为什么光无法从事件视界之外逃出？
- A它会减速，直到完全停止
- B那里没有通向外面的方向
- C视界像一道无法穿透的墙
答案: B. 视界之外，所有可走的路径都通向里面，尽管光仍以正常速度前进。
每篇文章出一道题，附正确答案和简短解析。想先测测自己？可以把答案隐藏起来。
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黑洞6 道题
为什么你可能感觉不到穿过事件视界？
- A边界没有物质，也没有局部特征
- B内部的光变得更亮，遮住了边界
- C视界会彻底关闭飞船仪器
答案: A. 视界不是表面，而是因果边界，所以坠落飞船上的仪器不会记录到它。
恒星级黑洞是如何形成的？
- A大质量恒星耗尽燃料后，核心发生坍缩时
- B气体云在没有恒星的情况下被压缩时
- C星系发生碰撞时
答案: A. 反应持续时，向外的压力会抵消引力；燃料耗尽后，这种平衡就消失了。
关于黑洞内部发生的事情，我们知道什么？
- A那里什么也不会发生
- B方程不再给出有意义的结果：没有答案
- C方程已经描述了一切
答案: B. 我们需要一种将引力和量子力学结合起来的理论，但目前还没有这样的理论。
黑洞阴影的图像是怎么得到的？
- A用一台超大型望远镜
- B从航天器上拍摄
- C把不同大陆的天文台组合成一根虚拟天线
答案: C. 研究人员之后把带有原子钟时间标记的记录合并起来，就像把它们当成一面镜子的碎片。
霍金辐射预言了什么？
- A黑洞会发出微弱的光并损失质量
- B黑洞会永远增长
- C光可以从事件视界内逃逸出来
答案: A. 逃逸粒子所需的能量来自黑洞本身。
宇宙中的生命6 道题
为什么恒星无法通过聚变比铁更重的原子核来获得能量？
- A铁衰变得太快
- B引力不再压缩核心
- C这种聚变会吸收能量
答案: C. 到了铁，链条就断了：聚变出更重的原子核不再释放能量，而是需要能量。
矛盾在哪里？
- A没有发现类地行星
- B恒星和时间都很多，却没有外星生命的踪迹
- C找到了信号，却无法解读
答案: B. 一个比我们早诞生100万年的文明本来已经有时间扩散到很远的地方。
生命为什么需要液体？
- A作为分子相遇并发生反应的环境
- B用来饮用
- C用来降温
答案: A. 所以寻找的是能长时间存在的液体，而不是水本身。
德雷克方程是用来做什么的？
- A把问题拆分成可测量的部分
- B计算文明的准确数量
- C计算到最近恒星的距离
答案: A. 它原本是作为讨论框架提出的，而不是用来进行预测。
为什么寻找生命时要先寻找水？
- A水总是和碳一起存在
- B可以根据水的特征制造探测仪器
- C水能帮助发现生物
答案: B. 我们只知道以水为溶剂的生命，因此可以用仪器寻找水的特征。
这个悖论的核心是什么？
- A时间和恒星都足够多，但没有留下痕迹
- B恒星太少了
- C信号太弱了
答案: A. 银河系本可以在几百万年内被占据，这对宇宙尺度来说短得微不足道。
太空中的身体6 道题
宇航员眼前的闪光是从哪里来的？
- A视神经疲劳
- B仪器产生的反光
- C宇宙辐射中的带电粒子穿过眼睛
答案: C. 视觉通路受到的任何激发，都会被大脑解读为光。
为什么人在失重状态下会变高？
- A骨头开始长得更快
- B肌肉更用力地向上拉脊柱
- C椎间盘吸收水分，脊柱变直
答案: C. 没有体重负荷时，椎间盘会吸收水分，脊柱的弯曲也会部分变直。
从太空返回后，是什么让人一开始很难走路？
- A只有肌肉无力
- B平衡、血压和支撑能力同时发生变化
- C不同纬度的重力不同
答案: B. 大脑又开始接收到下方的方向信号，却已经忘了如何利用它，而血管也不再把血液维持在身体上半部。
为什么回到地球后眼前可能会发黑？
- A内耳停止传递信号
- B骨骼突然把体液拉回腿部
- C血液变少了，腿部血管也不再习惯收缩
答案: C. 在失重状态下，身体会排出一部分血浆，腿部血管也不再习惯帮助血液流向头部。
17 出自《人在轨道上怎么睡》
为什么在空间站睡觉时要把自己固定住？
- A这样更暖和
- B这是作息要求
- C否则会被通风气流带走
答案: C. 睡袋固定在墙上，而失重状态下身体会自然形成放松的姿势，不会受到压迫。
18 出自《什么是太空病》
为什么失重会让人感到恶心？
- A因为视觉和前庭系统不一致
- B因为发射时的加速度
- C因为空气成分
答案: A. 内耳中的晶体不再移动，但你的眼睛仍然看到地板和天花板。
月球5 道题
为什么你总能看到月球的一面？
