同課異構(gòu)2第13課 宇宙的未來(lái)課件

第13課宇宙的未來(lái)史蒂芬·霍金Zm

“宇宙有開(kāi)端嗎？如果有的話，在此之前發(fā)生過(guò)什么？宇宙從何處來(lái)，又往何處去？〞──史蒂芬·霍金“即便把我關(guān)在果殼里，仍然自以為無(wú)限空間之王！〞──?哈姆雷特?莎士比亞輪椅上的傳奇科學(xué)家

史蒂芬·霍金1942年1月8日出生于英國(guó)的牛津，這是一個(gè)特殊的日子，現(xiàn)代科學(xué)的奠基人伽利略正是逝世于300年前的同一天?；艚鹪谂＝虼髮W(xué)畢業(yè)后即到劍橋大學(xué)讀研究生，這時(shí)被診斷患了“盧伽雷病〞，不久，就完全癱瘓了。1985年，霍金又因肺炎進(jìn)行了穿氣管手術(shù)，此后，他完全不能說(shuō)話，依靠安裝在輪椅上的一個(gè)小對(duì)話機(jī)和語(yǔ)言合成器與人進(jìn)行交談；看書(shū)必須依賴一種翻書(shū)頁(yè)的機(jī)器，讀文獻(xiàn)時(shí)需要請(qǐng)人將每一頁(yè)都攤在大桌子上，然后他驅(qū)動(dòng)輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁(yè)閱讀……霍金正是在這種一般人難以置信的艱難中，成為世界公認(rèn)的引力物理科學(xué)巨人。霍金在劍橋大學(xué)任牛頓曾擔(dān)任過(guò)的盧卡遜數(shù)學(xué)講座教授之職，他的黑洞蒸發(fā)理論和量子宇宙論不僅震動(dòng)了自然科學(xué)界，并且對(duì)哲學(xué)和宗教也有深遠(yuǎn)影響。從宇宙大爆炸的奇點(diǎn)到黑洞輻射機(jī)制，霍金對(duì)量子宇宙論的開(kāi)展作出了杰出的奉獻(xiàn)。他的目標(biāo)是解決從牛頓以來(lái)一直困擾人類的“第一推力〞問(wèn)題。他的宇宙模型是一個(gè)封閉的無(wú)邊界的有限的四維時(shí)空，宇宙的演化完全取決于物理定律?；艚饒?jiān)信，關(guān)于宇宙的起源和命運(yùn)的根本思想可以不用數(shù)學(xué)來(lái)陳述，而且沒(méi)有受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的人也能理解。他曾在通俗演講里，生動(dòng)地向聽(tīng)眾解釋“利用光速，從‘黑洞’進(jìn)去〞。從“‘白洞’到宇宙另一區(qū)域去作時(shí)空旅行〞的設(shè)計(jì)，是有趣的科學(xué)夢(mèng)想，而現(xiàn)實(shí)卻是難以做到的簡(jiǎn)明道理。經(jīng)過(guò)數(shù)年的辛勤寫(xiě)作和修改，于1988年4月正式出版宇宙論科普著作?時(shí)間簡(jiǎn)史?。書(shū)中引導(dǎo)讀者遨游外層空間奇異領(lǐng)域，對(duì)遙遠(yuǎn)星系、黑洞、夸克、大統(tǒng)一理論、“帶味〞粒子和“自旋〞的粒子、反物質(zhì)、“時(shí)間箭頭〞等進(jìn)行探索。?時(shí)間簡(jiǎn)史?，已用33種文字發(fā)行了550萬(wàn)冊(cè)，如今在西方，自稱受過(guò)教育的人假設(shè)沒(méi)有讀過(guò)這本書(shū)，會(huì)被人看不起。

醫(yī)生曾診斷身患絕癥的霍金只能活兩年，他之所以能支持到今天并取得卓越成就，最主要的是他具有強(qiáng)烈的使命感和極其堅(jiān)強(qiáng)的意志?；艚鸬囊簧?，是人類意志力的記錄，是科學(xué)精神創(chuàng)造的奇跡。走進(jìn)神秘的宇宙在中文里，“宇〞是“上下四方〞的意思，表示空間；“宙〞是“古往今來(lái)〞的意思，表示時(shí)間。宇宙的歷史，就是空間在時(shí)間上開(kāi)展的過(guò)程，斯蒂芬·霍金以時(shí)間為序，研究我們所處的這個(gè)宇宙誕生、開(kāi)展，以及它將來(lái)可能的狀況，因此，他把自己的書(shū)稱作?時(shí)間簡(jiǎn)史?，實(shí)際上就是?宇宙簡(jiǎn)史?。

