●點(diǎn)擊學(xué)習(xí)目標(biāo)
▲ 知能目標(biāo)
1、 通過(guò)閱讀方法,能讀懂本演講錄的基本內(nèi)容,把握基本觀點(diǎn)。
2、 學(xué)習(xí)本文生動(dòng)、幽默的演講風(fēng)格。
3. 感受科學(xué)精神,增進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)。
▲ 情感目標(biāo)
1.品讀文中描述的有關(guān)宇宙未來(lái)的預(yù)測(cè),從而引發(fā)對(duì)宇宙探索的興趣。
2.培養(yǎng)科學(xué)思辨能力和愛(ài)科學(xué)、論科學(xué)的熱情。
3.感受演講語(yǔ)言的幽默生動(dòng)帶來(lái)的親和力和輕松感。
▲ 重點(diǎn)難點(diǎn)
1、提煉本文的要點(diǎn),增強(qiáng)概括能力。
2、探究本文的內(nèi)涵,增強(qiáng)分析能力。
3.準(zhǔn)確地感知和理解文中重要語(yǔ)句。
●刷新知識(shí)庫(kù)存
知識(shí)庫(kù)存
1、關(guān)于作者
斯蒂芬.霍金,是本世紀(jì)享有國(guó)際盛譽(yù)的偉人之一,現(xiàn)年60多歲,出生于伽利略逝世周年紀(jì)念日,劍橋大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)及理論物理學(xué)系教授,當(dāng)代最重要的廣義相對(duì)論和宇宙論家。70年代他與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎(jiǎng)。他因此被譽(yù)為繼愛(ài)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”。他還證明了黑洞的面積定理。他擔(dān)任的職務(wù)是劍橋大學(xué)有史以來(lái)最為崇高的教授職務(wù),那是牛頓和狄拉克擔(dān)任過(guò)的盧卡遜數(shù)學(xué)教授。他擁有幾個(gè)榮譽(yù)學(xué)位,是皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。他因患盧伽雷氏癥(肌萎縮性側(cè)索硬化癥),禁錮在一張輪椅上達(dá)20年之久,他卻身殘志不殘,使之化為優(yōu)勢(shì),克服了殘廢之患而成為國(guó)際物理界的超新星。他不能寫(xiě),甚至口齒不清,但他超越了相對(duì)論、量子力學(xué)、大爆炸等理論而邁入創(chuàng)造宇宙的“幾何之舞”。盡管他那么無(wú)助地坐在輪椅上,他的思想?yún)s出色地遨游到廣袤的時(shí)空,解開(kāi)了宇宙之謎。
霍金教授也是現(xiàn)代科普小說(shuō)家,他的代表作是1988年撰寫(xiě)的《時(shí)間簡(jiǎn)史》,這是一篇優(yōu)秀的天文科普小說(shuō)。作者想象豐富,構(gòu)思奇妙,語(yǔ)言優(yōu)美,字字珠璣,更讓人咋驚世界之外,未來(lái)之變,是這樣的神奇和美妙。這本書(shū)至今累計(jì)發(fā)行量已達(dá)2500萬(wàn)冊(cè),被譯成近 40種語(yǔ)言。1992年耗資350萬(wàn)英鎊的同名電影問(wèn)世?;艚饒?jiān)信關(guān)于宇宙的起源和生命的基本理念可以不用數(shù)學(xué)來(lái)表達(dá),世人應(yīng)當(dāng)可以通過(guò)電影——這一視聽(tīng)媒介來(lái)了解他那深?yuàn)W莫測(cè)的學(xué)說(shuō)。本書(shū)是關(guān)于探索時(shí)間本質(zhì)和宇宙最前沿的通俗讀物,是一本當(dāng)代有關(guān)宇宙科學(xué)思想最重要的經(jīng)典著作,它改變了人類(lèi)對(duì)宇宙的觀念。本書(shū)一出版 即在全世界引起巨大反響。《時(shí)間簡(jiǎn)史》對(duì)我們這些喜用言語(yǔ)表達(dá)甚于方程表達(dá)的讀者而言是一本里程碑式的佳書(shū)。它長(zhǎng)于一個(gè)對(duì)人類(lèi)思想有接觸貢獻(xiàn)者之手,這是一本對(duì)知識(shí)無(wú)限追求之作,是對(duì)時(shí)空本質(zhì)之謎不懈探討之作。
2.中西古代對(duì)宇宙的關(guān)注與研究
中國(guó)古代的宇宙學(xué)說(shuō),有渾天說(shuō)、蓋天說(shuō)、宣夜說(shuō)等。渾天說(shuō)認(rèn)為,“渾天如雞子,天體圓如彈丸,地如雞子中黃,孤居于天內(nèi),天大而地小。天表里有水,天之包地,猶殼之裹黃。天地各乘氣而立,載水而浮。”(《張衡渾儀注》) 蓋天說(shuō)認(rèn)為,“天似蓋笠,地法覆盤(pán)”(《晉書(shū)·天文志》),天地都是穹形的,如同一個(gè)同心的球穹,相距八萬(wàn)里。宣夜說(shuō)認(rèn)為,“天了無(wú)質(zhì),仰而瞻之,高遠(yuǎn)無(wú)極,眼瞀精絕,故蒼蒼然也。”(《晉書(shū)·天文志》)就是說(shuō)“天”不是一個(gè)固體的“天穹”,不過(guò)充滿了無(wú)邊無(wú)際的氣體,日月星辰都在這氣體中浮動(dòng)。
在西方,古希臘人也有多種宇宙學(xué)說(shuō)。公元前600年左右,住在米利都的古希臘哲學(xué)家泰利斯認(rèn)為地球是一個(gè)圓盤(pán),漂浮在一片汪洋中。他的弟子阿那克西曼德認(rèn)為天空是包圍地球的一個(gè)球?qū)樱阈窃趦?nèi)層,太陽(yáng)和月亮在外層。畢達(dá)哥拉斯認(rèn)為,地球、月亮、太陽(yáng)、行星和恒星都在一個(gè)同心球上圍繞中央作為旋轉(zhuǎn)。托勒密總結(jié)了古希臘的天文學(xué)成就,著《天文學(xué)大成》,認(rèn)為地為球形,靜止不動(dòng),處于宇宙的中心,其他天體圍繞地球運(yùn)行,創(chuàng)立了“地心說(shuō)”,統(tǒng)治西方天文學(xué)界一千四百多年,直到波蘭天文學(xué)家哥白尼在16世紀(jì)發(fā)表《天體運(yùn)行論》,創(chuàng)立日心說(shuō)。17世紀(jì),意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家伽利略親手制造天文望遠(yuǎn)鏡,開(kāi)拓了人們的天文視野。德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒提出了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律,英國(guó)物理學(xué)家牛頓用力學(xué)的引力原理解釋開(kāi)普勒的行星運(yùn)動(dòng)定律,創(chuàng)立了天體力學(xué)。
