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高三语文宇宙的未来1本讲稿第一页，共二十八页宇宇宙宙的的未未来来本讲稿第二页，共二十八页史蒂芬史蒂芬 霍金霍金(StephenHawking)於於1942年年1月月8日生於牛津，那一天剛好是伽利略逝世三百年。日生於牛津，那一天剛好是伽利略逝世三百年。可能因為他出生在第二次世界大戰的時代，所以小可能因為他出生在第二次世界大戰的時代，所以小時候對模型特別著迷。他十幾歲時不但喜歡做模型時候對模型特別著迷。他十幾歲時不但喜歡做模型飛機和輪船，還和學友製作了很多不同種類的戰爭飛機和輪船，還和學友製作了很多不同種類的戰爭游戲，反映出他研究和操控事物的渴望。這種渴望游戲，反映出他研究和操控事物的渴望。這種渴望驅使他攻讀博士學位，並在黑洞和宇宙論的研究上驅使他攻讀博士學位，並在黑洞和宇宙論的研究上獲得重大成就。獲得重大成就。本讲稿第三页，共二十八页霍金十三、四歲時已下定決心要從事物理學和霍金十三、四歲時已下定決心要從事物理學和天文學的研究。十七歲那年，他考到了自然科學的天文學的研究。十七歲那年，他考到了自然科學的獎學金，順利入讀牛津大學。學士畢業後他轉到劍獎學金，順利入讀牛津大學。學士畢業後他轉到劍橋大學攻讀博士，研究宇宙學。不久他發現自己患橋大學攻讀博士，研究宇宙學。不久他發現自己患上了會導致肌肉萎縮的盧伽雷病。由於醫生對此病上了會導致肌肉萎縮的盧伽雷病。由於醫生對此病束手無策，起初他打算放棄從事研究的理想，但後束手無策，起初他打算放棄從事研究的理想，但後來病情惡化的速度減慢了，他便重拾心情，排除萬來病情惡化的速度減慢了，他便重拾心情，排除萬難，從挫折中站起來，勇敢地面對這次的不幸，繼難，從挫折中站起來，勇敢地面對這次的不幸，繼續醉心研究。續醉心研究。本讲稿第四页，共二十八页时间简史时间简史出版于出版于1988年，年，宇宙的宇宙的未来未来是斯蒂芬是斯蒂芬霍金霍金1991年在剑桥大学的年在剑桥大学的一次讲演录。本文重点是谈作者对宇宙的一次讲演录。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料。同时，还应该体会这篇讲演在语言上的幽默特点。的幽默特点。本讲稿第五页，共二十八页时间简史时间简史时间简史时间简史出版（出版（19881988年）后，剑桥的应用数学年）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，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。英雄度过激动人心的时刻。本讲稿第六页，共二十八页斯蒂芬斯蒂芬斯蒂芬斯蒂芬霍金的工作是令人惊叹的，可是有着如此霍金的工作是令人惊叹的，可是有着如此伟大发现的人，却是一个身患肌萎缩症的病人，除了思伟大发现的人，却是一个身患肌萎缩症的病人，除了思想，他几乎全身不能动弹，不能说话，头向前垂落。正想，他几乎全身不能动弹，不能说话，头向前垂落。正因为这点，他更加引起全世界人们的关注和尊敬。在他因为这点，他更加引起全世界人们的关注和尊敬。在他开始患病时，他意识到自己的生命行将结束，于是抓紧开始患病时，他意识到自己的生命行将结束，于是抓紧时间，全心投入，谁也没想到他不仅活了下来，而且成时间，全心投入，谁也没想到他不仅活了下来，而且成果累累。他的成功，当然离不开他的天才，但那种不向果累累。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，一个人要有精神，一个民族也精神力量是难以想象的，一个人要有精神，一个民族也要依靠精神，精神的力量往往可以超越世上难以逾越的要依靠精神，精神的力量往往可以超越世上难以逾越的障碍。障碍。本讲稿第七页，共二十八页在中文里，在中文里，“宇宇”是是“上下四方上下四方”的意的意思，表示空间；思，表示空间；“宙宙”是是“古往今来古往今来”的意的意思，表示时间。宇宙的历史，就是空间在时思，表示时间。宇宙的历史，就是空间在时间上发展的过程，斯蒂芬间上发展的过程，斯蒂芬霍金以时间为序，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，他把自己的书称作将来可能的状况，因此，他把自己的书称作时间简史时间简史，实际上就是，实际上就是宇宙简史宇宙简史。本讲稿第八页，共二十八页霍金对宇宙未来的预言主要有以下一些霍金对宇宙未来的预言主要有以下一些观点：观点：（1 1）宇宙的膨胀和坍缩与宇宙的平均密度有关，如果平）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。大于临界值，宇宙就会坍缩，时间本身就会终结。