宇宙的未來 課件

第13課宇宙的未來史蒂芬·霍金，1942年出生，曾先后畢業(yè)于牛津大學和劍橋大學三一學院，并獲劍橋大學哲學博士學位。在大學學習后期，開始患“肌肉萎縮癥”，半身不遂。他克服身患殘疾的種種困難，于1965年進入劍橋大學岡維爾和凱厄斯學院任研究員。1969年起任岡維爾和凱厄斯學院科學杰出成就研究員。1972～1975年先后在劍橋大學天文研究所、應用數(shù)學和理論物理學部進行研究工作，1974年當選為皇家學會最年輕的會員。1978年獲世界理論物理研究的最高獎——愛因斯坦獎?；艚鸬某擅加趯诙吹难芯砍晒?。1988年獲沃爾夫物理學獎。英國物理學家，繼愛因斯坦之后世界上最著名的科學家和最杰出的理論物理學家，本世紀享有國際盛譽的偉人之一。作品有：《空間——時間的大比例結構》《廣義相對論：愛因斯坦百年評論》《超空間和超重力》《宇宙之始》《時間簡史》。作者視窗寫作背景宇宙大爆炸學說是逐漸形成的。20世紀初，愛因斯坦的相對論改變了科學家研究宇宙的方法。1927年，比利時天文學家勒梅特第一個提出了動態(tài)宇宙模型，認為宇宙是從一種“原始原子”不斷分裂、膨脹形成的。他推測：如果宇宙中物質的質量小于某個臨界值，宇宙就會繼續(xù)膨脹下去，成為“開放的宇宙”；反之，就會坍縮，成為“閉合的宇宙”。1948年，出生在俄國的美籍物理學家伽莫夫發(fā)展了這一理論，提出了“大爆炸”學說。大爆炸宇宙學認為宇宙早期溫度極高(在100億度以上)，物質密度極大。在那里，物質被壓縮成一個奇點，時間和空間都毫無意義。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到的宇宙?；A梳理·字音識記tānsūyúhuǎnghūyìàijǔqìzhànghùndùngāngàānliàosuǐléngpíngbǐngsàngsāngchòuxiùgěijǐ基礎梳理·辨形組詞基礎梳理·近義詞辨析(1)以至·以致“以至”指動機、情況的程度很深而形成的結果；“以致”指原因所形成的結果，多指不好的結果。①在這個年代，男人不再習慣固定在一個小小的居室之中，這樣女人更應該學會調適自己，不要一味地為情所困，以至讓感情成為了生活的全部。②在具體投資時，應留有余力，以防風險發(fā)生，手中再無資金可以周濟，以致滿盤皆輸。(2)臨界·瀕臨“臨界”指一種狀態(tài)或物理量轉變?yōu)榱硪环N狀態(tài)或物理量；“瀕臨”指緊接、臨近，意義具體。①1元/千瓦時的成本被認為是光伏企業(yè)開拓國內市場的

臨界值。②昔日“魚米之鄉(xiāng)”的洪湖已瀕臨干涸?；A梳理·成語積累(1)模棱兩可：(態(tài)度、意見等)含糊；不明確；既不肯定，也不否定。(2)臭名昭著：壞名聲誰都知道。昭著，明白顯著。(3)感恩戴德：對別人所給的恩德表示感激。(4)百思不解：反復思索，仍然不能理解。

(5)微不足道：非常藐小，不值得一提。(6)不可思議：不可想像，不能理解。(1)新任的支部書記怕得罪人，在支部發(fā)生爭論時，常常是模棱兩可，搖擺不定。(

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)(2)他變得喜怒無常，不可思議，為點雞毛蒜皮的小事就毆打妻子。(

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)(3)盡管世界杯小組出線的前景微不足道，“米家軍”的全體將士仍然準備再做最后一搏。(

