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1、13 宇宙的未来1.1.了解本文语言特色；了解本文语言特色；2.2.通过本课学习，激发同学们对宇宙奥秘的探索热情。通过本课学习，激发同学们对宇宙奥秘的探索热情。 我们的美丽家园我们的美丽家园地球所赖以生存的宇宙空间，是地球所赖以生存的宇宙空间，是一个神秘的地方，它是如何产生的？又将如何发展？在我一个神秘的地方，它是如何产生的？又将如何发展？在我们居住的星球之外，又有哪些未知的领域？这些问题一直们居住的星球之外，又有哪些未知的领域？这些问题一直困绕着人类，更激起人们向宇宙更深层次探索的欲望，下困绕着人类，更激起人们向宇宙更深层次探索的欲望，下面，就让我们一起看一下另一位科学家对宇宙的解读。面，就
2、让我们一起看一下另一位科学家对宇宙的解读。 史蒂芬史蒂芬霍金，是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，霍金，是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，当代最重要的广义相对论和宇宙论家。他被誉为当代最重要的广义相对论和宇宙论家。他被誉为“继爱因继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家学家”。因患肌萎缩性侧索硬化症，他禁锢在轮椅上达。因患肌萎缩性侧索硬化症，他禁锢在轮椅上达2020年之久，他却身残志坚，克服了残废之患成为国际物理界年之久，他却身残志坚，克服了残废之患成为国际物理界的超新星。他不能写，甚至口齿不清，但却超越了相对论、的超新星。他不能
3、写，甚至口齿不清，但却超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论迈入创造宇宙的量子力学、大爆炸等理论迈入创造宇宙的“几何之舞几何之舞”，他的思想出色地遨游于广袤的时空，解开了宇宙之谜。他的思想出色地遨游于广袤的时空，解开了宇宙之谜。史蒂芬霍金 现代宇宙学最有影响的学说是大爆炸宇宙学。大爆炸现代宇宙学最有影响的学说是大爆炸宇宙学。大爆炸宇宙学认为，宇宙早期温度极高（在宇宙学认为，宇宙早期温度极高（在100100亿度以上），物亿度以上），物质密度极大。在那里，物质被压缩成一个点，时间和空间质密度极大。在那里，物质被压缩成一个点，时间和空间都毫无意义。大约在都毫无意义。大约在200200亿年前，发生亿年前
4、，发生“爆炸爆炸”，温度逐，温度逐渐冷却，形成各种各样的恒星体系，也就是我们今天所能渐冷却，形成各种各样的恒星体系，也就是我们今天所能观测到的宇宙。观测到的宇宙。 本文是史蒂芬本文是史蒂芬 霍金霍金19911991年年1 1月在剑桥大学的一次演讲月在剑桥大学的一次演讲录。这篇演讲，从古代巫师的预言，谈到近代宗教的预言，录。这篇演讲，从古代巫师的预言，谈到近代宗教的预言，然后过渡到自己对宇宙未来的预言。作者运用天体物理学然后过渡到自己对宇宙未来的预言。作者运用天体物理学理论，对宇宙未来做出了两种预测：一是继续膨胀下去；理论，对宇宙未来做出了两种预测：一是继续膨胀下去；一是收缩以至坍缩成一个点。是
5、膨胀还是收缩，取决于宇一是收缩以至坍缩成一个点。是膨胀还是收缩，取决于宇宙的平均密度。宇宙的未来，就是怎样以科学的眼光去科宙的平均密度。宇宙的未来，就是怎样以科学的眼光去科学地推测宇宙的发展、变化。学地推测宇宙的发展、变化。 本文是一篇科学演讲录。文章从古代的巫术和近代的本文是一篇科学演讲录。文章从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，主要探讨了宇宙的未来的两种命运宗教预言谈起，主要探讨了宇宙的未来的两种命运继续膨胀或坍缩，论述了决定这种命运的宇宙密度问题。继续膨胀或坍缩，论述了决定这种命运的宇宙密度问题。宇 宙 大 爆 炸恍惚恍惚（ ）（）（ ） 拯拯（ ）救）救 崩崩溃溃（ ）告告罄罄( ) (
