新課標(biāo)教材中長篇幅課文的處理方法實(shí)例_第1頁
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PAGEPAGE1新課標(biāo)教材中長篇幅課文的處理方法實(shí)例高中語文新教材中,長篇幅的課文明顯增加,面對(duì)課時(shí)未變,容量增大的現(xiàn)狀,我們一線教師常常束手無策。依葫蘆畫瓢,按教參上的方法講授,總感覺課時(shí)太少,效果不好;教完后,學(xué)生對(duì)課文印象不深,知識(shí)的傳授、能力的培養(yǎng)均大打折扣?!缎抡n程標(biāo)準(zhǔn)》要求我們要“正確把握語文教育的特點(diǎn),積極倡導(dǎo)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式,按‘知識(shí)和能力’、‘過程和方法’、‘情感態(tài)度和價(jià)值觀’三個(gè)維度的目標(biāo),全面提高學(xué)生的語文素養(yǎng);同時(shí)應(yīng)根據(jù)新時(shí)期高中語文教育的任務(wù)和學(xué)生的需求,努力改革課程的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)和實(shí)施機(jī)制?!蹦敲矗诮虒W(xué)過程中,如何領(lǐng)會(huì)《新課標(biāo)》精神?如何處理篇幅較長的課文?如何在45分鐘突出學(xué)生主體地位?突出教師的引路作用?是我們每個(gè)語文老師必須深思的問題。筆者在教學(xué)實(shí)踐中摸索了幾種處理方式,現(xiàn)介紹如下,權(quán)且拋磚引玉。三種處理方式實(shí)例一:《我與地壇》史鐵生的自傳體散文《我與地壇》,篇幅很長,感情復(fù)雜,意蘊(yùn)深厚,且是一篇自讀課文,按授課計(jì)劃只能安排一個(gè)課時(shí)。如果用傳統(tǒng)的教學(xué)方式,既費(fèi)時(shí)又不會(huì)有太大的收獲。若只停留在相對(duì)膚淺的感性層面上去理解,就無法探究到其中的哲理思辨和人文價(jià)值的深層意義?!缎抡n標(biāo)》指出:“注重合作學(xué)習(xí),養(yǎng)成互相切磋的習(xí)慣。樂于與他人交流自己的閱讀鑒賞心得,展示自己的讀書成果?!庇谑窃诮虒W(xué)中,我采用了聽、說、讀、寫結(jié)合于一體的方式,讓學(xué)生成為了課堂學(xué)習(xí)的主人。具體操作如下:課前準(zhǔn)備:1、提早兩天布置預(yù)習(xí),讓學(xué)生充分熟悉文本;2、寫一篇讀后感,不求面面俱到,但要對(duì)文章給你的某一啟示講深講透;3、教師及時(shí)批改后,課前發(fā)給學(xué)生;課堂操作:1、課堂上先播放貝多芬的《命運(yùn)交響曲》,渲染課堂氣氛,然后由教師介紹作者,了解史鐵生的經(jīng)歷,讓學(xué)生更好地理解文本;2、請(qǐng)同學(xué)七嘴八舌地談?wù)勛x完這篇文章的感受和啟示;3、請(qǐng)執(zhí)不同觀點(diǎn)的同學(xué)上臺(tái)宣讀讀后感,與同學(xué)交流;4、每讀完一篇文章,就要同學(xué)們補(bǔ)充并總結(jié),教師及時(shí)評(píng)點(diǎn);5、教師歸納總結(jié),學(xué)生談自己的收獲。這堂課上完后,效果出奇的好,同學(xué)們感到耳目一新,又深深地被史鐵生的經(jīng)歷、情感打動(dòng),對(duì)教材有了自己的領(lǐng)悟。由此引發(fā)出的啟示達(dá)到七條,有對(duì)人生的感悟,有對(duì)母愛新的闡釋,有對(duì)生與死的新的思索,有對(duì)寫作技巧、語言表達(dá)的鑒賞等。我感嘆,他們真正走進(jìn)了史鐵生的心靈,從他頑強(qiáng)、執(zhí)著的信念中汲取到力量。這是課前所未能預(yù)料到的,這一成效更增進(jìn)了我大膽嘗試新教法的熱情。