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作者: ski (毛毛爱吹电风扇) 看板: NTU-Exam
标题: [试题] 95上 孙维新 认识星空 期末考
时间: Wed Dec 5 16:26:05 2007
课程名称︰认识星空
课程性质︰通识-物质领域
课程教师︰孙维新
开课学院：理学院
开课系所︰物理系
考试日期（年月日）︰96.1.15
考试时限（分钟）：10:20 ~ 12:00 /100min
是否需发放奖励金：是
（如未明确表示，则不予发放）
试题 :
一.简答题（每题二分，共二十题）
1.天文学家哈伯对星系作出三种分类，除了“螺旋星系”和“椭圆星系”之外，第三种
分类为何？我们的银河属于哪一种星系？
2.研究火星的科学家观察到了火星表面有细小的“干河床”（arroyos），才让他们相信
在过去火星表面应该有很长的一段时间维持温暖和潮湿，请问理由为何？
3.天狼星是一颗蓝白色的恒星，而太阳是一颗橙黄色的恒星，谁的质量比较大？谁的寿命
比较长？
4.决定宇宙未来是持续膨胀还是回缩的主要因素，是宇宙中所有物质和能量的总和，其中
天文学家最近发现的一种成分，占所有“东西”的最大比例，称为什么？这种“东西”，
本质上是一种什么“力”？
5.计算银河中高智文明数目的德瑞克公式（Drake Equation），是一连串项目的乘积，
其中大多数项目是“机率”，但最后一项“非科学因素”却可能是主宰整个公式最终
数值的关键项目。请问这个项目内容为何？
6.“哈伯定律”描述的是宇宙中星系的“距离”和“速度”的关系，请问这两者之间有何
种关系？
7.2003年2月1日，美国哥伦比亚航天飞机回行时解体失事，一开始失事的原因众说纷纭，
但后来作了何种实验，才确定了真正的原因？
8.由太阳核心所发出的光芒，大约需要经过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太阳表面？（提示：光速每秒钟30万公里，
太阳半径为70万公里。）
9.1984年在南极洲冻原上发现的陨石“ALH84001”，为何天文学家认为它来自火星？
这颗陨石又有什么特别之处？
10.火星有两个卫星，大小大约在多少公里？（数量级即可。）这两个卫星的外貌与大小
和哪一种天体类似？
11.许多星系团结合在一起，形成我们宇宙中最大的结构，称作什么？说到宇宙，
天文学家提出了什么理论，让我们认为不只一个宇宙存在？
12.每一个按固定时间出现的流星雨，似乎都来自夜空中的一个特点，这个“点”称为
什么？成因为何？
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－尤其是欧罗巴（Europa）－特别有兴趣？
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？
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“软着陆”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”，降落的方式和降落后探测的方式有什么特色？
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？
17.1994年7月中旬，“舒梅克－李维九号”彗星撞上了哪个行星？再发现时，这个彗星
就已经碎裂成为21个碎核，是什么原因造成的？
18.“果报女神”（Nemesis）理论试图解释地球上观察到的何种现象？这个理论内容
为何？
19.当前大家熟悉的西洋占星术，是应用哪一个天体的运行来定出每个人的“所属星座”
的？这个定义至今已经出现了何种误差？
20.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？
这个反应正将何种元素转变为何种元素？
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于一次高温爆炸，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？这两个现象其本质或出现的原因
为何？
22.近十余年来天文学家应用了什么原理，在两百多颗恒星近旁，侦测到了“行星”的
存在？其中有一颗卫星HD209458，已经应用了上述方法，知道它的旁边有行星存在；
但在1999年9月，天文学家使用了什么方法，在这颗恒星旁边，更直接地侦测到了行星
的存在？在这之后，天文学家又结合了哈伯望远镜的观测，发现了这颗行星上有大气，
且大气成分中含有“钠”的成分，是如何做到的？
23.宇宙正在作何种“膨胀”？这种“膨胀”有没有“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，来说明这种膨胀？
24.宇宙中星系的演化有两种原因，一个是自身恒星和云气的演化，另外一个原因为何？
有些星系中心，会有强烈的喷射流出，天文学家认为，这些星系的中心，可能有何种
天体存在？
25.“波德定律”的数学描述为何？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，发现了何种天体？
26.低质量的恒星（如太阳）演化到了末期，核心与外层大气各会分成为哪一种天体？
大质量的恒星演化到了末期，会发生剧烈的爆炸，产生一个明亮的天体，称为什么？
在这个爆炸的过程中，这颗恒星有可能完全爆炸，化为齌粉，但也可能在核心产生
两种高密度的致密天体，一为“黑洞”，另一种天体为何？
27.1953年，穆勒和尤瑞所作的“生命创始实验”中，他们使用了甲烷（CH4）、氢气
（H2）、氨气（NH3），和水蒸气（H2O）的混合物，用什么方法提供刺激？结果制造出
什么物质？他们试图模拟的是何种环境？
28.电磁辐射的六大谱区中，哪一个谱区被我们大气中的臭氧层吸收得最厉害？哪一个谱
区被大气中的水蒸气吸收得最厉害？哪一个谱区的辐射可以在宇宙中几乎通行无阻，
是和外星生物沟通的最佳波段？宇宙大霹雳之后，所留下的余烬温度（也就是
“背景辐射”），到今天落在哪一个波段？
29.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，天文学家用什么方法告诉“外星人”太阳在银河里的位置？这种方式机会
渺小，所以天文学家另外使用“编码”的方式，对猜想可能有外星高智生物的星球
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
是经由哪一个波段送出的？
30.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”，但是因为过程到最后碰到了哪一个元素就会停止？为何天文学家说
“我们每个人，过去都曾经是某一颗恒星的一部分？”
31.落在地球表面的陨石，按材质可分为哪三种？陨石的来源，除了小行星带和火星外，
另一个可能的来源为河？
32.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？
33.2005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的天体？科学家为何不拍摄外观
就好，而要用“侵入性”的手法来研究这天体？为什么选择使用“铜块”？
34.2006年8月，在捷克布拉格的国际天文联合会（IAU）中，天文学家作出了哪一项重要
的决定，改变了太阳系长久以来的“编制”？这个决定最主要是因为在2003年时发现
了哪一个天体？而这个天体又有何特别？
35.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），请大略描述这三组小型天体的位置（如在哪两颗行星之间，
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，是哪一组？