6、 ) 诘诘( )( )问问 坍坍( )( )缩缩 隘隘( )( )道道 迄迄( )( )今今 模模棱棱（ ）两可）两可 逾逾（ ）越）越 尴尬尴尬（ ）（）（ ） 混沌混沌（ ）（）（ ） h hzhnzhnkuku huhunnjiji q q nntntn i iq q nn l l nny y d d n nh h n n给下列画线字注音给下列画线字注音 1.1.仔细阅读课文，请简要说出作者认为宇宙未来会是怎样仔细阅读课文，请简要说出作者认为宇宙未来会是怎样的。的。【提示提示】有两种可能：一是如果它比临界值小，宇宙就将有两种可能：一是如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀；一是如果比临界值大
7、，宇宙就会坍缩。永远膨胀；一是如果比临界值大，宇宙就会坍缩。 2.2.作者在文中是怎样探讨作者在文中是怎样探讨“宇宙的未来宇宙的未来”的？请简要回答。的？请简要回答。【提示提示】作者作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，引先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，引出话题；探讨宇宙是继续膨胀还是有可能收缩是其主体部出话题；探讨宇宙是继续膨胀还是有可能收缩是其主体部分，计算宇宙的密度又是这一主体部分的关键；最后，介分，计算宇宙的密度又是这一主体部分的关键；最后，介绍两种新的理论绍两种新的理论人择原理和暴涨理论。作者从可见物人择原理和暴涨理论。作者从可见物质谈到暗物质，从成熟的理论谈到科学的假说，最后
8、没有质谈到暗物质，从成熟的理论谈到科学的假说，最后没有做出一个明确的预言，说明了他严谨的科学态度。做出一个明确的预言，说明了他严谨的科学态度。 3.3.作者在文中说明宇宙中存在暗物质的证据是什么？作者在文中说明宇宙中存在暗物质的证据是什么？【提示提示】“一个证据来自于螺旋星系一个证据来自于螺旋星系”“”“必须存在某种必须存在某种看不见的物质形式，其引力吸引足以把这些旋转的星系看不见的物质形式，其引力吸引足以把这些旋转的星系牢牢抓住牢牢抓住”；“另一个证据来自于星系团另一个证据来自于星系团”“”“要不是引要不是引力吸引把星系抓到一起，这些星系团就会飞散开去力吸引把星系抓到一起，这些星系团就会飞散
9、开去所以，在星系团中我们观测到的星系以外必须存在额外所以，在星系团中我们观测到的星系以外必须存在额外的暗物质的暗物质”。 4.4.作者列举了哪两种假说用以说明现在的宇宙密度可能就作者列举了哪两种假说用以说明现在的宇宙密度可能就在临界状态在临界状态? ?【提示提示】作者为了说明现在的宇宙密度可能就在临界状态，作者为了说明现在的宇宙密度可能就在临界状态，列举了两种假说，一种是所谓的列举了两种假说，一种是所谓的“人择原理人择原理”，另一种是，另一种是“极早期宇宙的暴涨理论极早期宇宙的暴涨理论”。5.5.为什么科学为什么科学“不能预言人类社会的未来不能预言人类社会的未来”，却，却“可以可以预言宇宙遥远
10、的未来预言宇宙遥远的未来”？【提示提示】因为前者是混沌的、不确定的；而宇宙的行为因为前者是混沌的、不确定的；而宇宙的行为在非常大的尺度下是简单的，而不是混沌的。因此我们在非常大的尺度下是简单的，而不是混沌的。因此我们可以预言宇宙遥远的未来。可以预言宇宙遥远的未来。 6.6.仔细阅读课文，说一说霍金对宇宙未来的预言主要观点仔细阅读课文，说一说霍金对宇宙未来的预言主要观点有哪些？有哪些？【提示】【提示】（1 1）宇宙的膨胀和坍缩与宇宙的平均密度有关；）宇宙的膨胀和坍缩与宇宙的平均密度有关；（2 2）在螺旋星系和星系团中应该存在有某种看不见的暗）在螺旋星系和星系团中应该存在有某种看不见的暗物质；（物