3. 宇宙大爆炸理論簡(jiǎn)介:
現(xiàn)代宇宙學(xué)最有影響的學(xué)說(shuō)是大爆炸宇宙學(xué)。大爆炸宇宙學(xué)認(rèn)為,宇宙早期溫度極高(在100億度以上),物質(zhì)密度極大。在那里,物質(zhì)被壓縮成一個(gè)奇點(diǎn),時(shí)間和空間都毫無(wú)意義。大約200億年前,發(fā)生“爆炸”,溫度逐漸冷卻,形成各種各樣的恒星體系,也就是我們今天所能觀測(cè)到的宇宙。
宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)是逐漸形成的。20世紀(jì)初,愛(ài)因斯坦的相對(duì)論改變了科學(xué)家研究宇宙的方法。1927年,比利時(shí)天文學(xué)家勒梅特第一個(gè)提出了動(dòng)態(tài)宇宙模型,認(rèn)為宇宙是從一種“原始原子”不斷分裂、膨脹形成的。他推測(cè):如果宇宙中物質(zhì)的質(zhì)量小于某個(gè)臨界值,宇宙就會(huì)繼續(xù)膨脹下去,成為“開(kāi)放的宇宙”;反之,就會(huì)坍縮,成為“閉合的宇宙”。1948年,出生在俄國(guó)的美籍物理學(xué)家伽莫夫發(fā)展了這一理論,提出了“大爆炸”學(xué)說(shuō)。
大爆炸學(xué)說(shuō)得到了以下天文觀測(cè)的支持。(1)河外星系有系統(tǒng)地譜線紅移(課文中涉及到)。1917年,美國(guó)天文學(xué)家斯里弗發(fā)現(xiàn)河外星系譜線有系統(tǒng)地向紅端移動(dòng),表明這些遙遠(yuǎn)的天體正在離我們遠(yuǎn)去。1929年,美國(guó)天文學(xué)家哈勃發(fā)現(xiàn),幾乎所有的星系都有紅移現(xiàn)象。星系距離越遠(yuǎn),紅移越大。這種紅移與距離之間的線性關(guān)系,稱為哈勃定律。(2)在各種不同的天體上,氦的密度相近,大都是30%。根據(jù)大爆炸理論,早期宇宙溫度很高,所以產(chǎn)生氦的效率也很高。(3)測(cè)定各種天體的年齡,均小于200億年。(4)宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)(課文中涉及到)。
4黑洞解答
究竟什么是黑洞?黑洞是由具有極大質(zhì)量的超巨星在塌陷時(shí)所形成的,恒星的核心在本身重量的影響下非??焖俚氖湛s,并釋放出強(qiáng)勁的暴發(fā)能量,如果核心物質(zhì)大得使塌陷無(wú)限地繼續(xù)下去,便產(chǎn)生了黑洞,在重力巨大的擠壓下,所留下的物質(zhì)有難以想像的高密度。由于黑洞的質(zhì)量非常大,使得它們具有強(qiáng)大的重力場(chǎng),這些力量大的連光線也無(wú)法逃出它的手掌心,這也就是為什么它要叫做黑洞的原因了,在它的邊界內(nèi)你看不到任何東西。
“黑洞”,顧名思義就是一個(gè)漆黑的洞。因其引力過(guò)強(qiáng),以至于連自己發(fā)出的光線都無(wú)法由其中逃脫而出。就連光線由外射入 ,也像射入無(wú)底洞。然而大質(zhì)量塌縮的恒星是如何到達(dá)此情境的呢?試想一物體于一塌縮星的表面,隨著恒星塌落而凝縮,不停的靠向中心,重力愈來(lái)愈強(qiáng)。(天體的重力離中心愈近愈大)而恒星愈收縮,要離開(kāi)它的表面速度要求愈大。當(dāng)恒星塌縮到到光速時(shí),已幾乎無(wú)任何物體可逃脫而出。而塌縮到光速都無(wú)法逃出時(shí),任何物體都不可能再?gòu)暮诙粗谐鰜?lái)。當(dāng)恒星塌縮到此一境界時(shí),這時(shí)黑洞所呈現(xiàn)的半徑就稱為「史瓦西半徑」。假設(shè)地球也做如此的塌縮,那此時(shí)地球的史瓦西半徑就為一厘米寬。但恒星并非一定凝縮到此程度才形成不可逃脫的表面。質(zhì)量愈大,其史瓦西半徑內(nèi)的物質(zhì)密度愈小。如質(zhì)量是太陽(yáng)一億倍的,縮到水的密度便達(dá)到史瓦西半徑了。
黑洞是一去不復(fù)返的深淵,但在靠近黑洞時(shí),由于時(shí)間的延滯,會(huì)發(fā)生許多奇妙的事。黑洞旅行者穿越事界,按他的計(jì)時(shí)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),只是很短的時(shí)間,但對(duì)遠(yuǎn)方的觀測(cè)者來(lái)說(shuō),其結(jié)果卻是恰恰相反。他看見(jiàn)愈近事界,宇航員的身影愈薄,接近事界愈緩慢?;鸺裏o(wú)限靠近事界,但總不能到達(dá)。外界的人看事界亦為如此,也是越塌縮越緩慢,形狀也越朦朧,塌縮星就像是漸漸凝住了,所以以前把這現(xiàn)象叫做「塌縮星凝止」。凝止的界面就稱為「凝止界面」(Static limit)。而當(dāng)塌縮接近事界時(shí),星光迅速黯淡。對(duì)于是太陽(yáng)質(zhì)量十倍的星,就在凝止那一剎那,在百萬(wàn)分之四秒內(nèi)全部化為烏有。所以我們無(wú)從得知黑洞是如何形成的。然而黑洞周?chē)臅r(shí)空彎曲的性質(zhì),對(duì)人的壽命有特殊影響。它周?chē)臅r(shí)間進(jìn)度緩慢,也許這可以做為一種變時(shí)機(jī)制,勇敢涉足于事界邊緣也許可以不老不死。但在黑洞的邊緣要求很大的加速度。愈靠近黑洞,要求的加速度越大,時(shí)間延滯也越厲害。
理論上,黑洞的質(zhì)量并沒(méi)有多大或多小的限制。任何大小的質(zhì)量如果被壓縮到足夠高的密度,在理論上都有可能形成黑洞。我們認(rèn)為大多數(shù)實(shí)際存在的黑洞是有大質(zhì)量的恒星死亡后產(chǎn)生的,所以我們認(rèn)為那些黑洞和那些大質(zhì)量的恒星一樣重。一個(gè)恒星級(jí)黑洞的典型質(zhì)量差不多是太陽(yáng)的十倍,或者說(shuō)是10^(30)千克。天文學(xué)家們也認(rèn)為許多星系的中心都有質(zhì)量巨大的黑洞。它們的質(zhì)量大約是太陽(yáng)的一百萬(wàn)倍,或者說(shuō)是10^(36)千克。
5.字形辨析
沮:沮喪 棱:模棱兩可 沌:混沌 輻:輻射
咀:咀嚼 凌:凌云壯志 燉:清燉 幅:幅員
●探究互動(dòng)平臺(tái)
探究平臺(tái)
【整體把握】
1、課文談的內(nèi)容要點(diǎn)是什么?