《新課標(biāo)》指出:“根據(jù)自己的目標(biāo),選讀經(jīng)典名著和其他優(yōu)秀讀物,與文本展開對(duì)話,領(lǐng)悟其豐富內(nèi)涵,探討人生價(jià)值和時(shí)代精神,增強(qiáng)民族使命感和社會(huì)責(zé)任感;養(yǎng)成對(duì)語言、文學(xué)以及文化現(xiàn)象獨(dú)立思考、質(zhì)疑探究的習(xí)慣,發(fā)展思維品質(zhì),增強(qiáng)思維的深刻性和批判性;樂于進(jìn)行交流和思想碰撞,在互相切磋中,加深領(lǐng)悟,共同提高;通過閱讀和思考,吸收中外古今優(yōu)秀文化的營養(yǎng),逐步形成自己的思想、行為準(zhǔn)則,樹立積極向上的人生理想?!焙茱@然,這堂課的切入點(diǎn)是以學(xué)生對(duì)文本的理解為前提,以閱讀帶寫作,將閱讀和寫作緊密聯(lián)系,學(xué)生從寫作角度理解吸收知識(shí),培養(yǎng)了學(xué)生的鑒賞和思維能力、合作協(xié)調(diào)能力,同時(shí),還增強(qiáng)了聽和讀的能力。而教師角色的完全轉(zhuǎn)換,應(yīng)該說更是與《新課標(biāo)》的精神是完全吻合的。(同類課型的推廣:《杜十娘怒沉百寶箱》——焦點(diǎn)討論:杜十娘悲劇意義的探討;《祝福》——焦點(diǎn)討論:祥林嫂究竟是被誰害死的?均可用寫好讀后感,再在課堂上交流的方法。)實(shí)例二:《失街亭》《三國演義》是一部宏篇巨著,教材節(jié)選部分《失街亭》人物眾多,關(guān)系復(fù)雜,而人物鮮明的個(gè)性在街亭失守這一情節(jié)中刻畫得栩栩如生,因此,要深刻理解人物形象,就要找好切入點(diǎn),我把切入點(diǎn)選在“街亭失守誰之過”上。具體操作如下:課前準(zhǔn)備:學(xué)生找來《三國演義》原著和相關(guān)評(píng)論文章閱讀。布置思考題:街亭失守誰之過?課堂操作:1、學(xué)生談對(duì)《三國演義》、對(duì)作者的了解,教師補(bǔ)充;2、復(fù)述《失街亭》的故事情節(jié);3、分角色朗讀第三段;4、自由辯論:街亭失守誰之過?5、引導(dǎo)學(xué)生對(duì)馬謖的“三笑”與諸葛亮的“三哭”理解分析;6、談?wù)剰倪@課中得到的啟示。這堂課氣氛非?;钴S,自由辯論無疑是這堂課的亮點(diǎn)。學(xué)生“在實(shí)踐活動(dòng)中提高口頭交流的能力,能根據(jù)談話的目的,選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)和場合,提出話題,敏捷應(yīng)對(duì)。能用準(zhǔn)確生動(dòng)的語言敘述描繪,注意表達(dá)效果。學(xué)習(xí)演講與辯論,主持集會(huì)、演出等活動(dòng)。”1由于學(xué)生是帶著探究、研討的心理參與學(xué)習(xí),興致很高。事先的資料查找,信息整合,為自由辯論的展開作好了重要的鋪墊。而自由辯論中,學(xué)生研究、探討、聽與說的能力均得到了極大的提高。我又一次感受到教師引導(dǎo)作用的重要性。不同的教法直接影響到學(xué)生能力的改變、教學(xué)效果的好壞。(同類課型的推廣:自由辯論題設(shè)計(jì)——《項(xiàng)鏈》中瑪?shù)贍柕率且粋€(gè)愛慕虛榮的小資產(chǎn)階級(jí)婦女,還是一個(gè)恪守誠信、勤勞勇敢、敢于與命運(yùn)抗?fàn)幍挠⑿??)?shí)例三:《雷雨》用的角度看,可以不講,因?yàn)楦呖疾豢赡芸嫉剑S多能力點(diǎn)又無不包含其中。如果我們作簡單處理,對(duì)這樣極具人文性的作品來說,無疑是一種缺損;如果作繁瑣的講解和理性的剖析,又無疑會(huì)適得其反。因此,針對(duì)其話劇體裁,我采用了表演和討論相結(jié)合的方法處理教材。具體操作如下:課前準(zhǔn)備:組織有導(dǎo)演或表演興趣的學(xué)生提早一周排演第二場(因?yàn)榈诙雒軟_突更激烈)。