高中語(yǔ)文《-宇宙的未來(lái)-》課件-新人教版必修5

提煉本文要點(diǎn)，增強(qiáng)概括能力；感受科學(xué)精神，增進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)；【教學(xué)目的】jiaoxuemudi1可編輯ppt

中國(guó)是最早進(jìn)行天文觀測(cè)的國(guó)家之一，在殷商甲骨文里，就有許多天文觀測(cè)記錄。漢語(yǔ)“宇宙”一詞出現(xiàn)較早。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的尸佼在他的著作《尸子》中就說(shuō)：“上下四方曰宇，往古來(lái)今曰宙?！睎|漢的高誘在《淮南子·原道訓(xùn)》注中也說(shuō)：“四方上下曰宇，古往今來(lái)曰宙?！?/p>

中國(guó)古代的宇宙學(xué)說(shuō)，有渾天說(shuō)、蓋天說(shuō)、宣夜說(shuō)等。渾天說(shuō)認(rèn)為，“渾天如雞【閱讀導(dǎo)言】yuedudaoyan2可編輯ppt子，天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居于天內(nèi)，天大而地小。天表里有水，天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮?！?《張衡渾儀注》)蓋天說(shuō)認(rèn)為，“天似蓋笠，地法覆盤”(《晉書·天文志》)，天地都是穹形的，如同一個(gè)同心的球穹，相距八萬(wàn)里。宣夜說(shuō)認(rèn)為，“天了無(wú)質(zhì)，仰而瞻之，高遠(yuǎn)無(wú)極。”(《晉書·天文志》)就是說(shuō)“天”不是一個(gè)固體的“天穹”，不過(guò)充滿了無(wú)邊無(wú)際的氣體，日月星辰都在這氣體中浮動(dòng)。3可編輯ppt

在西方，古希臘人也有多種宇宙學(xué)說(shuō)。公元前600年左右，住在米利都的古希臘哲學(xué)家泰利斯認(rèn)為地球是一個(gè)圓盤，漂浮在一片汪洋中。他的弟子阿那克西曼德認(rèn)為天空是包圍地球的一個(gè)球?qū)?，恒星在?nèi)層，太陽(yáng)和月亮在外層。畢達(dá)哥拉斯認(rèn)為，地球、月亮、太陽(yáng)、行星和恒星都在一個(gè)同心球上圍繞中央火旋轉(zhuǎn)。托勒密總結(jié)了古希臘的天文學(xué)成就，著《天文學(xué)大成》，認(rèn)為地為球形，靜止不動(dòng)，處于宇宙的中心，其他天體圍繞地球運(yùn)行，創(chuàng)立了“地心說(shuō)”，統(tǒng)治西方天文學(xué)界一千四百多年，直到波蘭天文學(xué)家哥白尼在16世紀(jì)發(fā)表《天體運(yùn)行論》，創(chuàng)立日心說(shuō)。17世紀(jì)，意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家伽利略親手制造4可編輯ppt天文望遠(yuǎn)鏡，開(kāi)拓了人們的天文視野。德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒提出了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律，英國(guó)物理學(xué)家牛頓用力學(xué)的引力原理解釋開(kāi)普勒的行星運(yùn)動(dòng)定律，創(chuàng)立了天體力學(xué)。

現(xiàn)代宇宙學(xué)最有影響的學(xué)說(shuō)是大爆炸宇宙學(xué)。大爆炸宇宙學(xué)認(rèn)為，宇宙早期溫度極高(在100億度以上)，物質(zhì)密度極大。在那里，物質(zhì)被壓縮成一個(gè)奇點(diǎn)，時(shí)間和空間都毫無(wú)意義。大約200億年前，發(fā)生“爆炸”，溫度逐漸冷卻，形成各種各樣的恒星體系，也就是我們今天所能觀測(cè)到的宇宙。5可編輯ppt

宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)是逐漸形成的。20世紀(jì)初，愛(ài)因斯坦的相對(duì)論改變了科學(xué)家研究宇宙的方法。1927年，比利時(shí)天文學(xué)家勒梅特第一個(gè)提出了動(dòng)態(tài)宇宙模型，認(rèn)為宇宙是從一種“原始原子”不斷分裂、膨脹形成的。他推測(cè)：如果宇宙中物質(zhì)的質(zhì)量小于某個(gè)臨界值，宇宙就會(huì)繼續(xù)膨脹下去，成為“開(kāi)放的宇宙”；反之，就會(huì)坍縮，成為“閉合的宇宙”。1948年，出生在俄國(guó)的美籍物理學(xué)家伽莫夫發(fā)展了這一理論，提出了“大爆炸”學(xué)說(shuō)。6可編輯ppt

斯蒂芬·霍金是繼阿爾伯特·愛(ài)因斯坦之后最杰出的物理學(xué)家?；艚?942年出生于英國(guó)牛津，先后就讀于牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理學(xué)和宇宙學(xué)。1963年，霍金經(jīng)診斷得了肌萎縮性側(cè)索硬化癥。這種病會(huì)引起肌肉萎縮，導(dǎo)致癱瘓；說(shuō)話會(huì)越來(lái)越困難，直至完全喪失語(yǔ)言能力；患者通常因并發(fā)肺炎或窒息而死亡。不過(guò)，患者的思維能力包括記憶能力不受影響。醫(yī)生告訴霍金他最多只能活兩年。在【文章作者】wenzhangzuozhe7可編輯ppt經(jīng)歷了一段短暫的失望和沮喪后，霍金又開(kāi)始了他的宇宙學(xué)研究?；艚鸷髞?lái)在相對(duì)論、“大爆炸”和黑洞等領(lǐng)域取得了突出的研究成果?；艚?988年出版的宇宙學(xué)著作《時(shí)間簡(jiǎn)史：從大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的暢銷書。霍金被確診患病已30多年，但他仍孜孜于宇宙起源的理論研究，仍在為大統(tǒng)一理論而耕耘不已?；艚瓞F(xiàn)任劍橋大學(xué)盧卡斯數(shù)學(xué)教授，這也是牛頓爵士曾擔(dān)任過(guò)的職位。(選自《斯蒂芬·霍金：偉大的物理學(xué)家》，世界知識(shí)出版社1998年版，麥克丹尼爾著，翟玉章譯)【文章作者】8可編輯ppt

霍金的中國(guó)學(xué)生吳忠超教授這樣介紹史蒂芬?霍金：在相對(duì)論和引力論領(lǐng)域，霍金是繼愛(ài)因斯坦之后最偉大的代表人物。他的第一項(xiàng)工作是和彭羅斯一起證明了廣義相對(duì)論的奇性定理；第二項(xiàng)工作是創(chuàng)立了黑洞物理理論，其中有黑洞的無(wú)毛定理和黑洞視界面積增加定理；第三項(xiàng)工作是研究極早期宇宙和宇宙的創(chuàng)生，其量子宇宙學(xué)使人們單獨(dú)地從科學(xué)定律即能預(yù)言出宇宙中的一切。而他所有這些成就都是在他患盧伽雷病(肌肉萎縮性側(cè)面硬化病)后的40年間所做的。在科學(xué)史上有許多殘疾科學(xué)家，但是像霍金這樣殘疾到這種程度的則絕無(wú)僅有——21歲就患病，幾十9可編輯ppt年被禁錮在特制的輪椅上，全身只有三個(gè)手指能活動(dòng)，不能講話，與人交談要靠計(jì)算機(jī)合成語(yǔ)言，有了新的想法也只能通過(guò)三個(gè)手指“敲擊”進(jìn)語(yǔ)言合成器里保存……可就是這樣一個(gè)重度殘疾的人，卻把研究的目標(biāo)直指浩瀚的宇宙。

