Question

12．閱讀下列材料，回答38題．
2015年12月17日，我國的暗物質粒子探測衛(wèi)星“悟空”搭載長征二號丁運載火箭發(fā)射升空飛天，正式啟程尋找宇宙中的“幽靈”--“暗物質”．
同學們可能習慣認為，宇宙主要是由可見的發(fā)光恒星和少量的其他不發(fā)光星體如行星構成．但是天文科學家在過去的幾十年里已經得知，構成宇宙的成分遠比這些多．首先，宇宙中在遙遠的星系之間的廣大區(qū)域存在著看不見也很難探測出來的星系際氣體，這些看不見的星系際氣體的質量大約是全部恒星系和發(fā)光氣體質量總和的10倍！其次，宇宙中還存在別樣的物質，這些物質不是由原子或分子組成的，其中最具有代表性的就是中微子和黑洞，估計這類物質的質量總和大約是所有恒星系（含行星）質量總和的三分之一．
可能你覺得這些已經夠玄了，但是還有更多更玄的．科學家已經得知，宇宙中還有另外一種物質，它們不是由質子、中子、電子或任何現(xiàn)在已知的別種粒子（如中微子）構成的．雖然有科學家提出過幾種假設，但是沒有人知道這種物質的組成．它不與電磁波相互作用，因此它不能因發(fā)光（像恒星那樣）或反射光（像行星那樣）或吸收光（像星系際氣體那樣）從而被人發(fā)現(xiàn)，也沒有人在實驗室檢測到它．但是由于它對星系中星體有引力效應，我們知道它是存在的，而且知道它的含量很多．這種所謂“暗物質”的總質量是全部恒星系和發(fā)光氣體質量總和的大約60倍！關于“暗物質”是什么？沒有哪種已知的物質形式能夠說明它，科學家認為它同尋常物質的相互作用必定很弱，否則現(xiàn)在它應當已被我們發(fā)現(xiàn)了．不論它是什么，它就在我們周圍．也許每秒鐘有幾十個“暗物質”粒子穿過你的身體，而不在你的身體上留下任何效應．
“暗物質”已經激發(fā)了在宇宙射線中和高能物理實驗的許多探測工作．我國發(fā)射的“暗物質”探測器--“悟空”，是迄今為止觀測能段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的暗物質粒子探測衛(wèi)星，超過國際上所有同類探測器．在今后的3年太空工作中，“悟空”將通過高空間分辨、寬能譜段觀測高能電子和伽馬射線尋找和研究暗物質粒子，有望在宇宙射線起源和伽馬射線天文學方面取得重大進展．
（1）在長征二號丁運載火箭搭載著暗物質粒子探測衛(wèi)星“悟空”發(fā)射升空時，火箭點火后搭載著探測衛(wèi)星加速上升，在此階段：暗物質粒子探測衛(wèi)星“悟空”的重力勢能變大（選填“變大”、“不變”或“變小”）．
（2）依據(jù)本文的描述，宇宙中暗物質的總質量大約是星系際氣體的6倍．
（3）你認為暗物質之所以稱為“暗”是因為：它同尋常物質的相互作用很弱，現(xiàn)有的物質形式無法說明它．
（4）通過本文的描述你覺得天文科學家是如何發(fā)現(xiàn)星系際氣體的？答：觀察通過星系際氣體的光，通過了解光被吸收的情況從而發(fā)現(xiàn)星系際氣體．

Answer 1

分析 （1）影響重力勢能大小的因素有：質量和高度，質量越大，高度越高，重力勢能越大；
（2）“暗物質”的總質量是全部恒星系和發(fā)光氣體質量總和的大約60倍，看不見的星系際氣體的質量大約是全部恒星系和發(fā)光氣體質量總和的10倍，據(jù)此解答即可；
（3）暗物質之所以稱為“暗”是因為 它同尋常物質的相互作用很弱，現(xiàn)有的物質形式無法說明它．
（4）天文科學家 觀察通過星系際氣體的光，通過了解光被吸收的情況從而發(fā)現(xiàn)星系際氣體．

解答 解：（1）暗物質粒子探測衛(wèi)星“悟空”升空時，高度不斷增加，質量不變，所以重力勢能逐漸增大；
（2）“暗物質”的總質量是全部恒星系和發(fā)光氣體質量總和的大約60倍，看不見的星系際氣體的質量大約是全部恒星系和發(fā)光氣體質量總和的10倍，所以說宇宙中暗物質的總質量大約是星系際氣體的6倍；
（3）暗物質之所以稱為“暗”是因為它同尋常物質的相互作用很弱，現(xiàn)有的物質形式無法說明它．
（4）天文科學家觀察通過星系際氣體的光，通過了解光被吸收的情況從而發(fā)現(xiàn)星系際氣體．
故答案為：（1）變大；（2）6；（3）它同尋常物質的相互作用很弱，現(xiàn)有的物質形式無法說明它；（4）觀察通過星系際氣體的光，通過了解光被吸收的情況從而發(fā)現(xiàn)星系際氣體．

點評 本題考查人類探究太陽系及宇宙的歷程，此題比較新穎，屬于中等題．