實(shí)用文閱讀攀登物理高峰尋找J粒子的丁肇中習(xí)題及答案
攀登物理高峰——尋找J粒子的丁肇中
20世紀(jì)50年代，丁肇中就對(duì)探索新的基本粒子發(fā)生了興趣。前輩科學(xué)家們的著作和思想，對(duì)丁肇中有巨大的吸引力，他在前人理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索基本粒子的新世界。但是，正在這時(shí)，非議和疾病向他襲來(lái)。
l966年至l970年粒子研究的5年是他科學(xué)道路上最為艱苦的5年。他和研究小組的科學(xué)家們制定攻克新粒子的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，忙著設(shè)計(jì)制造儀器設(shè)備，進(jìn)行一次又一次的實(shí)驗(yàn)，但所得到的結(jié)果卻是一次又一次的失敗，始終找不到使人欣慰的新粒子。丁肇中陷入困境之中，然而科學(xué)研究的責(zé)任心鞭策著他不能停步。他和同事們不斷地修改實(shí)驗(yàn)方案，反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)常日夜奮戰(zhàn)在儀器旁，實(shí)驗(yàn)室成了他們的臥室。就這樣，他們艱苦奮戰(zhàn)5個(gè)春秋，科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)仍然不能令人滿意。正當(dāng)他們的實(shí)驗(yàn)處于困境的時(shí)刻，學(xué)術(shù)界對(duì)他們發(fā)出了種種議論。有的說(shuō)，丁肇中所設(shè)想的尋找新粒子的實(shí)驗(yàn)是異想天開，已走到了死胡同啦!
1966年至l970年，丁肇中為了在高能物理最厚的地方鉆孔，尋找新的基本粒子，弄得精疲力盡，全身無(wú)力，他虛脫了，不得不去醫(yī)院治療。醫(yī)生在他的病歷表上寫著：“因經(jīng)常勞累患神經(jīng)衰弱癥。”醫(yī)生看看病歷表，按一按他的脈搏，又看看丁肇中無(wú)力支撐自己身子的樣子，耐心地說(shuō)：“我勸你最好休息一年。”醫(yī)生的話晴空霹靂似的向他擊來(lái)，他頓時(shí)感到束手無(wú)策。丁肇中嘆了一口氣，用祈求的口吻說(shuō)：“大夫，難道沒有別的方法嗎?”醫(yī)生斬釘截鐵地說(shuō)：“這是唯一的辦法!”
醫(yī)生的決斷，無(wú)疑對(duì)丁肇中是一個(gè)沉重的打擊。5年的汗水將毀于旦夕，他只好在醫(yī)院中痛苦地回憶過(guò)去，思索著未來(lái)。5年來(lái)，他領(lǐng)導(dǎo)美國(guó)和西德兩個(gè)實(shí)驗(yàn)研究小組，夜以繼日的埋頭在實(shí)驗(yàn)室之中，希望能揭開高能物理的新天地。在這5年里，他受到不少同行的指責(zé)，他拋開家庭的天倫之樂，難道這條路走錯(cuò)了嗎？他依然有一個(gè)信念：“在某一個(gè)能量階層內(nèi)，一定存在著未被發(fā)現(xiàn)的基本粒子。”
丁肇中回顧了5年來(lái)的物理實(shí)驗(yàn)工作，更加堅(jiān)定地認(rèn)為，5年的道路方向是正確的，在這條道路上，還需要掃除許多障礙。他下定決心，進(jìn)一步總結(jié)過(guò)去5年來(lái)的得失，著手修改實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。一年來(lái)的休假，經(jīng)過(guò)醫(yī)生的治療，妻子細(xì)心的照顧，丁肇中的體質(zhì)逐漸恢復(fù)過(guò)來(lái)了。經(jīng)過(guò)冬去春來(lái)的考驗(yàn)，他現(xiàn)在精力更加充沛。隨著春天的到來(lái)，他對(duì)未來(lái)的事業(yè)充滿了信心，比以往更加堅(jiān)定不移，像一顆永恒的星在宇宙中閃光。他說(shuō)：“我要尋找到宇宙的真相!”
丁肇中的`研究是從揭示基本粒子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)開始的。盡管在這以前，科學(xué)界曾對(duì)基本粒子結(jié)構(gòu)提出種種設(shè)想，他們都堅(jiān)持基本粒子是由3個(gè)更基本的粒子所組成的。但丁肇中并沒有邯鄲學(xué)步，而是另辟蹊徑。他這樣提出問(wèn)題：難道基本粒子只有3個(gè)更基本的粒子組成嗎?它為什么不會(huì)有更多的基本粒子組成呢?