※①科學(xué)家有信心預(yù)言未來(lái)。②巫師的預(yù)言模棱兩可,宗教的預(yù)言屢測(cè)屢敗。③物理方程、制約大腦的方程具有混沌性,因此我們不能預(yù)言人類(lèi);而宇宙的行為在非常大尺度下卻是簡(jiǎn)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(lái)。④宇宙的未來(lái)有兩種可能,一是繼續(xù)膨脹下去,二是收縮以至坍縮成一個(gè)點(diǎn)。是膨脹還是坍縮,取決于宇宙的平均密度。⑤宇宙現(xiàn)在的密度非常接近于把坍縮和膨脹區(qū)分開(kāi)來(lái)的臨界點(diǎn)上,所以兩種可能都會(huì)發(fā)生。
2、這篇演講稿的結(jié)構(gòu)思路怎樣?
※ 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(guò)渡到自己對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)言,結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),重點(diǎn)突出。作者運(yùn)用天體物理學(xué)理論,對(duì)宇宙未來(lái)作出了兩種預(yù)測(cè),一是繼續(xù)膨脹下去;二是收縮以至坍縮成一個(gè)點(diǎn)。是膨脹還是收縮,取決于宇宙的平均密度。“如果它比臨界值小,宇宙就將永遠(yuǎn)膨脹。但是如果它比臨界值大,宇宙就會(huì)坍縮,而時(shí)間就會(huì)在大擠壓處終結(jié)。”可“現(xiàn)在密度似乎非常接近于把坍縮和無(wú)限膨脹區(qū)分開(kāi)來(lái)的臨界密度”,所以兩種結(jié)果都有可能。
【內(nèi)容探究】
1.作者在第8段中為什么說(shuō)“即使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(lái)”?為什么第10段又說(shuō)“盡管我們知道制約人類(lèi)行為的方程,但在實(shí)際上我們不能預(yù)言它”?
明確:“因?yàn)槲锢矸匠痰慕鈺?huì)呈現(xiàn)出一種稱作混沌的性質(zhì)”,“方程可能是不穩(wěn)定的”;同樣,“制約大腦的方程幾乎肯定具有混沌行為,初始態(tài)的非常小的改變會(huì)導(dǎo)致非常不同的結(jié)果”。
2、為什么科學(xué)“不能預(yù)言人類(lèi)社會(huì)的未來(lái)”,卻“可以預(yù)言宇宙遙遠(yuǎn)的未來(lái)”?
明確: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(jiǎn)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(lái)”。
3.作者對(duì)宇宙的未來(lái)的預(yù)言與巫師、宗教預(yù)言家對(duì)人類(lèi)社會(huì)未來(lái)的預(yù)言有何不同?
明確:前者是有科學(xué)根據(jù)的,是運(yùn)用天體物理學(xué)理論進(jìn)行的科學(xué)推測(cè),科學(xué)預(yù)言;而后者是沒(méi)有科學(xué)根據(jù)可言的。——其實(shí),從上面的題目就可知道,人類(lèi)社會(huì)的未來(lái)根本就是無(wú)法預(yù)言的,因?yàn)榉匠淌腔煦绲模晕讕?、宗教預(yù)言家對(duì)人類(lèi)社會(huì)的預(yù)言注定就是荒唐的。
4.對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)言,關(guān)鍵是要弄清宇宙的什么問(wèn)題?
明確:“對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)言,其關(guān)鍵問(wèn)題在于:平均密度是多少。”
5.作者認(rèn)為宇宙的未來(lái)會(huì)是怎樣的?
明確:會(huì)有兩種可能:“如果它比臨界值小,宇宙就將永遠(yuǎn)膨脹,但是如果它比臨界值大,宇宙就會(huì)坍縮。”
6.根據(jù)作者的論述,我們目前所能看到的宇宙物質(zhì)最多是“臨界值”的百分之一,似乎不足以使宇宙坍縮。然而作者又指出,“也許存在足夠的暗物質(zhì),使宇宙最終坍縮”。宇宙中存在暗物質(zhì)的證據(jù)是什么?作者又舉了哪兩種假說(shuō),說(shuō)明現(xiàn)在的宇宙密度可能就在臨界狀態(tài)?
明確:宇宙中存在暗物質(zhì)“一個(gè)證據(jù)來(lái)自于螺旋星系”,“必須存在某種看不見(jiàn)的物質(zhì)形式,其引力吸引足以把這些旋轉(zhuǎn)的星系牢牢抓住”;“另一個(gè)證據(jù)來(lái)自于星系團(tuán)”,“要不是引力吸引把星系抓到一起,這些星系團(tuán)就會(huì)飛散開(kāi)去……所以,在星系團(tuán)中我們觀測(cè)到的星系以外必須存在額外的暗物質(zhì)”。作者為了說(shuō)明現(xiàn)在的宇宙密度可能就在臨界狀態(tài),列舉了兩種假說(shuō),“一種是所謂的人擇原理”,另一種是“極早期宇宙的暴漲理論”。
7.試舉出三個(gè)例子,分析本文演講語(yǔ)言的表達(dá)效果。
明確:例如:①“……這些日期使股票市場(chǎng)下瀉。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(lái)?yè)Q錢(qián),假定你在世界末日什么也帶不走的話。”這句話讓人在笑聲中悟到人類(lèi)自身的某些缺陷和某些思維誤區(qū)。②“據(jù)說(shuō),1844年是第二次回歸的開(kāi)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(lái)要花很長(zhǎng)的時(shí)間。”這句話幽默中含著揶揄和諷刺,揭露了宗教預(yù)言師的荒謬,表現(xiàn)了對(duì)方屢測(cè)屢敗卻又想方設(shè)法自圓其說(shuō)的尷尬與可笑。③“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(wàn)無(wú)一失。”聽(tīng)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(lèi),一是說(shuō)明自己恰好也有兩種預(yù)測(cè),二是順勢(shì)又對(duì)他們進(jìn)行嘲諷。這種智慧的表達(dá)既帶來(lái)了輕松愉悅的氣氛,又大大增加了自己與聽(tīng)眾的親和力。
8、霍金對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)言主要有哪些觀點(diǎn)?
