河北省抚宁县第六中学高二语文(人教版)必修五课件：第十三课 宇宙的未来一课时

⊙称誉：“轮椅上的传奇科学家”和“继爱因斯坦之后最杰出的物理学家”“引力物理科学巨人”⊙生平：1942年，牛津，“牛津大学”和“剑桥大学”⊙病症：“肌萎缩性侧索硬化症”和“肺炎（穿气管手术）”⊙理论：“黑洞蒸发理论”和“量子宇宙论”⊙目标:“第一推力”⊙著作：《时间简史》⊙职位：卢卡逊数学讲座最高教授之职⊙精神：不向厄运低头的精神霍金2024/1/41

你是宇宙之王，你是泰山北斗，你是活着的爱因斯坦，你是人们心中的英雄，赋予你什么都不为过，因为命运对你实在不公。致霍金

2024/1/42他剥夺你行走的能力，你却用思想穿越时空；他不让你站立，你却用眼睛仰望天空；他对你冷漠，你却用微笑面对死神。你不该剥夺的，都被厄运拿走了，只留下十个手指，能活动的只有两个，但对你来说，有两个指头就足够了！一个指头，那是一把锋利无比的剑，可以任意洞穿苦难、灾祸、痛苦，可以消灭一切黑暗，赢得重生。另外一个指头，用以创造，同样可以所向披靡。2024/1/43

你是智者的化身,你是人类探索宇宙的典范，你站在爱因斯坦的肩上，看得好远，而我多想站在你的肩膀上，一直看到宇宙的边缘，惊讶于生命的浩瀚。向你致敬！2024/1/44总结霍金科学家、物理学家，不仅敬重理论物理方面的贡献，更在于他在身患绝症、全身瘫痪的情况下所作出的贡献。从“身残志不残”的霍金身上,能感受到他高尚的人格魅力，战胜自我、挑战极限、追求科学的顽强品质。2024/1/45走进神秘的宇宙2024/1/46“火星全球”可以看到“水手谷”约4000公里，深度约8公里2024/1/47火星表面2024/1/48火星表面的景色，远处可见名为“双子峰”火星的山峰2024/1/49俗称“猫眼星云”距地球约3000光年2024/1/410“沙漏星云”距地球约8000光年。它是一个年轻的行星状星云2024/1/411“指环星云”2024/1/412“蟹状星云”2024/1/413我们家园2024/1/414欲知宇宙之未来先看宇宙之当初——宇宙大爆炸!!2024/1/415

整体感知:用一句话简要概括本文内容。

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。

2024/1/416科学家有信心预言未来一→科学预言，更可靠些（1）巫师的预言模棱两可一→其预言不可靠、荒谬（2—5）宗教的预言屡测屡败

物理方程的方程具有混沌性一→不能预言人类的未来制约大脑的方程具有混沌性

（6—13）宇宙的行为大尺度下简单不混沌一→可以预言宇宙的未来2024/1/417

继续膨胀下去宇宙的未来取决于宇宙的平均有两种可能收缩以至坍缩成一点

密度（14-16）

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。（17-25段）全文总结。（26段）小结文章结构:

这篇演讲，从古代巫师的预言，谈到近代宗教的预言，然后过渡到自己对宇宙未来的预言，运用天体物理学理论，对宇宙的未来作出了两种预测，一是继续膨胀下去；二是收缩以至坍缩成一个点。2024/1/418（14-16）：对于宇宙的未来关键在于：平均密度是多少?这是本文探讨的核心

第14段：宇宙平均密度〉临界值第15段：宇宙平均密度〈临界值第16段：宇宙的未来，关键在于：平均密度是多少?2024/1/419（17-18）：宇宙中存在许多暗物质，因此不能根据可见天体的质量判断宇宙的平均密度。第17段：什么是暗物质？暗物质的一个证据来自螺旋星系。第18段：暗物质另一个证据来自星系团

2024/1/4202024/1/421红巨星2024/1/422白矮星2024/1/423第19段：太阳的未来：太阳——红巨星——白矮星2024/1/424中子星2024/1/425黑洞2024/1/426第20段：黑洞的形成（恒星—黑洞）2024/1/427黑洞吞噬恒星2024/1/428宇宙膨胀第21段：粒子逃离黑洞，宇宙如果膨胀，黑洞最终会蒸发。2024/1/429粒子2024/1/430（19-21）依观测可预言宇宙会无限膨胀2024/1/431（22-23）：论述也许存在足够的暗物质，那么宇宙就会坍缩。第22段：还有未被我们探测到的暗物质

第23段：也许存在足够的暗物质，使宇宙坍缩。2024/1/432宇宙收缩2024/1/433（24-25）：

介绍宇宙必须刚好具有临界密度的两种解释

第24段：人择原理第25段：暴涨理论2024/1/434霍金对预言宇宙未来的主要观点？

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。（16段）2024/1/435

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。（17段）2024/1/436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。（19—20段）2024/1/437

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。（21段）

2024/1/438

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。（25段）

2024/1/439

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,我们可以预言宇宙遥远的未来”。

2024/1/440文章内容是谈对宇宙未来的预测，为什么开篇先讲了许多历史故事，起到了什么作用?

明确：作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，是为了引出话题，说明从科学的角度谈论宇宙的未来是非常严肃的事，科学有别于宗教的地方是它的求实精神。引起听众的兴趣。2024/1/441

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。2024/1/442

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。”

对宇宙的未来，作者以为是可以预测呢，还是不可以预测?明确：归根到底，宇宙的未来只有两种命运：继续膨胀，或可能收缩。这取决于宇宙现有的密度，所以，科学家在没有称算出宇宙的重量之前，不得不承认“宇宙实际上是处在刀锋上”，所以要继承巫师或预言家的传统：“两方下赌注，以保万无一失。2024/1/443

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。

2024/1/444“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。”

明确：用这个比喻生动地说明了“即使我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”。

2024/1/445“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传到任何特征或记忆，这种声称有什么意义呢?人们可以同样地讲，它是完全不同的个体。”

明确：用这个比喻形象地说明宇宙在大挤压处终结后，并不是任何发生在之后的事件都是另一个相分离的宇宙的部分。2024/1/446“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。”

明确：这句话幽默中含着讽刺，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。2024/1/447

用比喻的方式将深奥的理论说得通俗易懂总结比喻的作用2024/1/448再见2024/1/449内容探究第一部分（1）：说明本文主题，强调科学家对预言宇宙未来充满信心。2024/1/450第二部分（2-5）：述说古代巫师的预言模棱两可，技巧在于解释，为后文作铺垫。第2段：巫师们的模棱两可而真正技巧在于解释。第3段：预言家对自己预言的失败。第4、5段：近代末日预言者不设定日期，为失败找借口。2024/1/451科学并非都可预言，但是在大尺度下，可以预言宇宙的未来。第三部分（6）2024/1/452第四部分（7-10）：地球上的科学会呈现混沌性质，有很多方面无法预言。第7段：科学定律不影响宇宙的未来演化。第8段：宇宙会呈现出混沌的性质。第9段：在不稳定或混沌系统中，一般存在一个时间尺度。第10段：对大脑的预言、对社会生活的预言是很难的，因其具有混沌行为。2024/1/453第五部分（11-13）：论证宇宙的行为在大尺度下是简单的，因此我们可以预言宇宙的未来。第11段：宇宙正在膨胀，星系间的距离随时间在增加，所们预言的误差越来越大。第12段：宇宙的膨胀是平滑而非混沌的。

第13段：宇宙的行为在非常大尺度下是简单的，表明我们可以预言宇宙遥远的未来。

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天堂网2014

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