課堂操作:第一課時(shí)1、介紹戲劇知識(shí)、作者及《雷雨》的整個(gè)劇情,2、閱讀教材,找出第一場中的矛盾沖突,3、討論:矛盾沖突的實(shí)質(zhì)是什么。第二課時(shí)1、學(xué)生表演第二場,2、分析主要人物的形象,重點(diǎn)討論周樸園這一人物在家庭生活和社會(huì)生活兩個(gè)場景中的個(gè)性特點(diǎn)。由于學(xué)生的話劇表演非常精彩,討論也非常熱烈,同學(xué)們感到兩節(jié)課下來很有收獲,對(duì)人物的性格把握得很好,大家一致認(rèn)為這堂課的設(shè)計(jì)是成功的。課后我總結(jié)到在閱讀教學(xué)中,讓學(xué)生扮演課文中的人物角色,能夠拉近學(xué)生與課文的距離,使教材內(nèi)容迅速形成表象,以利于學(xué)生深入理解文本世界,并獲得真切的體驗(yàn),還能夠活躍課堂氣氛,使學(xué)生感到輕松愉快。學(xué)生大多喜歡表演,而通過表演劇本的精彩片段,能幫助他們更深入地領(lǐng)會(huì)作品的內(nèi)涵,體驗(yàn)人物的命運(yùn)遭遇和內(nèi)心世界,把握人物的性格特征,品味作品的語言魅力。因此,在語文課堂中適當(dāng)運(yùn)用這種方法也能獲得意想不到的效果?!缎抡n標(biāo)》指出:“遵循共同基礎(chǔ)與多樣選擇相統(tǒng)一的原則,構(gòu)建開放、有序的語文課程。高中語文課程應(yīng)遵循共同基礎(chǔ)與多樣選擇相統(tǒng)一的原則,根據(jù)課程目標(biāo),精選適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要的學(xué)習(xí)內(nèi)容,變革學(xué)習(xí)方式,使全體學(xué)生都獲得參與社會(huì)生活所必需的語文素養(yǎng);同時(shí),必須顧及學(xué)生在原有基礎(chǔ)、自我發(fā)展方向和學(xué)習(xí)需求等方面的差異,激發(fā)學(xué)生的潛在能力,增強(qiáng)課程的選擇性,為每一個(gè)學(xué)生創(chuàng)設(shè)更好的學(xué)習(xí)條件和更廣闊的發(fā)展空間,促進(jìn)學(xué)生特長和個(gè)性的發(fā)展?!保ㄍ愓n型的推廣:《三塊錢國幣》、《茶館》、《羅密歐與朱麗葉》等適合表演的劇本,可分組表演,然后進(jìn)行比較,評(píng)選出最佳導(dǎo)演、最佳演員、最佳服裝等獎(jiǎng)項(xiàng)。)傳統(tǒng)方式與新方法的差異在教學(xué)實(shí)踐中,我深深體會(huì)到無論采用哪種方式處理教材,教師首先必須樹立人本主義教育觀。通過學(xué)習(xí)理論,領(lǐng)會(huì)新課標(biāo)的精神,再聯(lián)系我們的教學(xué)實(shí)際,我認(rèn)為,語文教學(xué)藝術(shù)是指能激發(fā)學(xué)生興趣、激活思維、培養(yǎng)創(chuàng)新精神,在真善美的陶冶中不斷提高能力,形成健全人格的教學(xué)活動(dòng)。其核心是情感性、創(chuàng)造性。那么,如何培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì),促進(jìn)創(chuàng)造能力的提高?很顯然,傳統(tǒng)的教學(xué)方式是不合適宜的了。在傳統(tǒng)的教育理念指導(dǎo)下,很多老師認(rèn)為,如果不按傳統(tǒng)的方法教授,總有點(diǎn)不放心,授課時(shí)總想要面面俱到。其實(shí),學(xué)生進(jìn)入中學(xué)后,就有一定的自主學(xué)習(xí)能力了,到了高中,還具有一定的鑒賞能力。以上幾篇課文的處理方式是傳統(tǒng)的教學(xué)方法無法想象的,效果也是無法企及的。它將語文學(xué)習(xí)變成了一個(gè)探究、創(chuàng)造的過程,讓學(xué)生通過體驗(yàn)、感悟來獲得語文素養(yǎng),這個(gè)過程是教師無法替代的,也不是教師通過講授就能達(dá)到的。