（2 2）在螺旋星系和星系团中应该存在有某种看不见的暗）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，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。不至于使这些星系或星系团飞散开去。本讲稿第九页，共二十八页（3 3）如果宇宙继续膨胀下去，五十亿年后，太阳将）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，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。具有更大质量的恒星会变成黑洞。（4 4）黑洞中粒子的速度有可能超过光速逃出黑洞，只）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，巨大的黑洞也可以要有足够长的时间，巨大的黑洞也可以“蒸发蒸发”掉。掉。（5 5）在星系或星系团之外，应该存在有足够的暗物）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使宇宙最终坍缩。但这个时间肯定在一百五十亿年之后。之后。本讲稿第十页，共二十八页1.初读，总体感知。初读，总体感知。结合注释，通读全文，总体感知结合注释，通读全文，总体感知读后能用一句话简要地说出本文讲了读后能用一句话简要地说出本文讲了什么。什么。明确：本文讲的是宇宙的未来问题，预测了明确：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。两种结局：或膨胀，或收缩。本讲稿第十一页，共二十八页2.再读，提炼要点。再读，提炼要点。要求比上一次读得细一些，边读边给要求比上一次读得细一些，边读边给课文分段，明确作者讲了几层意思，并课文分段，明确作者讲了几层意思，并提炼出要点。提炼要点的方法是：或者提炼出要点。提炼要点的方法是：或者摘录文中的语句，或者用自己的语言组摘录文中的语句，或者用自己的语言组织。织。本讲稿第十二页，共二十八页明确：要点依次为：要点依次为：科学家有信心预言未来。科学家有信心预言未来。巫师巫师的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。物理物理方程、制约大脑的方程具有混沌性，因此我们不方程、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简单的，而不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来。遥远的未来。宇宙的未来有两种可能，一是继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。胀还是坍缩，取决于宇宙的平均密度。宇宙现宇宙现在的密度非常接近于把坍缩和膨胀区分开来的临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。界点上，所以两种可能都会发生。本讲稿第十三页，共二十八页3.三读，探究内涵三读，探究内涵(1)作者在第作者在第8段中为什么说段中为什么说“即使知道了即使知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然不能利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用它们去预言遥远的未来”?为什么第为什么第10段又说段又说“尽管我们知道制约人类行为的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方程，但在实际上我们不能预言它”?明确：明确：“因为物理方程的解会呈现出一种因为物理方程的解会呈现出一种称作混沌的性质称作混沌的性质”，“方程可能是不稳方程可能是不稳定的定的”；同样，；同样，“制约大脑的方程几乎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改变会导致非常不同的结果”。本讲稿第十四页，共二十八页(2)为什么科学为什么科学“不能预言人类社会的未不能预言人类社会的未来来”，却，却“可以预言宇宙遥远的未来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不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来的未来”。本讲稿第十五页，共二十八页(3)作者对宇宙的未来的预言与巫师、宗教预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。