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  • 1. (2021八下·月考) 阅读下面文章,完成各题。

    寻找三体人的“水滴”武器

    史 峰

    ①在刘慈欣的科幻小说《三体》中,三体人之所以能奴役地球,是因为它们拥有一种非常厉害的武器——“水滴”。“水滴”能撞碎所有物质,它的硬度超乎想象:“水滴”撞穿地球,就如子弹穿过面包一样轻松随意。“水滴”超硬不是胡思乱想出来的,而是依照物理研究成果做出的合理构想。

    ②物质是由原子构成的,原子能再分解为原子核和电子。原子核还能再分解成质子和中子,合称核子。核子还能再分吗?以前是不能分的,可是用电子对撞机撞碎后,核子可以分成更小的粒子——夸克。那么,夸克还能再分下去吗?从目前的技术手段来看,无法再分了。

    ③夸克是如何组成物质的呢?夸克可以相互结合,形成复合粒子。物理学家进行了大量研究发现,宇宙中的夸克组合居然都是“三个夸克组成质子”“两个夸克组成中子”的模式,没有发现“四夸克组合”“五夸克组合”或是更多夸克组合的复合粒子。难道不存在这些夸克组合吗?科学家提出了假说:宇宙中应该存在“四夸克组合”“五夸克组合”或是任意夸克组合,只是限于人类的见识“太短”,尚没有发现而已。

    ④科学家又进一步从理论上推理出“四夸克组合”和“五夸克组合”的特殊性质:这两种组合中的夸克之间保持着极其恰当的距离,这种距离恰好能产生强力。强力、电磁力、弱力、引力并称维持宇宙存在与运行秩序的四大力,这四种力决定了物质的硬度。如果把电磁力给予物质的硬度指数定为l,那么弱力和引力给予物质的硬度指数可忽略不计。也就是说,如果没有电磁力,只有弱力或是引力的话,物质就软得拿不起来,几乎是没有硬度。而强力给予物质的硬度指数却是100。

    ⑤“三夸克质子”和“二夸克中子”中的夸克们因为距离不合适,不会相互产生强力,所以质子、中子组成的物质都是普通物质,它们的硬度由电磁力提供。而“四夸克组合”与“五夸克组合”中夸克之间的距离恰好能相互产生强力,这种物质的硬度比普通物质硬100倍。

    ⑥说到这里,我们就明白“水滴超硬”的奥秘了:“水滴”由“四夸克组合”“五夸克组合”或是更多夸克复合粒子材料制成,这种材料称为“强相互作用力材料”,它的硬度由强力提供,所以坚硬无敌。

    ⑦其实,2013年科学家就在北京正负电子对撞机上发现了四夸克粒子,2015年清华大学教授又发现了五夸克粒子。这些都是在实验条件下发现的。此外,科学家还一直在宇宙中寻找“天然”的四夸克、五夸克或是更多夸克复合粒子。科学家推断,找到大量的四夸克、五夸克复合粒子只是时间问题。而找到它们之后,制造“水滴”这种超硬的宇宙武器就要由幻想变成现实了……

    (选自《知识窗》2017年第4期,有删改)

    1. (1) 文章以刘慈欣的科幻小说《三体》开头,有何用意?
    2. (2) 试分析第②段中加点词语的表达效果。

      夸克还能再分下去吗?从目前的技术手段来看,无法再分了。

    3. (3) 文中第⑤段运用了哪些说明方法?有什么作用?
    4. (4) 作者介绍“水滴”,为什么要用大量的篇幅介绍“夸克”?

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