傳統(tǒng)的課堂是一種操作性的教學(xué),是一種“死的教學(xué)”,在這種教學(xué)中,學(xué)生是一個(gè)被灌輸者,是一個(gè)接受機(jī)械、繁瑣訓(xùn)練的受害者。這種教學(xué)的結(jié)果正如于漪老師指出的“把學(xué)生的思維能力、想象能力、創(chuàng)造能力、個(gè)性、靈氣都給打掉了”2。其實(shí),在人的天性中,探究性、創(chuàng)造性是人的重要天性之一。蘇霍姆林斯基說過:“在人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需求,這就是希望感到自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者,而在兒童的世界中,這種需求特別強(qiáng)烈?!?而上述幾種課型的設(shè)計(jì),正是基于對(duì)每一個(gè)學(xué)生創(chuàng)造欲望的尊重。在這樣的課堂設(shè)計(jì)中,教師不再是一個(gè)權(quán)威者、控制者,在教學(xué)中,教師或給學(xué)生當(dāng)學(xué)習(xí)顧問,或與學(xué)生交換意見,或幫助發(fā)現(xiàn)問題,或鼓勵(lì)學(xué)生,但決不操縱課堂、不作武斷評(píng)價(jià)、不把自己的觀點(diǎn)強(qiáng)加于學(xué)生。教師以一個(gè)學(xué)習(xí)者的身份參與學(xué)生的討論與交流,從而使學(xué)生感受到主體性與學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性、挑戰(zhàn)性融為一體的樂趣,語文課堂也因?yàn)橛辛硕嗑S的對(duì)話體系而變得活潑起來。推廣的價(jià)值中學(xué)語文教師應(yīng)具備多種文本解讀的理論及方法,這是時(shí)代的要求、社會(huì)的要求、學(xué)科的人文性的要求。文本解讀的多元化是文化進(jìn)步和繁榮的結(jié)果,也是文化進(jìn)步和繁榮的標(biāo)志。這就要求中學(xué)語文教師以多元文本解讀的理論和方法武裝自己,以便在教學(xué)過程中游刃有余地發(fā)揮其主導(dǎo)作用。教師解讀文學(xué)文本必須運(yùn)用藝術(shù)思維方式。教師只是藝術(shù)王國的一個(gè)“導(dǎo)游”,文學(xué)的美景主要靠學(xué)生自己去領(lǐng)略。教育培養(yǎng)的目標(biāo)是素質(zhì)教育的靈魂,課程體系是素質(zhì)教育的核心,而課堂教學(xué)則是素質(zhì)教育的關(guān)鍵,因?yàn)槟繕?biāo)和課程都要以課堂為中介作用于學(xué)生,因此,也可以說優(yōu)化課堂教學(xué)是減輕學(xué)生負(fù)擔(dān),提高學(xué)生素質(zhì)的正道。這一種認(rèn)識(shí)的核心就是要以學(xué)生素質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成過程,素質(zhì)水平的提高作為出發(fā)點(diǎn),來重新組織我們的課堂教育,探索課堂教學(xué)的新思路。教育過程是一個(gè)自我組織過程。發(fā)展的動(dòng)力來自內(nèi)部,即來自教師的自我組織和學(xué)生的自我組織兩個(gè)方面,兩者缺一不可。學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)是一個(gè)心理結(jié)構(gòu)自主構(gòu)建的過程。教師是外力,根本的動(dòng)力來自學(xué)生自身。教師的教只有建立在學(xué)生自主構(gòu)建的基礎(chǔ)上,才能發(fā)揮作用。