※ [本文轉錄自 NTU-Exam 看板]
作者: ski (毛毛愛吹電風扇) 看板: NTU-Exam
標題: [試題] 95上 孫維新 認識星空 期末考
時間: Wed Dec 5 16:26:05 2007
課程名稱︰認識星空
課程性質︰通識-物質領域
課程教師︰孫維新
開課學院：理學院
開課系所︰物理系
考試日期（年月日）︰96.1.15
考試時限（分鐘）：10:20 ~ 12:00 /100min
是否需發放獎勵金：是
（如未明確表示，則不予發放）
試題 :
一.簡答題（每題二分，共二十題）
1.天文學家哈伯對星系作出三種分類，除了「螺旋星系」和「橢圓星系」之外，第三種
分類為何？我們的銀河屬於哪一種星系？
2.研究火星的科學家觀察到了火星表面有細小的「乾河床」（arroyos），才讓他們相信
在過去火星表面應該有很長的一段時間維持溫暖和潮濕，請問理由為何？
3.天狼星是一顆藍白色的恆星，而太陽是一顆橙黃色的恆星，誰的質量比較大？誰的壽命
比較長？
4.決定宇宙未來是持續膨脹還是回縮的主要因素，是宇宙中所有物質和能量的總和，其中
天文學家最近發現的一種成分，佔所有「東西」的最大比例，稱為什麼？這種「東西」，
本質上是一種什麼「力」？
5.計算銀河中高智文明數目的德瑞克公式（Drake Equation），是一連串項目的乘積，
其中大多數項目是「機率」，但最後一項「非科學因素」卻可能是主宰整個公式最終
數值的關鍵項目。請問這個項目內容為何？
6.「哈伯定律」描述的是宇宙中星系的「距離」和「速度」的關係，請問這兩者之間有何
種關係？
7.2003年2月1日，美國哥倫比亞太空梭回行時解體失事，一開始失事的原因眾說紛紜，
但後來作了何種實驗，才確定了真正的原因？
8.由太陽核心所發出的光芒，大約需要經過多久才會抵達太陽表面？由太陽核心所發出
的「微中子」，大約需要經過多久才會抵達太陽表面？（提示：光速每秒鐘30萬公里，
太陽半徑為70萬公里。）
9.1984年在南極洲凍原上發現的隕石「ALH84001」，為何天文學家認為它來自火星？
這顆隕石又有什麼特別之處？
10.火星有兩個衛星，大小大約在多少公里？（數量級即可。）這兩個衛星的外貌與大小
和哪一種天體類似？
11.許多星系團結合在一起，形成我們宇宙中最大的結構，稱作什麼？說到宇宙，
天文學家提出了什麼理論，讓我們認為不只一個宇宙存在？
12.每一個按固定時間出現的流星雨，似乎都來自夜空中的一個特點，這個「點」稱為
什麼？成因為何？
13.木星有「四大衛星」，其名稱是以何人命名？為何搜尋宇宙生物的科學家，對這些
衛星－尤其是歐羅巴（Europa）－特別有興趣？
14.新聞媒體上曾經報導過「銀河吞噬了射手座」，實際的情形為何？
15.以前的無人太空船登陸火星，都是靠著發射「逆向火箭」，緩緩「軟著陸」在火星表面；
然而在1997年7月4日登陸的「拓荒者號」，和2004年1月3日和1月24日分別登陸的
「精神號」和「機會號」，降落的方式和降落後探測的方式有什麼特色？
16.火星比地球小很多，但為何火星表面卻有全太陽系最高的火山？
17.1994年7月中旬，「舒梅克－李維九號」彗星撞上了哪個行星？再發現時，這個彗星
就已經碎裂成為21個碎核，是什麼原因造成的？
18.「果報女神」（Nemesis）理論試圖解釋地球上觀察到的何種現象？這個理論內容
為何？
19.當前大家熟悉的西洋占星術，是應用哪一個天體的運行來定出每個人的「所屬星座」
的？這個定義至今已經出現了何種誤差？
20.年輕而正常的恆星表面發散出大量能量，這是因為恆星的中心正在進行何種反應？
這個反應正將何種元素轉變為何種元素？
二.簡答題（每題四分，共十五題）
21.天文學家現在普遍接受宇宙開始於一次高溫爆炸，這個理論稱為「大霹靂」（Big Bang）
學說。支持這個學說的兩個最主要的觀測現象為何？這兩個現象其本質或出現的原因
