《宇宙的未来》 PPT课件

2.如宇宙密度小于该临界值，宇宙就不 会坍缩，它会继续永远膨胀下去，星系 们会继续以恒常速度相互离开。现在的 宇宙正在膨胀 ,至少在100亿年内不会 停止。
（14－19）
在大约100亿年以后，宇宙中大多数恒星都已把 燃料耗尽，似太阳质量的恒星，不是变成白矮星就 是变成中子星，具有更大质量的恒星会变成黑洞。 这些宇宙残留物继续绕着银河系中心每100亿年转一 圈，它们互相碰撞，使一些被抛到星系外面去，余 下的会渐渐在中心附近稳定下来，最终汇聚在一起， 形成一个巨大的黑洞。最后这个黑洞可能在10的90 次方年的时间蒸发掉（ 20－21）
·这又说明了什么？
作者从星系演化的过程证明 了，宇宙将会永远膨胀下去。
阅读文章 ·赏析归纳（22-25）
1. 这部分说明什么情况？
影响预言的不确定因素
2.在对宇宙的未来的预言中，存在 哪些不确定的因素？
有两个
一是可能存在当前我们未 知的暗物质，它们会影响大爆 炸后一秒钟内宇宙的初始密度， 从而影响对宇宙最终坍缩时间 的确定（22、23）
• 2012年4月6日播出的热播美剧《生活大爆炸》 第五季第21集中，史蒂芬·霍金本色出演参与了 客串。
代表作
《时间简史》自1988年首版以来，已 成为全球科学著作的里程碑。它被翻 译成40种文字，销售了超1000万册， 出版后在全世界引起巨大反响 ，全球 每500人中就有一人阅读此书，成为国 际出版史上的奇观。该书内容是关于 宇宙本性的最前沿知识，从那以后无 论在微观还是宏观宇宙世界的观测技 术方面都有了非凡的进展。这些观测 证实了霍金在该书第一版中的许多理 论预言，其中包括宇宙背景探险者 (COBE)的最新发现，它在时间回溯上 探测到离宇宙创生的30万年之内的某 些情况，显露了霍金超人的时空感知 能力。霍金曾戏称，写此书的目的是 为了给女儿挣学费，结果是，他女儿 得到了丰足的学费，而读者获得了丰 富的知识。
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。
“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 （霍金的《果壳中的宇宙》由此得名）
二是对宇宙的初始密度的确 定有着不同的认识：一是按照 人择原理去确定，一是按照暴 涨理论去确定。二者有较大差 距（24-25）
阅读文章 ·赏析归纳（26）
1. 最后一部分做什么？ 对全文进行小结
2. 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。
很长的时间。”“你在实际上不可能预测 出来数字，否则的话，物理学家就会在赌 场发财。”“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。”“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， 两方下赌注，以保万无一失。”
12．2009年8月12日,获得自由勋章——由奥巴马亲自颁奖
• 他在“星舰奇航记”中的电视系列剧“银河飞 龙”饰演过自己，与爱因斯坦及牛顿一起打桥 牌；在美国卡通片《辛普森一家》中“演出” ，拯救剧中的女孩。其形象也在卡通片《飞出 个未来》中的一集里出现。卡通片《居家男人 》中则有与其类似的角色（Steve）对其进行了 滑稽的模仿。
困难有三个方面
1我们只了解正常情况下物体的 科学定律，不知道制约在极端 条件下的精确定律，故很难预 言宇宙的未来。（7-8）
2我们受到时间尺度的制约， 故很难预言宇宙的未来。（9）
3物理方程的解具有混沌性，我
们对一个混沌的系统难以作出预 言。（10）
作者举了哪些实例来阐释混沌性？
赌盘丶天气预报和制约人类行 为的方程
作为一篇关于宇宙未来的演讲词，本文的 大量篇幅是较为严肃的科学话题，运用了好 多专业术语，容易使人感到沉闷。但是霍金 的聪明之处在于他运用了许多幽默风趣的语 言，使得这样一篇旨在说明科学道理的学术 演讲，让人能够在一种轻松愉快的气氛中认 真听下去。这样的语言是很多的，例如： “幸运的是，数人名看来要花
1.通过对比说明巫师们的预言 缺乏科学根据，只是一些模棱 两可的判断，而真正的技巧在 于解释。这与科学家的预言有 很大的区别。
2.说明预言未来是人类自古以来 的一种追求，为下文张本。
阅读文章 ·赏析归纳（7-11）
1. 这部分说明什么情况？ 分析阻碍预言的因素 （预言的困难性）
2. 作者认为，科学家预言宇宙的未 来，有哪些困难？
阅读文章 ·赏析归纳（12-13）
1. 这部分是写什么的？