教師的自我組織作用主要表現(xiàn)在善于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性,靈活駕馭課堂的藝術(shù),善于因勢(shì)利導(dǎo),在錯(cuò)綜復(fù)雜的非線性關(guān)系中鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力,這就是說,教師要充分重視發(fā)揮學(xué)生的主體作用,把教學(xué)過程變?yōu)槭箤W(xué)生會(huì)學(xué)習(xí)的過程,以達(dá)到“教是為了不教”的目的。通過上述教學(xué)實(shí)踐,我深深體會(huì)到作為一名語文教師,在傳道、授業(yè)、解惑中肩上的重?fù)?dān),在新課標(biāo)、新時(shí)代的要求下要不斷學(xué)習(xí)的緊迫,不斷鞭策自己,不斷總結(jié)提高,決不辜負(fù)那一雙雙明亮的眼睛、一個(gè)個(gè)鮮活的頭腦、一塊塊心靈的凈土。

引力波的實(shí)驗(yàn)探測給我們的啟示摘要:引力理論的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)百年,從牛頓到愛因斯坦,從萬有引力定律到廣義相對(duì)論。在這過程中,科學(xué)家們引力波的預(yù)言質(zhì)疑不休、爭論不止。而引力波的實(shí)驗(yàn)探測無疑證明了一切。引力波的發(fā)現(xiàn),彌補(bǔ)了愛因斯坦的廣義相對(duì)論的漏洞,也確定了他的理論的正確。這是人類史上出現(xiàn)的又一契機(jī),它將為人類社會(huì)帶來重大變革?!捌莆濉笔侵袊鴤鹘y(tǒng)迎財(cái)神的日子。2016年的這一天,卻一個(gè)讓全世界物理學(xué)界沸騰的日子,甚至許多的物理學(xué)家為之痛哭流涕——被預(yù)言已經(jīng)百年的引力波,終于被探測到了。引力是什么?在今天人們所知道的物質(zhì)的四種基本相互作用中,引力作用為最弱。四種相互作用按作用強(qiáng)度比例順序是:強(qiáng)相互作用(1),電磁相互作用(10),弱相互作用(10),引力相互作用(10)。因此,在研究基本粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí),引力一般略去不計(jì)。但在天文學(xué)領(lǐng)域內(nèi),由于涉及的對(duì)象的質(zhì)量極其巨大,引力就成為不僅支配著天體的運(yùn)動(dòng),而且往往是天體的結(jié)構(gòu)和演化的決定因素。引力并不是一種所謂的“力”,而是一種屬性。牛頓在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中首次提出萬有引力定律,基于此,他結(jié)識(shí)了彗星的運(yùn)動(dòng)軌道和地球上的潮汐現(xiàn)象,并根據(jù)萬有引力定律成功地預(yù)言并發(fā)現(xiàn)了海王星。萬有引力定律出現(xiàn)后,才正式把研究天體的運(yùn)動(dòng)建立在力學(xué)理論的基礎(chǔ)上,從而創(chuàng)立了天體力學(xué)。簡單的說,質(zhì)量越大的東西產(chǎn)生的引力越大,地球的質(zhì)量產(chǎn)生的引力足夠把地球上的東西全部抓牢。1905年,愛因斯坦提出狹義相對(duì)論,突破了絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間的概念,否定了瞬時(shí)超距作用,從根本上動(dòng)搖了建立在這些舊觀念基礎(chǔ)上的牛頓引力理論。經(jīng)過十年的探索后,愛因斯坦于1915年提出了迄今為止最成功的近代引力理論——廣義相對(duì)論。廣義相對(duì)論中,引力被歸咎于時(shí)空的彎曲。這種彎曲是由物質(zhì)造成的,物質(zhì)的質(zhì)量越大,所形成的扭曲也就越嚴(yán)重。但是這種彎曲,對(duì)于人類來說根本感知不到,一是因?yàn)槿祟惏殡S這種彎曲一起彎曲了,而是由于這種彎曲太微小。大質(zhì)量物體發(fā)生的扭曲引起了震動(dòng),而這種震動(dòng),就是引力波??茖W(xué)家們通過探測這種時(shí)空震蕩,來證實(shí)引力波的存在。