明確:(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)。
?。?)在螺旋星系和星系團(tuán)中應(yīng)該存在有某種看不見(jiàn)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(kāi)去。
?。?)如果宇宙繼續(xù)膨脹下去,五十億年后,太陽(yáng)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(yáng)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。
?。?)黑洞中粒子的速度有可能超過(guò)光速逃出黑洞,只要有足夠長(zhǎng)的時(shí)間,巨大的黑洞也可以“蒸發(fā)”掉。
?。?)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。
【特色析要】
這篇演講稿有什么特色?
1生動(dòng)的導(dǎo)引
這篇科技論文是演講辭,具有演講的特點(diǎn)。預(yù)言宇宙的未來(lái),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。演講需要激起聽(tīng)眾的興趣。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(duì)比中,更顯出了科學(xué)的求實(shí)精神。
2嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?br>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(shuō)服力。宇宙雖然復(fù)雜,但它在大尺度上又是可以描述的。宇宙的密度是決定其命運(yùn)的關(guān)鍵,然而,確定這一點(diǎn)非常不易。演講者從可見(jiàn)物質(zhì)談到暗物質(zhì),從成熟的理論談到科學(xué)假說(shuō),把問(wèn)題講得透徹明白。沒(méi)有作出一個(gè)明確的預(yù)言,也說(shuō)明了演講者嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
3幽默的語(yǔ)言
演講是面對(duì)面的交流,這種交流是單向的,如果不注意演講的語(yǔ)言藝術(shù),就達(dá)不到最佳的表達(dá)效果。這篇演講語(yǔ)言幽默,創(chuàng)造出一種輕松愉快的氣氛,使所論述的問(wèn)題更易于為聽(tīng)眾接受。如,文中有一段話說(shuō):“我比其他的末日預(yù)言者更占便宜。即使宇宙將要坍縮,我可以滿懷信心地預(yù)言,它至少在一百億年內(nèi)不會(huì)停止膨脹。我預(yù)料那時(shí)自己不會(huì)留在世上被證明是錯(cuò)的。”以揭示自己“自私”的心理表示幽默,同時(shí)傳達(dá)出重要的信息:宇宙“至少在一百億年內(nèi)不會(huì)停止膨脹”。
相關(guān)鏈接
※霍金的生平是非常富有傳奇性的,在科學(xué)成就上,他是有史以來(lái)最杰出的科學(xué)家之一?;艚鸬闹鬟€有《時(shí)間簡(jiǎn)史續(xù)編》、《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》,《時(shí)空本性》、《未來(lái)的魅力》等。
※中國(guó)是最早進(jìn)行天文觀測(cè)的國(guó)家之一,在殷商甲骨文里,就有許多天文觀測(cè)記錄。漢語(yǔ)“宇宙”一詞出現(xiàn)較早。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的尸佼在《尸子》中就說(shuō):“上下四方曰宇,往古來(lái)今曰宙。”東漢的高誘在《淮南子·原道訓(xùn)》注中也說(shuō):“四方上下曰宇,古往今來(lái)曰宙。”
※實(shí)際上有兩種不同的大爆炸宇宙論模型。按第一種模型,宇宙將永遠(yuǎn)膨脹下去。按第二種模型,宇宙最后將重新收縮。在這兩種模型中,使宇宙趨向再收縮的引力都是由初始爆炸的力抗衡著,后者在永遠(yuǎn)膨脹的模型中相對(duì)較強(qiáng),而在注定要再收縮的模型中相對(duì)較弱。
※根據(jù)愛(ài)因斯坦相對(duì)論而言,光速是所有物體速度的極限,幾乎沒(méi)有任何物體的速度會(huì)超過(guò)光速。
※黑洞中的物體毫無(wú)辦法的向下落,亦即絕對(duì)不停止的沖向黑洞中心。在外界不斷向時(shí)間的一方流逝,在事界卻變?yōu)椴粩嗟南蛑行淖呷ィ岽藙e無(wú)他途。
點(diǎn) 睛 聚 焦
※邊讀邊給課文分段,明確作者講了幾層意思,并提煉出要點(diǎn)。提煉要點(diǎn)的方法是:或者摘錄文中的語(yǔ)句,或者用自己的語(yǔ)言組織。
※在講演的開(kāi)頭,作者就指出,預(yù)言將來(lái)是非常困難的,預(yù)言宇宙的將來(lái)尤其困難。但科學(xué)家仍然有信心。為下文作鋪墊。
※ 解說(shuō):設(shè)計(jì)這些問(wèn)題旨在引導(dǎo)讀者探究文章的內(nèi)涵,由表及里,將自讀引向深入、準(zhǔn)確。
※此題旨在引導(dǎo)你探究文章的內(nèi)涵。同樣是探究文章的內(nèi)涵,上面五個(gè)問(wèn)題是宏觀的,環(huán)環(huán)相扣,步步深入,這一個(gè)則是微觀、細(xì)碎的,
※這篇文章語(yǔ)言幽默風(fēng)趣,在說(shuō)明科學(xué)道理的同時(shí),創(chuàng)造出一種輕松愉快的氣氛,體現(xiàn)了演講詞的特點(diǎn)。
※作者的觀點(diǎn)概括為: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)。事實(shí)上,現(xiàn)在的密度似乎非常接近與把坍縮和無(wú)限膨脹區(qū)分開(kāi)來(lái)的臨界密度。但宇宙的未來(lái)是膨脹還是坍縮,仍尚難定論。
※在闡明科學(xué)道理的時(shí)候,作者用了一些人們熟知的事例,有助于我們理解文章的觀點(diǎn)。如:“例如,如果你稍微改變一下你旋轉(zhuǎn)賭盤(pán)的方式,就會(huì)改變出來(lái)的數(shù)字。你在實(shí)際上不可能預(yù)言出來(lái)的數(shù)字,否則的話,物理學(xué)家就會(huì)在賭場(chǎng)發(fā)財(cái)。”
●對(duì)應(yīng)訓(xùn)練主頁(yè)
基礎(chǔ)題:
1、下列詞語(yǔ)的注音、解釋全正確的一項(xiàng)是( )
A 混沌(húndùn):我國(guó)傳說(shuō)中指宇宙形成以前模糊一團(tuán)的景象。
