宇宙的未来.ppt

在中文里，在中文里，“宇宇”是是“上下四方上下四方”的意思，表示的意思，表示空间空间；“宙宙”是是“古往今来古往今来”的意思，表示的意思，表示时间时间。宇宙的历史，就是空间在时间上发展的过程，斯宇宙的历史，就是空间在时间上发展的过程，斯蒂芬蒂芬 霍金以时间为序，研究我们所处的这个宇宙霍金以时间为序，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，他诞生、发展，以及它将来可能的状况，因此，他把自己的书称作把自己的书称作时间简史时间简史，实际上就是，实际上就是宇宇宙简史宙简史。 题题 解：解：4 感受魅力感受魅力 9素素材材积累积累: :霍霍金名言金名言1、如果一个人没有梦想，无异于死掉。、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、无论命运有多坏，人总应有所作为，有生 命就有希望。命就有希望。3、身体和精神是不能同时残障的。、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、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。于天赋，完全是个人努力程度不同的结果。10科科技论文阅读方法：技论文阅读方法：1 1、阅读时，采用两步走：第一步泛读，即知其大、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。意，不求甚解。第二步精读。2 2、边读边画出结构上起过渡、连接作用的词、句、边读边画出结构上起过渡、连接作用的词、句子、段落。子、段落。3 3、画出段落的中心句，尤其要注意段首、段尾、画出段落的中心句，尤其要注意段首、段尾句。句。4 4、画出文中的关键词句，如：也许、左右、画出文中的关键词句，如：也许、左右、可能、可能、似乎、大概等模棱两可的词语。似乎、大概等模棱两可的词语。5 5、提取作者观点时、提取作者观点时, ,或摘录文中语句，或用自己的或摘录文中语句，或用自己的语言组织语言组织。1 1、霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点？、霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点？ 2 2、文章内容是谈对宇宙未来的预测，为什么开篇却谈、文章内容是谈对宇宙未来的预测，为什么开篇却谈巫师预言的尴尬、宗教预言的失败巫师预言的尴尬、宗教预言的失败? ? 3 3、作者说将宇宙中的暗物质考虑在内，也远远达不到、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限地膨胀下去，为什么后文又说宇宙最终可能会坍缩? ? 4 4、对宇宙的未来，作者以为是可以预测呢，还是不可、对宇宙的未来，作者以为是可以预测呢，还是不可以预测以预测? ? 5 5、体会这篇演讲词的语言特点是什么？、体会这篇演讲词的语言特点是什么？ 带着下列问题阅读课文带着下列问题阅读课文 明确：本文讲的是宇宙的未来问题，预测了两明确：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。种结局：或膨胀，或收缩。 这篇演讲，从古代巫师的预言，谈到近代宗教这篇演讲，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，的预言，然后过渡到自己对宇宙未来的预言，运用天体物理学理论，对宇宙的未来作出了两运用天体物理学理论，对宇宙的未来作出了两种预测，一是继续膨胀下去；二是收缩以至坍种预测，一是继续膨胀下去；二是收缩以至坍缩成一个点。缩成一个点。梳理结构梳理结构: :14（1 1）宇宙的膨胀和坍缩与宇宙的宇宙的膨胀和坍缩与宇宙的平均密度平均密度有关，如果平均密度小于某个临有关，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。身就会终结。 （2 2）在螺旋星系和星系团中应该存在有某种看不见的在螺旋星系和星系团中应该存在有某种看不见的暗物质，暗物质，它的引力吸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。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 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。星，具有更大质量的恒星会变成黑洞。 （4 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，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，巨大的黑洞也可以巨大的黑洞也可以“蒸发蒸发”掉。掉。 （5 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。年之后。 1 1、霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点？、霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点？152 2、文章内容是谈对宇宙未来的预测，为什么开、文章内容是谈对宇宙未来的预测，为什么开篇却谈巫师预言的尴尬、宗教预言的失败篇却谈巫师预言的尴尬、宗教预言的失败? ? 作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，是作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，是为了为了引出话题引出话题，说明从科学的角度谈论宇宙的未，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，的求实精神，前者是有科学根据的，是运用天体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。是没有科学根据可言的。其实，从上面的题其实，从上面的题目就可知道，人类社会的未来根本就是无法预言目就可知道，人类社会的未来根本就是无法预言的，因为方程是混沌的，所以巫师、宗教预言家的，因为方程是混沌的，所以巫师、宗教预言家对人类社会的预言注定就是荒唐的。对人类社会的预言注定就是荒唐的。 163 3、作者说将宇宙中的暗物质考虑在内，也远、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又说宇宙最终可能会坍缩? ? 宇宙中存在暗物质宇宙中存在暗物质“一个证据来自于螺旋星系一个证据来自于螺旋星系”，“必须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牢牢抓住的星系牢牢抓住”；“另一个证据来自于星系团另一个证据来自于星系团”，“要要不是引力吸引把星系抓到一起，这些星系团就会飞散开不是引力吸引把星系抓到一起，这些星系团就会飞散开去去所以，在星系团中我们观测到的星系以外必须存在所以，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额外的暗物质”。 