早在1916年,愛因斯坦在廣義相對(duì)論中就預(yù)言了引力波的存在。而科學(xué)家們普遍認(rèn)為,這次LIGO這一發(fā)現(xiàn)是愛因斯坦相對(duì)論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中最后一塊缺失的“拼圖”,證實(shí)了愛因斯坦廣義相對(duì)論的正確性,彌補(bǔ)了愛因斯坦的廣義相對(duì)論的漏洞,驗(yàn)證了已故科學(xué)家愛因斯坦的預(yù)言。探測的儀器叫做邁克爾遜干涉儀,或是LIGO。LIGO的“兩條腿”都有4千米長,最近的一次升級(jí)就花去了幾十億美元。LIGO的原理是什么?簡單來說是利用光速不變,在同樣的直線路程里測試耗時(shí),而通過時(shí)間的偏差(盡最大可能排除誤差,也是耗資巨大的原因)來判定空間確實(shí)存在震動(dòng)。這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)置基于愛因斯坦的假設(shè):光速不變,是因?yàn)橐怨獾囊暯强?,它沿途?jīng)過的空間發(fā)生了折疊伸縮。可能的引力波探測源包括致密雙星系統(tǒng)(白矮星,中子星和黑洞)。在2016年2月11日,LIGO科學(xué)合作組織和Virgo合作團(tuán)隊(duì)宣布他們已經(jīng)利用高級(jí)LIGO探測器,首次探測到了來自于雙黑洞合并的引力波信號(hào)。在過去的數(shù)十年里,許多物理學(xué)家和天文學(xué)家為證明引力波的存在進(jìn)行了大量研究。其中,泰勒和赫爾斯由于第一次得到引力波存在的間接證據(jù)榮獲1993年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。到目前為止,類似的雙中子星系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近十個(gè),但是雙黑洞系統(tǒng)卻是首次。在實(shí)驗(yàn)方面,第一個(gè)對(duì)直接探測引力波作偉大嘗試的人是韋伯。雖然他的共振棒探測器最后沒能找到引力波,但是韋伯開創(chuàng)了引力波實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先河,為如今的碩果打下了基礎(chǔ)。因?yàn)樵诘孛嫔虾苋菀资艿礁蓴_,所以物理學(xué)家們也在向太空進(jìn)軍。歐洲的空間引力波項(xiàng)目eLISA(演化激光干涉空間天線)。eLISA將由三個(gè)相同的探測器構(gòu)成為一個(gè)邊長為五百萬公里的等邊三角形,同樣使用激光干涉法來探測引力波。此項(xiàng)目已經(jīng)歐洲空間局通過批準(zhǔn),正式立項(xiàng),目前處于設(shè)計(jì)階段,計(jì)劃于2034年發(fā)射運(yùn)行。作為先導(dǎo)項(xiàng)目,兩顆測試衛(wèi)星已經(jīng)于2015年12月3日發(fā)射成功,目前正在調(diào)試之中。中國的科研人員,在積極參與目前的國際合作之外之外,也在籌建自己的引力波探測項(xiàng)目。引力波的實(shí)驗(yàn)探測引起了世界范圍的轟動(dòng),這些探測極其不易,宇宙中發(fā)生爆炸性的大事件時(shí)產(chǎn)生的引力波,才相對(duì)容易探測到,例如黑洞合并、星系合并、超新星爆炸等。100年前,愛因斯坦在預(yù)言引力波存在時(shí)就曾說:“這些數(shù)值是如此微小,她們不會(huì)對(duì)任何的東西產(chǎn)生顯著的作用,沒人能夠去測量它們?!辈桃环蚪o出解釋:“時(shí)間發(fā)生得越早,距離越遠(yuǎn),越會(huì)在宇宙中傳播期間被紅移。紅移指的是由于宇宙本身的膨脹將所有的波動(dòng)的波長拉直拉平,這樣其波動(dòng)性就難以被探測到。