《宇宙的未來(lái)》 精品獲獎(jiǎng) 教學(xué)課件

霍金⊙稱譽(yù)：“輪椅上的傳奇科學(xué)家”和“繼愛(ài)因斯坦之后最杰出的物理學(xué)家”“引力物理科學(xué)巨人”⊙生平：1942年，牛津，“牛津大學(xué)”和“劍橋大學(xué)”⊙病癥：“肌萎縮性側(cè)索硬化癥”和“肺炎（穿氣管手術(shù)）”⊙理論：“黑洞蒸發(fā)理論”和“量子宇宙論”⊙目標(biāo):“第一推力”⊙著作：《時(shí)間簡(jiǎn)史》⊙職位：盧卡遜數(shù)學(xué)講座最高教授之職⊙精神：不向厄運(yùn)低頭的精神你是宇宙之王，你是泰山北斗，你是活著的愛(ài)因斯坦，你是人們心中的英雄，賦予你什么都不為過(guò)，因?yàn)槊\(yùn)對(duì)你實(shí)在不公。致霍金

他剝奪你行走的能力，你卻用思想穿越時(shí)空；他不讓你站立，你卻用眼睛仰望天空；他對(duì)你冷漠，你卻用微笑面對(duì)死神。你不該剝奪的，都被厄運(yùn)拿走了，只留下十個(gè)手指，能活動(dòng)的只有兩個(gè)，但對(duì)你來(lái)說(shuō)，有兩個(gè)指頭就足夠了！一個(gè)指頭，那是一把鋒利無(wú)比的劍，可以任意洞穿苦難、災(zāi)禍、痛苦，可以消滅一切黑暗，贏得重生。另外一個(gè)指頭，用以創(chuàng)造，同樣可以所向披靡。

你是智者的化身,你是人類探索宇宙的典范，你站在愛(ài)因斯坦的肩上，看得好遠(yuǎn)，而我多想站在你的肩膀上，一直看到宇宙的邊緣，驚訝于生命的浩瀚。向你致敬！總結(jié)霍金科學(xué)家、物理學(xué)家，不僅敬重理論物理方面的貢獻(xiàn)，更在于他在身患絕癥、全身癱瘓的情況下所作出的貢獻(xiàn)。從“身殘志不殘”的霍金身上,能感受到他高尚的人格魅力，戰(zhàn)勝自我、挑戰(zhàn)極限、追求科學(xué)的頑強(qiáng)品質(zhì)。走進(jìn)神秘的宇宙“火星全球”可以看到“水手谷”約4000公里，深度約8公里火星表面火星表面的景色，遠(yuǎn)處可見(jiàn)名為“雙子峰”火星的山峰俗稱“貓眼星云”距地球約3000光年“沙漏星云”距地球約8000光年。它是一個(gè)年輕的行星狀星云“指環(huán)星云”“蟹狀星云”我們家園欲知宇宙之未來(lái)先看宇宙之當(dāng)初——宇宙大爆炸!!整體感知:用一句話簡(jiǎn)要概括本文內(nèi)容。

明確：本文講的是宇宙的未來(lái)問(wèn)題，預(yù)測(cè)了兩種結(jié)局：或膨脹，或收縮。

科學(xué)家有信心預(yù)言未來(lái)一→科學(xué)預(yù)言，更可靠些（1）巫師的預(yù)言模棱兩可一→其預(yù)言不可靠、荒謬（2—5）宗教的預(yù)言屢測(cè)屢敗

物理方程的方程具有混沌性一→不能預(yù)言人類的未來(lái)制約大腦的方程具有混沌性（6—13）宇宙的行為大尺度下簡(jiǎn)單不混沌一→可以預(yù)言宇宙的未來(lái)

繼續(xù)膨脹下去宇宙的未來(lái)取決于宇宙的平均有兩種可能收縮以至坍縮成一點(diǎn)

密度（14-16）

宇宙現(xiàn)在的密度非常接近于把坍縮和膨脹區(qū)分開(kāi)來(lái)的臨界點(diǎn)上，所以兩種可能都會(huì)發(fā)生。（17-25段）全文總結(jié)。（26段）小結(jié)文章結(jié)構(gòu):

