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1、宇宙的未来,霍金,欲知宇宙之未来,先看宇宙之当初,宇宙大爆炸!,与我们时时相伴的宇宙是怎样诞生的 ? 它从何而来 ? 又向哪里去 ? 斯蒂芬霍金教授写的时间简史给了我们这样的回答。,学习目的,1.学习引述历史故事和生活事例来说明的方法。,2.体会本文深刻道理通俗化和语言幽默的特点。,轮椅上的传奇科学家,江泽民会见霍金,史蒂芬.霍金1942年1月8日出生于英国的牛津，这是一个特殊的日子，现代科学的奠基人伽利略正是逝世于300年前的同一天。 霍金在牛津大学毕业后即到剑桥大学读研究生，这时,被诊断患了“卢伽雷病”，不久，就完全瘫痪了。1985年，霍金又因肺炎进行了穿气管手术，此后，他完全不能说话，依
2、靠安装在轮椅上的一个小对话机和语言合成器与人进行交谈；看书必须依赖一种翻书页的机器，读文献时需要请人将每一页都摊,在大桌子上，然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读 霍金正是在这种一般人难以置信的艰难中，成为世界公认的引力物理科学巨人。霍金在剑桥大学任牛顿曾担任过的卢卡逊数学讲座教授之职，他的黑洞蒸发理论和量子宇宙论不仅震动了自然科学界，并且对哲学和宗教也有深远影响。 从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制，霍金对量子宇宙论的发展作出了杰出的贡献。他的目标是解决从牛顿以来一直困扰人类的“第一推力”问题。他的宇宙模型是,一个封闭的无边界的有限的四维时空不需要上帝的第一推力，宇宙的演化完全取决于物理定律。
3、 耐人寻味的是，霍金的宇宙论事实上使上帝没有存身之处，但梵蒂冈教廷仍对他表示了敬意。在承认了对伽利略审判的错误之后，教廷科学院又选举霍金为该院院士。世俗的偏见和神学的权威，都不能阻挡科学的透射力。 霍金坚信，关于宇宙的起源和命运的基本思想可以不用数学来陈述，而且没有受过专业训练的人也能理解。他曾在通俗演讲里，生动地向听众解释“利用光速，从,黑洞进去，从白洞到宇宙另一区域去作时空旅行”的设计，是有趣的科学幻想，而现实却是难以做到的简明道理。经过数年的辛勤写作和修改，于1988年4月正式出版宇宙论科普著作时间简史。书中引导读者遨游外层空间奇异领域，对遥远星系、黑洞、夸克、大统一理论、“带味”粒子和
4、“自旋”的粒子、反物质、“时间箭头”等进行探索。时间简史，已用33种文字发行了550万册，如今在西方，自称受过教育的人若没有读过这本书，会被人看不起。,医生曾诊断身患绝症的霍金只能活两年，他之所以能支持到今天并取得卓越成就，最主要的是他具有强烈的使命感和极其坚强的意志。霍金的一生，是人类意志力的记录，是科学精神创造的奇迹。,霍金对宇宙未来的预言主要有以下一些观点： （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
5、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。 （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。,走进神秘的宇宙,这是美国宇航局海盗号环绕器拍摄的火星全球照片。图中可以清晰地看到巨大的“水手谷”。水手谷长约4000公里，深度约8公里,火星表面,
6、星表面的景色。这是由着陆在火星表面的探路者号探测器拍摄的。远处可见名为“双子峰”的火星山峰,这是位于北天天龙星座的行星状星云 NGC 6543，俗称“猫眼星云”。距地球约3000光年,沙漏星云”MyCn18距地球约8000光年。它是一个年轻的行星状星云,这是著名的“指环星云”M57。这个行星状星云的直径约是1光年，距地球约1000光年，位于天琴座,这是距地球约3000光年的“蛋形星云” 。其中央的恒星与太阳类似，它成为一颗红巨星还不到一百年,这是著名的“蟹状星云”。“蟹状星云”是一颗1054年爆发的超新星的遗迹，距地球约6500光年,神奇 魔幻 璀灿的宇宙,还是回到自己的家园吧！,神秘 魔幻
7、璀灿的宇宙,朗读文章 赏析归纳（1-6）,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（2-5）先罗列了一些巫师们预言屡屡失败的尴尬的事件？,通过对比说明巫师们的预言缺乏科学根据，只是一些模棱两可的判断，而真正的技巧在于解释。这与科学家的预言有很大的区别。,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？,朗读文章 赏析归纳（7-11）,思想局限有四个方面,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。 （7-9）,2,我们受到时间尺
8、度的制约，故不能预言宇宙的未来。 （8-9）,4,3,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。 （10）,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）,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,朗读文章 赏析归纳（12-13）,1. 这部分是写什么的？,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. 我们根据地球在太阳系中的地位以及其所属的星系中的地位，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
9、的行为是简单的，可以预言 。 （13）,2. 作者是如何描绘宇宙未来的样子的呢？,朗读文章 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？,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。,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
10、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（ 2021）。,在对宇宙的未来的预言中，存在哪些不确定的因素？,朗读文章 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？,有两个,一是可能存在当前我们未知的暗物质，它们会影响大爆炸后一秒钟内宇宙的初始密度，从而影响对宇宙最终坍缩时间的确定（22、23）,二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（22-25）,朗读文章 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
11、？,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。,小结全文思路结构,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：,最后对全文进行下小结,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。这样的语言是很多的，例如：“幸运的是，数人名看来要花,语言艺术风格小结,这篇演讲词的语言特点怎样？,幽默风趣,很长的时间。”“你在实际上不可能预测出来数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财。”“即便宇宙将要坍缩，我可以满怀信心地预言，它至少在一百亿年内不会停止膨胀。我预料那时自己不会留在世上被证明是错的。”“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。”,这样的话多幽默风趣啊。,课堂练习：,用幽默风趣的语言风格说几句话，内容不限。,成功标准看同学们笑否。,功成,失败,再见,多提宝贵意见,