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)小組合作1．為什么科學家“不能預言人類的未來”，卻“可以預言宇宙遙遠的未來”？作者認為科學家可以預言宇宙遙遠未來的依據是什么？原因：(1)人類社會的未來是混沌的，不確定的。因此我們“不能預言人類的未來”。(2)宇宙的行為在非常大尺度下是簡單的，而不是混沌的。因此我們“可以預言宇宙遙遠的未來”。預測依據：(1)我們觀察到的從外空間各個方向來的微波輻射背景的溫度極其接近，這表明宇宙的膨脹是平滑而非混沌的；(2)我們根據地球在太陽系中的地位以及太陽系在其所屬的星系中的地位，可以確定宇宙的行為在非常大尺度下是簡單的，而不是混沌的。文章開頭通過對比說明巫師們的預言缺乏科學根據。其原因在最后一段：“定律給出的運動通常是混沌的?！藗冊趯嶋H上經常只能對未來相當短的時間作準確的預言?！倍坝钪娲蟪叨鹊男袨樗坪跏呛唵蔚?，而不是混沌的?！彼匀藗兛梢灶A言宇宙的未來。預測的依據可從第12段和第13段中概括?！緦忣}】此題考查篩選并整合文中信息的能力?！敬鸢浮啃〗M合作2．根據作者的論述，我們目前所能看到的宇宙物質最多是“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，使宇宙最終坍縮”。宇宙中存在暗物質的證據是什么？作者又列舉了哪兩種假說，說明現(xiàn)在的宇宙密度可能就在臨界狀態(tài)？證據：(1)“一個來自于螺旋星系”，如果沒有暗物質的引力作用，這些旋轉的星系早就被甩開了；(2)“另一個證據來自于星系團”，這些星系團“成團地集中在一起”，其中個別星系運動速度非常高，若不是存在暗物質，“這些星系團就會飛散開去”。假說：(1)“人擇原理”：可能存在多個宇宙，只有那些接近臨界密度的宇宙，才有我們這些“智慧生物”去問這個問題。(2)“暴漲理論”：宇宙可能從一個微小的尺度暴漲到我們現(xiàn)在的臨界狀態(tài)?！緦忣}】此題考查篩選并整合文中信息的能力。存在暗物質的證據在課文第17、18段：“暗物質的一個證據來自于螺旋星系?！薄鞍滴镔|的另一個證據來自于星系團?！痹?4、25段，作者列舉了兩種假設：可能存在兩種解釋。一種是所謂的人擇原理……這種探索導致極早期宇宙的暴漲理論?！敬鸢浮啃〗M合作比喻的作用是把抽象、深邃的知識說得通俗易懂。文中使用比喻，可以把道理說得明白、透徹，同時也增添了演講的趣味性和吸引力。理解比喻所說道理的關鍵是根據喻體找出被比喻的本體。第一句的本體從7、8段中篩選，第二句比喻的本體在14段，注意“這”代指的內容?！緦忣}】此題考查分析文本語言特色和表現(xiàn)手法的能力。3．本文在論述過程中，常常用一些生動的比喻來說明事理。體會下面兩個比喻說明了什么道理。(1)如果你稍微改變一下你旋轉輪賭盤的方式，就會改變出來的數(shù)字。你在實際上不可能預言出來的數(shù)字，否則的話，物理學家就會在賭場發(fā)財。我們目前還不知道“制約宇宙的有關定律”。即使知道了，它的“物理方程的解”也會呈現(xiàn)混沌性質，不可能有確解?！坝钪嬖诖髷D壓處終結”，終結就是死亡，再討論時空問題，或者再問“發(fā)生在‘之后’的事件”，已毫無意義。(2)這有一點像是再投胎。如果有人聲稱一個新生的嬰兒是和某一死者等同，如果該嬰兒沒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，它是完全不同的個體。師生探究1．作者講演的題目是“宇宙的未來”，卻先講了許多歷史故事，這起到了什么作用？你認為這是“跑題”了，還是與話題有關聯(lián)？先從歷史故事談起，以引起聽眾的興趣，起到了引出話題的作用。作者敢于諷刺那些古代預言家，正是代表科學界表明了一種自信，因為科學的預言是建立在科學研究基礎之上的，是可以用科學原理加以說明的。所以說，“講史”是為了“襯今”，不是“跑題”，而是與話題相關的。另外，這樣講也是為了增強聽眾的興趣，由簡單通俗的故事入手更容易接受，使這篇講演辭顯得幽默風趣，通俗易懂?！緦忣}】此題考查分析文章結構思路的能力。課文前6段通過對比說明巫師們的預言缺乏科學根據，只是一些模棱兩可的判斷，而真正的技巧在于解釋。這與科學家的預言有很大的區(qū)別。從而引出下文對“宇宙的未來”的預測。同時，在科普文章中插入這樣的歷史故事，自然更能引起聽眾的興趣，也使文章顯得幽默風趣。【答案】師生探究2．霍金對宇宙未來的預言是什么？主要有哪些觀點？【審題】此題考查分析文中作者主要觀點的能力。根據文章最后一段可概括出霍金的預言。【答案】預言：宇宙密度似乎非常接近于把坍縮和膨脹區(qū)分開來的臨界密度，所以未來的宇宙可能坍縮，也可能繼續(xù)永遠膨脹下去。觀點：①宇宙的膨脹和坍縮與宇宙的平均密度有關，如果平均密度小于某個臨界值，它就會永遠膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會坍縮，時間本身就會終結。②在螺旋星系和星系團中應該存在有某種看不見的暗物質，它的引力足以把高速旋轉的星系牢牢抓住，不至于使這些星系或星系團飛散開去。師生探究③如果宇宙繼續(xù)膨脹下去，五十億年后，太陽將耗盡它的核燃料，變成一顆白矮星。在大約一百億年后，具有太陽質量的恒星將變成白矮星或中子星，具有更大質量的恒星會變成黑洞。