《果殼中的宇宙》一書中，霍金引用了莎士比亞戲劇《哈姆雷特》里一句充滿詩(shī)意的臺(tái)詞：“我即使被關(guān)在果殼里，仍自以為是無(wú)限空間之王!”這句臺(tái)詞形象地道出了霍金的崇高精神追求，使人們親眼看到了“果殼”中的那個(gè)挑戰(zhàn)命運(yùn)的不屈的靈魂。他曾說(shuō)：“只要有智慧和精神在，沒(méi)有什么能打倒自己。身體的健康固然重要10可編輯ppt心靈的健康也會(huì)給你無(wú)窮的力量?！痹谏倌昊艚鸬男闹?，崇拜的不是歌星或球星，而是貝特朗?羅素，一位不知疲倦的思想家、哲學(xué)家和科學(xué)家。

霍金的朋友曾這樣感慨：“可以相信，當(dāng)他所熱愛(ài)的東西都失去時(shí)，他不僅堅(jiān)強(qiáng)地活著，而且偉大地活著，那么他所帶給我們的不僅僅是科學(xué)的智慧，還有人類最可貴的精神?！?1可編輯ppt【文章要點(diǎn)】

本文是史蒂芬?霍金1991年1月在劍橋大學(xué)的一次演講錄。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，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，重點(diǎn)突出。作者運(yùn)用天體物理學(xué)理論，對(duì)宇宙未來(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)。是膨脹還是收縮，取決于宇宙的平均密度?！叭绻扰R界值小，宇宙就將永遠(yuǎn)膨脹。但是如果它比臨界值大，宇宙就會(huì)坍縮，而時(shí)間就會(huì)在大擠壓處終結(jié)?！笨伞艾F(xiàn)在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”，所以兩種結(jié)果都有可能。12可編輯ppt【文章要點(diǎn)】①科學(xué)家有信心預(yù)言未來(lái)。②巫師的預(yù)言模棱兩可，宗教的預(yù)言屢測(cè)屢敗。③物理方程、制約大腦的方程具有混沌性，因此我們不能預(yù)言人類；而宇宙的行為在非常大尺度下卻是簡(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)。④宇宙的未來(lái)有兩種可能，一是繼續(xù)膨脹下去，二是收縮以至坍縮成一個(gè)點(diǎn)。是膨脹還是坍縮，取決于宇宙的平均密度。⑤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。13可編輯ppt

⑴作者在第8段中為什么說(shuō)“即使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)”?為什么第10段又說(shuō)“盡管我們知道制約人類行為的方程，但在實(shí)際上我們不能預(yù)言它”?【閱讀點(diǎn)撥】wenzhangzuozhe

“因?yàn)槲锢矸匠痰慕鈺?huì)呈現(xiàn)出一種稱作混沌的性質(zhì)”，“方程可能是不穩(wěn)定的”；同樣，“制約大腦的方程幾乎肯定具有混沌行為，初始態(tài)的非常小的改變會(huì)導(dǎo)致非常不同的結(jié)果”。14可編輯ppt

⑵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)”?

因?yàn)榍罢呤腔煦绲?，不確定的；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)”。15可編輯ppt

（3）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?

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?！鋵?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)榉匠淌腔煦绲模晕讕?、宗教預(yù)言家對(duì)人類社會(huì)的預(yù)言注定就是荒唐的。16可編輯ppt⑷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?“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。”

⑸作者認(rèn)為宇宙的未來(lái)會(huì)是怎樣的?