尷尬(gāngà):(神色、態(tài)度)不自然。
B 詰問(wèn)(jiéwèn):反問(wèn)
倚重(yǐzhòng):倚靠,器重。
C 三昧(sānwěi):指心神專(zhuān)注而不散亂。
皮薩(písh?。?一種意大利式餡餅。
D告罄(gàoxìng):指能源枯竭。
黑洞(hēidòng):一種特殊的天體。
2、下列詞語(yǔ)中沒(méi)有錯(cuò)別字的一組是( )
A 別出心裁 映入眼簾 贊嘆不已 如煙似霧
B 明察秋毫 幅圓廣闊 輕而易舉 瞬息萬(wàn)變
C 瞻養(yǎng)父母 歸根到底 晶瑩透明 模棱兩可
D 推陳出新 疏疏朗朗 因地治宜 臭名昭著
3、下列成語(yǔ)使用不當(dāng)?shù)囊豁?xiàng)是( )
A 當(dāng)前,發(fā)達(dá)國(guó)家的不合理生產(chǎn)方式和過(guò)量的消費(fèi)方式是人類(lèi)環(huán)境持續(xù)惡化的罪魁禍?zhǔn)住?br>B 熱力學(xué)概念乍聽(tīng)起來(lái)有些深不可測(cè),其實(shí)它們是我們所知道的最簡(jiǎn)單而又給人印象最深的科學(xué)概念。
C 在任何方向上背景都一樣的事實(shí),對(duì)于它們而言毫不足怪。
D 迄今為止,所有為世界末日設(shè)定的日期都杳無(wú)音訊地過(guò)去了。
4.依次填入下面語(yǔ)段橫線處的詞語(yǔ),最恰當(dāng)?shù)囊唤M是( )
?、侔雮€(gè)世紀(jì)以來(lái),黨的三代領(lǐng)導(dǎo)集體對(duì)南水北調(diào)工程十分關(guān)心、高度重視,南水北調(diào)工程的建設(shè),__________了新中國(guó)幾代工程技術(shù)人員的心血和智慧。
②“神舟”四號(hào)在遼闊的宇宙空間遨游了六天零十八小時(shí),__________了大量珍貴的科學(xué)數(shù)據(jù)。于2003年1月15日晚7時(shí)多內(nèi)蒙古中部成功著陸。
?、蹞?jù)有關(guān)人士____________,在雙方簽定的合約中,阿里·哈恩必須率領(lǐng)中國(guó)人殺進(jìn)2006年世界杯決賽圈。
A.凝結(jié) 搜集 透露 B.凝聚 收集 透露
C.凝聚 搜集 披露 D.凝結(jié) 收集 披露
5.下列句子中,沒(méi)有語(yǔ)病的一句是( )
A.“伊斯蘭祈禱團(tuán)”也是一個(gè)恐怖組織,如果任其發(fā)展蔓延,勢(shì)必對(duì)東南亞不夠穩(wěn)定的社會(huì)局面構(gòu)成威脅。
B.十六大報(bào)告進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略在現(xiàn)代化建設(shè)中的重要作用,提出了新時(shí)期教育工作的目標(biāo)、任務(wù)、方針和要求,為開(kāi)創(chuàng)教育事業(yè)的新局面指明了方向。
C.為了做好促進(jìn)青年就業(yè)和再就業(yè),各級(jí)共青團(tuán)組織面臨的任務(wù)還很艱巨還有大量的工作要做。
D.“國(guó)家基礎(chǔ)教育資源庫(kù)”具有強(qiáng)大的開(kāi)放性和兼容性,實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)外教育資源共享和國(guó)內(nèi)教育資源庫(kù)建設(shè)新思路。
6.依次填入下列兩句中橫線處的語(yǔ)句,與上下文語(yǔ)意連貫的一組是( )
?、湃嫌袠蛉呌袠?,橋是竹橋,樓是木樓,__________,竹與竹撞擊,發(fā)出蕭蕭瑟瑟的聲音。
?、莆艺J(rèn)為,一切已經(jīng)成功的企業(yè)和成功的人士,都是創(chuàng)業(yè)者努力“顛覆”的目標(biāo),因此,要鼓勵(lì)大家去___________,而不是去敬仰和朝圣。
?、俸oL(fēng)從山隙處吹過(guò)來(lái),樓前植竹 ?、跇乔爸仓瘢oL(fēng)從山隙處吹過(guò)來(lái)
?、厶魬?zhàn)微軟、挑戰(zhàn)聯(lián)想、挑戰(zhàn)海爾 ?、芴魬?zhàn)海爾、挑戰(zhàn)聯(lián)想、挑戰(zhàn)微軟
A.①?、邸 .② ④ C.①?、堋 .②?、?/p>
7、本文在論述過(guò)程中,常常用一些生動(dòng)的比喻來(lái)說(shuō)明事理。下列兩個(gè)比喻句各自說(shuō)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(pán)的方式,就會(huì)改變出來(lái)的數(shù)字。你在實(shí)際上不可能預(yù)言出來(lái)的數(shù)字,否則的話,物理學(xué)家就會(huì)在賭場(chǎng)發(fā)財(cái)。”
答:
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(méi)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。”
答:
答案:1、B ( A混hùn;C 昧mèi,三昧,是佛教重要修行方法之一,借指事物的訣要。薩sà;D 罄qìng)2、A (B幅員C贍養(yǎng)D 制宜) 3、D(杳無(wú)音訊:指遠(yuǎn)得不見(jiàn)蹤影??筛臑?#8220;無(wú)聲無(wú)息”) 4、B “凝聚”是“聚焦”、“積聚”之義,而“凝結(jié)”是“由氣體變成液體或由液體變成固體”之義。“收集、搜集”都有“使聚焦在一起”的意思,但“搜集”還有到處“尋找”搜羅的過(guò)程,然后才聚焦到一起的意思。“披露”是“發(fā)表、公布、表露”之義,而“透露”是泄漏或顯露(消息、意思等) 5、B A項(xiàng)不合邏輯,應(yīng)為“對(duì)東南亞和平穩(wěn)定構(gòu)成威脅”;C成分殘缺,在“再就業(yè)”后加“工作”;D項(xiàng)搭配不當(dāng),應(yīng)為“開(kāi)創(chuàng)了……新思路” 6、B 7、①用這個(gè)比喻生動(dòng)地說(shuō)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(lái)”。② 用這個(gè)比喻形象地說(shuō)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。
提升題:
8、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(qǐng)用其中的原句提煉本段的要點(diǎn),并同課文做比較閱讀,說(shuō)說(shuō)霍金在介紹深?yuàn)W理論時(shí)喜歡采用什么方式來(lái)讓聽(tīng)眾聽(tīng)明白?
