宇宙的未来完全版

1 宇宙的未来2 在中文里，“宇”是“上下四方”的意思，表示空间；“宙”是“古往今来”的意思，表示时间。宇宙的历史，就是空间在时间上发展的过程，史蒂芬•霍金以时间为序，研究我们所处的这个宇宙诞生、发展，以及它将来可能的状况，因此，他把自己的书称作《时间简史》，实际上就是《宇宙简史》。题解：3 4 亲密接触•感受魅力史蒂芬.霍金(StephenHawking)1942年1月8日生于牛津，那一天刚好是伽利略逝世三百年。可能因为他出生在第二次世界大战的时代，所以小时候对模型特别着迷。他十几岁时不但喜欢做模型飞机和轮船，还和学友制作了很多不同种类的战争游戏，反映出他研究和操控事物的渴望。这种渴望驱使他攻读博士学位，并在黑洞和宇宙论的研究上获得重大成就。5 霍金十三、四岁时已下定决心要从事物理学和天文学的研究。十七岁那年，他考到了自然科学的奖学金，顺利入读牛津大学。学士毕业后他转到剑桥大学攻读博士，研究宇宙学。不久他发现自己患上了会导致肌肉萎缩的卢伽雷氏病。由于医生对此病束手无策，起初他打算放弃从事研究的理想，但后来病情恶化的速度减慢了，他便重拾心情，从挫折中站起来，勇敢地面对这次的不幸，继续醉心研究。6 《时间简史》出版（1988年）后，剑桥的应用学和理数论物理系的气氛有了微妙的变化，不断有世界各地的报刊的记者要求访问霍金，在以后的两年时间里，电视台工作人员不时地占用大楼，他们要为这位世界上最著名的科学家拍一部有关他生活的记录片。在不同的国家用不同的语言反复讲述同一故事：霍金如何凭着自己的勇敢,克服了身体的残疾,成为科学的巨人和新闻媒介的英雄。一批又一批的新闻记者访问了霍金,在西尔弗大街那凌乱的办公室，并和这位公众新近的英雄度过激动人心的时刻。7 霍金的工作是令人惊叹的，可是有着如此伟大发现的人，却是一个身患肌肉萎缩症的病人，除了思想，几乎全身不能动弹，不能说话，头向前垂落。正因为这点，他更加引起全世界人们的关注和尊敬。在开始患病时，他意识到自己的生命行将结束，于是抓紧时间，全心投入，谁也没想到他不仅活了下来，而且成果累累。他的成功，当然离不开他的天才，但那种不向厄运低头的精神，是没有人不敬佩的。由此可见，人的精神力量是难以想象的，一个人要有精神，一个民族也要依靠精神，精神的力量往往可以超越世上难以逾越的障碍。8 素材积累:霍金名言1、如果一个人没有梦想，无异于死掉。2、无论命运有多坏，人总应有所作为，有生命就有希望。3、身体和精神是不能同时残障的。4、上帝既造就天才，也造就傻瓜，这不取决于天赋，完全是个人努力程度不同的结果。9 10 11 12 科技论文阅读方法：1、阅读时，采用两步走：第一步泛读，即知其大意，不求甚解。第二步精读。2、边读边画出结构上起过渡、连接作用的词、句子、段落。3、画出段落的中心句，尤其要注意段首、段尾句。4、画出文中的关键词句，如：也许、左右、可能、似乎、大概等模棱两可的词语。5、提取作者观点时,或摘录文中语句，或用自己的语言组织。13 14 1、霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点？2、为什么科学“不能预言人类社会的未来”，却“可以预言宇宙遥远的未来”?3、对宇宙未来的预言，关键是要弄清宇宙的什么问题?4、作者认为宇宙的未来会是怎样的?5、作者说将宇宙中的暗物质考虑在内，也远远达不到宇宙重新坍缩的临界密度，据此则可预言宇宙会继续限地膨胀下去，为什么后文又说宇宙最终可能会坍缩?6、对宇宙的未来，作者以为是可以预测呢，还是不可以预测?一、带着下列问题阅读课文18 走进文本把握观点读后能用一句话简要地说出本文讲了什么。明确：本文讲的是宇宙的未来问题，预测了两种结局：或膨胀，或收缩。19 （1）宇宙的膨胀和坍缩与宇宙的平均密度有关，如果平均密度小于某个临界值，它就会永远膨胀。如果平均密度大于临界值，宇宙就会坍缩，时间本身就会终结。（2）在螺旋星系和星系团中应该存在有某种看不见的暗物质，它的引力吸引足以把高速旋转的星系牢牢抓住，不至于使这些星系或星系团飞散开去。（3）如果宇宙继续膨胀下去，五十亿年后，太阳将耗尽它的核燃料，变成一颗白矮星。在大约一百亿年后，具有太阳质量的恒星将变成白矮星或中子星，具有更大质量的恒星会变成黑洞。1、霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点？