宇宙的未来

精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜宇宙的未来篇一：《宇宙的未来》课文说明13宇宙的未来课文研讨一、整体把握仰望灿烂的星空，我们会肃然起敬，产生无穷无尽的联想和想象。从古到今，人们对于宇宙的猜测和探索从来也没有停止过。如屈原在《天问》里就发出了一系列的探问：“遂古之初，谁传道之?上下未形，何由考之???九天之际，安放安属?隅隈多有，谁知其数?天何所沓?十二焉分?日月安属?列星安陈?出自汤谷，次于蒙汜，自明及晦，所行几里?”中国古代的宇宙学有浑天说、盖天说、宣夜说等，西方有日心说、地心说等。然而直到20世纪诞生现代宇宙学，人们对宇宙的认识才有了根本性的突破（参见“有关资料”部分）。本文作者是当代著名的理论物理学家，他以“宇宙的未来”这样玄而又玄的话题在剑桥大学作讲演，对我们认识宇宙有哪些启示呢?在讲演的开头，作者就指出，预言将来是非常困难的，预言宇宙的将来尤其困难。虽然如此，科学家对此仍然满怀信心。课文第2段，作者却话题一转，考察起预言的历史。提及预言，人们会不由自主地想到古代的巫术。女巫用“毒药或火山溢出的气体”把自己“弄得精神恍惚”，不过是为了增加一点精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜儿神秘色彩，“而真正的技巧在于解释”。近代宗教预言也是这样，不断用新的解释来掩饰预言的失败，如“首先要数出获救者名单”等。那么，科学家的预言是不是也像古代的预言家一样是一时的“骗术”呢?作者指出，“科学预言也许并不比那些巫师或预言家的更可靠些”，比如对天气预报、对“极端条件下物体的精确的定律”，以及对大脑的工作机制等，都还缺乏准确的判断。但是，“宇宙在非常大的尺度下的未来”，还是可以预言的。宇宙中的局部运动也许会出现混沌状态，但宇宙在大尺度上是可以预测的。宇宙正在高速膨胀，其他星系正在飞速离我们远去。宇宙微波背景辐射证明了宇宙的膨胀大体上“是平滑的而非混沌的”，因为如果宇宙的膨胀率和平均密度不均匀，来自宇宙各个方向的宇宙微波背景辐射温度就不会如此一致。“这表明，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。”从目前的情况看，宇宙中星系之间的距离在增大，但是星系之间的引力吸引有可能降低膨胀率。“如果宇宙的密度大于某个临界值，引力吸引将最终使膨胀停止并使宇宙开始重新收缩。宇宙就会坍缩到一个大挤压。”“大挤压”和“大爆炸”前的状态相似，“具有无限密度”，“物理定律在这种状态下失效”。这样，预言宇宙的未来，“关键问题在于：平均密度是多少?精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀。但是如果它比临界值大，宇宙就会坍缩”。但是，计算宇宙的平均密度并不容易。把我们现在能看到的恒星质量加起来，还不到临界值的百分之一；即使加上“气体云的质量”，最多达到临界值的百分之一。但是，我们能不能据此得出宇宙将永远膨胀下去的结论呢?还不能。因为宇宙中还存在许多暗物质，这些暗物质我们肉眼看不见，不能直接观测到。黑洞就是这类暗物质，它是超大恒星死亡的产物。霍金对黑洞的解释是：“空间—时间的一个区域，因为那儿的引力是如此之强，以至于任何东西甚至光都不能从该处逃逸出来。”(见《时间简史》一书所附《小辞典》)我们虽然看不见黑洞的存在，但可以通过观察螺旋星系和星系团来判断它们的存在：能使大质量的星系或星系团绕之旋转的东西，其质量一定比这些星系和星系团大得多。作者指出，根据现在的观测研究，将这些暗物质估算在内，“仍然只达到要使宇宙重新坍缩的临界质量的百分之十左右”。于是有人择原理和暴涨理论为之说，前者假设有多个宇宙共存，而我们所能理解的只是身处其中的一个；后者认为宇宙可能采取一种非常规的方式突变，从一个微小的尺度很快达到临界状态。宇宙的未来归根到底，宇宙的未来只有两种命运：继续膨胀，或可能收缩。这取决于宇宙现有的密度，所以，科学家在没有精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜称算出宇宙的重量之前，不得不承认“宇宙实际上是处在刀锋上”，所以要继承巫师或预言家的传统：“两方下赌注，以保万无一失。”二、问题探究1.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。最后没有作出一个明确的预言，恰恰说明了他严谨的科学态度。2.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，如果不作必要的交代，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，或从对立面凸显观精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜点，或从纵深面强化观点，使论证丰富多彩。3.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。关于练习一作者讲演的题目是“宇宙的未来”，却先讲了许多历史故事，这起到了什么作用?你认为这是“跑题”了还是与话题有关联?设题意图：通过对这一问题的思索，引导学生体会讲演“引言”的特点。参考答案：如同中国古代说书人先讲一段别的故事以引起正题一样，这篇讲演先从古代的先知和女巫谈起，以引起听众的兴趣，起到了引出话题的作用。