必修五13宇宙的未来_课件).ppt

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1、 “我即使被关在果壳里，仍自以为是无限空间之王!” 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。宇宙的未来 斯蒂芬霍金 作者简介：史蒂芬霍金 1942年1月8日在英国伦敦出生，曾先后毕业于牛津大学和剑桥大学三一学院，并获剑桥大学哲学博士学位。他在轮椅上坐了40年，现在全身只有面部肌肉会动，演讲和问答只能通过语音合成器来完成。英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家，是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家，还被称为“宇宙之王”。1942年1月8日生于英国牛津的霍金刚好出生于伽利略逝世300周年纪念日之时。70年代他与

2、彭罗斯共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。2009年8月13日，奥巴马授予史蒂芬霍金自由勋章。 他被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。 他的第一项工作是和彭罗斯一起证明了广义相对论的奇性定理； 第二项工作是创立了黑洞物理理论，其中有黑洞的无毛定理和黑洞视界面积增加定理； 第三项工作是研究极早期宇宙和宇宙的创生，其量子宇宙学使人们单独地从科学定律即能预言出宇宙中的一切。 而他所有这些成就都是在他患卢伽雷病(肌肉萎缩性侧面硬化病)后的40年间所做的。 他担任的职务是剑桥大学有史以来最为崇高的教授职务，那是牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。他拥有几个荣誉学位，是英国

3、皇家学会会员。他的成功他的成功, ,当然离当然离不开他的天才不开他的天才, ,但但那种不向厄运低那种不向厄运低头的精神头的精神, ,是没有是没有人不敬佩的人不敬佩的. .由此由此可见可见, ,人的精神力人的精神力量是难以想象的。量是难以想象的。 素材积累素材积累: :霍金名言霍金名言 1、如果一个人没有梦想，无异于死掉。、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、无论命运有多坏，人总应有所作为，有生命就有希望。命就有希望。 3、身体和精神是不能同时残障的。、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、上帝既造就天才，也造就傻瓜，这不

4、取决于天赋，完全是个人努力程度不同的结果。于天赋，完全是个人努力程度不同的结果。 科技论文阅读方法：科技论文阅读方法： 1、阅读时，采用两步走：第一步泛读，即知其大意，不求甚解。第二步精读。 2、边读边画出结构上起过渡、连接作用的词、句子、段落。 3、画出段落的中心句，尤其要注意段首、段尾句。 4、画出文中的关键词句，如：也许、左右、可能、似乎、大概等模棱两可的词语。 5、提取作者观点时,或摘录文中语句，或用自己的语言组织。 快速阅读，思考： 本文阐述了什么观点？ （用一句话简要地概括)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。 宇宙是怎样诞生的?它从何而来?又向哪里去?

5、斯蒂芬霍金教授写的时间简史给了我们这样的回答： 我们现在生活的宇宙有自己的历史起点，它大约诞生于150亿年前，那时，宇宙只是一个点，不占有空间，也没有时间的概念。在这一点发生了大爆炸，时间和空间从此开始，物质开始形成。 最初，宇宙的温度极高，随着时间的推移，空间越来越大，温度越来越低，宇宙中的能量与物质不断发生复杂的反应，逐渐形成星系。 空间继续扩大、膨胀，直到今天，宇宙仍然在膨胀之中。 大约在距今50亿年前，太阳形成。大约在距今46亿年前，地球形成。 宙继续膨胀，将来也会膨胀，也许在膨胀到一定程度后，宇宙开始收缩，可能会收缩成一个点，一个不占有空间的点。到那时，时间结束。到底会不会这样，现在

6、还说不定。 大爆炸之前是怎么回事，不知道。永远也无法知道。这就是大爆炸宇宙的基本理论。一、初读，整体感知，理清结构： 1、巫师宗教的预言与科学家的预言有本质的不同。 尽管预言宇宙的未来非常困难，但它在很大尺度上是可以描述的。（16） 2、从宏观上看，宇宙的膨胀是平滑的、均匀的。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。（713） 3、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。宇宙的平均密度是关键问题。（1425） 4、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

7、。是坍缩还是无限膨胀，尚难定论。（26） .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。 4.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。” 5.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。” 霍

8、金对宇宙未来的预言主要有哪些观点？ （1）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。 （2）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。 （3）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。 （4）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。 （5）在星系或星系团

9、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。 从作者霍金的身上，能感受到高尚的人从作者霍金的身上，能感受到高尚的人格魅力。霍金的朋友曾这样感慨：格魅力。霍金的朋友曾这样感慨：“可以相可以相信，当他所热爱的东西都失去时，他不仅坚信，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，那么他所带给强地活着，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，还有人类最可我们的不仅仅是科学的智慧，还有人类最可贵的精神。贵的精神。” 你是宇宙之王，你是宇宙之王， 你是泰山北斗，你是泰山北斗， 你是活着的爱因斯坦，你是

10、活着的爱因斯坦， 你是人们心中的英雄，你是人们心中的英雄， 赋予你什么都不为过，赋予你什么都不为过， 因为命运对你实在不公。因为命运对你实在不公。 他他剥夺你行走的能力，剥夺你行走的能力， 你却用思想穿越时空；你却用思想穿越时空； 他不让你站立，他不让你站立， 你却用眼睛仰望天空；你却用眼睛仰望天空； 他对你冷漠，他对你冷漠， 你却用微笑面对死神。你却用微笑面对死神。 你不该剥夺的，你不该剥夺的， 都被厄运拿走了，都被厄运拿走了， 只留下十个手指只留下十个手指， 能活动的只有两个，能活动的只有两个， 但对你来说，但对你来说， 有两个指头就足够了！有两个指头就足够了！ 一个指头，一个指头， 那是

11、一把锋利无比的剑，那是一把锋利无比的剑， 可以任意洞穿苦难、灾祸、痛苦，可以任意洞穿苦难、灾祸、痛苦， 可以消灭一切黑暗，赢得重生。可以消灭一切黑暗，赢得重生。 另外一个指头，另外一个指头， 用以创造，用以创造， 同样可以所向披靡。同样可以所向披靡。 你是智者的化身你是智者的化身, , 你是人类探索宇宙的典范，你是人类探索宇宙的典范， 你站在爱因斯坦的肩上，你站在爱因斯坦的肩上， 看得好远，看得好远， 而我多想站在你的肩膀上，而我多想站在你的肩膀上， 一直看到宇宙的边缘，一直看到宇宙的边缘， 惊讶于生命的浩瀚惊讶于生命的浩瀚 。 向你致敬！向你致敬！古今中外，有很多像霍金一样的人勇于克服巨大的困古今中外，有很多像霍金一样的人勇于克服巨大的困难，为社会的发展作出了重大的贡献。请你试着举出难，为社会的发展作出了重大的贡献。请你试着举出两个这样的例子。两个这样的例子。 示例示例 霍金勇于同病魔抗争，用生命的顽强书写了霍金勇于同病魔抗争，用生命的顽强书写了科学史的奇迹科学史的奇迹。 1、 2、