后者是没有科学根据可言的。其实，其实，从上面的题目就可知道，人类社会的未来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，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所以巫师、宗教预言家对人类社会的预言注定就是荒唐的。注定就是荒唐的。本讲稿第十六页，共二十八页(4)对宇宙未来的预言，关键是要弄清宇对宇宙未来的预言，关键是要弄清宇宙的什么问题宙的什么问题?明确：明确：“对宇宙未来的预言，其关键问题在对宇宙未来的预言，其关键问题在于：平均密度是多少。于：平均密度是多少。”本讲稿第十七页，共二十八页(5)(5)作者认为宇宙的未来会是怎作者认为宇宙的未来会是怎样的样的?明确：会有两种可能：明确：会有两种可能：“如果它比临界值小，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宇宙就将永远膨胀，但是如果它比临界值大，宇宙就会坍缩。大，宇宙就会坍缩。”本讲稿第十八页，共二十八页【自读思考自读思考】1.1.根据作者的论述，我们目前所能看到的宇根据作者的论述，我们目前所能看到的宇宙物质最多是宙物质最多是“临界值临界值”的百分之一，似的百分之一，似乎不足以使宇宙坍缩。然而作者又指出，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，使宇宙最终坍也许存在足够的暗物质，使宇宙最终坍缩缩”。宇宙中存在暗物质的证据是什么。宇宙中存在暗物质的证据是什么?作作者又举了哪两种假说，说明现在的宇宙密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度可能就在临界状态?本讲稿第十九页，共二十八页明确：宇宙中存在暗物质明确：宇宙中存在暗物质“一个证据来自于螺旋星系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以把这些旋转的星系牢牢抓住”；“另一个证据来自另一个证据来自于星系团于星系团”，“要不是引力吸引把星系抓到一起，这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些星系团就会飞散开去所以，在星系团中我们所以，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观测到的星系以外必须存在额外的暗物质”。作者为了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，列举了两种假说，“一种是所谓的人择原理一种是所谓的人择原理”，另一，另一种是种是“极早期宇宙的暴涨理论极早期宇宙的暴涨理论”。本讲稿第二十页，共二十八页2.2.本文在论述过程中，常常用一些生动的比本文在论述过程中，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喻来说明事理。下列两个比喻句各自说明了什么道理什么道理?“例如，如果你稍微改变一下你旋转轮赌例如，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，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。物理学家就会在赌场发财。”明确：用这个比喻生动地说明了明确：用这个比喻生动地说明了“即使我即使我们知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然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不能利用它们去预言遥远的未来”。本讲稿第二十一页，共二十八页“这有一点像是再投胎。如果有人声称一个新生的婴儿这有一点像是再投胎。如果有人声称一个新生的婴儿这有一点像是再投胎。如果有人声称一个新生的婴儿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是和某一死者等同，如果该婴儿没从他的以前的生命遗是和某一死者等同，如果该婴儿没从他的以前的生命遗是和某一死者等同，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传到任何特征或记忆，这种声称有什么意义呢传到任何特征或记忆，这种声称有什么意义呢传到任何特征或记忆，这种声称有什么意义呢?人们可人们可人们可人们可以同样地讲，它是完全不同的生命。以同样地讲，它是完全不同的生命。以同样地讲，它是完全不同的生命。