會(huì)有兩種可能：“如果它比臨界值小，宇宙就將永遠(yuǎn)膨脹，但是如果它比臨界值大，宇宙就會(huì)坍縮?！?7可編輯ppt

（6）根據(jù)作者的論述，我們目前所能看到的宇宙物質(zhì)最多是“臨界值”的百分之一，似乎不足以使宇宙坍縮。然而作者又指出，“也許存在足夠的暗物質(zhì)，使宇宙最終坍縮”。宇宙中存在暗物質(zhì)的證據(jù)是什么?作者又舉了哪兩種假說(shuō)，說(shuō)明現(xiàn)在的宇宙密度可能就在臨界狀態(tài)?18可編輯ppt

宇宙中存在暗物質(zhì)“一個(gè)證據(jù)來(lái)自于螺旋星系”，“必須存在某種看不見(jiàn)的物質(zhì)形式，其引力吸引足以把這些旋轉(zhuǎn)的星系牢牢抓住”；“另一個(gè)證據(jù)來(lái)自于星系團(tuán)”，“要不是引力吸引把星系抓到一起，這些星系團(tuán)就會(huì)飛散開(kāi)去……所以，在星系團(tuán)中我們觀測(cè)到的星系以外必須存在額外的暗物質(zhì)”。作者為了說(shuō)明現(xiàn)在的宇宙密度可能就在臨界狀態(tài)，列舉了兩種假說(shuō)，“一種是所謂的人擇原理”，另一種是“極早期宇宙的暴漲理論”。19可編輯ppt

（7）本文在論述過(guò)程中，常常用一些生動(dòng)的比喻來(lái)說(shuō)明事理。下列兩個(gè)比喻句各自說(shuō)明了什么道理?①“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>

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)”。20可編輯ppt②“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，它是完全不同的生命?！?/p>

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。21可編輯ppt

（8）這篇文章語(yǔ)言幽默風(fēng)趣，在說(shuō)明科學(xué)道理的同時(shí)，創(chuàng)造出一種輕松愉快的氣氛，體現(xiàn)了演講詞的特點(diǎn)。試舉出三個(gè)例子，分析其表達(dá)效果。

例如：①“……這些日期使股票市場(chǎng)下瀉。雖然它使我百思不解，為何世界的終結(jié)會(huì)使人愿意用股票來(lái)?yè)Q錢，假定你在世界末日什么也帶不走的話?！边@句話讓人在笑聲中悟到人類自身的某些缺陷和某些思維誤區(qū)。②“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22可編輯ppt時(shí)間。”這句話幽默中含著揶揄和諷刺，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。③“如果暴漲理論是正確的，則宇宙實(shí)際上是處在刀鋒上。所以我正是繼承那些巫師或預(yù)言者的良好傳統(tǒng)，兩方下賭注，以保萬(wàn)無(wú)一失?！甭?tīng)眾明知作者做的是科學(xué)的預(yù)言，和巫師他們完全不同，可作者卻有意將自己降為他們的同類，一是說(shuō)明自己恰好也有兩種預(yù)測(cè)，二是順勢(shì)又對(duì)他們進(jìn)行嘲諷。這種智慧的表達(dá)既帶來(lái)了輕松愉悅的氣氛，又大大增加了自己與聽(tīng)眾的親和力。23可編輯ppt1.下面這段話引自霍金2002年8月15日在浙江大學(xué)的公眾演講《膜的新奇世界》，讀后請(qǐng)用其中的原句提煉本段的要點(diǎn)，并同課文做比較閱讀，說(shuō)說(shuō)霍金在介紹深?yuàn)W理論時(shí)喜歡采用什么方式來(lái)讓聽(tīng)眾聽(tīng)明白?【課外拓展】wenzhangzuozhe

“按照我的意見(jiàn)，膜世界啟始的更遠(yuǎn)為吸引人的解釋是，它作為真空中的起伏而自發(fā)產(chǎn)生。膜的產(chǎn)生有點(diǎn)像沸騰水中蒸氣泡的形成。水液體中包含億萬(wàn)個(gè)H2O分子，它們?cè)谧羁拷泥従又g耦合，并且擠在一起。當(dāng)水被加熱上去，分子24可編輯ppt運(yùn)動(dòng)得更加快，并且相互彈開(kāi)。這些碰撞偶然賦予分子如此高的速度，使得它們中的一群能擺脫它們的鍵，形成熱水圍繞著的蒸氣小泡泡。泡泡將以隨機(jī)的方式長(zhǎng)大或縮小，這時(shí)液體中來(lái)的更多的分子參與到蒸氣中去，或者相反的過(guò)程。大多數(shù)小蒸氣泡將會(huì)重新塌縮成液體，但是有一些會(huì)長(zhǎng)大到一定的臨界尺度，超過(guò)該尺度泡泡幾乎肯定會(huì)繼續(xù)成長(zhǎng)。我們?cè)诜序v時(shí)觀察到的正是這些巨大的膨脹的泡泡?！?/p>