研究小組經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的觀測(cè)，l974年8月把能量控制在30～40億電子伏特時(shí)，計(jì)數(shù)器開始顯示出結(jié)果了。丁肇中的研究小組對(duì)所觀測(cè)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。他們發(fā)現(xiàn)一個(gè)重大的事實(shí)：那就是，在31億電子伏特附近反應(yīng)數(shù)目急劇增加而形成了一個(gè)極端顯著的尖鋒。丁肇中對(duì)這一奇跡般的現(xiàn)象進(jìn)行分析研究，認(rèn)定在這個(gè)尖鋒處有一個(gè)新粒子存在。為了慎重起見，丁肇中遲遲不向外公開他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而丁肇中的研究小組的同事一直堅(jiān)持要盡快地發(fā)表他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。研究組的陳先生曾對(duì)丁肇中博士說(shuō)：“有一只鳥在手中總比在森林中的兩只鳥好。”
經(jīng)過(guò)l0年的艱苦奮戰(zhàn)，丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的研究小組終于在物理學(xué)這個(gè)皇冠上添加了一顆珍珠。在丁肇中發(fā)現(xiàn)新粒子的同時(shí)，美國(guó)西海岸的伯頓·里希特博士領(lǐng)導(dǎo)的研究組也發(fā)現(xiàn)了性能相同的新粒子。二人一同獲得1976年諾貝爾物理獎(jiǎng)。
（節(jié)選自鮑振元《丁肇中——跨世紀(jì)科學(xué)家的典范》，有刪節(jié)）
（1）下列對(duì)傳記內(nèi)容的分析和概括，最恰當(dāng)?shù)膬身?xiàng)是：（5分）
A．1966年至l970年的5年中，丁肇中和研究小組的科學(xué)家們進(jìn)行一次次實(shí)驗(yàn)，雖然一次次失敗，始終沒有找到使人欣慰的新粒子，但是卻為后來(lái)獲得成功打下了基礎(chǔ)。
B．在學(xué)術(shù)界對(duì)他的研究發(fā)出的種種議論，以及不少同行的指責(zé)和謾罵中，丁肇中認(rèn)為“在某一個(gè)能量階層內(nèi)，一定存在著未被發(fā)現(xiàn)的基本粒子”，是信念支撐他獲得了成功。
C．由于前輩科學(xué)家們的著作和思想對(duì)丁肇中產(chǎn)生了巨大的吸引力，他在前人理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索基本粒子的新世界，所以他的研究是有繼承性的。
D．科學(xué)界都堅(jiān)持基本粒子是由3個(gè)更基本的粒子所組成的，但丁肇中認(rèn)為基本粒子是由更多的基本粒子組成的，他率先發(fā)現(xiàn)J粒子的事實(shí)也證明了他的說(shuō)法。
E．本文對(duì)丁肇中發(fā)現(xiàn)新的粒子的研究過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，尤其是對(duì)他因?qū)ふ倚碌幕玖Ｗ永鄄。坏貌蝗メt(yī)院治療的描述，表現(xiàn)出了一位偉大的科學(xué)家的研究精神。
（2）作為科學(xué)家，丁肇中具有怎樣的研究精神？請(qǐng)概括說(shuō)明。（6分）
（3）丁肇中得病后休假一年，這對(duì)他發(fā)現(xiàn)新的粒子（J粒子）有怎樣的作用？請(qǐng)簡(jiǎn)要分析。（6分）
（4）在認(rèn)定有新粒子存在的情況下，丁肇中和他的同事想法不同，丁肇中是“遲遲不向外公開他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果”，而同事“堅(jiān)持要盡快地發(fā)表他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果”。請(qǐng)任選其中一個(gè)觀點(diǎn)，結(jié)合全文，談?wù)勀愕目捶ā＃?分）
參考答案：
12．（1）【A】【C】答A得3分，答C得2分，答D得1分，答B(yǎng)和E不得分。
（2）①勇于創(chuàng)新，具有敢于超越前人，在前人研究的基礎(chǔ)上向尖端科學(xué)挑戰(zhàn)的精神；②堅(jiān)韌執(zhí)著，具有不畏困境、不怕一次又一次地失敗的奮斗精神；③具有科學(xué)研究上的合作精神；④具有嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的精神。（答對(duì)三點(diǎn)即可）
（3）①回顧以往的研究之路，堅(jiān)定了繼續(xù)研究去發(fā)現(xiàn)新的粒子的信念；②總結(jié)過(guò)去5年研究中的得失，修改自己的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，更有利于新的粒子的發(fā)現(xiàn)；③通過(guò)一年的休假，體質(zhì)恢復(fù)，精力更加充沛，有利于以后發(fā)現(xiàn)新粒子的實(shí)驗(yàn)研究。
（4）觀點(diǎn)一：丁肇中遲遲不向外公開他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)了一個(gè)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度。
①這種做法表現(xiàn)了丁肇中作為科學(xué)家的一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯烤瘢虎诙≌刂械难芯苛肀脔鑿剑詫?duì)新的發(fā)現(xiàn)要慎重對(duì)待；③丁肇中的研究曾經(jīng)遭受過(guò)學(xué)術(shù)界的議論和同行的指責(zé)，所以更要謹(jǐn)慎從事。
觀點(diǎn)二：丁肇中的同事堅(jiān)持要盡快地發(fā)表他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，表現(xiàn)了一種更為現(xiàn)實(shí)的態(tài)度。
①既然新粒子的研究已經(jīng)獲得成果，就應(yīng)該盡快地發(fā)布出來(lái)；②掌握一種科學(xué)發(fā)現(xiàn)的發(fā)明權(quán)是科學(xué)研究中的實(shí)實(shí)在在的事情，是辛勤研究的回報(bào)；③在科學(xué)研究中新的發(fā)現(xiàn)層出不窮，一旦成功就應(yīng)該發(fā)布，伯頓·里希特博士領(lǐng)導(dǎo)的研究組同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了性能相同的新粒子這一事實(shí)也說(shuō)明應(yīng)該盡快發(fā)表。
（觀點(diǎn)明確2分；理由充分，論述合理6分）
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