- A它的自转与公转同步
- B它的自转比公转更快
- C它根本不绕自身轴线旋转
答案: A. 月球绕自身轴线旋转一周所需的时间，和绕地球运行一周相同，所以始终有一面朝向我们。
为什么会有两个潮汐隆起？
- A关键是引力差异：近侧海水向前，远侧海水落后
- B因为地球绕地轴转动
- C因为太阳的影响
答案: A. 海水聚集在地球两侧，而两侧之间的海水变少。
21 出自《月亮从何而来》
为什么月亮几乎不像一颗被偶然捕获的卫星？
- A它相对于地球来说太大了
- B地球浓厚的大气层把它固定住了
- C它主要由铁构成
答案: A. 月亮对于地球的卫星来说异常大，而一个被捕获的天体在轨道上没有地方可以失去速度。
月球上至今还有什么在工作？
- A无线电发射器
- B月球车
- C角反射器
答案: C. 它们不需要电力，只是把激光束准确地反射回发射处。
23 出自《什么是月亮错觉》
为什么月亮在地平线附近看起来更大？
- A因为大气
- B它实际上更近
- C这是没有统一解释的知觉错觉
答案: C. 它在地平线附近的角直径甚至略小，因为那里它多出一个地球半径的距离。
火星5 道题
为什么火星表面看起来是红褐色的？
- A太阳一直在加热岩石
- B表面覆盖着含铁氧化物的尘埃
- C火星上的玄武岩天生就是红色的
答案: B. 岩石中的铁发生了氧化，锈色尘埃又被风吹到了几乎整颗星球。
火星上的运河是怎么来的？
- A来自对表示天然水道的词的翻译
- B来自无线电信号
- C来自照片
答案: A. 英语选择了暗示人造结构的那个含义。
火星日比地球日长多少？
- A整整一天
- B大约两小时
- C大约四十分钟
答案: C. 差别看似不大，直到你必须按它生活：两周后，工作日就会移到一天的另一半。
载人飞往火星，最大的困难是什么？
- A缺少合适的发动机
- B不知道路线
- C辐射、大型载荷着陆和返回
答案: C. 探测器经常能在火星着陆，但它们的质量以吨计算，而载人飞船会重几十倍。
28 出自《火星上曾经有水吗》
为什么如今液态水无法停留在火星表面？
- A火星植物会把水全部吸收
- B太阳会让它蒸发得太快
- C稀薄的大气使它沸腾并结冰
答案: C. 在极低气压下，火星表面的水会因气压不足而沸腾，随后立即结冰。
太阳5 道题
17世纪太阳发生了什么变化？
- A太阳黑子几乎消失了近70年
- B太阳改变了颜色
- C太阳变亮了
答案: A. 观测者的记录和同位素数据都证实了这次低谷。
为什么大型耀斑更常发生在太阳黑子群上方？
- A太阳黑子对等离子体加热得更强
- B太阳黑子会吸引等离子体云
- C那里的磁场更加纠缠
答案: C. 太阳黑子群中的磁环路特别纠缠，重新连接会迅速释放储存的能量。
为什么太阳能稳定发光，而不是一下子爆发？
- A核心始终有足够的氧气可以燃烧
- B外层完全压制了爆发
- C氢聚变因为隧穿效应而很罕见
答案: C. 质子会彼此排斥，聚变反应很罕见，所以能量会逐渐释放。
太阳风暴期间，主要的实际危险是什么？
- A大气升温
- B长导体中感应出的电流
- C地表辐射
答案: B. 它们会流经输电线和管道，使变压器过载。
几十亿年后，太阳会发生什么变化？
- A它会膨胀成红巨星，抛出外层物质并变成白矮星
- B它会爆发成超新星
- C它会瞬间熄灭
答案: A. 发生超新星爆发需要的质量远大于太阳的质量。
星星5 道题
为什么你看远处的星星时，看到的是它的过去？
- A你的眼睛会把图像保存很多年
- B它发出的光不会瞬间到达你这里
- C你注视时，星星的样子发生了变化
答案: B. 光到达你的眼睛需要时间，所以远处的天体看起来就像它们更早以前的样子。
为什么星星会闪烁？
- A因为大气的不均匀结构会折射光线
- B因为地球在自转
- C因为星星自身的亮度会波动
答案: A. 星星是一个点，因此整束光会一起偏移。
为什么蓝色星星比红色星星更热？
- A它的气体更强地反射邻近星星的光
- B它的体积更大，所以表面呈蓝色
- C它的辐射峰值移向了更短的波长
答案: C. 表面越热，辐射峰值对应的波长就越短，所以蓝色星星比红色星星更热。
37 出自《恒星如何诞生》
什么促成恒星的诞生？
- A气体逐渐冷却
- B扰乱云团平衡的外部推动
- C星系碰撞
答案: B. 通常是邻近恒星的爆炸：一颗恒星的死亡会触发其他恒星的诞生。
大质量恒星爆炸后，中心会留下什么？
- A一片气体云
- B中子星或黑洞，取决于它的质量
- C什么也没有