這篇演講，從古代巫師的預(yù)言，談到近代宗教的預(yù)言，然后過(guò)渡到自己對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)言，運(yùn)用天體物理學(xué)理論，對(duì)宇宙的未來(lái)作出了兩種預(yù)測(cè)，一是繼續(xù)膨脹下去；二是收縮以至坍縮成一個(gè)點(diǎn)。（14-16）：對(duì)于宇宙的未來(lái)關(guān)鍵在于：平均密度是多少?這是本文探討的核心。

第14段：宇宙平均密度〉臨界值第15段：宇宙平均密度〈臨界值第16段：宇宙的未來(lái)，關(guān)鍵在于：平均密度是多少?（17-18）：宇宙中存在許多暗物質(zhì)，因此不能根據(jù)可見(jiàn)天體的質(zhì)量判斷宇宙的平均密度。第17段：什么是暗物質(zhì)？暗物質(zhì)的一個(gè)證據(jù)來(lái)自螺旋星系。第18段：暗物質(zhì)另一個(gè)證據(jù)來(lái)自星系團(tuán)

紅巨星白矮星第19段：太陽(yáng)的未來(lái)：太陽(yáng)——紅巨星——白矮星中子星黑洞第20段：黑洞的形成（恒星—黑洞）黑洞吞噬恒星宇宙膨脹第21段：粒子逃離黑洞，宇宙如果膨脹，黑洞最終會(huì)蒸發(fā)。粒子（19-21）依觀測(cè)可預(yù)言宇宙會(huì)無(wú)限膨脹（22-23）：論述也許存在足夠的暗物質(zhì)，那么宇宙就會(huì)坍縮。第22段：還有未被我們探測(cè)到的暗物質(zhì)。第23段：也許存在足夠的暗物質(zhì)，使宇宙坍縮。宇宙收縮（24-25）：

介紹宇宙必須剛好具有臨界密度的兩種解釋

第24段：人擇原理第25段：暴漲理論霍金對(duì)預(yù)言宇宙未來(lái)的主要觀點(diǎn)？

宇宙的膨脹和坍縮與宇宙的平均密度有關(guān)，如果平均密度小于某個(gè)臨界值，它就會(huì)永遠(yuǎn)膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會(huì)坍縮，時(shí)間本身就會(huì)終結(jié)。（16段）

在螺旋星系和星系團(tuán)中應(yīng)該存在有某種看不見(jiàn)的暗物質(zhì)，它的引力吸引足以把高速旋轉(zhuǎn)的星系牢牢抓住，不至于使這些星系或星系團(tuán)飛散開(kāi)去。（17段）如果宇宙繼續(xù)膨脹下去，五十億年后，太陽(yáng)將耗盡它的核燃料，變成一顆白矮星。在大約一百億年后，具有太陽(yáng)質(zhì)量的恒星將變成白矮星或中子星，具有更大質(zhì)量的恒星會(huì)變成黑洞。（19—20段）

黑洞中粒子的速度有可能超過(guò)光速逃出黑洞，只要有足夠長(zhǎng)的時(shí)間，巨大的黑洞也可以“蒸發(fā)”掉。（21段）在星系或星系團(tuán)之外，應(yīng)該存在有足夠的暗物質(zhì)，這些暗物質(zhì)能使密度達(dá)到臨界值，從而可能會(huì)使宇宙最終坍縮。但這個(gè)時(shí)間肯定在一百五十億年之后。（25段）為什么科學(xué)“不能預(yù)言人類社會(huì)的未來(lái)”，卻“可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來(lái)”?

明確：因?yàn)榍罢呤腔煦绲模淮_定的；而“宇宙的行為在非常大尺度下是簡(jiǎn)單的，而不是混沌的，因此,我們可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來(lái)”。文章內(nèi)容是談對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)測(cè)，為什么開(kāi)篇先講了許多歷史故事，起到了什么作用?

明確：作者先從古代的巫術(shù)和近代的宗教預(yù)言談起，是為了引出話題，說(shuō)明從科學(xué)的角度談?wù)撚钪娴奈磥?lái)是非常嚴(yán)肅的事，科學(xué)有別于宗教的地方是它的求實(shí)精神。引起聽(tīng)眾的興趣。作者對(duì)宇宙的未來(lái)的預(yù)言與巫師、宗教預(yù)言家對(duì)人類社會(huì)未來(lái)的預(yù)言有何不同?

