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閱讀下面的文字,完成問(wèn)題。從波動(dòng)方程到無(wú)線電我們生活在一個(gè)波

信息發(fā)布者:香草
閱讀下面的文字,完成問(wèn)題。
從波動(dòng)方程到無(wú)線電
  我們生活在一個(gè)波的世界里,我們的耳朵將空氣中的壓縮波識(shí)別為聲音,我們的眼睛探測(cè)光波。發(fā)生地震時(shí),破壞是由穿透地球的地震波造成的。
  數(shù)學(xué)家和科學(xué)家們幾乎必定會(huì)想到波,但他們受到的啟發(fā)來(lái)自藝術(shù):小提琴的琴弦是怎么發(fā)出聲音的?這個(gè)問(wèn)題可以追溯到古希臘的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派,他們發(fā)現(xiàn)如果兩根同樣類型、同樣拉力的弦的長(zhǎng)度為簡(jiǎn)單比,如2:1或者3:2,它們就會(huì)產(chǎn)生共同彈奏時(shí)聽(tīng)起來(lái)極為和諧的音符。弄明白這種現(xiàn)象的是瑞士數(shù)學(xué)家約翰.伯努利。他得出,弦振動(dòng)最簡(jiǎn)單的形態(tài)就是一根正弦曲線。還有其他的振動(dòng)方式——一條以上的波合入這條弦的正弦曲線,也就是音樂(lè)家所說(shuō)的和聲。
  近20年之后,讓.勒朗.達(dá)朗貝爾進(jìn)行了一個(gè)相似的過(guò)程,但他關(guān)注的是簡(jiǎn)化運(yùn)動(dòng)方程式而非方程式的解。結(jié)果他得到了一個(gè)描述弦的形態(tài)隨著時(shí)間變化而變化的優(yōu)美的方程式,這就是波動(dòng)方程,它表明弦的任何一小段的加速度與其所受到的拉力成正比。這是簡(jiǎn)單數(shù)字比率產(chǎn)生和諧音符的原因之一。
  波動(dòng)方程經(jīng)過(guò)修正后能夠處理更加復(fù)雜和混亂的現(xiàn)象,如地震。成熟的波動(dòng)方程讓地震學(xué)家能夠探測(cè)到我們腳下數(shù)百英里處的情況,這個(gè)領(lǐng)域最大的成就將是預(yù)測(cè)地震和火山噴發(fā)的可靠方法,而目前正在研究的諸多方法都是基于波動(dòng)方程的。
  但波動(dòng)方程影響最深遠(yuǎn)的產(chǎn)物來(lái)自對(duì)麥克斯韋電磁方程的研究。1820年,大多數(shù)人還在用蠟燭和燈籠照明,如果要發(fā)送信息,你就得寫(xiě)信。100年之后,家中和街道都有了電燈,電報(bào)則意味著可以發(fā)送跨越大洲的信息,人們甚至開(kāi)始通過(guò)電話與人交談了。
  這場(chǎng)社會(huì)和技術(shù)革命是由兩位科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)所引起的。1830年左右,邁克爾.法拉第建立了電磁學(xué)基礎(chǔ)物理理論。當(dāng)時(shí),絕大多數(shù)致力于電和磁方面研究的物理學(xué)家都在尋找與萬(wàn)有引力類似的東西,他們認(rèn)為這是一種在間隔一定距離的物體之間發(fā)生作用的力。法拉第則不這么認(rèn)為:他假設(shè)電和磁這兩種現(xiàn)象都是遍布在空間中的場(chǎng),隨著時(shí)間的變化而變化并能夠通過(guò)它們所產(chǎn)生的力而被探測(cè)到。
  麥克斯韋通過(guò)模擬流體運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)重建了這些公式。到1864年,麥克斯韋已經(jīng)寫(xiě)出了4個(gè)方程式,描述電場(chǎng)和磁場(chǎng)間基本的相互作用。他通過(guò)對(duì)方程式進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的處理,成功得到了波動(dòng)方程并推導(dǎo)出光肯定是一種電磁波。這本身就是一個(gè)大新聞,因?yàn)閺奈从腥讼氲竭^(guò),光、電和磁之間存在這樣的重要聯(lián)系。不僅如此,麥克斯韋的方程式催生了一個(gè)激動(dòng)人心的預(yù)言——所有波長(zhǎng)的電磁波都應(yīng)當(dāng)存在。一些波長(zhǎng)超過(guò)我們所能看到的電磁波將改變這個(gè)世界:它們就是無(wú)線電波。