20 1、霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点？（4）黑洞中粒子的速度有可能超过光速逃出黑洞，只要有足够长的时间，巨大的黑洞也可以“蒸发”掉。（5）在星系或星系团之外，应该存在有足够的暗物质，这些暗物质能使密度达到临界值，从而可能会使宇宙最终坍缩。但这个时间肯定在一百五十亿年之后。21 2、为什么科学“不能预言人类社会的未来”，却“可以预言宇宙遥远的未来”?因为前者是混沌的，不确定的；而“宇宙的行为在非常大尺度下是简单的，而不是混沌的，因此,我们可以预言宇宙遥远的未来”。22 3、对宇宙未来的预言，关键是要弄清宇宙的什么问题?“对宇宙未来的预言，其关键问题在于平均密度是多少。”4、作者认为宇宙的未来会是怎样的?会有两种可能：“如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀，但是，如果它比临界值大，宇宙就会坍缩。”23 5、作者说将宇宙中的暗物质考虑在内，也远远达不到宇宙重新坍缩的临界密度，据此则可预言宇宙会继续无限地膨胀下去，为什么后文又说宇宙最终可能会坍缩?可能还有其他种类的暗物质，还未被我们探测到，它会使宇宙的平均密度达到或超过临界值。（22）24 25 26 27 6、对宇宙的未来，作者以为是可以预测呢，还是不可以预测?归根到底，宇宙的未来只有两种命运：继续膨胀，或可能收缩。这取决于宇宙现有的密度，事实上，现在密度似乎非常接近于把坍缩和无限膨胀区分开来的临界密度。所以要继承巫师或预言家的传统：“两方下赌注，以保万无一失。28 二、理清思路结构先表明预言宇宙的信心1.这部分先说明什么？2.这篇讲演的主题是预言宇宙的未来,为什么开篇（1-5）先罗列了一些巫师们预言屡屡失败的尴尬的事件？（一）赏析归纳（1-6）29 作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，是为了引出话题，说明从科学的角度谈论宇宙的未来是非常严肃的事，科学有别于宗教的地方是它的求实精神，前者是有科学根据的，是运用天体物理学理论进行的科学推测，科学预言；而后者是没有科学根据可言的。同时也增强演讲的趣味性。30 2.作者认为，科学家预言宇宙的未来，必须摆脱哪些思想局限？分析阻碍预言的东西1.这部分说明什么情况？（二）赏析归纳（7-11）思想局限有五个方面31 1我们只了解正常情况下物体的科学定律，不知道制约在极端条件下的精确定律，故不能预言宇宙的未来。（7）3我们受到时间尺度的制约，故不能预言宇宙的未来。（9）2物理方程的解会呈现出一种称作混沌的性质，不稳定。在某一时刻对系统作非常微小的改变，系统的未来很快会变得完全不同。（8）32 54我们毁坏和消灭环境能力的增长比利用这种能力的智慧的增长快得多，故不能预言宇宙的未来。（不知道人类的行为会给宇宙带来什么样的改变∕灾难）（10）绕着太阳公转的行星的运功似乎最终会变得混沌。我们不能肯定星球在轨道上的微小扰动长期积累会产生怎样的变化，故不能预言宇宙的未来。（11）33 2.作者认为科学家可以预言宇宙的未来的根据是什么？指出可预言的科学依据（三）赏析归纳（12-13）1.这部分是写什么的？34 ①我们观察到的从外空间各个方向来的微波幅射背景的温度极其接近，这表明宇宙的膨胀是平滑而非混沌的。（12）②我们根据微波背景的相同推出宇宙的平均密度以及膨胀率处处相同，推断出任何其他星系的任何背景亦相同，故可确定在大尺度下宇宙的行为是简单的，可以预言。（13）35 2.作者是如何描绘宇宙未来的样子的呢？（四）赏析归纳（14-21）描绘宇宙未来具体景象1.这一部分如何概括？36 ①大爆炸形成宇宙的膨胀。如果宇宙的密度大于某个临界值，吸引力将最终使膨胀停止并使宇宙开始重新收缩，最终宇宙就会坍缩到一个具有无限密度的奇性的大挤压，时间本身就会在大挤压处终结。大挤压之后的存在是不能预言的。（14）37 ②如宇宙密度小于该临界值，宇宙就不会坍缩，它会继续永远膨胀下去，星系们会继续以恒常速度相互离开。现在的宇宙正在膨胀,至少在100亿年内不会停止。（15－19）38 在大约100亿年以后，宇宙中大多数恒星都已把燃料耗尽，似太阳质量的恒星，不是变成白矮星就是变成中子星，具有更大质量的恒星会变成黑洞。