走向未知的邊界
（美）G伽莫夫
①我們這個(gè)銀河系并不是唯一的在巨大的宇宙中漂浮的、孤立的恒星社會。望遠(yuǎn)鏡的研究已經(jīng)在空間深處揭示出了許多巨大的系統(tǒng)。它們和我們這個(gè)太陽所屬的星群很相似。距我們最近的一個(gè)是著名的仙女座星云，它可直接用肉眼看到。它的樣子是一個(gè)又小又暗的相當(dāng)長的模糊形體。用威爾遜山天文臺的大望遠(yuǎn)鏡所拍攝的另兩個(gè)星體，后發(fā)座星云和大熊座星云，可以注意到，它們有典型的旋渦結(jié)構(gòu)且在總體上構(gòu)成了和我們這個(gè)銀河系一樣的凸透鏡形，因此這些星云被稱為旋渦狀星云。有許多證據(jù)表明，我們的這個(gè)銀河系也是這樣一個(gè)旋渦體。當(dāng)然，要從內(nèi)部來確定這一是件很因難的工作，但我們還了解到，太陽非常可能位于我們這個(gè)銀河大星云的一條旋渦臂的末端上。
②在很長一段時(shí)間內(nèi)，天文學(xué)家們并未意識到這類旋渦星云是與我們這個(gè)銀河系相類似的'巨大星系，卻把它們和一般的彌散星云混為一談，后者是散布在空間中的微塵所形成的巨大云狀物，如懸浮在銀河內(nèi)恒星之間的獵戶座星云。但是，人們后來發(fā)現(xiàn)，這些看起來霧蒙蒙的旋渦狀天體根本不是塵埃和霧氣。使用高倍望遠(yuǎn)鏡，可以看到一個(gè)個(gè)小點(diǎn)，這證明它們是由單獨(dú)的恒星組成的。不過它們離我們太遠(yuǎn)了，無法用視差法求出￡巨離來。
③看來，我們量度天體距離的手段好像是到此為止了。但是，不！在科學(xué)研究中，當(dāng)我們在某個(gè)無法克服的因難前面停止下來時(shí)，耽擱往往只是暫時(shí)的；人們總是有新的發(fā)現(xiàn)。從而使我們再前進(jìn)下去。在這里，哈佛大學(xué)的天文學(xué)家沙普勒又找到了一根新式的量天尺所謂脈動星或造父變星。
④天上星，難數(shù)清。大多數(shù)星星寧靜地吐著光輝，但有一些星星們的光度則有規(guī)律地發(fā)生明暗的變化。這些巨大的星體像心臟一樣規(guī)則地搏動著，它的亮度也隨著搏動而發(fā)生周期性變化。恒星越大，脈動周期越長；這就像鐘擺越長，擺動就越慢一樣。很小的恒星幾小時(shí)就完成一個(gè)周期，巨星則需要很多年。而且，既然恒星越大越明亮，因此造父變星的脈動周期與平均亮度一定存在著相互關(guān)系。通過觀測離我們相當(dāng)近、因而能夠直接測出距離和絕對亮度的仙王座造父變星，這種關(guān)系是可以確定下來的。
⑤如果我們發(fā)現(xiàn)了一顆脈動星，它的距離超出了視差法的量程，那么，我們只要從望遠(yuǎn)鏡里觀測它的脈動周期能知道它的真實(shí)亮度，再把它與視亮度對比，就可以立即知道它的距離。沙普勒就是用這種機(jī)敏的方法，成功地測出了銀河內(nèi)的極遠(yuǎn)距離，并有效地估計(jì)出我們整個(gè)星系的大小。
⑥當(dāng)沙普勒用這種方法來測量仙女座星云中的幾顆脈動星時(shí)，所得到的結(jié)果使他大吃一驚：從地球到這幾顆恒星的距離這當(dāng)然也就是到仙女座星云本身的距離竟達(dá)到170萬光年。這就是說，它比銀河系的直徑還要大得多。仙女座星云的體積原來只比我們這個(gè)銀河系略小一些。
⑦這個(gè)發(fā)現(xiàn)宣判了原先那種認(rèn)為旋渦狀星云是銀河系內(nèi)的小家伙的觀點(diǎn)的死刑，并確立了它們作為類似于銀河系的獨(dú)立星系的地位。如果在仙女座星云中數(shù)以億計(jì)的恒星當(dāng)中，有一顆恒星所屬的行星上有人類存在，那么，他們所看到的我們這個(gè)銀河系的形狀，就和我們現(xiàn)在看到他那個(gè)星系的形狀差不多一樣。對此，天文學(xué)家現(xiàn)在已不再有什么懷疑了。
（選自《從一到無窮大》，有刪改）
1.根據(jù)文意概括沙普勒的量天尺是怎樣度量遙遠(yuǎn)天體與我們的距離的。（4分）
2.結(jié)合文章，分別簡要分析下列句子用語的科學(xué)性與文學(xué)性。（5分）
①太陽非常可能位于我們這個(gè)銀河大星云的一條旋渦臂的末端上。
②這就像鐘擺越長動就越慢一樣。
3.文章為什么以走向未知的邊界為題，結(jié)合文本簡要分析。（6分）
參考答案
1.①先確定脈動星脈動周期與平均亮度存在的規(guī)律性關(guān)系：（2分）②再借助望遠(yuǎn)鏡測出脈動星的脈動周期以知道其真實(shí)亮度，（I分）③再把真實(shí)亮度與視亮度對比，從而度量出遙遠(yuǎn)星體與我們的距離。（1分）
2.①句用可能（1分）一詞表明了我們對太陽位于銀河大星云的一條旋渦臂的末端上的認(rèn)識是推斷的（（1分），這符合我們認(rèn)知的實(shí)際，也體現(xiàn)了科普文用語的嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確、和科學(xué)（（1分）；
②句運(yùn)用比喻（1分），形象生動地說明了恒星越大．脈動周期越長的現(xiàn)象，體現(xiàn)了科普文語言的生動、通俗和文學(xué)性．（1分）
（①句3分，②句2分，意思對可酌情給分）
3.①題目概括了文章的基本內(nèi)容。（1分）本文介紹了人類對旋渦狀星云的認(rèn)知過程，由原來認(rèn)為是散布在空間中的微塵所形成的巨大云狀物，到現(xiàn)在清楚地認(rèn)識到它們是類似于銀河系的獨(dú)立星系，這表明我們己走向認(rèn)知旋渦狀星云的邊界．（1分）②對旋渦狀星云的認(rèn)識過程也體現(xiàn)了人類對未知的探索過程（1分），貧揚(yáng)了人類不怕困難、勇于探索的科學(xué)精神，（1分）而且以走向未知的邊界，為題表示我們?nèi)〉玫某煽冞€僅僅是走向邊界，作者希望我們要繼續(xù)努為，不斷探索．（1分）③標(biāo)題走向未知，易讓人產(chǎn)生好奇心，讓讀者產(chǎn)生了閱讀的興趣。（1分）
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