  1887年,海因里希.赫茲從實(shí)驗(yàn)上證明了無(wú)線電波的存在,但他沒(méi)有意識(shí)到它們最具革命性的用途。如果在這樣的波上加入信號(hào),那么你就可以和世界對(duì)話。尼古拉.特斯拉、伽利爾摩.馬可尼和其他一些人將這一夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí),而現(xiàn)代通訊的全套裝備——從無(wú)線電和電視到雷達(dá)以及手機(jī)使用的微波通訊——都自然而然地隨之而來(lái)了,而這些都是源自4個(gè)方程式和一些簡(jiǎn)單的計(jì)算。麥克斯韋的方程式不光改變了世界,它們還打開(kāi)了一個(gè)新的世界。(節(jié)選自伊恩.斯圖爾特《主宰你生活的七個(gè)方程式》,有刪改)
1.下面關(guān)于“波動(dòng)方程”的表述,正確的一項(xiàng)是(?。?
A.波動(dòng)方程是一種簡(jiǎn)化方程式,它表明弦的任何一小段的加速度與其所受到的拉力成正比。這是簡(jiǎn)單數(shù)字比率產(chǎn)生和諧音符的主要原因。
B.波動(dòng)方程讓很多科學(xué)家得到啟示,但它影響最深遠(yuǎn)的還是對(duì)麥克斯韋電磁方程的研究,以至隨后產(chǎn)生的無(wú)線電和電視到雷達(dá)以及手機(jī)使用的微波通訊都與它有間接的關(guān)系。
C.波動(dòng)方程能夠幫助地震學(xué)家探測(cè)到我們腳下數(shù)百英里處的情況,并處理更加復(fù)雜和混亂的現(xiàn)象,如地震。
D.波動(dòng)方程的發(fā)現(xiàn)最早來(lái)自于古希臘的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派,他們發(fā)現(xiàn)如果兩根同類型、同拉力的弦的長(zhǎng)度為簡(jiǎn)單比,共同彈奏時(shí)就會(huì)產(chǎn)生極為和諧的音符。
2.下列對(duì)原文有關(guān)內(nèi)容的分析和概括,恰當(dāng)?shù)囊豁?xiàng)是( )
A.麥克斯韋的4個(gè)方程式,描述了電場(chǎng)和磁場(chǎng)間基本的相互作用,還催生了一個(gè)激動(dòng)人心的預(yù)言——所有波長(zhǎng)的電磁波都應(yīng)當(dāng)存在。無(wú)線電波將改變這個(gè)世界。
B.1864年,麥克斯韋已經(jīng)寫(xiě)出了4個(gè)方程式,并由此推導(dǎo)出光肯定是一種電磁波,首次證明了光、電和磁之間的重要聯(lián)系。
C.絕大多數(shù)致力于電和磁方面研究的物理學(xué)家認(rèn)為間隔一定距離的物體之間存在一種發(fā)生作用的力。法拉第卻認(rèn)為,電和磁這兩種現(xiàn)象都是遍布在空間中的場(chǎng),會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化并能夠通過(guò)它們所產(chǎn)生的力而被探測(cè)到。
D.海因里希.赫茲證明了無(wú)線電波的存在,卻沒(méi)有意識(shí)到它們的對(duì)話用途,是尼古拉.特斯拉、伽利爾摩.馬可尼和其他一些人將它變成了現(xiàn)實(shí)。
3.從全文看,下列表述不符合作者觀點(diǎn)的一項(xiàng)是(?。?br /> A.我們生活在波的世界里,波無(wú)處不在。通常情況下絕大多數(shù)數(shù)學(xué)家和科學(xué)家們都會(huì)想到波。
B.如果弦的任何一小段的加速度與其所受到的拉力成正比,就會(huì)產(chǎn)生和諧音符,這意味著頻率不成簡(jiǎn)單比的波會(huì)產(chǎn)生噪音。
C.波動(dòng)方程對(duì)人類社會(huì)的影響是巨大的,它不但引起了社會(huì)和技術(shù)革命,改變了世界,還為我們打開(kāi)了一個(gè)新的世界。
D.在地震學(xué)領(lǐng)域,波動(dòng)方程將是預(yù)測(cè)地震和火山噴發(fā)的可靠方法,目前正在研究的諸多方法都是在它的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。

參考答案:
1.B
2.A
3.C

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