这些宇宙残留物继续绕着银河系中心每100亿年转一圈，它们互相碰撞，使一些被抛到星系外面去，余下的会渐渐在中心附近稳定下来，最终汇聚在一起，形成一个巨大的黑洞。最后这个黑洞可能在10的90次方年的时间蒸发掉（20－21）。39 在对宇宙的未来的预言中，存在哪些不确定的因素？（五）赏析归纳（22-25）影响预言的不确定因素1.这部分说明什么情况？40 有三个一是可能还有其他种类的暗物质，还未被我们探测到，它会使宇宙的平均密度达到或超过临界值。所以不能确定宇宙是否会永远膨胀（22）41 二为什么也许存在足够的暗物质，使宇宙最终坍缩呢?因为宇宙初始的密度和膨胀率，即大爆炸后一秒钟内宇宙的密度，从而影响宇宙最终会坍缩还是永远膨胀到最后消失在黑洞中。（23）42 三是对宇宙的初始密度的确定有着不同的认识：一是按照人择原理去确定，一是按照暴涨理论去确定。二者有较大差距（24-25）43 （六）赏析归纳（26）1.最后一部分做什么？对全文进行小结2.总结的要点是什么？人们可以预言未来，但宇宙的未来是坍缩还是无限膨胀，尚难定论。因为宇宙现有密度似乎非常接近于把坍缩和无限膨胀区分开来的临界密度。44 小结思路结构1-6：先表明预言宇宙的信心。7-11：再分析阻碍预言的东西。12-13：指出可预言的科学依据。14-21：描绘宇宙未来具体景象。22-25：影响预言的不确定因素。26：最后对全文进行小结。45 三、体会这篇演讲词的语言特点幽默风趣。作为一篇关于宇宙未来的演讲词，本文的大量篇幅是较为严肃的科学话题，运用了好多专业术语，容易使人感到沉闷。但是霍金的聪明之处在于他运用了许多幽默风趣的语言，使得这样一篇旨在说明科学道理的学术演讲，让人能够在一种轻松愉快的气氛中认真听下去。46 （1）“……这些日期使股票市场下跌.虽然它使我百思不解，为何世界的终结会使人愿意用股票来换钱，假定你在世界末日什么也带不走的话。”这句话让人在笑声中悟到人类自身的某些缺陷和某些思维误区。47 这句话幽默中含着讽刺，揭露了宗教预言师的荒谬，表现了对方屡测屡败却又想方设法自圆其说的尴尬与可笑。（2）“据说，1844年是第二次回归的开始，但是首先要数出获救者名单。只有数完了名单，审判日才降临到那些不列在名单上的人.幸运的是，数人名看来要花很长的时间。”48 （3）“例如，如果你稍微改变一下你旋转轮赌盘的方式，就会改变出来的数字。你在实际上不可能预言出来的数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财。”用这个比喻生动地说明了“即使我们知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然不能利用它们去预言遥远的未来”。49 （4）“这有一点像是再投胎。如果有人声称一个新生的婴儿是和某一死者等同，如果该婴儿没从他的以前的生命遗传到任何特征或记忆，这种声称有什么意义呢?人们可以同样地讲，它是完全不同的个体。”用这个比喻形象地说明宇宙在大挤压处终结后，并不是任何发生在之后的事件都是另一个相分离的宇宙的部分。50 （5）“如果暴涨理论是正确的，则宇宙实际上是处在刀锋上。所以我正是继承那些巫师或预言者的良好传统，两方下赌注，以保万无一失。”听众明知作者做的是科学的预言，和巫师他们完全不同，可作者却有意将自己降为他们的同类，一是说明自己恰好也有两种预测，二是顺势又对他们进行嘲讽。这种智慧的表达既带来了轻松愉悦的气氛，又大大增加了自己与听众的亲和力。51 52 53 联系实际·拓展延伸在《果壳中的宇宙》一书中，霍金引用了莎士比亚戏剧《哈姆雷特》里一句充满诗意的台词：“我即使被关在果壳里，仍自以为是无限空间之王!”这句台词形象地道出了霍金的崇高精神追求，使人们亲眼看到了“果壳”中的那个挑战命运的不屈的灵魂。他曾说：“只要有智慧和精神在，没有什么能打倒自己。身体的健康固然重要，心灵的健康也会给你无穷的力量。”在少年霍金的心中，崇拜的不是歌星或球星，而是贝特朗·罗素，一位不知疲倦的思想家、哲学家和科学家。54 课外作业阅读霍金的名著《时间简史》、《果壳中的宇宙》(2002年8月霍金在浙江大学的公众演讲《膜的新奇世界》就选自其中)。55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 再见