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Z m 导入我们肉眼能看见的恒星约3000颗左右 。所有星都和太阳一样由稀薄的星际物 质凝聚而成,是天空的核电站。恒星的 质量主宰着恒星一生的命远,恒星的诞 生、演化直到消亡的全过程,就是质量 持续转化为能量的过程。所以,星系是 非常神秘的,直今为止,还有许许多多 的秘密还不为人知。它们,正等待着人 们去探索。斯蒂芬霍金是继爱因斯坦之后最杰出的物理学家,1942年 出生于英国牛津,先后就读于牛津大学和剑桥大学,学习数学、 物理学和宇宙学。1963年,霍金经诊断得了肌萎缩性侧索硬化症 。这种病会引起肌肉萎缩,导致瘫痪;说话会越来越困难,直至 完全丧失语言能力;患者通常因并发肺炎或窒息而死亡。不过, 患者的思维能力包括记忆能力不受影响。医生告诉霍金他最多只 能活两年。在经历了一段短暂的失望和沮丧后,霍金又开始了他 的宇宙学研究。霍金后来在相对论、“大爆炸”和黑洞等领域取 得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙学著作时间简史 :从大爆炸到黑洞,是一部里程碑式的畅销书。霍金被确诊患 病已30多年,但他仍孜孜于宇宙起源的理论研究,仍在为大统一 理论而耕耘不已。霍金现任剑桥大学卢卡斯数学教授,这也是牛 顿爵士曾担任过的职位。作者简介他的成功,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 。宇宙的形状广义相对论认为宇宙可以向三个方向中的任意一方向 弯曲,这取决于物质的密度。简言之,宇宙可能是扁平 的,也可能向内弯曲而两边相碰,或者向外弯曲成马鞍 状。无论是哪一种弯曲,其根源都在于力的作用。牛顿 向人们揭示了万有引力,这种力使星体之间以及星系之 间都相互吸引,所以,宇宙自150亿年前大爆炸以来,虽 然一直在膨胀,但引力会让膨胀的脚步慢慢下来。然 而,通过哈勃太空望远镜拍摄的一颗遥远的恒星正在爆 发的照片,却首次让科学家们获得了证明整个宇宙曾经 存在,并且依然存在神秘的“负引力”的直接证据.宇宙的未来之说一探索宇宙奥秘的道路有很多条。小宇宙之外还有多 宇宙。这方面有量子力学多宇宙体系、广义相对论多宇 宙体系和涡轮增压多宇宙体系等。根据量子力学对多宇 宙的诠释,宇宙的多产性已达到令人难以置信的程度。 因为宇宙中每一个粒子在每一瞬间都会产生许多新的宇 宙,每个新宇宙在下个瞬间又会再次分裂。许多物理学 家据此认为正在平行发展的宇宙远远超大型出我们的计 算能力。宇宙的未来之说二还有一些学者认为早就存在一个原宇宙,在宇宙刚 诞生时,原宇宙的强大能量度声也许对宇宙的扩张产生 了涡轮增压作用。这种压力作用迫使宇宙急速爆裂中冒 出来的不断膨胀的泡泡。同我们的宇宙一样,其他类似 泡泡的宇宙也可以很容易地形成。这里讲多宇宙的存 在,目的是要指出在宇宙之外不是绝对真空,它是处 于广阔步无限的能量声中。教学目标1.读懂本演讲录的内容。2.学习本文生动、幽默的演讲风格 。3.感受科学精神,增进科学素养。重难点1.提炼本文的要点,增强概括能力 。2.探究本文的内涵,增强分析能力 。目标、重难点本文是史蒂芬霍金1991年1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,然后过渡到自己对宇宙未来的预言,结构严 谨,重点突出。作者运用天体物理学理论,对宇宙未 来作出了两种预测,一是继续膨胀下去;二是收缩以 至坍缩成一个点。是膨胀还是收缩,取决于宇宙的平 均密度。“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,而时间就会在 大挤压处终结。”可“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”,所以两种结果都有 可能。本文重点是谈作者对宇宙的 未来作出的科学预言,阅读时要 准确地筛选出这些预言的观点和 支撑这些观点的材料。同时,还 应该体会这篇讲演在语言上的幽 默特点。本文重点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。通读全文,总体感知提炼出要点 方法:或者摘录文中的语句,或者用自己的语言组织。 明确要点: 科学家有信心预言未来。 巫师的预言模棱两可,宗教的预言屡测屡败。 物理方程、制约大脑的方程具有混沌性,因此 我们不能预言人类;而宇宙的行为在非常大尺 度下却是简单的,而不是混沌的,因此我们可 以预言宇宙遥远的未来。 宇宙的未来有两种可能,一是继续膨胀下去, 二是收缩以至坍缩成一个点。是膨胀还是坍缩 ,取决于宇宙的平均密度。 宇宙现在的密度非常接近于把坍缩和膨胀区分 开来的临界点上,所以两种可能都会发生。问题探索文段8中为什么说“即使知道了制约宇 宙的有关定律,我们仍然不能利用它们去 预言遥远的未来”?为什么第10段又说“尽 管我们知道制约人类行为的方程,但在实 际上我们不能预言它”?明确:“因为物理方程的解会呈 现出一种称作混沌的性质”,“方程 可能是不稳定的”;同样,“制约大 脑的方程几乎肯定具有混沌行为,初 始态的非常小的改变会导致非常不同 的结果”。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”?明确: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”。作者对宇宙的未来的预言与巫师、宗 教预言家对人类社会未来的预言有何不同?明确: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。 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。对宇宙未来的预言,关键是要弄 清宇宙的什么问题?明确:“对宇宙未来的预言,其 关键问题在于:平均密度是多少。”作者认为宇宙的未来会是怎样的?明确: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,宇宙就会坍缩本文在论述过程中,常常用一些生动 的比喻来说明事理。下列两个比喻句各自 说明了什么道理?1、“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。”明确: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”。2、“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,它是完全不同的生命。 ”明确: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。用比喻的方式将深奥的理论说 得通俗易懂总结比喻的作用下面这段话引自霍金2002年8月15日在浙江大学的公众演讲 膜的新奇世界,读后请用其中的原句提炼本段的要点,并同 课文做比较阅读,说说霍金在介绍深奥理论时喜欢采用什么方式 来让听众听明白?“按照我的意见,膜世界启始的更远为吸引人的解释是, 它作为真空中的起伏而自发产生。膜的产生有点像沸腾水中蒸气 泡的形成。水液体中包含亿万个H2O分子,它们在最靠近的邻居 之间耦合,并且挤在一起。当水被加热上去,分子运动得更加快 ,并且相互弹开。这些碰撞偶然赋予分子如此高的速度,使得它 们中的一群能摆脱它们的键,形成热水围绕着的蒸气小泡泡。泡 泡将以随机的方式长大或缩小,这时液体中来的更多的分子参与 到蒸气中去,或者相反的过程。大多数小蒸气泡将会重新塌缩成 液体,但是有一些会长大到一定的临界尺度,超过该尺度泡泡几 乎肯定会继续成长。我们在沸腾时观察到的正是这些巨大的膨胀 的泡泡。”拓展明确:体现本段要点的句子是“膜的产生有点 像沸腾水中蒸气泡的形成。”作者喜欢用比喻的 方式将深奥的理论说得通俗易懂。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。作业1.仿照本文幽默风趣的语言风格,写一个 演讲片段2.阅读霍金的名著时间简史、果壳 中的宇宙
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