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，并不是任何发生在处终结后，并不是任何发生在“之后之后”的的事件都是另一个相分离的宇宙的部分。事件都是另一个相分离的宇宙的部分。本讲稿第二十二页，共二十八页3.3.这篇文章语言幽默风趣，在说明科学道理的同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。试举出三个例子，分析其表达效果。的特点。试举出三个例子，分析其表达效果。例如：例如：“这些日期使股票市场下泻。虽这些日期使股票市场下泻。虽然它使我百思不解，为何世界的终结会使然它使我百思不解，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。什么也带不走的话。”这句话让人在笑声这句话让人在笑声中悟到人类自身的某些缺陷和某些思维误中悟到人类自身的某些缺陷和某些思维误区。区。本讲稿第二十三页，共二十八页“据说，据说，18441844年是第二次回归的开始，但是首先要数出获年是第二次回归的开始，但是首先要数出获救者名单。只有数完了名单，审判日才降临到那些不列在救者名单。只有数完了名单，审判日才降临到那些不列在名单上的人。幸运的是，数人名看来要花很长的时间。名单上的人。幸运的是，数人名看来要花很长的时间。”这句话幽默中含着揶揄和讽刺，揭露了宗教预言师的荒谬，这句话幽默中含着揶揄和讽刺，揭露了宗教预言师的荒谬，表现了对方屡测屡败却又想方设法自圆其说的尴尬与可笑。表现了对方屡测屡败却又想方设法自圆其说的尴尬与可笑。“如果暴涨理论是正确的，则宇宙实际上是处在刀锋上。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。注，以保万无一失。”听众明知作者做的是科学的预言，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。大大增加了自己与听众的亲和力。本讲稿第二十四页，共二十八页在在果壳中的宇宙果壳中的宇宙一书中，霍金引一书中，霍金引用了莎士比亚戏剧用了莎士比亚戏剧哈姆雷特哈姆雷特里一句充里一句充满诗意的台词：满诗意的台词：“我即使被关在果壳里，我即使被关在果壳里，仍自以为是无限空间之王仍自以为是无限空间之王!”这句台词形这句台词形象地道出了霍金的崇高精神追求，使人们象地道出了霍金的崇高精神追求，使人们亲眼看到了亲眼看到了“果壳果壳”中的那个挑战命运的中的那个挑战命运的不屈的灵魂。他曾说：不屈的灵魂。他曾说：“只要有智慧和精只要有智慧和精神在，没有什么能打倒自己。身体的健康神在，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固然重要，心灵的健康也会给你无穷的力量。量。”在少年霍金的心中，崇拜的不是歌在少年霍金的心中，崇拜的不是歌星或球星，而是贝特朗星或球星，而是贝特朗罗素，一位不知疲罗素，一位不知疲倦的思想家、哲学家和科学家。倦的思想家、哲学家和科学家。本讲稿第二十五页，共二十八页你怎么看待霍金你怎么看待霍金你怎么看待霍金你怎么看待霍金?十年前，一家青少年调查机构调查十年前，一家青少年调查机构调查出我国中学生最崇拜的人物是歌星刘德华、影星出我国中学生最崇拜的人物是歌星刘德华、影星刘晓庆、球星贝利，刘晓庆、球星贝利，“三星高照三星高照”。你又怎样看。你又怎样看待这一现象待这一现象?科学和人文是教育的两大内容科学和人文是教育的两大内容从作者霍金的身上，还能感受到高尚的人格魅力。霍金从作者霍金的身上，还能感受到高尚的人格魅力。霍金的朋友曾这样感慨：的朋友曾这样感慨：“可以相信，当他所热爱的东西可以相信，当他所热爱的东西都失去时，他不仅坚强地活着，而且伟大地活着，那都失去时，他不仅坚强地活着，而且伟大地活着，那么他所带给我们的不仅仅是科学的智慧，还有人类最么他所带给我们的不仅仅是科学的智慧，还有人类最可贵的精神。可贵的精神。”霍金战胜自我、挑战极限、追求科学的顽强品质霍金战胜自我、挑战极限、追求科学的顽强品质本讲稿第二十六页，共二十八页对于对于“三星高照三星高照”的现象，能够引的现象，能够引发我们的深入思考，并作出较为正确的发我们的深入思考，并作出较为正确的评价，比如这样评价：这一现象的出现，评价，比如这样评价：这一现象的出现，既有中学生自身价值取向的问题，也有既有中学生自身价值取向的问题，也有新闻媒体的误导问题。其实，只有在正新闻媒体的误导问题。其实，只有在正确的价值取向引导下，个人才能体现出确的价值取向引导下，个人才能体现出最大的人生价值，社会才能快速向前发最大的人生价值，社会才能快速向前发展。展。本讲稿第二十七页，共二十八页再再 见见本讲稿第二十八页，共二十八页