④黑洞中粒子的速度有可能超過光速逃出黑洞，只要有足夠長的時間，巨大的黑洞也可以“蒸發(fā)”掉。⑤在星系或星系團之外，應該存在有足夠的暗物質，這些暗物質能使密度達到臨界值，從而可能會使宇宙最終坍縮，但這個時間不會比一百五十億年長太多。師生探究3．體會下面兩個語段的作用。(1)據說，1844年是第二次回歸的開始，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。幸運的是，數(shù)人名看來要花很長的時間。這段話幽默中含著揶揄和諷刺，揭露了宗教預言家的荒謬，表現(xiàn)了對方屢測屢敗卻又想方設法自圓其說的尷尬與可笑?！緦忣}】此題考查分析文中重要語句的含義及作用的能力。幸運的是幽默諷刺第一句話是預言家為自己預言的失敗找的借口解釋。通過“幸運”“花很長的時間”，說明預言家預言的世界末日不會到來，從而揭露了宗教預言家的荒謬?！敬鸢浮繋熒骄?2)如果暴漲理論是正確的，則宇宙實際上是處在刀鋒上。所以我正是繼承那些巫師或預言者的良好傳統(tǒng)，兩方下賭注，以保萬無一失。聽眾明知作者做的是科學的預言，和巫師們完全不同，可作者卻有意將自己降為他們的同類，一是說明自己恰好也有兩種預測，二是順勢又對他們進行嘲諷。這種智慧的表達既帶來了輕松愉悅的氣氛，又大大增加了自己的親和力。宇宙是繼續(xù)膨脹還是可能收縮，這取決于宇宙現(xiàn)有密度。在對這個問題沒研究清楚之前，科學家也不得不認為“宇宙實際上是處在刀鋒上”，所以作者故意將自己降為巫師或預言家同類，說要繼承他們的傳統(tǒng)，

“兩方下賭注，以保萬無一失?！边@種智慧的表達帶來了輕松愉悅的氣氛，使聽眾更容易接受自己的觀點?！緦忣}】此題考查分析文中重要語句的含義及作用的能力?！敬鸢浮繉懛ㄟw移一次新聞發(fā)布會上，有個女記者提出了一個令全場鴉雀無聲的無比尖銳的問題：“霍金先生，難道你不為被固定在一個輪椅上而感到悲哀嗎？”眾所周知，霍金是個全身癱瘓的人，只有一些手指可以活動，其命運無比悲慘。然而，霍金鎮(zhèn)定自若地用手指在鍵盤上敲出了這樣一些字：“我沒有悲哀。我卻很慶幸，因為上帝雖然把我固定在這輪椅上，卻給了我足以想像世界萬物，足以激發(fā)人生斗志的能力，其實，上帝對人都是很公平的?！遍喿x這則材料，選取一個角度，寫200字左右的短文。寫法遷移面對人