宇宙的未來公開課一等獎(jiǎng)

輪椅上的傳奇科學(xué)家第1頁/共25頁第一頁，共26頁。..........1942年出生英國牛津，先后就讀于牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理學(xué)和宇宙學(xué)。1963年，霍金經(jīng)診斷得了肌萎縮性側(cè)索硬化癥，完全癱瘓，全身只有兩根手指頭能夠動(dòng)，喪失語言能力。醫(yī)生告訴霍金他最多只能活兩年，在經(jīng)歷了一段短暫的失望和沮喪后，霍金又開始了他的宇宙學(xué)研究。后來他在相對論、“大爆炸”和黑洞等領(lǐng)域取得了突出的研究成果。史蒂芬·威廉·霍金第2頁/共25頁第二頁，共26頁。1985年，霍金又因肺炎進(jìn)行了穿氣管手術(shù)，此后，他完全不能說話，依靠安裝在輪椅上的一個(gè)小對話機(jī)和語言合成器與人進(jìn)行交談；看書必須依賴一種翻書頁的機(jī)器，讀文獻(xiàn)時(shí)需要請人將每一頁都攤在大桌子上，然后他驅(qū)動(dòng)輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁閱讀……

第3頁/共25頁第三頁，共26頁。霍金正是在這種一般人難以置信的艱難中，成為世界公認(rèn)的引力物理科學(xué)巨人。他在相對論、“大爆炸”和黑洞等領(lǐng)域取得了突出的研究成果。1988年出版了宇宙學(xué)著作《時(shí)間簡史：從大爆炸到黑洞》?；艚鸨环Q為在世的最偉大的科學(xué)家，還被稱為“宇宙之王”，且被譽(yù)為繼愛因斯坦之后世界上最著名的科學(xué)思想家和最杰出的理論物理學(xué)家。第4頁/共25頁第四頁，共26頁。

他的成功，當(dāng)然離不開他的天才，但那種不向厄運(yùn)低頭的精神，是沒有人不敬佩的。由此可見，人的精神力量是難以想象的。第5頁/共25頁第五頁，共26頁。1、如果一個(gè)人沒有夢想，無異于死掉。2、無論命運(yùn)有多壞，人總應(yīng)有所作為，有

生命就有希望。3、身體和精神是不能同時(shí)殘障的。4、上帝既造就天才，也造就傻瓜，這不取決

于天賦，完全是個(gè)人努力程度不同的結(jié)果。素材積累:霍金名言第6頁/共25頁第六頁，共26頁。1、閱讀時(shí)，采用兩步走：第一步泛讀，即知其大意，不求甚解。第二步精讀。2、邊讀邊畫出結(jié)構(gòu)上起過渡、連接作用的詞、句子、段落。3、畫出段落的中心句，尤其要注意段首、段尾句。4、畫出文中的關(guān)鍵詞句，如：也許、左右、可能、似乎、大概等模棱兩可的詞語。5、提取作者觀點(diǎn)時(shí),或摘錄文中語句，或用自己的語言組織?？萍颊撐拈喿x方法：第7頁/共25頁第七頁，共26頁。.................文體特征本文是霍金1991年1月在劍橋大學(xué)的講演。

演講稿也叫演說辭，它是在較為隆重的儀式上和某些公眾場所發(fā)表的講話文稿。演講稿是人們在工作和社會(huì)生活中經(jīng)常使用的一種文體。第8頁/共25頁第八頁，共26頁。字詞檢測隘道模棱兩可坍縮混沌詰問告罄倚重léngàihùndùntānjiéqìngyǐ第9頁/共25頁第九頁，共26頁。1.為什么科學(xué)“不能預(yù)言人類社會(huì)的未來”，卻“可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來”?

因?yàn)榍罢呤腔煦绲?，不確定的；而“宇宙的行為在非常大尺度下是簡單的，而不是混沌的，因此我們可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來”。通讀課文，回答以下問題：第10頁/共25頁第十頁，共26頁。2.作者對宇宙的未來的預(yù)言與巫師、宗教預(yù)言家對人類社會(huì)未來的預(yù)言有何不同?

