宇宙的未来ppt课件

宇 宙 的 未 来
宇宙的未来
Zm
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。
何为宇宙？
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》。
导入
论物理学家，他战胜严重的残疾， 执着地从事科学研 究，他的名著 《时间简史》被翻译成30多种文 字，销售500多万册，成为科学 著作中罕见的畅销书。霍金的研 究领域主要集中在宇宙学与黑洞， 他提出的一系列观点，都或多或 少改变了我们对宇宙、对时空的 认识，有着重要的启发性。他目 前担任剑桥大学卢卡逊 数学讲座 教授。这篇文章是他1991年1月 在剑桥大学的讲演。
现代宇宙学最有影响的学说是大爆炸宇
宙学。大爆炸宇宙学认为，宇宙早期温度极 高(在100亿度以上)，物质密度极大。在那里， 物质被压缩成一个奇点，时间和空间都毫无 意义。大约200亿年前，发生“爆炸”，温 度逐渐冷却，形成各种各样的恒星体系，也 就是我们今天所能观测到的宇宙。
霍金
霍金是当今最负盛名的英国理
大爆炸之前是怎么回事，不知道。永
本理论。
本文重点
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。
霍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。
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。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。
初读课文，找出一些关键词语，把握文章大 意。
从标题和开头都可以看出文章要谈 的是对宇宙未来的预测，初读文章就应 该找出与这一预测有关的关键词语，最 重要的应该有两个：“膨胀”与“坍 缩”，然后进一步找到与这两个词相关 联的其他关键词：“平均密度”和“暗 物质”，即可基本把握文章大意。
细读课文，弄清这些关键词语之间的关 系，把握作者的观点。
宇宙是怎样诞生的?它从何而来?又向哪 里去?斯蒂பைடு நூலகம்·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。
宇宙继续膨胀，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 在还说不定。
在阐明科学道理的时候，作者用了一
些人们熟知的事例，有助于我们理解文章的 观点。如：“例如，如果你稍微改变一下你 旋转赌盘的方式，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。”
讨论分析问题
1 文章内容是谈对宇宙未来的预测，为 什么开篇却谈巫师预言的尴尬、宗教预言 的失败? 2 作者说将宇宙中的暗物质考虑在内， 也远远达不到宇宙重新坍缩的临界密度， 据此则可预言宇宙会继续无限地膨胀下去， 为什么后文又说宇宙最终可能会坍缩? 3 对宇宙的未来，作者以为是可以预测 呢，还是不可以预测?
在西方，古希腊人也有多种宇宙学说。公元
前600年左右，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。 他的弟子阿那克西曼德认为天空是包围地球的 一个球层，恒星在内层，太阳和月亮在外层。 毕达哥拉斯认为，地球、月亮、太阳、行星和 恒星都在一个同心球上围绕中央火旋转。托勒 密总结了古希腊的天文学成就，著《天文学大 成》，认为地为球形，静止不动，处于宇宙的 中心，其他天体围绕地球运行，创立了“地心 说”，统治西方天文学界一千四百多年，直到 波兰天文学家哥白尼在16世纪发表《天体运行 论》，创立日心说。
作者的观点是：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，唆就会永远膨胀。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。事实上，现在的密度似乎 非常接近与把坍缩和无限膨胀区分开来的 临界密度。但宇宙的未来是膨胀还是坍缩， 仍尚难定论。
抓住生动的比喻，理解作者的观点。