例如,這次LIGO探測到的引力波,是13億年以前兩個(gè)大約30個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞并合所產(chǎn)生的引力波,振幅之小,是在原子核尺寸的千分之一的尺度。能探測到真的是非常不容易,LIGO實(shí)驗(yàn)組的科學(xué)家們也是在幾十年里經(jīng)歷多次挫折,不斷調(diào)整方案,改進(jìn)儀器,才最終探測到的?!彼运某晒μ綔y也標(biāo)志著在這個(gè)領(lǐng)域人類的技術(shù)進(jìn)步到了前所未有的水平。而它所具有的里程碑意義不止在科學(xué)情感上,更在于能夠打開人類的一個(gè)新的世界——每個(gè)人都對(duì)它滿懷期待。如果電磁波探測是人類的眼睛,那么人類又多了一雙聆聽外界的耳朵。馬克斯·普朗克引力物理研究所說:“在《星際穿越》和《三體》中,都不約而同地將引力波選為了未來科技發(fā)達(dá)的人類的通訊手段,這也許只能是美好的幻想,但對(duì)于天文研究而言,引力波的確開啟了一扇新的窗口。吹進(jìn)來的第一縷清風(fēng),就帶來了一個(gè)重大的信息:極重的恒星級(jí)雙黑洞系統(tǒng)存在并可以在足夠短的時(shí)間(10億年)內(nèi)并合。這是讓我們始料未及的。誰能知道在將來的更多的探測中,LIGO和一眾引力波探測器能帶給我們什么樣的驚喜呢?”引力波有兩個(gè)非常重要而且比較獨(dú)特的性質(zhì)。第一:不需要任何的物質(zhì)存在于引力波源周圍。這時(shí)就不會(huì)有電磁輻射產(chǎn)生。第二:引力波能夠幾乎不受阻擋的穿過行進(jìn)途中的天體。比如,來自于遙遠(yuǎn)恒星的光會(huì)被星際介質(zhì)所遮擋,引力波能夠不受阻礙的穿過。對(duì)于天文學(xué)家來說,這兩個(gè)特征允許引力波攜帶有更多的之前從未被觀測過的天文現(xiàn)象信息,而每一個(gè)電磁波譜的打開,都會(huì)為我們帶來前所未有的發(fā)現(xiàn)。天文學(xué)家們同樣期望引力波也是如此。而引力波本身的性質(zhì)也可能對(duì)基礎(chǔ)物理學(xué)產(chǎn)生巨大的影響。另外,引力波蘊(yùn)含的,很可能是宇宙誕生的畫面。我們從小都被告知一個(gè)最著名的猜想——宇宙是在一場爆炸中誕生的。這意味著,在時(shí)空的開始,宇宙又一次最為劇烈的震動(dòng)。引力波就能讓我們還原這個(gè)震動(dòng)——它是否存在?有多大規(guī)模?不僅如此,引力波還能傳遞信息——我們看不到的宇宙空間在發(fā)生什么?據(jù)科學(xué)家解釋,這次的引力波就是在遙遠(yuǎn)的距離上巨大的黑洞變化引起的。而這一結(jié)果也證明了黑洞真實(shí)存在——至少是廣義相對(duì)論預(yù)測的由純凈、真空、扭曲時(shí)空組成的完美圓形物體。并且,引力波傳遞的信息可以讓科學(xué)家更精確地估計(jì)宇宙膨脹的速度??偠灾?,一個(gè)新的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),總會(huì)給人類社會(huì)帶來無法預(yù)估的發(fā)展。18世紀(jì)面熟電磁波的麥克斯韋理論確認(rèn)的時(shí)候,也沒人知道會(huì)給人類帶來什么,但是現(xiàn)在不管是電視機(jī)還是移動(dòng)電話,都與電磁現(xiàn)象有關(guān)。引力波的發(fā)現(xiàn)類似當(dāng)年的發(fā)現(xiàn)X光一樣,是一種工具。有了這個(gè)工具,我們可以利用引力波的觀察,去觀察遙遠(yuǎn)的宇宙的現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)、時(shí)空穿梭等等才是有可能實(shí)現(xiàn)的事情。如果沒有引力波,以我們現(xiàn)有的技術(shù)是做不到這些科幻世界才有的事情的?!凹热灰Σㄊ谴嬖诘?,基于引力波的科研思路可信性就大大提高了。就好像走一條未知的路,走到半路,有人懷疑不對(duì),結(jié)果證實(shí)是對(duì)的,那么就可以加快步伐了。”