前者是運(yùn)用天體物理學(xué)理論進(jìn)行的科學(xué)推測，科學(xué)預(yù)言；而后者沒有科學(xué)根據(jù)可言。其實(shí)，人類社會(huì)的未來根本就是無法預(yù)言的，因?yàn)榉匠淌腔煦绲?，所以巫師、宗教預(yù)言家對人類社會(huì)的預(yù)言注定就是荒唐的。............第11頁/共25頁第十一頁，共26頁。3.對宇宙未來的預(yù)言，關(guān)鍵是要弄清宇宙的什么問題?

對宇宙未來的預(yù)言，其關(guān)鍵問題在于：平均密度是多少。............第12頁/共25頁第十二頁，共26頁。觀點(diǎn)總結(jié)

霍金對宇宙未來的預(yù)言主要有哪些觀點(diǎn)？

1.宇宙的膨脹和坍縮與宇宙的平均密度有關(guān)，如果平均密度小于某個(gè)臨界值，它就會(huì)永遠(yuǎn)膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會(huì)坍縮，時(shí)間本身就會(huì)終結(jié)。

2.在螺旋星系和星系團(tuán)中應(yīng)該存在有某種看不見的暗物質(zhì)，它的引力吸引足以把高速旋轉(zhuǎn)的星系牢牢抓住，不至于使這些星系或星系團(tuán)飛散開去。..............第13頁/共25頁第十三頁，共26頁。3.如果宇宙繼續(xù)膨脹下去，五十億年后，太陽將耗盡它的核燃料，變成一顆白矮星。在大約一百億年后，具有太陽質(zhì)量的恒星將變成白矮星或中子星，具有更大質(zhì)量的恒星會(huì)變成黑洞。

4.黑洞中粒子的速度有可能超過光速逃出黑洞，只要有足夠長的時(shí)間，巨大的黑洞也可“蒸發(fā)”掉。

5.在星系或星系團(tuán)之外，應(yīng)該存在有足夠的暗物質(zhì)，這些暗物質(zhì)能使密度達(dá)到臨界值，從而可能會(huì)使宇宙最終坍縮。但這個(gè)時(shí)間肯定在一百五十億年之后。..............第14頁/共25頁第十四頁，共26頁。4、對宇宙的未來，作者以為是可以預(yù)測呢，還是不可以預(yù)測?

歸根到底，宇宙的未來只有兩種命運(yùn)：繼續(xù)膨脹，或可能收縮。這取決于宇宙現(xiàn)有的密度，所以，科學(xué)家在沒有稱算出宇宙的重量之前，不得不承認(rèn)“宇宙實(shí)際上是處在刀鋒上”，所以要繼承巫師或預(yù)言家的傳統(tǒng)：“兩方下賭注，以保萬無一失。第15頁/共25頁第十五頁，共26頁。

這篇演講，從古代巫師的預(yù)言，談到近代宗教的預(yù)言，然后過渡到自己對宇宙未來的預(yù)言，運(yùn)用天體物理學(xué)理論，對宇宙的未來作出了兩種預(yù)測，一是繼續(xù)膨脹下去；二是收縮以至坍縮成一個(gè)點(diǎn)。梳理結(jié)構(gòu):第16頁/共25頁第十六頁，共26頁。語言特征1.生動(dòng)的導(dǎo)引

預(yù)言宇宙的未來，雖然是一個(gè)嚴(yán)肅的科學(xué)話題，但如果就事論事，很容易枯燥乏味。演講者從古代的巫術(shù)和近代的宗教預(yù)言談起，既增加了趣味性，又深化了講演的主題──在與巫術(shù)的對比中，更顯出了科學(xué)的求實(shí)精神。2.嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?/p>

作為一篇科學(xué)演講，其最終目的是讓人信服。本文嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?，增?qiáng)了說服力。演講者從可見物質(zhì)談到暗物質(zhì)，從成熟的理論談到科學(xué)假說，把問題講得透徹明白。沒有作出一個(gè)明確的預(yù)言，也說明了演講者嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。...............第17頁/共25頁第十七頁，共26頁。3、幽默風(fēng)趣

本文在論述過程中，常常用一些生動(dòng)的比喻來說明事理。下列兩個(gè)比喻句各自說明了什么道理?

