宇宙的未来

导入新课学习目标知识与能力目标：1、了解有关宇宙学的一些知识。2、了解演讲稿的一些特点。过程与方法目标：1、学习举办科普讲座，以提高讲座的科学性、规范性。2、通过和本单元前面的课文进行比较，提高比较阅读的能力。情感、态度与价值观目标：1、通过本文的学习，激发学生对宇宙奥秘的探索热情。2、引导学生体会这篇讲演幽默的语言风格，提高自己的思维和语言表达能力。学习重难点1、学习举办科普讲座，以提高讲座的科学性、规范性。2、通过和本单元前面的课文进行比较，提高比较阅读的能力。作者简介史蒂芬•霍金是继阿尔伯特•爱因斯坦之后最杰出的物理学家。霍金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。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。霍金被确诊患病已三十多年，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。史蒂芬·霍金资料链接史蒂芬·霍金与他的妻子史蒂芬·霍金与他的妻子霍金著作演讲稿演讲稿也叫演说辞，它是在较为隆重的仪式上和某些公众场所发表的讲话文稿。演讲稿是进行演讲的依据，是对演讲内容和形式的规范和提示，它体现着演讲的目的和手段，演讲的内容和形式。演讲稿是人们在工作和社会生活中经常使用的一种文体。它可以用来交流思想、感情，表达主张、见解；也可以用来介绍自己的学习、工作情况和经验……等等；演讲稿具有宣传、鼓动、教育和欣赏等作用，它可以把演讲者的观点、主张与思想感情传达给听众以及读者，使他们信服并在思想感情上产生共鸣。背景知识宇宙大爆炸(BigBang)是一种学说，是根据天文观测研究后得到的一种设想。大约在150亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙。大爆炸的整个过程是复杂的，现在只能从理论研究的基础上，描绘过去远古的宇宙发展史。在这150亿年中先后诞生了星系团、星系、我们的银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等。现在我们看见的和看不见的一切天体和宇宙物质，形成了当今的宇宙形态，人类就是在这一宇宙演变中诞生的。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。宇宙大爆炸瞬间模拟图宇宙大爆炸瞬间模拟图题目介绍在中文里，“宇”是“上下四方”的意思，表示空间；“宙”是“古往今来”的意思，表示时间。本文是霍金1991年1月在剑桥大学的一次讲演录。这篇讲演的主题是宇宙的未来，或者不如说，科学家认为将来是什么样子的。写作背景《时间简史》出版（1988年）后，剑桥的应用数学和理论物理系的气氛有了微妙的变化，不断有世界各地的报刊的记者要求访问霍金，在以后的两年时间里，电视台工作人员不时地占用大楼，他们要为这位世界上最著名的科学家拍一部有关他生活的记录片。在不同的国家用不同的语言反复讲述同一故事：霍金如何凭着自己的勇敢克服了身体的残疾成为科学的巨人和新闻媒介的英雄。一批又一批的新闻记者访问了霍金在西尔弗大街那凌乱的办公室，并和这位公众新近的英雄度过激动人心的时刻。整体感知本文分为五个部分：第一部分（1—6）:讲预言未来是非常困难的，然而在一定的条件下对宇宙的未来进行预言是可能的。第二部分（7—13）:讲预言宇宙的未来需要在非常大的尺度下；因为在非常大的尺度下，宇宙是简单的。第三部分（14—22）:讲宇宙现在正在膨胀并且可能继续膨胀也可能停止膨胀并开始收缩，关键是宇宙的平均密度。第四部分（23—25）:讲我们现在对宇宙的平均密度还没有清楚的认识，只知道我们现在的宇宙的平均密度非常接近于膨胀和收缩和临界密度。第五部分（26）:总结说宇宙的未来可能继续膨胀也可能停止膨胀并开始收缩。课文讲解1、用一句话简要地说出本文讲了什么。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。2、作者在第8段中为什么说“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”？“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”。3、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”？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”。美丽的宇宙美丽的宇宙美丽的宇宙美丽的宇宙4、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？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。5、作者认为宇宙的未来会是怎样的?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。”。宇宙膨胀示意图6、根据作者的论述，我们目前所能看到的宇宙物质最多是“临界值”的百分之一，似乎不足以使宇宙坍缩。然而作者又指出，“也许存在足够的暗物质，使宇宙最终坍缩”。宇宙中存在暗物质的证据是什么?宇宙中存在暗物质“一个证据来自于螺旋星系”，“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牢牢抓住”；“另一个证据来自于星系团”，“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……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”。暗物质与黑洞暗物质暗物质红巨星红巨星与白矮星示意图白矮星白矮星星系团星系团银河系7、作者又举了哪两种假说，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，“一种是所谓的人择原理”，另一种是“极早期宇宙的暴涨理论。”。8、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?“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。”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”。“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。”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。9、这篇文章语言幽默风趣，在说明科学道理的同时，创造出一种轻松愉快的气氛，体现了演讲词的特点。试举出一个例子，分析其表达效果。“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。”听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，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悦的气氛，又大大增加了自己与听众的亲和力。10、霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点？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。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系牢牢抓住，不至于使这些星系或星系团飞散开去。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。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。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。11、作者是怎样探讨“宇宙的未来”的？作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，引出话题，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的求实精神。探讨宇宙是继续膨胀还是有可能收缩是这篇讲演的主体部分，计算宇宙的密度又是这一主体部分的关键，有关宇宙中物质密度临界值的探讨，则把问题引向深入。最后，介绍两种新的理论——人择原理和暴涨理论，则体现了科学界最新的探索。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，把问题讲得透彻明白。最后没有做出一个明确的预言，恰恰说明了他严谨的科学态度。12、怎样理解本文的一些相关论述？这是一篇科学讲演，涉及较为复杂的背景知识。这些知识和讲演的主题是密切相关的，如果不作必要的交待，讲演的内容就会显得抽象和单薄。如，谈到天气预报、大脑工作原理都具有混沌性质，来反衬宇宙在大尺度上是“平滑而非混沌”的；如，谈到恒星的死亡（归宿）引出黑洞，为宇宙中暗物质的存在寻找理论支持；如，谈到现存宇宙对初始密度的极度敏感，引出了“人择原理”等等。这些相关的论述，或从对立面凸显观点，或从纵深面强化观点，使论证丰富多彩。13、这篇讲演在语言上具有怎样的特点？讲演是面对面的交流，这种交流又是单向度的，如果不注意讲演的语言艺术，就达不到最佳的表达效果。这篇讲演，除了推理严谨外，语言幽默也是其突出的特点。幽默的语言创造出一种轻松愉快的气氛，更具有亲和力，使所阐发的事理更容易为听众接受。如，谈到轮赌盘的旋转具有混沌性质，作者说即使是物理学家也不能计算出它“出来的数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财”，这就生动地说明了什么是混沌现象；如，文章最后一句话：“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。”兼有讽刺与幽默，对宇宙未来命运的判断采取了审慎态度。宇宙奇观写作特点生动的导引严谨的推理幽默的语言课堂小结本文增加了人们对宇宙家园的了解，但是宇宙中物质的密度，决定了引力的大小。物质密度的大小，如果超过了一个临界值，就会发生质的变化。依据大爆炸宇宙学，宇宙的未来只有两种命运：继续膨胀或坍缩。目前的观测表明宇宙“至少在一百亿年内不会停止膨胀”，但由于宇宙中存在着许多暗物质，也许还存在一些我们尚不十分明了的原因，在遥远的未来，它会不会坍缩，还是一个未解之谜。1.（2008，广东卷）下列词语中红色的字，每对的读音都不相同的一项是（）A.滋润／蕴含赡养／瞻仰调试／调和B.对峙／嗜好竣工／英俊强迫／倔强C.造诣／逃逸堤岸／提拔抹黑／抹布D.湖畔／装扮怄气／枢纽阻塞／边塞高考链接【答案】D【解析】本题主要考察字音，这是基础。A项分别是rùn/yùnshàn/zhāntio/tio；B项zhì/shìjùn/jùnqiǎng/jing；C项yì/yìtī/tímǒ/mā；D项pàn/bànòu/shūsè/si2.（2007年，全国卷2）下列各句中，必须删去红色的词的一句是（）A.业内人士认为，消费者平均购房面积的下降，一方面是政策作用的显现，一方面也说明了购房人更加趋于理性。B.对于有1.28亿人口的日本来说，这个销售量，相当于每10个日本人中，就有一个人购买了这种高热量的食品