2019-2020学年人教版高中语文必修五第四单元第13课《宇宙的未来》教学设计(1)
2019-2020学年人教版高中语文必修五第四单元第13课《宇宙的未来》教学设计(1)第3页

怀信心。

  课文第2段,作者却话题一转,考察起预言的历史。提及预言,人们会不由自主地想到古代的巫术。女巫

用"毒药或火山溢出的气体"把自己"弄得精神恍惚",不过是为了增加一点儿神秘色彩,"而真正的技巧在

于解释"。近代宗教预言也是这样,不断用新的解释来掩饰预言的失败,如"首先要数出获救者名单"等。那

么,科学家的预言是不是也像古代的预言家一样是一时的"骗术"呢?作者指出,"科学预言也许并不比那

些巫师或预言家的更可靠些",比如对天气预报、对"极端条件下物体的精确的定律",以及对大脑的工作机

制等,都还缺乏准确的判断。但是,"宇宙在非常大的尺度下的未来",还是可以预言的。

  宇宙中的局部运动也许会出现混沌状态,但宇宙在大尺度上是可以预测的。宇宙正在高速膨胀,其他星系

正在飞速离我们远去。宇宙微波背景辐射证明了宇宙的膨胀大体上"是平滑的而非混沌的",因为如果宇宙的

膨胀率和平均密度不均匀,来自宇宙各个方向的宇宙微波背景辐射温度就不会如此一致。"这表明,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。"

  从目前的情况看,宇宙中星系之间的距离在增大,但是星系之间的引力吸引有可能降低膨胀率。"如果宇

宙的密度大于某个临界值,引力吸引将最终使膨胀停止并使宇宙开始重新收缩。宇宙就会坍缩到一个大挤压。"

"大挤压"和"大爆炸"前的状态相似,"具有无限密度","物理定律在这种状态下失效"。

是如果它比临界值大,宇宙就会坍缩"。

  但是,计算宇宙的平均密度并不容易。把我们现在能看到的恒星质量加起来,还不到临界值的百分之一;

即使加上"气体云的质量",最多达到临界值的百分之一。但是,我们能不能据此得出宇宙将永远膨胀下去的

结论呢?还不能。因为宇宙中还存在许多暗物质,这些暗物质我们肉眼看不见,不能直接观测到。黑洞就是这

类暗物质,它是超大恒星死亡的产物。霍金对黑洞的解释是:"空间一时间的一个区域,因为那儿的引力是如

此之强,以至于任何东西甚至光都不能从该处逃逸出来。"(见《时间简史》一书所附《小辞典》)我们虽然看

不见黑洞的存在,但可以通过观察螺旋星系和星系团来判断它们的存在:能使大质量的星系或星系团绕之旋转

的东西,其质量一定比这些星系和星系团大得多。

  作者指出,根据现在的观测研究,将这些暗物质估算在内,"仍然只达到要使宇宙重新坍缩的临界质量的

百分之十左右"。于是有人择原理和暴涨理论为之说,前者假设有多个宇宙共存,而我们所能理解的只是身处

其中的一个;后者认为宇宙可能采取一种非常规的方式突变,从一个微小的尺度很快达到临界状态。

  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。"

阅读1--6段,回答以下两个问题:

(1)作者讲演的题目是"宇宙的未来",却先讲了许多历史故事,这起到了什么作用?你认为这是跑题了还

是还是与话题有关联?

答:如同中国古代说书人先讲一段别的故事以引出正题一样,属于反面落笔,这篇讲演先从古代的先知和

表明了一种自信,因为科学的预言是建立在科学研究基础之上的。是可以用科学原理加以说明的。所以说,

"讲史"是为了"衬今",不是"跑题",而是与话题相关的。

(2)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,

阅读7--10自然段,思考这样一个问题: