宇宙的未来

宇宙有开端吗？如果有的话，在此之前发生过什么？宇宙从何处来，又往何处去？”──史蒂芬·霍金“即便把我关在果壳里,仍然自以为无限空间之王！”──《哈姆雷特》莎士比亚轮椅上的传奇科学家斯蒂芬·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。江泽民会见霍金霍金名言1、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，有生命就有希望。3、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，这不取决于天赋，完全是个人努力程度不同的结果。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。宇宙的历史，就是空间在时间上发展的过程，斯蒂芬·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，他把自己的书称作《时间简史》，实际上就是《宇宙简史》。Zm这是美国宇航局海盗号环绕器拍摄的火星全球照片。图中可以清晰地看到巨大的“水手谷”。水手谷长约4000公里，深度约8公里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“双子峰”的火星山峰这是位于北天天龙星座的行星状星云NGC6543，俗称“猫眼星云”。距地球约3000光年沙漏星云”MyCn18距地球约8000光年。它是一个年轻的行星状星云这是著名的“指环星云”M57。这个行星状星云的直径约是1光年，距地球约1000光年，位于天琴座这是距地球约3000光年的“蛋形星云”。其中央的恒星与太阳类似，它成为一颗红巨星还不到一百年这是著名的“蟹状星云”。“蟹状星云”是一颗1054年爆发的超新星的遗迹，距地球约6500光年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出我们的计算力。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。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：①科学家有信心预言未来。②巫师的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。③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。④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。⑤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，宇宙就会坍缩阅读文章·赏析归纳（26）总结的要点是什么？人们可以预言未来，但宇宙的未来是坍缩还是无限膨胀，尚难定论。因为宇宙现有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。小结全文思路结构1-6：先表明预言宇宙的信心7-11：再分析阻碍预言的东西12-13：指出可预言的科学依据14-21：描绘宇宙未来具体景象22-25：影响预言的不确定因素26：最后对全文进行下小结阅读霍金的名著《时间简史》、《果壳中的宇宙》作业