“按照我的意見(jiàn),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(wàn)個(gè)H2O分子,它們?cè)谧羁拷泥従又g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(kāi)。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(zhǎng)大或縮小,這時(shí)液體中來(lái)的更多的分子參與到蒸氣中去,或者相反的過(guò)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(zhǎng)大到一定的臨界尺度,超過(guò)該尺度泡泡幾乎肯定會(huì)繼續(xù)成長(zhǎng)。我們?cè)诜序v時(shí)觀察到的正是這些巨大的膨脹的泡泡。”
答:
9.課文中霍金對(duì)宇宙未來(lái)的預(yù)言,你怎么看?
答:
10 、霍金的中國(guó)學(xué)生吳忠超教授這樣介紹史蒂芬·霍金:在相對(duì)論和引力論領(lǐng)域,霍金是繼愛(ài)因斯坦之后最偉大的代表人物。他的第一項(xiàng)工作是和彭羅斯一起證明了廣義相對(duì)論的奇性定理;第二項(xiàng)工作是創(chuàng)立了黑洞物理理論,其中有黑洞的無(wú)毛定理和黑洞視界面積增加定理;第三項(xiàng)工作是研究極早期宇宙和宇宙的創(chuàng)生,其量子宇宙學(xué)使人們單獨(dú)地從科學(xué)定律即能預(yù)言出宇宙中的一切。而他所有這些成就都是在他患盧伽雷病(肌肉萎縮性側(cè)面硬化病)后的40年間所做的。在科學(xué)史上有許多殘疾科學(xué)家,但是像霍金這樣殘疾到這種程度的則絕無(wú)僅有——21歲就患病,幾十年被禁錮在特制的輪椅上,全身只有三個(gè)手指能活動(dòng),不能講話,與人交談要靠計(jì)算機(jī)合成語(yǔ)言,有了新的想法也只能通過(guò)三個(gè)手指“敲擊”進(jìn)語(yǔ)言合成器里保存……可就是這樣一個(gè)重度殘疾的人,卻把研究的目標(biāo)直指浩瀚的宇宙。
在《果殼中的宇宙》一書(shū)中,霍金引用了莎士比亞戲劇《哈姆雷特》里一句充滿詩(shī)意的臺(tái)詞:“我即使被關(guān)在果殼里,仍自以為是無(wú)限空間之王!”這句臺(tái)詞形象地道出了霍金的崇高精神追求,使人們親眼看到了“果殼”中的那個(gè)挑戰(zhàn)命運(yùn)的不屈的靈魂。他曾說(shuō):“只要有智慧和精神在,沒(méi)有什么能打倒自己。身體的健康固然重要,心靈的健康也會(huì)給你無(wú)窮的力量。”在少年霍金的心中,崇拜的不是歌星或球星,而是貝特朗·羅素,一位不知疲倦的思想家、哲學(xué)家和科學(xué)家。
那么你呢?你怎么看待霍金?十年前,一家青少年調(diào)查機(jī)構(gòu)調(diào)查出我國(guó)中學(xué)生最崇拜的人物是歌星劉德華、影星劉曉慶、球星貝利,“三星高照”。你又怎樣看待這一現(xiàn)象?
答:
11、讀下列與作者有關(guān)的短文,然后思考問(wèn)題。
霍金是一位偉大的科學(xué)家。人們對(duì)他的敬重,不僅在于他在理論物理方面的巨大貢獻(xiàn),還在于他對(duì)人類(lèi)的這些貢獻(xiàn),是在身患絕癥,全身癱瘓的情況下作出來(lái)的。一見(jiàn)到霍金的名字,不禁使人想到了高士其。
對(duì)于現(xiàn)在的青少年來(lái)說(shuō),高士其的名字很可能是陌生的,但對(duì)于上世紀(jì)五六十年代的青少年來(lái)說(shuō),高士其可是一個(gè)響當(dāng)當(dāng)?shù)拿帧?#8220;高士其”三個(gè)字頻頻出現(xiàn)在報(bào)刊電臺(tái)和中小學(xué)的課本上,如果要說(shuō)偶像,高士其可是那個(gè)時(shí)代許多青少年心目中的偶像。
霍金與高士其,兩人何其相似乃爾!
其一,他們都是科學(xué)家。
其二,他們都是身患絕癥,全身癱瘓的科學(xué)家。
1927年,高士其入芝加哥大學(xué)醫(yī)學(xué)研究院攻讀細(xì)菌學(xué),次年,在實(shí)驗(yàn)時(shí)不慎,受甲型腦炎病毒感染,留下嚴(yán)重后遺癥,后來(lái)病情不斷加重,造成全身癱瘓。那一年,高士其23歲。
1962年,霍金從英國(guó)牛津大學(xué)畢業(yè)到劍橋大學(xué)讀研究生,也是在“次年”,體檢時(shí),被確診患上了 “肌萎縮性脊髓索硬化”這一無(wú)法治愈的疾病,后來(lái),身體每況愈下,以致全身癱瘓。那一年,霍金才21歲。
其三,他們的科學(xué)研究,都是在身體致殘以后,在常人難以想象的極為艱難的情況進(jìn)行的。
高士其致殘后,他仍以超人的毅力,堅(jiān)持學(xué)完了細(xì)菌學(xué)博士研究生的全部課程?;貒?guó)后,他的工作的重心轉(zhuǎn)到了科普創(chuàng)作上。他的手癱瘓后,筆握不住了,甚至連說(shuō)話也困難,即使在這種情況下,他仍然堅(jiān)持創(chuàng)作。他先打好腹稿,然后艱難地發(fā)出模糊的喉音‘嗯嗯、喔喔’,一個(gè)字一個(gè)字地口述,由秘書(shū)、妻子和護(hù)士記錄整理。有時(shí)為了弄清一個(gè)字,往往要反復(fù)哼二十幾遍,記下一段話,要用半天時(shí)間……
霍金致殘并癱瘓后,再也無(wú)法用自己的聲音表述他的思想,只能借助3個(gè)手指操縱按鈕輸入要說(shuō)的話,再經(jīng)由語(yǔ)言合成器發(fā)出聲音,他的演講,就是采用這樣一種常人無(wú)法想象的困難方式進(jìn)行的。平常,霍金看書(shū)必須依賴翻書(shū)頁(yè)的機(jī)器,讀文獻(xiàn)時(shí)需要請(qǐng)人將每一頁(yè)都攤在大桌子上,然后驅(qū)動(dòng)輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁(yè)閱讀;寫(xiě)作則是以平均一分鐘輸入10個(gè)單詞的“慢”速度進(jìn)行……
最終,他們都取得了令人矚目的成就。
(1)從這兩人身上,你看到了什么精神品質(zhì)?