作者为了说明现在的宇宙密度可能就在临界状态，列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，举了两种假说，“一种是所谓的人择原理一种是所谓的人择原理”，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” ” 174 4、对宇宙的未来，作者以为是可以预测呢，、对宇宙的未来，作者以为是可以预测呢，还是不可以预测还是不可以预测? ? 归根到底，宇宙的未来只有两种命运：归根到底，宇宙的未来只有两种命运：继续膨胀，继续膨胀，或可能收缩。或可能收缩。这取决于宇宙现有的密度，所以，这取决于宇宙现有的密度，所以，科学家在没有称算出宇宙的重量之前，不得不承科学家在没有称算出宇宙的重量之前，不得不承认认“宇宙实际上是处在刀锋上宇宙实际上是处在刀锋上”，所以要继承巫，所以要继承巫师或预言家的传统：师或预言家的传统：“两方下赌注，以保万无一两方下赌注，以保万无一失。失。 185 5、体会这篇演讲词的语言特点是什么？、体会这篇演讲词的语言特点是什么？ 幽默风趣。幽默风趣。作为一篇关于宇宙未来的演讲词，本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。够在一种轻松愉快的气氛中认真听下去。19（1 1）“例如，如果你稍微改变一下你旋转轮例如，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。理学家就会在赌场发财。” ” 用这个比喻生动地说明了用这个比喻生动地说明了“即使我们知道了制约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遥远的未来”。20 用用这个比喻形象地说明宇宙在大挤压处终结后，这个比喻形象地说明宇宙在大挤压处终结后，并不是任何发生并不是任何发生在之后的在之后的事件都是另一个相分离事件都是另一个相分离的宇宙的部的宇宙的部分。分。21（3 3）“这些日期使股票市场下跌这些日期使股票市场下跌. .虽然虽然它使我百思不解，为何世界的终结会使人愿它使我百思不解，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意用股票来换钱，假定你在世界末日什么也带不走的话。带不走的话。” 这这句话让人在笑声中悟到人类自身的某些缺陷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。和某些思维误区。 22 这这句话幽默中含着讽刺，揭露了宗教预言师的荒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的尴尬与可笑。笑。（4 4）“据说，据说，18441844年是第二次回归的开始，但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，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审判日才降临到那些不列在名单上的人. .幸运幸运的是，数人名看来要花很长的时间。的是，数人名看来要花很长的时间。”23 （5 5）“如果暴涨理论是正确的，则宇宙实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，巫师或预言者的良好传统，两方下赌注，以保万无一失。以保万无一失。” 听听众明知作者做的是科学的预言，和巫师他们完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，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。悦的气氛，又大大增加了自己与听众的亲和力。 24 用比喻的方式将深奥的理论说用比喻的方式将深奥的理论说得通俗易懂。得通俗易懂。总结比喻的作用总结比喻的作用 因为前者是混沌的，不确定的；而因为前者是混沌的，不确定的；而“宇宙的行宇宙的行为在非常大尺度下是简单的，而不是混沌的，为在非常大尺度下是简单的，而不是混沌的，因此因此, ,我们可以预言宇宙遥远的未来我们可以预言宇宙遥远的未来”。 “对宇宙未来的预言，其关键问题在于平均密度对宇宙未来的预言，其关键问题在于平均密度是多少。是多少。” 会有两种可能：会有两种可能：“如果它比临界值小，宇宙就将如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀，但是永远膨胀，但是，如果它比临界值大，宇宙就会如果它比临界值大，宇宙就会坍缩。坍缩。” 联系实际联系实际拓展延伸拓展延伸 在在果壳中的宇宙果壳中的宇宙一书中，霍金引用了莎士比一书中，霍金引用了莎士比亚戏剧亚戏剧哈姆雷特哈姆雷特里一句充满诗意的台词：里一句充满诗意的台词：“我即我即使被关在果壳里，仍自以为是无限空间之王使被关在果壳里，仍自以为是无限空间之王!”!”这句台这句台词形象地道出了霍金的崇高精神追求，使人们亲眼看词形象地道出了霍金的崇高精神追求，使人们亲眼看到了到了“果壳果壳”中的那个挑战命运的不屈的灵魂。他曾中的那个挑战命运的不屈的灵魂。他曾说：说：“只要有智慧和精神在，没有什么能打倒自己。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身体的健康固然重要，心灵的健康也会给你无穷的力量。量。”在少年霍金的心中，崇拜的不是歌星或球星，在少年霍金的心中，崇拜的不是歌星或球星，而是贝特朗而是贝特朗罗素，一位不知疲倦的思想家、哲学家罗素，一位不知疲倦的思想家、哲学家和科学家。和科学家。28课外作业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)。2930313233这是美国这是美国宇航局海宇航局海盗号环绕盗号环绕器拍摄的器拍摄的火星全球火星全球照片。图照片。图中可以清中可以清晰地看到晰地看到巨大的巨大的“水手水手谷谷”。水。水手谷长约手谷长约40004000公里，公里，深度约深度约8 8公公里里34火星表面的景色。这是由着陆在火星表面火星表面的景色。这是由着陆在火星表面的探路者号探测器拍摄的。远处可见名为的探路者号探测器拍摄的。远处可见名为“双子峰双子峰”的火星山峰的火星山峰35这是位于北天天龙星座的行星状星云这是位于北天天龙星座的行星状星云 NGC NGC 65436543，俗称，俗称“猫眼星云猫眼星云”。距地球约。距地球约30003000光光年年36沙漏星沙漏星云云”MyMyCn18Cn18距距地球约地球约80008000光光年。它年。它是一个是一个年轻的年轻的行星状行星状星云星云37这是著名的这是著名的“指环星云指环星云”M57M57。这个行星状星。这个行星状星云的直径约是云的直径约是1 1光年，距地球约光年，距地球约10001000光年，位光年，位于天琴座于天琴座38这是距地球约这是距地球约30003000光年的光年的“蛋形星蛋形星云云” 。其。其中央的恒星与太阳类似，它成为一颗红巨星还中央的恒星与太阳类似，它成为一颗红巨星还不到一百年不到一百年39这是著名的这是著名的“蟹状星云蟹状星云”。“蟹状星云蟹状星云”是一是一颗颗10541054年爆发的超新星的遗迹，距地球约年爆发的超新星的遗迹，距地球约65006500光年光年40