體現(xiàn)本段要點(diǎn)的句子是“膜的產(chǎn)生有點(diǎn)像沸騰水中蒸氣泡的形成?！弊髡呦矚g用比喻的方式將深?yuàn)W的理論說(shuō)得通俗易懂。25可編輯ppt2.鑒定一下基因就可以得知一個(gè)人所屬的地域。科學(xué)家最近就發(fā)現(xiàn)，DNA的細(xì)微差異所能提供的信息足以辨別出單個(gè)個(gè)體“地理意義上的祖先”——也就是能辨別出“地緣血統(tǒng)”。這對(duì)于研究遠(yuǎn)古人類的“遷移”很有借鑒意義。我們知道，一個(gè)單個(gè)個(gè)體的DNA有99.9％是與另一個(gè)單個(gè)個(gè)體相同的，差異之處就在于皮膚顏色、體形和顱骨形狀等。美國(guó)科學(xué)家的這項(xiàng)研究選擇了世界范圍內(nèi)5個(gè)主要區(qū)域：非洲、歐亞大陸（包括歐洲、中東、中南亞）、東亞、大洋洲和美洲，挑選其中52個(gè)民族的1056人，試圖通過(guò)單純提取分析他們的DNA樣本來(lái)判斷其“地域來(lái)源”。26可編輯ppt

負(fù)責(zé)這項(xiàng)國(guó)際性研究的美國(guó)斯坦福大學(xué)馬庫(kù)斯?W?費(fèi)爾德曼教授說(shuō)：“我們事先不知道他們來(lái)自哪個(gè)地方，然后我們就要問(wèn)，能否通過(guò)DNA研究找出單個(gè)個(gè)體之間由基因決定的不同地域性?！眮?lái)自美國(guó)、法國(guó)和俄羅斯的多名科學(xué)家，他們運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法，采集獨(dú)立的基因數(shù)據(jù)，精確地判明了來(lái)自上述各個(gè)地域不同個(gè)體“地緣血統(tǒng)”。費(fèi)爾德曼介紹說(shuō)，來(lái)自歐亞大陸的人，包括歐洲、中東和中南亞，是最難鑒定的。“過(guò)去幾千年里，這幾個(gè)地區(qū)的人們不斷遷移、征戰(zhàn)以及貿(mào)易往來(lái)，歷史情況比較復(fù)雜，這也許可以作為一個(gè)很好的解釋。”27可編輯ppt

不過(guò)西班牙的巴斯克人是一個(gè)特別的例子，從地理和語(yǔ)言雙重意義上來(lái)看它都是一個(gè)十分獨(dú)立的民族，較容易與其他歐洲民族從基因上區(qū)別開(kāi)來(lái)。1．對(duì)文章中“地緣血統(tǒng)”含義的理解，準(zhǔn)確的一項(xiàng)是（）

A．一個(gè)人的祖先

B．一個(gè)人所屬的地域

C．遠(yuǎn)古人類的遷移地

D．基因決定的地域性D28可編輯ppt2．不能用來(lái)具體解釋“歐亞大陸人的‘地緣血統(tǒng)’最難鑒定”這一說(shuō)法的一項(xiàng)是（）

A．頻繁的貿(mào)易往來(lái)

B．連年不斷的征戰(zhàn)

C．復(fù)雜的歷史情況

D．人們不停的遷徙C29可編輯ppt3．下列說(shuō)法不符合原文意思的一項(xiàng)是（）

A．DNA