蘇萌說。世界各國都加大了探測研究引力波的力度,我國也緊跟探索引力波的步伐?!疤烨儆?jì)劃”參與者、中山大學(xué)天文與空間科學(xué)研究院院長李淼教授介紹,“天琴計(jì)劃”是我國自主開展空間引力波探測的可行方案,發(fā)射三顆衛(wèi)星探測引力波,該計(jì)劃預(yù)期執(zhí)行期為2016~2035年,分四階段實(shí)施。項(xiàng)目還將挖山洞,建觀測站以及建設(shè)綜合研究大樓。預(yù)計(jì)擬投三億啟動(dòng)。天琴計(jì)劃預(yù)期執(zhí)行期為2016-2035年,分四階段實(shí)施:(1)2016-2020年:完成月球/深空衛(wèi)星激光測距、空間等效原理檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和下一代重力衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)所需關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。主要研發(fā)成果包括:新一代月球激光測距反射器、月球激光測距臺(tái)站、高精度加速度計(jì)、無拖曳控制(包含微推進(jìn)器)、高精度星載激光干涉儀、星間激光測距技術(shù)等;(2)2021-2025年:完成空間等效原理檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和下一代重力衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)工程樣機(jī),并成功發(fā)射下一代重力衛(wèi)星和空間等效原理實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。主要研發(fā)成果包含:超靜衛(wèi)星平臺(tái)、高精度大型激光陀螺儀以及進(jìn)一步提高加速度計(jì)、無拖曳控制、高精度星載激光干涉儀、星間激光測距等技術(shù);(3)2026-2030年:完成空間引力波探測關(guān)鍵技術(shù),完成衛(wèi)星載荷工程樣機(jī);(4)2031-2035年:進(jìn)行衛(wèi)星系統(tǒng)整機(jī)聯(lián)調(diào)測試、系統(tǒng)組裝,發(fā)射空間引力波探測衛(wèi)星。李淼介紹,“天琴計(jì)劃”的出發(fā)點(diǎn)是切實(shí)根據(jù)我國的技術(shù)能力實(shí)際和未來幾十年的發(fā)展前景,提出我國自主開展空間引力波探測的可行方案。在目前討論的初步概念中,天琴將采用三顆全同的衛(wèi)星構(gòu)成一個(gè)等邊三角形陣列,每顆衛(wèi)星內(nèi)部都包含一個(gè)或兩個(gè)極其小心懸浮起來的檢驗(yàn)質(zhì)量。衛(wèi)星上將安裝推力可以精細(xì)調(diào)節(jié)的微牛級(jí)推進(jìn)器,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)姿態(tài),使得檢驗(yàn)質(zhì)量始終保持與周圍的保護(hù)容器互不接觸的狀態(tài)。這樣檢驗(yàn)質(zhì)量將只在引力的作用下運(yùn)動(dòng),而來自太陽風(fēng)或太陽光壓等細(xì)微的非引力擾動(dòng)將被衛(wèi)星外殼屏蔽掉。高精度的激光干涉測距技術(shù)將被用來記錄由引力波引起的、不同衛(wèi)星上檢驗(yàn)質(zhì)量之間的細(xì)微距離變化,從而獲得有關(guān)引力波的信息。“天琴”的衛(wèi)星將在以地球?yàn)橹行?、高度約10萬公里的軌道上運(yùn)行,針對(duì)確定的引力波源進(jìn)行探測。這樣的選擇能夠避免測到引力波信號(hào)卻無法確定引力波源的問題。

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