11、质；（3 3）如果宇宙继续膨胀下去，五十亿年后，太阳）如果宇宙继续膨胀下去，五十亿年后，太阳将变成一颗白矮星；（将变成一颗白矮星；（4 4）黑洞中粒子的速度有可能超过）黑洞中粒子的速度有可能超过光速逃出黑洞；（光速逃出黑洞；（5 5）在星系或星系团之外，应该存在有）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。能会使宇宙最终坍缩。 7.7.这篇演讲录在语言上具有怎样的特点？请简要说明。这篇演讲录在语言上具有怎样的特点？请简要说明。【提示提示】这这篇演讲录，除了推理严谨外，语言幽默也是突篇演讲
12、录，除了推理严谨外，语言幽默也是突出特点。幽默的语言创造了一种轻松愉快的氛围，让所阐出特点。幽默的语言创造了一种轻松愉快的氛围，让所阐发的事理更容易为人们所接受。如谈到轮赌盘的旋转具有发的事理更容易为人们所接受。如谈到轮赌盘的旋转具有混沌性质时，作者幽默地说道混沌性质时，作者幽默地说道“ ，否则的话，物理，否则的话，物理学家就会在赌场发财学家就会在赌场发财”，生动、形象地说明了什么是混沌，生动、形象地说明了什么是混沌现象。现象。宇宇 宙宙 的的 未未 来来第二部分（第二部分（7 71313）：我们可以预言宇宙遥远）：我们可以预言宇宙遥远的未来。的未来。第一部分（第一部分（1 16 6）：指出宇
13、宙的未来是可以）：指出宇宙的未来是可以被科学家预言的。被科学家预言的。第三部分（第三部分（14142525）：预言宇宙的未来，关）：预言宇宙的未来，关键看平均密度。键看平均密度。行动的叙述行动的叙述严密的逻辑严密的逻辑科学的态度科学的态度第四部分（第四部分（2626）：总结全文，指出宇宙未来）：总结全文，指出宇宙未来的可能性。的可能性。 中国是最早进行天文观测的国家之一，在殷商甲骨文中国是最早进行天文观测的国家之一，在殷商甲骨文里，就有许多天文观测记录。汉语里，就有许多天文观测记录。汉语“宇宙宇宙”一词出现较早。一词出现较早。战国时期的尸佼在他的著作战国时期的尸佼在他的著作尸子尸子中就说：中就
14、说：“上下四方上下四方曰宇，往古来今曰宙。曰宇，往古来今曰宙。”东汉的高诱在东汉的高诱在淮南子淮南子原道训原道训注中也说：注中也说：“四方上下曰宇，古往今来曰宙。四方上下曰宇，古往今来曰宙。” 中国中国古代的宇宙学说，有浑天说、盖天说、宣夜说等。浑天说古代的宇宙学说，有浑天说、盖天说、宣夜说等。浑天说认为，认为，“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于天内，天大而地小。天表里有水，天之包地，犹壳之居于天内，天大而地小。天表里有水，天之包地，犹壳之裹黄。裹黄。 天地各乘气而立，载水而浮。天地各乘气而立，载水而浮。”（张衡浑仪注张衡浑仪注）盖天）盖
15、天说认为，说认为，“天似盖笠，地法覆盘天似盖笠，地法覆盘”（晋书晋书天文志天文志），），天地都是穹形的，如同一个同心的球穹，相距八万里。宣天地都是穹形的，如同一个同心的球穹，相距八万里。宣夜说认为，夜说认为，“天了无质，仰而瞻之，高远无极，眼瞀精绝，天了无质，仰而瞻之，高远无极，眼瞀精绝，故苍苍然也。故苍苍然也。”（晋书晋书天文志天文志）就是说）就是说“天天”不是不是一个固体的一个固体的“天穹天穹”，不过充满了无边无际的气体，日月，不过充满了无边无际的气体，日月星辰都在这气体中浮动。星辰都在这气体中浮动。 课下搜集一下有关史蒂芬课下搜集一下有关史蒂芬霍金的生活励志小故事，霍金的生活励志小故事，看一看他是如何在身体残疾的情况下，一步步走上科学看一看他是如何在身体残疾的情况下，一步步走上科学巅峰的。巅峰的。那些尝试去做某事却失败的人，比那些什么也不尝试做却成功的人不知要好上多少。
