《黑洞旅行》課件

黑洞旅行霍金黑洞旅行1《黑洞旅行》ppt課件2《黑洞旅行》ppt課件3《黑洞旅行》ppt課件4斯蒂芬·威廉·霍金

StephenWilliamHawking（1942年1月8日至2018年3月14日）男，出生于英國牛津，英國劍橋大學著名物理學家，現(xiàn)代最偉大的物理學家之一、20世紀享有國際盛譽的偉人之一。2018年3月14日，霍金逝世，享年76歲?；艚鹗攀篮螅l(fā)全球各界悼念。其葬禮將于3月31日在劍橋大學舉行，其骨灰將至于著名科學家牛頓、達爾文旁。斯蒂芬·威廉·霍金StephenW5職業(yè)：物理學家、宇宙學家、數(shù)學家、思想家、哲學家研究領(lǐng)域：天體物理學、理論物理學、數(shù)學著名理論：黑洞、霍金輻射主要成就：總統(tǒng)自由勛章（2009）/科普利獎（2006）/沃爾夫物理獎（1988）/愛因斯坦獎章（1978）/發(fā)現(xiàn)霍金輻射、提出無邊界條件猜想代表作品：《時間簡史》《果殼中的宇宙》《大設計》《我的簡史》《超時空和超重力》《空間——時間的大比例結(jié)構(gòu)》《廣義相對論：愛因斯坦百年評論》職業(yè)：物理學家、宇宙學家、數(shù)學家、思想家、哲學家6人生臺歷：1942年1月8日生于劍橋1950年舉家遷往圣奧爾本斯1959年入牛津大學1962年牛津畢業(yè)，去劍橋讀研究生1963年被診斷患肌萎縮性側(cè)索硬化癥（ALS）1965年獲劍橋博士學位，與珍妮.懷爾德（簡.瓦爾德）結(jié)婚；1967年長子羅伯特出生人生臺歷：71970年女兒露西出生/開始使用輪椅,1973年首部著作《空時的大型結(jié)構(gòu)》出版1974年宣布發(fā)現(xiàn)黑洞輻射，成為皇家學會會員1977年被任命為劍橋大學引力物理學教授1979年次子蒂莫西出生/被任命為劍橋大學盧卡斯數(shù)學教授/《廣義相對論評述:紀念愛因斯坦百年誕辰》出版1981年參加梵蒂岡宇宙學大會，宣布無邊界構(gòu)想/《超時空和超引力》出版/被授予大英帝國高級騎士1970年女兒露西出生/開始使用輪椅,1973年首部著作《空81985年在瑞士病倒/實行氣管造口手術(shù)從而失去語言能力，使用帶造音器的計算機1988年《時間簡史:從大爆炸到黑洞》出版/獲沃爾夫基金獎1989年被授予大英帝國榮譽爵士1990年與妻子離異,1991年《時間簡史》同名電影上映1993年《“黑洞與嬰兒宇宙”及其他論文》出版1985年在瑞士病倒/實行氣管造口手術(shù)從而失去語言能力，使用9[解讀霍金]史蒂芬·霍金——宇宙之謎的探索者史蒂芬·霍金1942年1月1日出生于英國的牛津，這是一個特殊的日子，現(xiàn)代科學的奠基人伽利略正是逝世于300年前的同一天。[解讀霍金]10

