黑洞旅行课件.ppt
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1、2022-12-10王兴安王兴安2022-12-102022-12-102022-12-102022-12-10人生台历人生台历1942年年 1月月8日生于剑桥,日生于剑桥,1950年年 举家迁往圣奥尔本斯举家迁往圣奥尔本斯1959年年 入牛津大学入牛津大学,.。1962年年 牛津毕业,去剑桥读研究生牛津毕业,去剑桥读研究生1963年年 被诊断患肌萎缩性侧索硬化症(被诊断患肌萎缩性侧索硬化症(ALS)1965年年 获剑桥博士学位,与珍妮获剑桥博士学位,与珍妮.怀尔德怀尔德(简简.瓦尔德瓦尔德)结婚结婚,;1967年年 长子罗伯特出长子罗伯特出生生1970年年 女儿露西出生女儿露西出生/开始使用
2、轮椅开始使用轮椅,1973年年 首部著作空时的大型结构出版首部著作空时的大型结构出版1974年年 宣布发现黑洞辐射,成为皇家学会会员宣布发现黑洞辐射,成为皇家学会会员1977年年 被任命为剑桥大学引力物理学教授被任命为剑桥大学引力物理学教授1979年年 次子蒂莫西出生次子蒂莫西出生/被任命为剑桥大学卢卡斯数学教授被任命为剑桥大学卢卡斯数学教授/广义相对论评述广义相对论评述:纪念爱因斯坦百年诞辰出版纪念爱因斯坦百年诞辰出版 1981年年 参加梵蒂冈宇宙学大会,宣布无边界构想参加梵蒂冈宇宙学大会,宣布无边界构想/超时空和超引力出版超时空和超引力出版/被授被授予大英帝国高级骑士予大英帝国高级骑士19
3、85年年 在瑞士病倒在瑞士病倒/实行气管造口手术从而失去语言能力,使用带造音器的计算实行气管造口手术从而失去语言能力,使用带造音器的计算机机 1988年年 时间简史时间简史:从大爆炸到黑洞出版从大爆炸到黑洞出版/获沃尔夫基金奖获沃尔夫基金奖1989年年 被授予大英帝国荣誉爵士被授予大英帝国荣誉爵士1990年年 与妻子离异与妻子离异,1991年年 时间简史同名电影上映时间简史同名电影上映1993年年“黑洞与婴儿宇宙黑洞与婴儿宇宙”及其他论文出版及其他论文出版2022-12-10解读霍金解读霍金史蒂芬史蒂芬霍金霍金宇宙之谜的探索宇宙之谜的探索者者 史蒂芬史蒂芬霍金霍金1942年年1月月1日出生日出
4、生于英国的牛津,这是一个特殊的于英国的牛津,这是一个特殊的日子,现代科学的奠基人伽利略日子,现代科学的奠基人伽利略正是逝世于正是逝世于300年前的同一天。年前的同一天。1996年至今,在剑桥大学工作。年至今,在剑桥大学工作。2022-12-10霍金在牛津大学毕业后即到剑桥大学读研究生,这时他被诊断患霍金在牛津大学毕业后即到剑桥大学读研究生,这时他被诊断患了了“卢伽雷病卢伽雷病”(肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症,肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症,运动神经元疾病运动神经元疾病),不久,就完全瘫痪了。不久,就完全瘫痪了。霍金后来说:当你面临夭折的可能性时,你就会意识到,生命是霍金后来说:当你面临夭折的可能性时,你
5、就会意识到,生命是何等宝贵,多少事情你还没有完成。何等宝贵,多少事情你还没有完成。19851985年,骨瘦如柴的霍金又因肺炎进行了穿气管手术,此后,他年,骨瘦如柴的霍金又因肺炎进行了穿气管手术,此后,他完全丧失说话能力,依靠安装在轮椅上的一个小对话机和语言合成完全丧失说话能力,依靠安装在轮椅上的一个小对话机和语言合成器与人进行交谈;看书必须依赖一种翻书页的机器,读文献时需要器与人进行交谈;看书必须依赖一种翻书页的机器,读文献时需要请人将每一页都摊在大桌子上,然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐请人将每一页都摊在大桌子上,然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读页阅读 霍金的传奇也源于他不平凡的人生经历霍