答:
(2)從這兩人的故事中,你受到什么啟發(fā)?
答:
答案:8這是遷移運(yùn)用題。體現(xiàn)本段要點(diǎn)的句子是“膜的產(chǎn)生有點(diǎn)像沸騰水中蒸氣泡的形成。”作者喜歡用比喻的方式將深?yuàn)W的理論說(shuō)得通俗易懂。9、可以暢所欲言,比如認(rèn)為霍金的觀點(diǎn)只是一家之言,只是一種推測(cè),無(wú)法得到證實(shí),其他科學(xué)家站在另外的角度來(lái)思考來(lái)假設(shè),或許會(huì)有不同的結(jié)論,不同的發(fā)現(xiàn)。所以青少年對(duì)霍金的觀點(diǎn)可以學(xué)習(xí),可以接受,但不能迷信,不能束縛自己的思維。10、答案參考:從作者霍金的身上,能感受到高尚的人格魅力。學(xué)習(xí)霍金戰(zhàn)勝自我、挑戰(zhàn)極限、追求科學(xué)的頑強(qiáng)品質(zhì)。對(duì)于“三星高照”的現(xiàn)象,可以這樣評(píng)價(jià):這一現(xiàn)象的出現(xiàn),既有中學(xué)生自身價(jià)值取向的問(wèn)題,也有新聞媒體的誤導(dǎo)問(wèn)題。只有在正確的價(jià)值取向引導(dǎo)下,個(gè)人才能體現(xiàn)出最大的人生價(jià)值,社會(huì)才能快速向前發(fā)展。11、(1)身殘志堅(jiān),永不倒下,頑強(qiáng)奮斗,決不屈服于悲慘的命運(yùn)。(2)要想取得巨大的成就,必須具有巨大的毅力和超人的意志力。
創(chuàng)新題
閱讀下面的文字,完成后面題目。
觀測(cè)宇宙的新窗口
人類(lèi)最早用眼睛觀察宇宙,后來(lái)出現(xiàn)了光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,增加了觀測(cè)的距離,射電、紅外、紫外、X—射線、γ射線等望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn),擴(kuò)展了觀測(cè)宇宙的視野、然而,所有這些觀測(cè)手段的基礎(chǔ),都是接受來(lái)自天體的電磁輻射,對(duì)于某些缺乏電磁輻射的“暗”天體,我們就會(huì)視而不見(jiàn),引力波探測(cè)可以彌補(bǔ)這一缺陷。由于天體都具有質(zhì)量,因而只要探測(cè)器足夠靈敏。它們的運(yùn)動(dòng)都可由于輻射引力波而被檢測(cè)。預(yù)期中的黑洞就是一個(gè)例子。黑洞不輻射電磁波,而它們的產(chǎn)生和碰撞都將輻射出強(qiáng)烈的引力波。歷史上每一新的探測(cè)工具的使用,都伴隨著重大的天文學(xué)發(fā)現(xiàn),如射電望遠(yuǎn)鏡“看”到了中子星,宇宙微波背景觀測(cè)發(fā)現(xiàn)3K宇宙背景輻射??梢灶A(yù)測(cè),由于引力波攜帶著天體運(yùn)動(dòng)的大量原始信息,引力波探測(cè)也將在宇宙觀測(cè)上有新的發(fā)觀,引力波探測(cè)器將成為研究天然物理學(xué)的有力工具。這一前景激發(fā)了天體引力波源的研究熱潮,極大地推動(dòng)了天文學(xué)和天體物理學(xué)的進(jìn)展。1992年物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)得主是美國(guó)的J. Taylor和R. Hulse,得獎(jiǎng)原因是他們對(duì)脈沖雙星PSRl913+16的發(fā)現(xiàn)和研究。這是一個(gè)罕見(jiàn)的雙脈沖系統(tǒng),距離地球1. 5萬(wàn)光年,軌道偏心率大(~0. 6),由于不對(duì)稱性和高速的軌道運(yùn)動(dòng)而有強(qiáng)烈的引力輻射,輻射的能量損失使軌道周期變短. 從1974年開(kāi)始,經(jīng)過(guò)十多年觀測(cè),得出軌道周期率為(-2. 452±10)-1288-1。相當(dāng)于每年變化0.7秒。這與根據(jù)廣義相對(duì)論引力輻射理論的預(yù)期十分準(zhǔn)確地符合。這一觀測(cè),成為存在引力輻射的第一間接觀測(cè)證據(jù)。
人們對(duì)引力波探測(cè)的興趣,還在于這一探測(cè)對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的重要作用。從物理學(xué)角度看,既然各種引力理論都預(yù)言了引力波的存在,并賦予它們以不同的特征(如傳播速度,偏震,能量輻射方式等)。引力波探測(cè)的結(jié)果將有助于區(qū)分理論的正確與否,從而推動(dòng)理論研究的進(jìn)展,對(duì)引力波性質(zhì)的深入了解,有助于引力場(chǎng)量子化學(xué)的理論研究,從而為大統(tǒng)一理論做出貢獻(xiàn)。
由于引力波探測(cè)需要大量高精儀器和技術(shù),探測(cè)的要求將促進(jìn)這些技術(shù)的發(fā)展,超導(dǎo)量子干涉器(SQUID)和大功率釔鋁石榴激光器(Nd:YAG)就是例子。
……
經(jīng)過(guò)20世紀(jì)前40年的努力,以愛(ài)因斯坦為代表的學(xué)術(shù)先驅(qū)建立了引力波的理論體系;以韋伯為代表的科技界從60年代開(kāi)始了引力波的實(shí)驗(yàn)探測(cè),達(dá)到理論上檢驗(yàn)靈敏度要求的引力波探測(cè)器可望在20世紀(jì)末建成。將近百年的不懈努力,反映了人們追求真知的熱忱。人們期望20世紀(jì)末建成的激光引力波探測(cè)器,在21世紀(jì)的頭十年取得突破,在地球上首次測(cè)到引力波訊號(hào)。