明確：前者是有科學(xué)根據(jù)的，是運(yùn)用天體物理學(xué)理論進(jìn)行的科學(xué)推測(cè)，科學(xué)預(yù)言；而后者是沒(méi)有科學(xué)根據(jù)可言的。——其實(shí)，從上面的題目就可知道，人類社會(huì)的未來(lái)根本就是無(wú)法預(yù)言的，因?yàn)榉匠淌腔煦绲?，所以巫師、宗教預(yù)言家對(duì)人類社會(huì)的預(yù)言注定就是荒唐的。對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)言，關(guān)鍵是要弄清宇宙的什么問(wèn)題?明確：“對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)言，其關(guān)鍵問(wèn)題在于平均密度是多少?！睂?duì)宇宙的未來(lái)，作者以為是可以預(yù)測(cè)呢，還是不可以預(yù)測(cè)?明確：歸根到底，宇宙的未來(lái)只有兩種命運(yùn)：繼續(xù)膨脹，或可能收縮。這取決于宇宙現(xiàn)有的密度，所以，科學(xué)家在沒(méi)有稱算出宇宙的重量之前，不得不承認(rèn)“宇宙實(shí)際上是處在刀鋒上”，所以要繼承巫師或預(yù)言家的傳統(tǒng)：“兩方下賭注，以保萬(wàn)無(wú)一失。作為一篇關(guān)于宇宙未來(lái)的演講詞，本文的大量篇幅是較為嚴(yán)肅的科學(xué)話題，運(yùn)用了好多專業(yè)術(shù)語(yǔ)，容易使人感到沉悶。但是霍金的聰明之處在于他運(yùn)用了許多幽默風(fēng)趣的語(yǔ)言，使得這樣一篇旨在說(shuō)明科學(xué)道理的學(xué)術(shù)演講，讓人能夠在一種輕松愉快的氣氛中認(rèn)真聽(tīng)下去。

“例如，如果你稍微改變一下你旋轉(zhuǎn)輪賭盤的方式，就會(huì)改變出來(lái)的數(shù)字。你在實(shí)際上不可能預(yù)言出來(lái)的數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會(huì)在賭場(chǎng)發(fā)財(cái)?！?/p>

明確：用這個(gè)比喻生動(dòng)地說(shuō)明了“即使我們知道了制約宇宙的有關(guān)定律，我們?nèi)匀徊荒芾盟鼈內(nèi)ヮA(yù)言遙遠(yuǎn)的未來(lái)”。

“這有一點(diǎn)像是再投胎。如果有人聲稱一個(gè)新生的嬰兒是和某一死者等同，如果該嬰兒沒(méi)從他的以前的生命遺傳到任何特征或記憶，這種聲稱有什么意義呢?人們可以同樣地講，它是完全不同的個(gè)體。”

明確：用這個(gè)比喻形象地說(shuō)明宇宙在大擠壓處終結(jié)后，并不是任何發(fā)生在之后的事件都是另一個(gè)相分離的宇宙的部分。“據(jù)說(shuō)，1844年是第二次回歸的開(kāi)始，但是首先要數(shù)出獲救者名單。只有數(shù)完了名單，審判日才降臨到那些不列在名單上的人.幸運(yùn)的是，數(shù)人名看來(lái)要花很長(zhǎng)的時(shí)間?！?/p>

明確：這句話幽默中含著諷刺，揭露了宗教預(yù)言師的荒謬，表現(xiàn)了對(duì)方屢測(cè)屢敗卻又想方設(shè)法自圓其說(shuō)的尷尬與可笑。

用比喻的方式將深?yuàn)W的理論說(shuō)得通俗易懂總結(jié)比喻的作用內(nèi)容探究第一部分（1）：說(shuō)明本文主題，強(qiáng)調(diào)科學(xué)家對(duì)預(yù)言宇宙未來(lái)充滿信心。第二部分（2-5）：述說(shuō)古代巫師的預(yù)言模棱兩可，技巧在于解釋，為后文作鋪墊。第2段：巫師們的模棱兩可而真正技巧在于解釋。第3段：預(yù)言家對(duì)自己預(yù)言的失敗。第4、5段：近代末日預(yù)言者不設(shè)定日期，為失敗找借口。科學(xué)并非都可預(yù)言，但是在大尺度下，可以預(yù)言宇宙的未來(lái)。第三部分（6）第四部分（7-10）：地球上的科學(xué)會(huì)呈現(xiàn)混沌性質(zhì)，有很多方面無(wú)法預(yù)言。第7段：科學(xué)定律不影響宇宙的未來(lái)演化。第8段：宇宙會(huì)呈現(xiàn)出混沌的性