6、金的传奇也源于他不平凡的人生经历 霍金正是霍金正是在这种一般人难以置信的艰难中,成为世界公认的引力物理科学巨在这种一般人难以置信的艰难中,成为世界公认的引力物理科学巨人。霍金在剑桥大学任牛顿曾担任过的卢卡逊数学讲座教授之职,人。霍金在剑桥大学任牛顿曾担任过的卢卡逊数学讲座教授之职,他的黑洞蒸发理论和量子宇宙论不仅震动了自然科学界,并且对哲他的黑洞蒸发理论和量子宇宙论不仅震动了自然科学界,并且对哲学和宗教也有深远影响。学和宗教也有深远影响。从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制,霍金对量子宇宙论的从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制,霍金对量子宇宙论的发展作出了杰出的贡献。他的目标是解决从牛顿以来一直困扰
7、人类发展作出了杰出的贡献。他的目标是解决从牛顿以来一直困扰人类的的“第一推力第一推力”问题。他的宇宙模型是一个封闭的无边界的有限的问题。他的宇宙模型是一个封闭的无边界的有限的四维时空四维时空不需要上帝的第一推力,宇宙的演化完全取决于物理不需要上帝的第一推力,宇宙的演化完全取决于物理定律定律。2022-12-10耐人寻味的是,霍金的宇宙论事实上使上帝没有存身之处,但梵蒂耐人寻味的是,霍金的宇宙论事实上使上帝没有存身之处,但梵蒂冈教廷仍对他表示了敬意。在承认了对伽利略审判的错误之后,教冈教廷仍对他表示了敬意。在承认了对伽利略审判的错误之后,教廷科学院又选举霍金为该院院士。世俗的偏见和神学的权威,都
8、不廷科学院又选举霍金为该院院士。世俗的偏见和神学的权威,都不能阻挡科学的透射力。能阻挡科学的透射力。霍金坚信,关于宇宙的起源和命运的基本思想可以不用数学来霍金坚信,关于宇宙的起源和命运的基本思想可以不用数学来陈述,而且没有受过专业训练的人也能理解。他曾在通俗演讲里,陈述,而且没有受过专业训练的人也能理解。他曾在通俗演讲里,生动地向听众解释生动地向听众解释“利用光速,从利用光速,从黑洞黑洞进去,从进去,从白洞白洞到宇到宇宙另一区域去作时空旅行宙另一区域去作时空旅行”的设计,是有趣的科学幻想,而现实却的设计,是有趣的科学幻想,而现实却是难以做到的简明道理。经过数年的辛勤写作和修改,于是难以做到的简
9、明道理。经过数年的辛勤写作和修改,于1988年年4月正式出版宇宙论科普惊世著作时间简史:从大爆炸到黑洞。月正式出版宇宙论科普惊世著作时间简史:从大爆炸到黑洞。书中引导读者遨游外层空间奇异领域,对遥远星系、黑洞、夸克、书中引导读者遨游外层空间奇异领域,对遥远星系、黑洞、夸克、大统一理论、大统一理论、“带味带味”粒子和粒子和“自旋自旋”的粒子、反物质、的粒子、反物质、“时间箭时间箭头头”等进行探索。时间简史,至等进行探索。时间简史,至1995年年10月,已用月,已用33种文字发种文字发行行2500万册,如今在西方,自称受过教育的人若没有读过这本书,万册,如今在西方,自称受过教育的人若没有读过这本书
10、,会被人看不起。会被人看不起。医生曾诊断身患绝症的霍金只能活两年,他之所以能支持到今医生曾诊断身患绝症的霍金只能活两年,他之所以能支持到今天并取得卓越成就,最主要的是他具有强烈的使命感和极其坚强的天并取得卓越成就,最主要的是他具有强烈的使命感和极其坚强的意志。霍金的一生,是人类意志力的记录,是科学精神创造的奇迹意志。霍金的一生,是人类意志力的记录,是科学精神创造的奇迹。2022-12-101.字音字音梦寐以求梦寐以求 轻率轻率 回溯回溯 逃逸逃逸 拉曳畸变拉曳畸变 譬如譬如 迄今迄今系系(x)系系 数数 系统系统 量量(ling)胆量胆量 气量气量 (j)系鞋带系鞋带 系上扣儿系上扣儿 (li