本文重點(diǎn)是談作者對(duì)宇宙的未來(lái)作出的科學(xué)預(yù)言，閱讀時(shí)要準(zhǔn)確地篩選出這些預(yù)言的觀點(diǎn)和支撐這些觀點(diǎn)的材料。同時(shí)，還應(yīng)該體會(huì)這篇講演在語(yǔ)言上的幽默特點(diǎn)。本文重點(diǎn)閱讀文章·賞析歸納〔1——6〕先說(shuō)明預(yù)言宇宙的信心1.這局部先說(shuō)明什么？2.這篇講演的主題是預(yù)言宇宙的未來(lái),為什么開(kāi)篇〔1——5〕先羅列了一些巫師們預(yù)言屢屢失敗的為難的事件？通過(guò)比照說(shuō)明巫師們的預(yù)言缺乏科學(xué)根據(jù)，只是一些模棱兩可的判斷，而真正的技巧在于解釋。這與科學(xué)家的預(yù)言有很大的區(qū)別。2.作者認(rèn)為，科學(xué)家預(yù)言宇宙的未來(lái)，必須擺脫哪些思想局限？分析阻礙預(yù)言的東西1.這局部說(shuō)明什么情況？〔7-11〕思想局限有四個(gè)方面1我們只了解正常情況下物體的科學(xué)定律，不知道制約在極端條件下的精確定律，故不能預(yù)言宇宙的未來(lái)?！?——8〕2我們受到時(shí)間尺度的制約，故不能預(yù)言宇宙的未來(lái)?！?〕43我們毀壞和消滅環(huán)境能力的增長(zhǎng)比利用這種能力的智慧的增長(zhǎng)快得多，故不能預(yù)言宇宙的未來(lái)。〔10〕我們不能肯定星球在軌道上的微小擾動(dòng)長(zhǎng)期積累會(huì)產(chǎn)生怎樣的變化，故不能預(yù)言宇宙的未來(lái)?！?1〕作者認(rèn)為科學(xué)家可以預(yù)言宇宙的未來(lái)的根據(jù)是什么？指出可預(yù)言的科學(xué)依據(jù)〔12-13〕1.這局部是寫(xiě)什么的？1.我們觀察到的從外空間各個(gè)方向來(lái)的微波幅射背景的溫度極其接近，這說(shuō)明宇宙的膨脹是平滑而非混沌的?！?2〕2.我們根據(jù)地球在太陽(yáng)系中的地位以及其所屬的星系中的地位，推斷出任何其他星系的任何背景亦相同，故可確定在大尺度下宇宙的行為是簡(jiǎn)單的，可以預(yù)言?！?3〕2.作者是如何描繪宇宙未來(lái)的樣子的呢？〔14-21〕描繪宇宙未來(lái)具體景象1.這一局部如何概括？大爆炸形成宇宙的膨脹。如果宇宙的密度大于某個(gè)臨界值，吸引力將最終使膨脹停止并使宇宙開(kāi)始重新收縮，最終宇宙就會(huì)坍縮到一個(gè)具有無(wú)限密度的奇性的大擠壓，時(shí)間本身就會(huì)在大擠壓處終結(jié)。大擠壓之后的存在是不能預(yù)言的。如宇宙密度小于該臨界值，宇宙就不會(huì)坍縮，它會(huì)繼續(xù)永遠(yuǎn)膨脹下去，星系們會(huì)繼續(xù)以恒常速度相互離開(kāi)。現(xiàn)在的宇宙正在膨脹,至少在100億年內(nèi)不會(huì)停止。（14－19）在大約100億年以后，宇宙中大多數(shù)恒星都已把燃料耗盡，似太陽(yáng)質(zhì)量的恒星，不是變成白矮星就是變成中子星，具有更大質(zhì)量的恒星會(huì)變成黑洞。這些宇宙殘留物繼續(xù)繞著銀河系中心每100億年轉(zhuǎn)一圈，它們互相碰撞，使一些被拋到星系外面去，余下的會(huì)漸漸在中心附近穩(wěn)定下來(lái)，最終會(huì)聚在一起，形成一個(gè)巨大的黑洞。最后這個(gè)黑洞可能在10的90次方年的時(shí)間蒸發(fā)掉〔20——21〕。在對(duì)宇宙的未來(lái)的預(yù)言中，存在哪些不確定的因素？〔22-25〕影響預(yù)言的不確定因素1.這局部說(shuō)明什么情況？有兩個(gè)一是可能存在當(dāng)前我們未知的暗物質(zhì)，它們會(huì)影響大爆炸后一秒鐘內(nèi)宇宙的初始密度，從而影響對(duì)宇宙最終坍縮時(shí)間確實(shí)定〔22、23〕二是對(duì)宇宙的初始密度確實(shí)定有著不同的認(rèn)識(shí)：一是按照人擇原理去確定，一是按照暴漲理論去確定。二者有較大差距〔24——25〕〔26〕1.最后一局部做什么？對(duì)全文進(jìn)行小結(jié)2.總結(jié)的要點(diǎn)是什么？人們可以預(yù)言未來(lái)，但宇宙的未來(lái)是坍縮還是無(wú)限膨脹，尚難定論。因?yàn)橛钪娆F(xiàn)有密度似乎非常接近于把坍縮和無(wú)限膨脹區(qū)分開(kāi)來(lái)的臨界密度。小結(jié)全文思路結(jié)構(gòu)1-6：先說(shuō)明預(yù)言宇宙的信心7-11：再分析阻礙預(yù)言的東西12-13：指出可預(yù)言的科學(xué)依據(jù)14-21：描繪宇宙未來(lái)具體景象22-25：影響預(yù)言的不確定因素26：最后對(duì)全文進(jìn)行下小結(jié)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)用了許多幽默幽默的語(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。這樣的語(yǔ)言是很多的，例如：“幸運(yùn)的是，數(shù)人名看來(lái)要花很長(zhǎng)的時(shí)間。〞“你在實(shí)際上不可

語(yǔ)言藝術(shù)風(fēng)格小結(jié)這篇演講詞的語(yǔ)言特點(diǎn)怎樣？幽默幽默能預(yù)測(cè)出來(lái)數(shù)字，否那么的話，物理學(xué)家就會(huì)在賭場(chǎng)發(fā)財(cái)。〞“即便宇宙將要坍縮，我可以滿懷信心地預(yù)言，它至少在一百億年內(nèi)不