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大干世界是由什么组成的?古代哲人凭自己看到的、感受到的自然现象去推断。古希腊哲学家亚里士多德认为大自然中的物体是由土、火、空气和水四种基本元素组成的。中国古代也有类似的概念，认为万物由金、木、水、火、土五种基本元素构成。随着近代科学技术的发展，人们开始采用

admin2015-07-20  85
问题 大干世界是由什么组成的?古代哲人凭自己看到的、感受到的自然现象去推断。古希腊哲学家亚里士多德认为大自然中的物体是由土、火、空气和水四种基本元素组成的。中国古代也有类似的概念，认为万物由金、木、水、火、土五种基本元素构成。随着近代科学技术的发展，人们开始采用各种实验方法来验证自己的思维。
    1609年，意大利科学家伽利略听说荷兰有人发现用相隔一定距离的两个玻璃透镜可以放大远方的物体，他经过思考，用风琴管和凸凹透镜制成了望远镜，放大倍率由起初的3提高到33，并在此基础上制成了望远镜和显微镜，分别用来观察天体和微观物体。这是科学发展史上的一个重要的里程碑。人们开始了用自己发明的工具观察物质的宏观世界和微观世界。
    人们通过显微镜能观察到最小物体的尺寸受到所用光线波长的限制，因此使用可见光(波长范围770-350纳米)的普通光学显微镜最小只能观察到细菌或大的病毒(尺度为0．4微米)。为了突破这个限制，需要用更短波长的波束去照射被探测的物体。
    19世纪末，由于化学科学的进步，人们已经认识到物质是由分子组成的，而分子是由原子(尺度为10-8厘米)组成的。自1911年英国物理学家卢瑟福根据放射性同位素产生的α【粒子对金箔的散射实验结果提出了原子结构模型，按照这个模型，原子是由原子核(尺度为10-13厘米)和围绕原子核在一定轨道上旋转的电子组成的。
    1925年法国物理学家德布罗意提出：运动的粒子也具有波的性质。这就是波粒二象性。根据这个理论，电子的能量越大，相应的波长越短，用被加速的电子束照射物体，可以得到物体的放大图像，这就是电子显微镜。由于相应的波长缩小了5个数量级，用电子显微镜可以观察到分子、原子尺度的微观物体。
    早期核物理实验用的粒子源都是由天然的钋和镭的放射性同位素产生的。深入进行核物理研究，就需要粒子种类可变、能量更高和束流更强的粒子束，这就对用人工的方法产生高能粒子束——粒子加速器的发展提出了迫切的要求。粒子加速器与显微镜不同，它并不能直接观察它的研究对象，而是通过“打靶”、“轰击”来改变对象的状态，再分析改变后的结果，以了解微观物质的组成和运动规律。
    随着科学技术的发展，粒子加速器的能量越来越高，人类对物质的组成逐渐有了更深层次的认识：原子核是由质子和中子组成的，质子和中子是由夸克组成的。夸克是人类至今认识到的最小物质单元．它的尺寸小于10-16厘米。近年来的实验已经有了夸克可能是由更小的粒子组成的迹象，仍有待进一步研究，而建造能量更高的粒子加速器是开展进一步研究的重要前提。
下列说法符合文意的是(  )。
选项 A、光学显微镜可用于观察分子
B、夸克是世界上最小的物质单元
C、使用波长为280纳米波束的显微镜可能突破只能观察到细菌的限制
D、电子显微镜通过改变观察对象的状态以了解物质运动的规律
答案C
解析 由第三段可知，“普通光学显微镜最小只能观察到细菌或大的病毒”而不能观察到分子，A项错误。B项说法过于绝对，排除。由倒数第二段可知，电子显微镜不能改变观察对象的状态，粒子加速器则可以，D项错误。文中提出波长范围为770-350纳米的普通光学显微镜只能观察到细菌或大的病毒。为了突破这个限制，需要用更短波长的波束去照射被探测的物体，因此，使用波长为280纳米波束的显微镜“可能”突破只能观察到细菌的限制，C项正确。
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