1.“例如，如果你稍微改變一下你旋轉(zhuǎn)輪賭盤的方式，就會(huì)改變出來的數(shù)字。你在實(shí)際上不可能預(yù)言出來的數(shù)字，否則的話，物理學(xué)家就會(huì)在賭場發(fā)財(cái)。”用這個(gè)比喻生動(dòng)地說明了“即使我們知道了制約宇宙的有關(guān)定律，我們?nèi)匀徊荒芾盟鼈內(nèi)ヮA(yù)言遙遠(yuǎn)的未來”。........第18頁/共25頁第十八頁，共26頁。

2.“這有一點(diǎn)像是再投胎。如果有人聲稱一個(gè)新生的嬰兒是和某一死者等同，如果該嬰兒沒從他的以前的生命遺傳到任何特征或記憶，這種聲稱有什么意義呢?人們可以同樣地講，它是完全不同的生命?！庇眠@個(gè)比喻形象地說明宇宙在大擠壓處終結(jié)后，并不是任何發(fā)生在“之后”的事件都是另一個(gè)相分離的宇宙的部分。............第19頁/共25頁第十九頁，共26頁。（3）“……這些日期使股票市場下跌.雖然它使我百思不解，為何世界的終結(jié)會(huì)使人愿意用股票來換錢，假定你在世界末日什么也帶不走的話?！?/p>

這句話讓人在笑聲中悟到人類自身的某些缺陷和某些思維誤區(qū)。

第20頁/共25頁第二十頁，共26頁。

這句話幽默中含著諷刺，揭露了宗教預(yù)言師的荒謬，表現(xiàn)了對方屢測屢敗卻又想方設(shè)法自圓其說的尷尬與可笑。（4）“據(jù)說，1844年是第二次回歸的開始，但是首先要數(shù)出獲救者名單。只有數(shù)完了名單，審判日才降臨到那些不列在名單上的人.幸運(yùn)的是，數(shù)人名看來要花很長的時(shí)間?！?/p>

第21頁/共25頁第二十一頁，共26頁。

（5）“如果暴漲理論是正確的，則宇宙實(shí)際上是處在刀鋒上。所以我正是繼承那些巫師或預(yù)言者的良好傳統(tǒng)，兩方下賭注，以保萬無一失。”

聽眾明知作者做的是科學(xué)的預(yù)言，和巫師他們完全不同，可作者卻有意將自己降為他們的同類，一是說明自己恰好也有兩種預(yù)測，二是順勢又對他們進(jìn)行嘲諷。這種智慧的表達(dá)既帶來了輕松愉悅的氣氛，又大大增加了自己與聽眾的親和力。第22頁/共25頁第二十二頁，共26頁。課后作業(yè)

下面這段話引自霍金2002年8月15日在浙江大學(xué)的公眾演講《膜的新奇世界》，讀后請用其中的原句提煉本段的要點(diǎn)，并同課文做比較閱讀，說說霍金在介紹深?yuàn)W理論時(shí)喜歡采用什么方式來讓聽眾聽明白?............第23頁/共25頁第二十三頁，共26頁。............

“按照我的意見，膜世界啟始的更遠(yuǎn)為吸引人的解釋是，它作為真空中的起伏而自發(fā)產(chǎn)生。膜的產(chǎn)生有點(diǎn)像沸騰水中蒸氣泡的形成。水液體中包含億萬個(gè)H2O分子，它們在最靠近的鄰居之間耦合，并且擠在一起。當(dāng)水被加熱上去，分子運(yùn)動(dòng)得更加快，并且相互彈開。這些碰撞偶然賦予分子如此高的速度，使得它們中的一群能擺脫它們的鍵，形成熱水圍繞著的蒸氣小泡泡。泡泡將以隨機(jī)的方式長大或縮小，這時(shí)液體中來的更多的分子參與到蒸氣中去，或者相反的過程。大多數(shù)小蒸氣泡將會(huì)重新塌縮成液體，但是有一些會(huì)長大到一定的臨界尺度，超過該尺度泡泡幾乎肯定會(huì)繼續(xù)成長。我們在沸騰時(shí)觀察到的正是這些巨大的膨脹的泡泡。”第24頁/共25頁第二十四頁，共26頁。感謝您的觀看。第25頁/共25頁第二十五頁，共26頁。