11、ng)估量估量 思量思量处处(ch)处分处分 处变不惊处变不惊 率率 (l)圆周率圆周率 比率比率 (ch)好处好处 用处用处 (shui)轻率轻率 率领率领2.字形字形 憾憾 遗憾遗憾 憾事憾事 估(估(g)估计估计 估量估量 撼撼 震撼震撼 撼天动地撼天动地 沽沽(g)沽酒沽酒 沽名钓誉沽名钓誉(买买)怙怙(h si)怙恶不悛怙恶不悛 怙恃怙恃(依靠依靠)畸畸(j)畸形畸形 犄犄(j)犄角犄角(桌角桌角)牛犄牛犄(牛角牛角)掎掎(j)掎掎(拖住拖住,牵住牵住)角之势角之势2022-12-103.词义词义(1)释释 义义不可思议:不可想象,不能理解。不可思议:不可想象,不能理解。梦寐以求:睡
12、梦中都想着寻找,形容迫切地希望着。梦寐以求:睡梦中都想着寻找,形容迫切地希望着。自给自足:依靠自己的劳动满足自己的需要。自给自足:依靠自己的劳动满足自己的需要。不可低估:不能过低估计事物的价值。不可低估:不能过低估计事物的价值。轻率:(说话做事)随随便便,没有经过慎重考虑。轻率:(说话做事)随随便便,没有经过慎重考虑。不自洽:不和谐,不恰切,偏离事理。不自洽:不和谐,不恰切,偏离事理。回溯:向上追溯。回溯:向上追溯。(2)辨辨 义义 不可思议:不可想象,不能理解。不可思议:不可想象,不能理解。不可理喻:形容愚蠢蛮横,不讲道理。不可理喻:形容愚蠢蛮横,不讲道理。效应:物理的或化学的作用产生的效果
13、。效应:物理的或化学的作用产生的效果。效能:事物所产生的有利的作用。效能:事物所产生的有利的作用。2022-12-10 开展活动开展活动阅读黑洞旅行,参照示例,自主设计几个问题,向同阅读黑洞旅行,参照示例,自主设计几个问题,向同学征询答案。学征询答案。例例“尽管我在这里采用了稍微轻率的语气,这篇讲演却是尽管我在这里采用了稍微轻率的语气,这篇讲演却是基于可靠的科学作根据。基于可靠的科学作根据。”“但是,由于它不能和量子力学的不确定性原理合并,所但是,由于它不能和量子力学的不确定性原理合并,所以我们知道它不可能完全正确。以我们知道它不可能完全正确。”问题:问题:作者采用作者采用“稍微轻率的语气稍微
14、轻率的语气”表达了什么观点?其科学表达了什么观点?其科学根据是什么?根据是什么?作者根据量子力学的不确定性原理又推导出了一个什么作者根据量子力学的不确定性原理又推导出了一个什么结论?结论?2022-12-101、说说自己所了解的黑洞。、说说自己所了解的黑洞。2、阅读文本并圈划例题中的有关语句,找出、阅读文本并圈划例题中的有关语句,找出关键信息,关键信息,如理论依据,黑洞演变过程等如理论依据,黑洞演变过程等。了解其在行文及推理中。了解其在行文及推理中的作用。的作用。3、讨论例题答案,进而体会霍金严密的科学推理。、讨论例题答案,进而体会霍金严密的科学推理。提示提示 例题是黑洞旅行中提示推理过程的两
15、句话,例题是黑洞旅行中提示推理过程的两句话,解决了这两个问题,就能把握文本的思路和主要思想,解决了这两个问题,就能把握文本的思路和主要思想,应组织学生解决之。应组织学生解决之。2022-12-10四、信息整合与分析四、信息整合与分析2022-12-10(一)(一)作者采用作者采用“稍微轻率的语气稍微轻率的语气”表达了什么观点?表达了什么观点?“现在黑洞已在事实上被说成是科学的现实,而非科学的幻想。现在黑洞已在事实上被说成是科学的现实,而非科学的幻想。”预言黑洞必然存在的。预言黑洞必然存在的。“科学幻想家他们为你描述如果你真的掉到一颗黑洞中去将会发科学幻想家他们为你描述如果你真的掉到一颗黑洞中去
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