第3份 一、简答题 （每题两分，共二十题） 1. 决定宇宙未来是持续膨胀还回缩的主要因素，是宇宙中所有物质和能量的总和，其中 天文学家最近发现一种成份，占所有「东西」的最大比例，称为什麽？这种「东西」，本 质上是一种什麽「力」？ 黑暗能量 ; 排斥力 2. 2003年2月1日，美国哥伦比亚号太空梭回航时解体失事，一开始失事的原因众说纷纭 ，但後来做了何种实验，才确定了真正的原因？ 空气喷枪泡棉撞击实验。因此找出左翼板温控失常的成因。 3. 许多星系团结合在一起，形成我们宇宙中最大的结构，称作什麽？说到宇宙，天文学 家提出了什麽理论，让我们认为不只一个宇宙存在？ 超级星系团；宇宙中有掌管子宇宙的母宇宙。 4. 我们的太阳和织女星相比，谁的寿命比较长？为什麽？ 太阳;太阳质量较小，质量相对整体的消耗速率较大质量恒星慢 5. 德瑞克公式（ Drake Equation) 是用来计算什麽的？其中哪一项是决定结果最关键的 一项？ 以数学方法评估银河高智能生物的数目。这个高智文明能够维持多久(Lic) 6. 近十余年来天文学家应用了什麽原理，在两百多颗恒星的近旁，侦测到了「行星」的 存在？但在1999年9月，天文学家使用了什麽方法，更直接的侦测到了行星的存在？ 天体测量法，以两天体运行围绕同一质心找出行星；脉冲星计时法。 7. 超新星爆炸时，有可能完全炸碎，化为齌粉，但也可能在核心产生两种高密度的致密 天体，是哪两种天体？ 中子星、黑洞 8. 由太阳核心所发出光芒，大月需要多久才会抵达太阳表面？由太阳核心所发出的「微 中子」，大约需要经过多久才会抵达地面？（提示：光速每秒30万公里，太阳半径为70万 公里） 一百万年；2.3秒 9. 1984年在南极洲冻原上发现的陨石「ALH84001』，科学家认为他来自何处？这颗陨石 又有何特别之处？ 火星；碳酸盐，以镁为主要组成，因形状为球体，科学家因而推测火星可能有细菌 10. 火星有几个卫星？从这些卫星的外贸和形状，可以知道这些卫星的来源应该为何？ 两个;火木星轨道间的小行星 11. 彗星的周期性是谁发现的？这个彗星离太阳最远的距离在哪颗行星附近？ 哈雷；海王星 12. 流星雨的成因为何？近年来每年11月中旬流星雨都十分热闹，这个流星雨的名称为何 ？ 地球运行经过彗星的轨道，大量彗尾残留的碎屑落入地球大气中，燃烧发光，形成「流星 雨」；狮子座流星雨 13. 木星有「四大卫星」其名称是以何人命名？为何搜寻宇宙生物的科学家，对这些卫星 ，尤其「欧罗巴」（Europa) —特别有兴趣？ 以罗马神话中天神邱比特的四位侍者；欧罗巴表面有冰科学家们推测欧罗巴的冰层下的火 山活动使的冰融化 所以冰层底下有水 所以有可能有生命存在 14. 新闻媒体上曾经报导过「银河吞噬了射手座」，实际的情形为何？ 被吞的是位於射手座方向的射手座星系，射手座只为该星系之投影 15. 以前的无人太空船登陆火星，都是靠着发射「逆向火箭」，缓缓「软登陆」在火星表 面；然而在1997年7月4日登陆的「拓荒者号」，和2004年1月3日和1月24日分别登陆的「 精神号」和「机会号」，降落的方式和降落後探测的方式有什麽特色？ 前者使用降落伞减速在最後发射小火箭软登陆 後者使用降落伞减速 再使气囊充气包覆整艘火箭，经过几此弹跳後停止; 使用探测车（不确定） 16. 火星比地球小很多，但为何火星表面却有全太阳系最高的火山？ 火星没有板块运动，因此火山运动得以在同一地持续进行 17. 1997年4月中旬，「舒梅克—李维九号」彗星撞上了哪个行星？在发现时，这个彗星 已经碎裂成为21个碎核，是什麽原因造成的？ 木星；受强大潮汐力作用而被粉碎。 18. 「果报女神」（Nemesis）理论企图解释地球上观察到的何种现象？这个理论内容为 何？ 科学家发现地球每经过一周期就有一次大灭绝，推断可能太阳有颗伴星，每两千六百万年 会经过地球扰动彗星云，使彗星撞击地球造成生物灭绝。 19. 太阳已经活了50亿年了，它可以再活几年？到最後外层大气飘散，这些飘散的大气会 形成何种天体？ 50亿年;行星状星云 20. 大质量恒星核心的「燃料」源源不绝，是因为它可以把上一阶段的「废料」作为下一 阶段的「燃料」，但是这个过程到最後碰到那一元素就会停止？到了这个阶段，这个恒星 会以何种方式结束一生？ 铁;超新星爆炸 二、简答题 （每题四分，共十五题） 21. 天文学家现在普遍接受宇宙开始於一次高温大爆炸，这个理论称为「大霹雳」（Big Bang) 学说，支持这个学说的两个最主要的观测现象为何？ 