霍金在牛津大學畢業(yè)后即到劍橋大學讀研究生，這時他被診斷患了“盧伽雷病”（肌肉萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥，運動神經(jīng)元疾?。痪?，就完全癱瘓了?；艚鸷髞碚f：當你面臨夭折的可能性時，你就會意識到，生命是何等寶貴，多少事情你還沒有完成。1985年，骨瘦如柴的霍金又因肺炎進行了穿氣管手術(shù)，此后，他完全喪失說話能力，依靠安裝在輪椅上的一個小對話機和語言合成器與人進行交談；看書必須依賴一種翻書頁的機器，讀文獻時需要請人將每一頁都攤在大桌子上，然后他驅(qū)動輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁閱讀……霍金在牛津大學畢業(yè)后即到劍橋大學讀研究生，這時他11[霍金的傳奇也源于他不平凡的人生經(jīng)歷]霍金正是在這種一般人難以置信的艱難中，成為世界公認的引力物理科學巨人?；艚鹪趧虼髮W任牛頓曾擔任過的盧卡遜數(shù)學講座教授之職，他的黑洞蒸發(fā)理論和量子宇宙論不僅震動了自然科學界，并且對哲學和宗教也有深遠影響。從宇宙大爆炸的奇點到黑洞輻射機制，霍金對量子宇宙論的發(fā)展作出了杰出的貢獻。他的目標是解決從牛頓以來一直困擾人類的“第一推力”問題。他的宇宙模型是一個封閉的無邊界的有限的四維時空——不需要上帝的第一推力，宇宙的演化完全取決于物理定律。[霍金的傳奇也源于他不平凡的人生經(jīng)歷]霍金正是在12耐人尋味的是，霍金的宇宙論事實上使上帝沒有存身之處，但梵蒂岡教廷仍對他表示了敬意。在承認了對伽利略審判的錯誤之后，教廷科學院又選舉霍金為該院院士。世俗的偏見和神學的權(quán)威，都不能阻擋科學的透射力。霍金堅信，關(guān)于宇宙的起源和命運的基本思想可以不用數(shù)學來陳述，而且沒有受過專業(yè)訓練的人也能理解。他曾在通俗演講里，生動地向聽眾解釋“利用光速，從‘黑洞’進去，從‘白洞’到宇宙另一區(qū)域去作時空旅行”的設計，是有趣的科學幻想，而現(xiàn)實卻是難以做到的簡明道理。耐人尋味的是，霍金的宇宙論事實上使上帝沒有存身13經(jīng)過數(shù)年的辛勤寫作和修改，于1988年4月正式出版宇宙論科普驚世著作《時間簡史：從大爆炸到黑洞》。書中引導讀者遨游外層空間奇異領(lǐng)域，對遙遠星系、黑洞、夸克、大統(tǒng)一理論、“帶味”粒子和“自旋”的粒子、反物質(zhì)、“時間箭頭”等進行探索。至1995年10月，該書已用33種文字發(fā)行2500萬冊，如今在西方，自稱受過教育的人若沒有讀過這本書，會被人看不起。醫(yī)生曾診斷身患絕癥的霍金只能活兩年，他之所以能支持到現(xiàn)在并取得卓越成就，最主要的是他具有強烈的使命感和極其堅強的意志?；艚鸬囊簧?，是人類意志力的記錄，是科學精神創(chuàng)造的奇跡。

經(jīng)過數(shù)年的辛勤寫作和修改，于1988年4月正式14《黑洞旅行》ppt課件15《黑洞旅行》ppt課件16《黑洞旅行》ppt課件17《黑洞旅行》ppt課件18《黑洞旅行》ppt課件19霍金預言時間表2032年地球進入冰河時代，全球氣候變暖。2060年人類必須離開地球。2100年人類進入外太空，新人種出現(xiàn)。2215年地球?qū)⒚媾R災難性毀滅。2600年地球變成熾熱的"火球"。霍金預言時間表201.字音遨（áo）游恐怖（bù）逃逸（yì）拉曳（yè）畸（jī）變區(qū)域（yù）徘（pái）徊（huái）氫（qīng）氦（hài）譬（pì）如迄（qì）今