作者敢于讽刺那些古代预言家，正是代表科学界表明了一种自信，因为科学的预言是建立在科学研究基精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜础之上的，是可以用科学原理加以说明的。所以说，“讲史”是为了“衬今”，不是“跑题”，而是与话题相关的。二举出文中几个语言幽默风趣的例子加以分析，体会霍金这位科学大师的演说风格。设题意图：通过举例分析，使学生悉心体会这篇讲演幽默的语言风格，并期望学生在今后的写作实践中有意识地学习运用。参考答案：除了“课文研讨”中举过的例子，课文中还有许多风趣幽默的话语。如，说古代女巫“通常是被毒药或火山隙溢出的气体弄得精神恍惚的女人”，叙述生动，语言夸张而带有讽刺意味，把女巫需要借助神秘力量来作“预言”的特点揭露无遗。如，讽刺近代宗教预言家时说“幸运的是，数人名看来要花很长的时间”，委婉地道出这些“末日预言者”的尴尬与无奈。如，在反思世界末日会使股票下跌时说：“虽然它使我百思不解，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带不走的话。”有力地讽刺了有关世界末日的预言给人们精神上造成的恐慌。如，“我比其他的末日预言者更占便宜。即便宇宙将要坍缩，我可以满怀信心地预言，它至少在一百亿年内不会停止膨胀。我预料那时自己不会留在世上被证明是错的”，以庆幸自己会逃脱干系的自嘲式的幽默，传达出宇宙“至少在一百亿年内不会停止膨胀”的重要信息。三学了本文，你对我们头上的灿烂星空有哪些新的认识?请推精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜举出一两位班上的“天文爱好者”，组织一次科普讲座，可以参考以下题目：1.日食和月食2.哈雷彗星的回归3.流星雨4.登陆火星设题意图：通过这次科普讲座活动，增加学生对我们所处的宇宙家园的了解，增进学生对科学的热爱，并从中提高他们的口语表达能力。参考答案：略教学建议一、本文虽然是一篇略读课文，但涉及的科学知识有一定难度。教学中要参考“课文研讨”和“有关资料”部分，帮助学生读懂课文。这篇讲演的主体部分是论述宇宙物质密度的段落，这是课文的重点，也是理解的难点。不过其中的道理比较简单：宇宙中物质的密度，决定了引力的大小。物质密度大，引力就大；物质密度小，引力就小。当物质密度超过一个临界值，引力增大，宇宙就会停止膨胀而收缩。物质密度不但取决于可见天体和气体云，还取决于宇宙中的暗物质有多少。现在科学家还不能给整个宇宙“过秤”来称量它的质量，所以宇宙未来的两种命运仍是悬而未决的。二、结合练习第二题，引导学生体会这篇讲演幽默的语言风精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜格。可以与前面学过的《作为生物的社会》一文作对比，看看两位作者的幽默风格有什么异同。还可以鼓励学生沿着作者的思路或另辟蹊径“仿造几句”，既加深对课文内容的理解，又提高自己的思维和语言表达能力。三、对本文内容的理解，不要求全责备，能理解作者的主要观点和推论即可。学生对一些细节问题一时不能完全明了，可留待以后的学习中逐渐领悟。科普讲座也要量力而行，可大可小，大到专门组织一次活动，小到在课堂上自由发言。可请物理老师作一些背景知识讲解，或提供书目音像资料，以提高讲座的科学性；语文老师则着重在组织和表达方面给予指导。有关资料一、作者简介(麦克丹尼尔)斯蒂芬·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。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》，精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜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。(选自《斯蒂芬·霍金：伟大的物理学家》，世界知识出版社1998年版)二、有关背景知识中国是最早进行天文观测的国家之一，在殷商甲骨文里，就有许多天文观测记录。汉语“宇宙”一词出现较早。战国时期的尸佼在他的著作《尸子》中就说：“上下四方曰宇，往古来今曰宙。”东汉的高诱在《淮南子·原道训》注中也说：“四方上下曰宇，古往今来曰宙。”中国古代的宇宙学说，有浑天说、盖天说、宣夜说等。浑天说认为：“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于天内，天大而地小。大表里有水，天之包地，犹壳之裹黄。天地各乘气而立，载水而浮。”(《张衡浑仪注》)盖天说认为：“天似盖笠，地法覆盘。”(《晋书·天文志》)天地都是穹形的，如同一个同心的球穹。宣夜说认为：“天了无质，仰而瞻之，高远无极，眼瞀精绝，故苍苍然也。”(《晋书·天文志》)就是说“天”不是一个固体的“天穹”，不过充满了无边无际的气体，日月星辰都在这气体中浮动。在西方，古希腊人也有多种宇宙学说。公元前600年左右，精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜住在米利都的古希腊哲学家泰利斯认为地球是一个圆盘，漂浮在一片汪洋中。他的弟子阿那克西篇二：《宇宙的未来》教学目标一知识目标1.了解有关宇宙学的一些知识。2能读懂本演讲录的内容.。二能力目标1.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，提高自己的思维和表达能力。三情感目标