指出可预言的科学依据
2.作者认为科学家可以预言宇宙的未 来的根据是什么？
1. 我们观察到的从外空间各个方向来的微 波幅射背景的温度极其接近，这表明宇宙
的膨胀是平滑而非混沌的。（12）
2. 我们根据地球在太阳系中的地位以及 其所属的星系中的地位，推断出任何其 他星系的任何背景亦相同，故可确定在 大尺度下宇宙的行为是简单的，可以预 言 。 （13）
•精读课文 品析赏鉴
作为一篇关于宇宙未来的演讲词，本文的大量篇幅都是较为严 肃的科学话题，运用了好多专业术语，容易使人感到沉闷，但是霍 金的聪明之处在于它运用了许多风趣幽默的语言，使得这样一篇旨 在说明科学道理的学术演讲，让人能够在一种轻松愉快的气氛中认 真听下去。
1“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。”
作 者 介 绍
史蒂芬.霍金 (Stephen Hawking) 1942年1月8日生 于牛津，那一天刚好是伽利略 逝世三百年。可能因为他出生 在第二次世界大战的时代，所 以小时候对模型特别着迷。他 十几岁时不但喜欢做模型飞机 和轮船，还和学友制作了很多 不同种类的战争游戏，反映出 他研究和操控事物的渴望。这 种渴望驱使他攻读博士学位， 并在黑洞和宇宙论的研究上获 得重大成就。
霍金十三、四岁时已下定决心要从
事物理学和天文学的研究。十七岁那 年，他考到了自然科学的奖学金，顺 利入读牛津大学。学士毕业后他转到 剑桥大学攻读博士，研究宇宙学。他 在21岁时不幸患上了会使肌肉萎缩的 卢伽雷氏症（ALS），因此被禁锢在 轮椅上，只有三根手指可以活动，疾 病已经使他的身体严重变形，头只能 朝右边倾斜，肩膀左低右高，双手紧 紧并在当中，握着手掌大小的拟声器 键盘，两脚则朝内扭曲着，嘴已经几 乎歪成S型，只要略带微笑，马上就 会现出“呲牙咧嘴”的样子。这已经 成为他的标志性形象。1985年，因患 肺炎做了穿气管手术，被彻底剥夺了 说话的能力，演讲和问答只能通过语 音合成器来完成。当时医生预测他最
多活两年，但他至今依然顽强的活着。
1． 1989年 获得英国爵士荣誉称号 2、 是英国皇家学会学员和美国科学院外籍院士 3． 伦敦皇家天文学会的埃丁顿勋章 4． 梵蒂冈教皇科学学会十一世勋章 5． 霍普金斯奖 6． 美国丹尼欧海涅曼奖 7． 麦克斯韦奖 8． 英国皇家学会的休斯勋章 9． 1978年 获物理界最有威望的大奖—阿尔伯特·爱因斯坦奖 10．与罗杰·彭罗斯共同获得了1988年的沃尔夫物理奖 11．1988年 斯蒂芬·威廉·霍金的书《时间简史：从大爆炸到黑洞》 获沃尔夫基金奖
3、“……这些日期使股票市场下跌. 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。”
明确：这句话让人在笑声中悟 到人类自身的某些缺陷和某些思 维误区。
4、“据说，1844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 降临到那些不列在名单上的人.幸运的是，数人名看来 要花很长的时间。”
阅读文章 ·赏析归纳（14-21） 1. 这一部分如何概括？
描绘宇宙未来具体景象
2. 作者是如何描绘宇宙未来的 样子的呢？
关键问题：
1.大爆炸形成宇宙的膨胀。如果宇宙的密度 大于某个临界值，吸引力将最终使膨胀停止 并使宇宙开始重新收缩，最终宇宙就会坍缩 到一个具有无限密度的奇性的大挤压，时间 本身就会在大挤压处终结。大挤压之后的存 在是不能预言的。
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”。
(2)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，因此人惊叹的成就？
• 他的成功当然离不开他的天才和对事业 的无比热爱，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障碍 。
1、如果一个人没有梦想，无异于死掉。
(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。”
语言艺术风格小结
这篇演讲词的语言特点怎样？
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：预言宇宙未来具体景象 22-25：影响预言的不确定因素
26：最后对全文进行小结
探究内涵
(1)作者在第8段中为什么说“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”?