答案: B. 核心会在不到1秒内坍缩，并被压缩到普通条件下难以想象的密度。
我们的行星邻居7 道题
为什么水星上的一天比一年还长？
- A水星根本不会自转
- B太阳在水星天空中向后移动
- C水星自转缓慢，但沿轨道运行很快
答案: C. 水星上从日出到下一次日出大约经过176个地球日，也就是2个水星年。
2006年发生了什么变化？
- A冥王星被重新发现
- B冥王星离开了自己的轨道
- C行星的定义发生了变化
答案: C. 人们在海王星轨道之外发现了相似天体，面临的选择是制定新规则，还是让行星名单不断变长。
为什么金星比水星热，尽管它离太阳更远？
- A它接收到的阳光更多
- B火山对它表面的加热更强
- C浓密的大气把热量困住了
答案: C. 金星有浓密的二氧化碳大气：光线可以向下穿过，但红外热量很难逃到外面。
42 出自《为什么土星有环》
为什么靠近土星的碎片无法聚成卫星？
- A冰太冷，无法黏在一起
- B土星环转得太慢
- C行星的引力会更强地把它们拉散
答案: C. 靠近行星时，行星引力的差异会撕散碎片聚集体，使它无法变成卫星。
为什么天王星两极的季节这么漫长？
- A它的大气冷却得很慢
- B它离太阳太远
- C它的自转轴几乎位于轨道平面内
答案: C. 因为自转轴几乎是平的，两极会轮流长时间朝向太阳，或一直处于黑暗中。
44 出自《木星上的斑是什么》
为什么木星大红斑能这么久不瓦解？
- A相向气流和小型风暴不断为它提供能量
- B云层下的固体表面把它固定住了
- C它一直受到附近太阳的加热
答案: A. 相向气流让涡旋旋转起来，而小型风暴把自己的能量交给了它。
气态巨行星的云层下面是什么？
- A岩石表面
- B气体逐渐过渡到密度更高的状态
- C水组成的海洋
答案: B. 那里没有鲜明的边界：一种物态会逐渐过渡到另一种物态。
宇宙的起源6 道题
在无限而永恒的宇宙中，天空会是什么样？
- A向各个方向发光
- B像现在一样漆黑
- C不同地方各不相同
答案: A. 每一道视线最终都会落在一颗恒星上，就像望向无限森林时，视线最终会碰到一根树干。
47 出自《宇宙为什么在膨胀》
为什么膨胀中的宇宙没有中心？
- A中心隐藏在可观测视界之外
- B星系都从同一个起点飞出
- C空间同时在各处被拉伸
答案: C. 膨胀的是星系之间的空间本身，所以从任何一个星系看，其他星系都仿佛在远离自己。
48 出自《反物质去哪儿了》
反物质的谜题是什么？
- A它本应与物质等量产生，但物质留下了，它却没有
- B它比普通物质衰变得更快
- C它只存在于理论中，从未被观测到
答案: A. 如果两者数量相等，一切都会湮灭，宇宙中只会剩下辐射。
为什么人们相信宇宙年龄的估算？
- A一台极其精确的仪器证实了它
- B3种相互独立的方法得出了相近的结果
- C不需要观测，方程本身就能推出
答案: B. 一种方法中的误差，不会在另外两种运作方式完全不同的方法中重现。
为什么“之前发生了什么”这个问题可能没有意义？
- A时间可能和宇宙膨胀同时开始
- B科学家已经测量了膨胀之前的时刻
- C宇宙过去曾完全透明
答案: A. 如果时间和宇宙膨胀同时开始，那么“之前”根本无从谈起。
51 出自《大爆炸究竟是什么》
炽热而致密的阶段之后，究竟是什么在增大？
- A碎片从中心向外飞去
- B万物之间的距离
- C物质飞散到空旷空间中
答案: B. 增长的是空间本身，所以增大的是万物之间的距离，而不是碎片彼此飞散。
宇航员5 道题
选拔的每个环节最常在找什么？
- A现成的乘组
- B你最突出的优点
- C拒绝你的理由
答案: C. 选拔像个漏斗：每一关都在找说“不”的理由，而一次拒绝就够了。
什么会比身体恢复更困难？
- A适应新的时区
- B回到需要自己做决定的生活
- C恢复视力
答案: B. 在空间站上，每一分钟都安排好了；回到地球后，你什么都得自己选择。
54 出自《在轨道上吃什么》
为什么普通面包不会带上空间站？
- A它太占地方
- B它很快就会变硬
- C失重时碎屑会飘进设备和肺部
答案: C. 菜单围绕不易散落的食物设计，所以空间站上的盐和胡椒也都是液体。
乘组闲暇时最常做什么？
- A玩游戏
- B看电影
- C看舷窗外
答案: C. 空间站绕地球一圈只需一个半小时，每次看到的景色都不一样，而且还设有配备大窗户的专用舱段。
关于宇宙总览效应的叙述，最常提到什么？
- A细薄的大气层和看不见的边界
- B对速度的感受
- C轨道上的寂静
答案: A. 地球第一次完整进入视野，并从背景变成了一个对象。