更多的引力波訊號(hào)的獲得將極大地開(kāi)闊人類(lèi)的宇宙視野,對(duì)獲得的引力波訊號(hào)特性的分析將促進(jìn)人類(lèi)對(duì)引力本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。有人認(rèn)為,人類(lèi)一旦掌握了引力波,所導(dǎo)致的社會(huì)效應(yīng)將可與人類(lèi)掌握電磁波相類(lèi)比。由于引力波具有極強(qiáng)的穿透力,作為宇宙間的通訊工具將具有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)。
也許最新的探測(cè)器仍未能發(fā)現(xiàn)引力波的“芳蹤”。那么,這將是對(duì)現(xiàn)有引力理論,特別是廣義相對(duì)論的極大挑戰(zhàn),新的理論必將出現(xiàn)。作為近代科技前沿研究的引力波探測(cè)熱潮,在世紀(jì)之交的時(shí)刻,由于面臨突破而更加“熱”了。近百年的努力使人們充分認(rèn)識(shí)到這一任務(wù)的艱巨性,需要各國(guó)科學(xué)家的共同努力??茖W(xué)家們?cè)谶@方面已建立起良好的合作關(guān)系,新的突破,將是共同努力的結(jié)晶,這也是引力波探測(cè)的一個(gè)特點(diǎn)。
(節(jié)選自胡斯科《引力波探測(cè)》)
12. 根據(jù)文意,下列對(duì)引力波探測(cè)器的說(shuō)明,錯(cuò)誤的一項(xiàng)是( )
A. 歷史上每一新的探測(cè)工具的使用,都伴隨著重大的天文學(xué)發(fā)現(xiàn)。可以預(yù)測(cè),由于引力波攜帶著天體運(yùn)動(dòng)的大量原始信息,引力波探測(cè)也將在宇宙觀測(cè)上有新的發(fā)現(xiàn),引力波探測(cè)器將成為研究天體物理學(xué)的有力工具。
B. 達(dá)到理論上檢驗(yàn)靈敏度要求的引力波探測(cè)器已經(jīng)在20世紀(jì)末建成。
C. 人們期望20世紀(jì)末建成的激光引力波探測(cè)器在21世紀(jì)的頭十年取得突破,使在地球上首次測(cè)到引力波的訊號(hào)成為可能。
D. 有可能最新的探測(cè)器即引力波探測(cè)器仍未能發(fā)現(xiàn)引力波的“芳蹤”。
13. 根據(jù)文意,關(guān)于引力波探測(cè)的說(shuō)明,正確的一項(xiàng)是( )
A. 人們對(duì)引力波探測(cè)的興趣,關(guān)鍵在于這一探測(cè)對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的重要作用。
B. 引力波探測(cè)的實(shí)施將有助于區(qū)分理論的正確與否,從而推動(dòng)理論研究的進(jìn)展。
C. 對(duì)引力波性質(zhì)的深入了解,有助于引力場(chǎng)量子化學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究,從而為大統(tǒng)一理論做出貢獻(xiàn)。
D. 引力波探測(cè)可以彌補(bǔ)我們對(duì)于某些缺乏電磁輻射的“暗”天體視而不見(jiàn)這一缺陷。
14. 下列理解符合原文意思的一項(xiàng)是( )
A. 引力波的理論體系的建立,是在經(jīng)過(guò)20世紀(jì)前40年的努力,由以愛(ài)因斯坦為代表的學(xué)術(shù)先驅(qū)完成的。
B. 在地球上首次測(cè)到引力波的訊號(hào)的時(shí)間在21世紀(jì)的頭十年。
C. 宇宙間的通訊工具中具有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)的就是具有極強(qiáng)的穿透力的引力波探測(cè)器。
D. 作為近代科技前沿研究的引力波探測(cè)熱潮,在世紀(jì)之交的時(shí)刻,由于更加“熱”了而面臨突破。
15. 根據(jù)本文提供的信息,以下推斷錯(cuò)誤的一項(xiàng)是( )
A. 與增加了觀測(cè)距離的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,擴(kuò)展了觀測(cè)宇宙的視野的射電、紅外、紫外、X—射線、γ射線等望遠(yuǎn)鏡相比,引力波探測(cè)器將成為觀測(cè)宇宙的新工具,并將為人們提供觀測(cè)宇宙的新窗口。
B. 美國(guó)的J. Taylor和R. Hulse發(fā)現(xiàn)并研究了脈沖雙星PSRl913+16這個(gè)罕見(jiàn)的雙脈沖系統(tǒng),經(jīng)過(guò)十多年觀測(cè),得出軌道周期率為(-2. 452±10)-1288-1,相當(dāng)于每年變化0. 7秒,這一觀測(cè),成為存在引力輻射的第一間接觀測(cè)證據(jù)。這也表明,目前還沒(méi)有證明引力輻射的直接觀測(cè)證據(jù)。
C.從物理學(xué)角度看,既然各種引力理論都預(yù)言了引力波的存在,并賦予它們以不同的特征(如傳播速度,偏震,能量輻射方式等),引力波探測(cè)的結(jié)果將有助于區(qū)分理論的正確與否,從而推動(dòng)理論研究的進(jìn)展,對(duì)引力波性質(zhì)的深入了解,有助于引力場(chǎng)量子化學(xué)的理論研究,從而為各種假想理論的統(tǒng)一做出貢獻(xiàn)。
D. 如果最新的探測(cè)器仍未能發(fā)現(xiàn)引力波的“芳蹤”,那么,這將是對(duì)現(xiàn)有引力理論,特別中廣義相對(duì)論的極大挑戰(zhàn);如果這個(gè)挑戰(zhàn)成功,新的理論必將出現(xiàn)。
答案:12.B(“引力波探測(cè)器已經(jīng)在20世紀(jì)末建成”不合文意,原文是“可望建成”。)13.D(A.并非“關(guān)鍵”B.并非“實(shí)施”;C.并非“實(shí)驗(yàn)研究”。)14.A(B.并未測(cè)到引力波的訊號(hào);C.原文是“將”,并非已經(jīng)成為事實(shí)。D.并非由于“熱”了而面臨突破。)15.C(并非“統(tǒng)一”,而是“大統(tǒng)一”。)
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