2.字形畸(jī)畸形犄(jī)犄角(桌角)牛犄(牛角)掎(jǐ)掎(拖住,牽住)角之勢

1.字音211、說說自己所了解的黑洞。2、閱讀文本并圈劃例題中的有關(guān)語句，找出關(guān)鍵信息，如理論依據(jù)，黑洞演變過程等。了解其在行文及推理中的作用。3、討論例題答案，進而體會霍金嚴密的科學推理。信息整合與分析1、說說自己所了解的黑洞。信息整合與分析22黑洞確實存在，黑洞旅行有可能，但目前行不通。科學現(xiàn)實：黑洞確存在（1—4）空間可旅行目前行不通開篇點題，引人入勝（引起下文）其科學根據(jù)是什么？黑洞確實存在，黑洞旅行有可能，但目前行不通。科學現(xiàn)實：空間可231、約翰·米歇爾的引力對光線的不自治理論：米歇爾推論道，也許可能有這樣的一顆恒星，它的質(zhì)量足夠大而尺度足夠小，這樣它的逃逸速度就比光速還大。因為從該恒星表面發(fā)出的光會被恒星的引力場拉曳回去，所以它不能到達我們這里，因此我們不能看到這顆恒星。然而，我們可以根據(jù)它的引力場作用到附近物體上的效應檢測到它的存在。1、約翰·米歇爾的引力對光線的不自治理論：米歇爾推論道，也許242、根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論推導出來的引力對光線的自洽理論認為：如果太陽被收縮到只有幾英里的尺度，從太陽表面發(fā)出的光線不能逃逸出來，它被太陽的引力場拉曳回去。根據(jù)相對論，沒有東西可以比光旅行得更快，這樣就存在一個任何東西都不能逃逸的區(qū)域。這個區(qū)域就叫做黑洞。2、根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論推導出來的引力對光線的自洽理論認25科學剖析：黑洞能形成（5—13）恒星耗盡燃料引力造成恒星坍塌層層剝繭，深入淺出。（生動幽默）概括黑洞形成過程作者根據(jù)量子力學的不確定性原理又推導出了一個什么結(jié)論？科學剖析：恒星耗盡燃料層層剝繭，概括黑洞形成過程作者根據(jù)量子26

“山窮水盡”（黑洞是“旅行者有去無歸的國度”）之時，作者又通過量子力學的不確定性原理使之“柳暗花明”。

霍金指出：以上理論是建立在愛因斯坦廣義相對論的基礎(chǔ)之上的，它不可能完全正確。于是引入量子力學的不確定性原理：“粒子不能同時把位置和速度都很好地定義。你把一顆粒子的位置測量得越精確，則對它的速度就測量得越不精確，反之亦然?！薄吧礁F水盡”（黑洞是“旅行者有去無歸的國27

并據(jù)此得出結(jié)論：粒子和輻射可以逃逸，對于那些落入黑洞的物體（還可能包括空間飛船），會出發(fā)到它們自身的微小的嬰兒宇宙中去。嬰兒宇宙與宇宙中我們的區(qū)域分叉后又重新連接。即：“另外一個黑洞形成并隨后蒸發(fā)掉。落進一個黑洞的粒子會作為從另一個黑洞發(fā)射的粒子而出現(xiàn)，反之亦然?！辈?jù)此得出結(jié)論：粒子和輻射可以逃逸，對于28本文的推理思路：約翰·米歇爾的引力對光線的不自治理論廣義相對論下的引力對光線效應之自治理論黑洞理論黑洞存在的可能性黑洞的形成、白洞—→量子力學的不確定性原理（逃逸——嬰兒宇宙）本文的推理思路：約翰·米歇爾的黑洞理論—→量子力學的不確定29進一步把握《黑洞旅行》的結(jié)構(gòu)和文意１．語言準確準確的語言是說明文的最基本要求，精確和模糊是實現(xiàn)準確的兩極。進一步把握《黑洞旅行》的１．語言準確30

如：第六段“地球的逃逸速度大約為每秒七英里，太陽的逃逸速度大約為每秒一百英里。這兩個速度都比實際炮彈的速度大，但是它們比起光速來就太小了，光速是每秒186000英里。這表明引力對光的影響甚微，光可以毫無困難地從地球或太陽逃逸。”語句中，連用了三個數(shù)據(jù)，光速時精確數(shù)據(jù)，而太陽和地球的逃逸速度則用了“大約”一詞，是模糊數(shù)據(jù)，這三個數(shù)據(jù)都體現(xiàn)了語言的準確性。如：第六段“地球的逃逸速度大約為每秒七31

另外，如“米歇爾推論道，也許可能有這樣的一顆恒星，它的質(zhì)量足夠大而尺度足夠小，這樣它的逃逸速度就比光速還大。”一句，“推論”一詞說明該觀點是根據(jù)有關(guān)理論推導而來的，并沒有證據(jù)可以驗證；“也許可能”強調(diào)了不確定性，如果刪去，則有失準確嚴密另外，如“米歇爾推論道，也許可能有這樣的32

本文不是數(shù)據(jù)和理論的堆砌，霍金的幽默詼諧增加了演講的趣味性，密切了與聽眾的交流。２．用語幽默詼