课件54张PPT。2018/11/201 ⊙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2018/11/202 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 2018/11/203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。2018/11/204 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!
2018/11/205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。
2018/11/206走进神秘的宇宙2018/11/207“火星全球”可以看到“水手谷”约4000公里,深度约8 公里2018/11/208火星表面2018/11/209火星表面的景色,远处可见名为“双子峰”火星的山峰2018/11/2010俗称“猫眼星云”距地球约3000光年2018/11/2011“沙漏星云” 距地球约8000光年。它是一个年轻的行星状星云2018/11/2012“指环星云”2018/11/2013“蟹状星云”2018/11/2014我们家园2018/11/2015欲知宇宙之未来先看宇宙之当初——宇宙大爆炸!!2018/11/2016 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。 2018/11/2017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2018/11/2018 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。2018/11/2019(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?2018/11/2020(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
2018/11/20212018/11/2022红巨星2018/11/2023白矮星2018/11/2024第19段:
太阳的未来:
太阳——红巨星——白矮星 2018/11/2025中子星2018/11/2026黑洞2018/11/2027
第20段:黑洞的形成(恒星—黑洞)
2018/11/2028黑洞吞噬恒星2018/11/2029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。
2018/11/2030粒子2018/11/2031(19-21)
依观测可预言宇宙会无限膨胀2018/11/2032(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。2018/11/2033宇宙收缩2018/11/2034(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2018/11/2035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)2018/11/2036 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)
2018/11/2037 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) 2018/11/2038 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)
2018/11/2039 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) 2018/11/2040 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”。 2018/11/2041 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。2018/11/2042 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。2018/11/2043 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。2018/11/2044 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。
2018/11/2045 “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”。
2018/11/2046 “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。2018/11/2047 “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。2018/11/2048 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2018/11/2049再见2018/11/2050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。
2018/11/2051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。2018/11/2052
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)2018/11/2053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 。
2018/11/2054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。