同課異構(gòu)2第13課 宇宙的未來課件

第13課宇宙的未來史蒂芬·霍金Zm

“宇宙有開端嗎？如果有的話，在此之前發(fā)生過什么？宇宙從何處來，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日出生于英國的牛津，這是一個特殊的日子，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，他完全不能說話，依靠安裝在輪椅上的一個小對話機(jī)和語言合成器與人進(jìn)行交談；看書必須依賴一種翻書頁的機(jī)器，讀文獻(xiàn)時需要請人將每一頁都攤在大桌子上，然后他驅(qū)動輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁閱讀……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了自然科學(xué)界，并且對哲學(xué)和宗教也有深遠(yuǎn)影響。從宇宙大爆炸的奇點到黑洞輻射機(jī)制，霍金對量子宇宙論的開展作出了杰出的奉獻(xiàn)。他的目標(biāo)是解決從牛頓以來一直困擾人類的“第一推力〞問題。他的宇宙模型是一個封閉的無邊界的有限的四維時空，宇宙的演化完全取決于物理定律?；艚饒孕?，關(guān)于宇宙的起源和命運的根本思想可以不用數(shù)學(xué)來陳述，而且沒有受過專業(yè)訓(xùn)練的人也能理解。他曾在通俗演講里，生動地向聽眾解釋“利用光速，從‘黑洞’進(jìn)去〞。從“‘白洞’到宇宙另一區(qū)域去作時空旅行〞的設(shè)計，是有趣的科學(xué)夢想，而現(xiàn)實卻是難以做到的簡明道理。經(jīng)過數(shù)年的辛勤寫作和修改，于1988年4月正式出版宇宙論科普著作?時間簡史?。書中引導(dǎo)讀者遨游外層空間奇異領(lǐng)域，對遙遠(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)、“時間箭頭〞等進(jìn)行探索。?時間簡史?，已用33種文字發(fā)行了550萬冊，如今在西方，自稱受過教育的人假設(shè)沒有讀過這本書，會被人看不起。

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強(qiáng)的意志。霍金的一生，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〞的意思，表示時間。宇宙的歷史，就是空間在時間上開展的過程，斯蒂芬·霍金以時間為序，研究我們所處的這個宇宙誕生、開展，以及它將來可能的狀況，因此，他把自己的書稱作?時間簡史?，實際上就是?宇宙簡史?。

本文重點是談作者對宇宙的未來作出的科學(xué)預(yù)言，閱讀時要準(zhǔn)確地篩選出這些預(yù)言的觀點和支撐這些觀點的材料。同時，還應(yīng)該體會這篇講演在語言上的幽默特點。本文重點閱讀文章·賞析歸納〔1——6〕先說明預(yù)言宇宙的信心1.這局部先說明什么？2.這篇講演的主題是預(yù)言宇宙的未來,為什么開篇〔1——5〕先羅列了一些巫師們預(yù)言屢屢失敗的為難的事件？通過比照說明巫師們的預(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，必須擺脫哪些思想局限？分析阻礙預(yù)言的東西1.這局部說明什么情況？〔7-11〕思想局限有四個方面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。〔7——8〕2我們受到時間尺度的制約，故不能預(yù)言宇宙的未來?！?〕43我們毀壞和消滅環(huán)境能力的增長比利用這種能力的智慧的增長快得多，故不能預(yù)言宇宙的未來。〔10〕我們不能肯定星球在軌道上的微小擾動長期積累會產(chǎn)生怎樣的變化，故不能預(yù)言宇宙的未來?！?1〕作者認(rèn)為科學(xué)家可以預(yù)言宇宙的未來的根據(jù)是什么？指出可預(yù)言的科學(xué)依據(jù)〔12-13〕1.這局部是寫什么的？1.我們觀察到的從外空間各個方向來的微波幅射背景的溫度極其接近，這說明宇宙的膨脹是平滑而非混沌的。〔12〕2.我們根據(jù)地球在太陽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單的，可以預(yù)言?！?3〕2.作者是如何描繪宇宙未來的樣子的呢？〔14-21〕描繪宇宙未來具體景象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臨界值，吸引力將最終使膨脹停止并使宇宙開始重新收縮，最終宇宙就會坍縮到一個具有無限密度的奇性的大擠壓，時間本身就會在大擠壓處終結(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，宇宙就不會坍縮，它會繼續(xù)永遠(yuǎn)膨脹下去，星系們會繼續(xù)以恒常速度相互離開?，F(xiàn)在的宇宙正在膨脹,至少在100億年內(nèi)不會停止。（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，余下的會漸漸在中心附近穩(wěn)定下來，最終會聚在一起，形成一個巨大的黑洞。最后這個黑洞可能在10的90次方年的時間蒸發(fā)掉〔20——21〕。在對宇宙的未來的預(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.這局部說明什么情況？有兩個一是可能存在當(dāng)前我們未知的暗物質(zhì)，它們會影響大爆炸后一秒鐘內(nèi)宇宙的初始密度，從而影響對宇宙最終坍縮時間確實定〔22、23〕二是對宇宙的初始密度確實定有著不同的認(rèn)識：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？對全文進(jìn)行小結(jié)2.總結(jié)的要點是什么？人們可以預(yù)言未來，但宇宙的未來是坍縮還是無限膨脹，尚難定論。因為宇宙現(xiàn)有密度似乎非常接近于把坍縮和無限膨脹區(qū)分開來的臨界密度。小結(jié)全文思路結(jié)構(gòu)1-6：先說明預(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：描繪宇宙未來具體景象22-25：影響預(yù)言的不確定因素26：最后對全文進(jìn)行下小結(jié)作為一篇關(guān)于宇宙未來的演講詞，本文的大量篇幅是較為嚴(yán)肅的科學(xué)話題，運用了好多專業(yè)術(shù)語，容易使人感到沉悶。但是霍金的聰明之處在于他運用了許多幽默幽默的語言，使得這樣一篇旨在說明科學(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)真聽下去。這樣的語言是很多的，例如：“幸運的是，數(shù)人名看來要花很長的時間。〞“你在實際上不可

語言藝術(shù)風(fēng)格小結(jié)這篇演講詞的語言特點怎樣？幽默幽默能預(yù)測出來數(shù)字，否那么的話，物理學(xué)家就會在賭場發(fā)財。〞“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