温度非常高，粒子能量非常强，它们剧烈碰撞，在这种相互作用下，包括暗物质在内的各种各样的物质由此产生。
  为了解暗物质这种存在于宇宙的隐身神秘“居民”，科学家做出了一些基于假设的理论模型，但物理学界渴望有实验研究的结果，特别是直接探测的结果，对这些理论模型进行验证。
  中科院高能物理所研究员张新民介绍，国家科学界研究最多也最被粒子物理学家看好的暗物质模型是“弱作用重粒子”。主要因为这种粒子与普通物质有弱相互作用，所以具有可探测性。相比之下，其他暗物质模型，由于与普通物质的相互作用更弱，在现有的实验水平下探测到的可能性更小。
  暗物质难以探测，除了不发光外，还在于它的速度快，难以捕捉。科学家测算，暗物质粒子每秒的运动速度为220千米，是56式半自动步枪子弹出膛速度的300倍。而且它们穿过人体时，不会留下任何痕迹，人完全没有感觉。
  “暗物质粒子必须有相互作用我们才能‘看’得到它，但是现在具体是什么样形式的相互作用，我们是不知道的。”毕效军认为，如果能够测量到这种相互作用，就有望成功地探测到暗物质。
  暗物质粒子探测卫星科学应用系统副总设计师范一中说，目前，暗物质粒子存在的证据都是通过引力相互作用发现的，实验中还没有确定的暗物质信号被探测到。国际上对暗物质的探测方式主要分为3类。第一类是加速器探测，这方面主要的探测设备是欧洲核子中心的大型强子对撞机；第二类是在地下进行的直接探测，中国在四川锦屏山地下实验室中正在开展相关实验；第三类是间接探测，主要是在空间进行。因为物理学家们认为暗物质粒子的湮灭或衰变会形成各种正粒子、反粒子对，这些粒子对在太空中传播就成了宇宙中宇宙射线和伽马射线的一部分。我国发射的“悟空”就是采用这种探测方式，收集高能宇宙线粒子和伽马射线光子，通过其能谱、空间分布分析来寻找暗物质粒子存在的证据。
  现在，国际上一项瞩目的工作是将强磁场和精密探测器送到太空。阿尔法磁谱仪是人类送入宇宙空间的第一个大型磁谱仪。2013年美籍华人物理学家、诺贝尔奖获得者丁肇中领导的研究团队宣布，阿尔法磁谱仪发现了“弱作用重粒子”存在的依据，而“弱作用重粒子”就是一种暗物质的候选体，这意味着人类向认识暗物质方向前进了重要一步。2014年9月，丁肇中团队和东南大学发布合作研究成果表示，暗物质存在实验的6个有关特征中，已有5个得到确认，进一步显示宇宙射线中过量的正电子可能来自暗物质。
  国际科学界认为，未来10到20年将是暗物质探测的黄金时代。
  暗物质的概念最早是由茨威基在1930年提出的。
  

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• 理论认为，反物质是正常物质的反状态，当正反物质相遇时，双方就会相互湮灭抵消，发生爆炸并产生巨大能量，有人认为，反物质是存在的，因为到目前为止没有任何证据证明反物质是不存在的。以下哪项与题干中的论证方式相同（ ）

  A、圣女贞德的审问者们曾对她说，我们没有证据证明上帝与你有过对话，你可能是在胡编乱造，也可能精神失常

  B、动物进化论是正确的，例如始祖鸟就是陆地生物向鸟类进化过程中的一类生物

  C、既然不能证明平行世界不存在，那么平行世界就是存在的

  D、长白山天池有怪兽，因为有人看见过怪兽曾在天池内活动的踪迹

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• 下列关于宇宙形成之初的表述，正确的是（）

  A、宇宙形成之初，物质和反物质数量均等

  B、奇点有时空的概念

  C、物质与反物质一旦相遇，便会湮没

  D、宇宙大爆炸始于一个奇点

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• 科学家曾这样想象：如果由带正电的电子与带负电的原子核组成原子，那么就是反原子，反原子则可构成反物质。倘若反物质与物质相遇就会爆炸成光辐射。这一“反物质假说”，在21世纪将逐步变成现实。2002年9月欧洲核子研究中心宣布，世界各地9个研究所的39位科学家通力合作，在受控条件下成功制造了约5万个反氢原子。科学家也在研究过程中发现了正电子，这使他们更相信所有粒子都有其反粒子，从而更有信心揭开反物质之谜。
  世界公认的宇宙诞生理论大爆炸学说认为，宇宙是从140亿年前一个“极小的点”爆炸而来的，在那个点之外，“没有时间、没有空间、没有能量、没有物质”，大爆炸产生了大量的正能量和负能量，而总能量仍然为零。能量与物质是可以相互转化的，那么，大量的能量亦应转化为正物质和反物质。这是反物质理论研究的基础。但要想在反物质乃至宇宙诞生理论研究上取得突破，还需要在研究实践中寻求更新的科学思想作指导。
  140亿年前宇宙诞生时产生了大体相等的物质与反物质。这些反物质在哪里？宇宙存在着由反物质组成的星系，是一种解释；宇宙诞生产生的物质多于反物质，二者相互湮灭后，剩余的物质构成了现在之宇宙，是另一种解释。科学家没有放弃在自然界中寻找反物质的努力，并且成功地在实验室中制造出反物质，以便更直接地研究反物质现象。科学家认为，先进的探测手段在反物质理论研究中不可或缺。
  根据伽玛射线探测卫星提供的有关资料，有的科学家认为在银河系上方3500光年处可能存在不断喷射反物质的源头。航天飞机携带的阿尔法磁谱仪升空探测虽未发现反物质，但它最近几年在太空采集的大量数据，对反物质理论研究的突破性进展会有巨大帮助。在自然界寻找反物质的难度甚大，而利用加速器将负离子流射向氙原子核已能制造反氢原子，因此科学家更注重在实验室中进行的反物质研究。
  目前在实验室制造反基本粒子并不困难，但将正电子与负原子核结合并能证实它们已成为反原子的工作极为复杂。欧洲核子研究中心耗资1150万美元研制的加速器利用磁场将高能反质子减速为光速1/10的反质子，制造出约5万个低能量状态的反氢原子。跨过这个里程碑再前进，还需要科学家研制功能更强大的“工具”。
  “反物质假说”认为：反物质与物质相遇会释放所有的能量。科学家预测该释放率远远高于氢弹爆炸。航天专家已经对反物质燃料的价值表示神往。科学发现的应用价值是人所关心的。当年一位贵妇人问电的发现者法拉第：“电有什么用呢？”法拉第反问了一句：“新生的婴儿有什么用呢？”关于反物质的应用价值，目前只能作些模糊预测。
  准确揭示作者引述贵妇人与法拉第对话的用意的一项是()。
  A.形象地反映了法拉第的价值观：科学发现的价值远远高于应用价值
  B.主张人们关注科学发现的应用，但科学家不能助长世俗者急功近利
  C.说明科学发现之于应用是一个过程，其应用价值是难以确切预测的
  D.表明法拉第无意戏谑贵妇人，而是以科学态度审视自己的重大发现
  

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