星系奔离；宇宙微波背景幅射 22. 「哈柏定律」描述的是宇宙中的星系「距离」和「速度」的关系，请问这两者之间 有何种关系？从这个关系中，我们知道宇宙正在做何种「膨胀」？ 红移现象，奔离我们的星系速度与距离呈线性关系；周遭的星系奔离速度增加。 23. 宇宙的「膨胀」没有「中心」，老师在课堂上除了找同学上台示范之外，还用了哪两 个例子，来说明这种没有中心的膨胀？试说明之。 气球上画点吹气膨胀、葡萄乾膨胀理论 24. 天文学家哈柏对星系做出三种分类，是哪三种？我们的银河和邻近的仙女座大星系（ M31）十分相像，都是属於哪一种星系？ 椭圆 螺旋 不规则;螺旋星系 （可是银河是棒旋 还是仙女也是？） 25. 1953年穆勒和尤瑞所作的「生命创始实验」中，他们使用了甲烷、氢气、氨气，和水 蒸气的混合物，用什麽方法提供刺激？结果制造出什麽物质？他们企图模拟的是何种环境 ？ 通电;胺基酸;地球刚形成高温、有强烈闪电和紫外线照射 26. 行星探测太空船（如先锋（Pioneer）太空船和航海家（Voyager)太空船）所携带的 金属板上，天文学家用什麽方法告知「外星人」太阳在银河里的位置？ 图像 27. 前一题所描述的方式，能向外星生物传达讯息的机会渺小，所以天文学家另外利用「 编码」的方式，对猜想可能有外星高智生物的的星球传送讯息，这个「编码」的方法利用 了哪两种数学的基本知识？这个经过编码的讯息是由哪种波段送出的？ 运用0和1的概念;质数的概念;无线电波 28. 年轻而正常的恒星表面发散出大量能量，这是因为恒星的中心正在进行何种反应？ 这个反应会将何种元素转变为何种元素？ 核融合;氢变氦 29. 从太阳发出的大量微中子，随时都在通过地球和我们的身体，为何美国的Dr. Raymond Davis 要在地底深处的矿坑中侦测微中子？另一位和他同时获得诺贝尔奖的日本 科学家小柴昌俊，在日本神冈山所侦测到的微中子来自哪一个天体？ 必须阻绝其余粒子，唯有微中子穿透力极高；在银河系的邻近星系大麦哲伦云中发生了超 新星1987A的爆发。 30. 2005年7月4日，美国有一艘太空船丢出一个370公斤的铜块，使用「撞击」的方法， 去研究天体，请问这艘太空船撞击的对象是哪一类天体？科学家为何不拍摄外观就好，而 要用「侵入性」的手法来研究这类天体？为什麽选择使用「铜块」？ 彗星;彗核表面经过多次绕行太阳系内部，表面的易挥发性物质早已不存在，因此藉由撞 击来翻搅出彗星底部物质；为了不使投下的物质与彗星物质因高温产生反应。 31. 2006年8月，在捷克布拉格的国际天文联合会（IAU）中，天文学家做出了哪一项重要 的决定，改变了太阳系长久来的「编制」？这个决定最主要是因为在2003年时发现了那一 个天体？而这个天体又有何特别？其中文名称为何？ 将冥王星列为矮行星;阋神星(纷扰女神Eris)(UB313);比冥王星大;阋神星 32. 目前天文学家认为太阳系中有三组小型天体聚集之处，一是「主小行星带」，（main asteroid belt)，其次是「古柏带」（Kuiper belt），再来是「欧特云」（Oort cloud )，请大略描述这三小组小型天体的位置（如在两颗行星之间，或在哪颗行星近旁，或距 离太阳大约多远）。其中有一组只是理论上的猜测，尚未在观测上得到验证，是那一组？ 主小行星带介於火木星之间;古柏带位於海王星外侧;欧特云位於太阳系外围1光年处 欧特云只是猜测 33. 「波德定律」的数学叙述为何？它所预测的数列和太阳系的何种性质几乎完全符合？ 天文学家藉着它的预测，发现何种天体？ 以数列0,3,6,12....加上4除以10，可得太阳系各天体位置间之距离关系；与火木间找出 小行星带 34. 月球表面坑坑洼洼，为何地球表面上并没有许多明显的陨石坑？请写出四个主要影 响的因素。 1.月球靠近小行星带,替地球挡下不少陨石 2.地球有大气层;月球没有 陨石在撞上地球前便会燃烧殆尽 3.地球有海面的关系而没有明显的陨石坑 4.经过风晒雨淋的和谐 35. 叙述恒星演化最有用的「赫—罗图」（H-R diagram），横轴是恒星的「温度」（由 高到低），纵轴是恒星的「光度」（由暗到亮），请画出一幅简单的「赫罗图」，然後标 出太阳的位置、年轻恒星分布的「主星序」、年老恒星「红巨星」的分布区域，以及低质 量恒星死亡後裸露的核心「白矮星」的分布区域。 自己画。 --

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