為何？
22.近十餘年來天文學家應用了什麼原理，在兩百多顆恆星近旁，偵測到了「行星」的
存在？其中有一顆衛星HD209458，已經應用了上述方法，知道它的旁邊有行星存在；
但在1999年9月，天文學家使用了什麼方法，在這顆恆星旁邊，更直接地偵測到了行星
的存在？在這之後，天文學家又結合了哈伯望遠鏡的觀測，發現了這顆行星上有大氣，
且大氣成分中含有「鈉」的成分，是如何做到的？
23.宇宙正在作何種「膨脹」？這種「膨脹」有沒有「中心」？老師在課堂上除了找同學
上台示範之外，還用了哪兩個例子，來說明這種膨脹？
24.宇宙中星系的演化有兩種原因，一個是自身恆星和雲氣的演化，另外一個原因為何？
有些星系中心，會有強烈的噴射流出，天文學家認為，這些星系的中心，可能有何種
天體存在？
25.「波德定律」的數學描述為何？它所預測的數列和太陽系的何種性質幾乎完全符合？
天文學家藉著它的預測，發現了何種天體？
26.低質量的恆星（如太陽）演化到了末期，核心與外層大氣各會分成為哪一種天體？
大質量的恆星演化到了末期，會發生劇烈的爆炸，產生一個明亮的天體，稱為什麼？
在這個爆炸的過程中，這顆恆星有可能完全爆炸，化為齌粉，但也可能在核心產生
兩種高密度的緻密天體，一為「黑洞」，另一種天體為何？
27.1953年，穆勒和尤瑞所作的「生命創始實驗」中，他們使用了甲烷（CH4）、氫氣
（H2）、氨氣（NH3），和水蒸氣（H2O）的混合物，用什麼方法提供刺激？結果製造出
什麼物質？他們試圖模擬的是何種環境？
28.電磁輻射的六大譜區中，哪一個譜區被我們大氣中的臭氧層吸收得最厲害？哪一個譜
區被大氣中的水蒸氣吸收得最厲害？哪一個譜區的輻射可以在宇宙中幾乎通行無阻，
是和外星生物溝通的最佳波段？宇宙大霹靂之後，所留下的餘燼溫度（也就是
「背景輻射」），到今天落在哪一個波段？
29.行星探測太空船（如先鋒（Pioneer）太空船和航海家（Voyager）太空船）所攜帶的
金屬板上，天文學家用什麼方法告訴「外星人」太陽在銀河裡的位置？這種方式機會
渺小，所以天文學家另外使用「編碼」的方式，對猜想可能有外星高智生物的星球
傳送訊息，這個「編碼」的方法利用了哪兩種數學的基本知識？這個經過編碼的訊息
是經由哪一個波段送出的？
30.大質量恆星核心的「燃料」源源不絕，是因為它可以把上一階段的「廢料」作為下一
階段的「燃料」，但是因為過程到最後碰到了哪一個元素就會停止？為何天文學家說
「我們每個人，過去都曾經是某一顆恆星的一部分？」
31.落在地球表面的隕石，按材質可分為哪三種？隕石的來源，除了小行星帶和火星外，
另一個可能的來源為河？
32.從太陽發出的大量微中子，隨時都在通過地球和我們的身體，為何美國的
Dr.Raymond Davis要在地底深處的礦坑中偵測微中子？另一位和他同時獲得諾貝爾獎
的日本科學家小柴昌俊，在日本神岡山所偵測到的微中子來自哪一個天體？
33.2005年7月4日，美國有一艘太空船丟出一個370公斤的銅塊，使用「撞擊」的方法，
去研究天體。請問這艘太空船撞擊的對象是哪一類的天體？科學家為何不拍攝外觀
就好，而要用「侵入性」的手法來研究這天體？為什麼選擇使用「銅塊」？
34.2006年8月，在捷克布拉格的國際天文聯合會（IAU）中，天文學家作出了哪一項重要
的決定，改變了太陽系長久以來的「編制」？這個決定最主要是因為在2003年時發現
了哪一個天體？而這個天體又有何特別？
35.目前天文學家認為太陽系中有三組小型天體聚集之處，一是「主小行星帶」
（main asteroid belt），其次是「古柏帶」（Kuiper belt），再來是「歐特雲」
（Oort cloud），請大略描述這三組小型天體的位置（如在哪兩顆行星之間，
或在哪顆行星近旁，或距離太陽大約多遠）。其中有一組只是理論上的猜測，尚未在
觀測上得到驗證，是哪一組？