【導(dǎo)讀】本文是被譽(yù)為當(dāng)代愛因斯坦的英國科學(xué)家霍金1991年1月在劍橋大學(xué)的講演。演，從古代巫師的預(yù)言，談到近代世界末日預(yù)言和宗教預(yù)言，再過渡到對宇宙未來的討論，主要探討了宇宙未來的兩種命運(yùn)：一是繼續(xù)膨脹下去，一是收縮以至于坍縮成一個奇點(diǎn)。脹還是收縮，取決于宇宙的平均密度。由于現(xiàn)在只能對星系和星系團(tuán)等明物質(zhì)和星系與星系。下賭注”，不能有肯定的科學(xué)結(jié)論。這篇文章涉及許多深奧的科學(xué)知識，又是翻譯文字，讀起來有一定困難。課文起筆開門見山，指出本文中心是預(yù)言宇宙未來，對此作者感到非常。指出文章從三個方面進(jìn)行了分析論證。我們只要依據(jù)作者的上述提示順藤摸瓜，對于文章的。但科學(xué)家對此仍然有信心。古希臘的德勒菲的著名巫師以模棱兩可而臭名昭著。衛(wèi)特莫皮拉隘道①的一次拯救斯巴達(dá)并最終擊敗波斯人的行動中喪生了。斯巴達(dá)國王列奧尼達(dá)斯率領(lǐng)300名斯巴。公元前546年，波斯國王居魯士攻破其首都薩狄

　　

【正文】 以假定，星系或星系團(tuán)中的大部分物體最后在黑洞里終結(jié)。然而，我在若干年以前發(fā)現(xiàn)，黑洞并不像被描繪的那樣黑。 答： 3．請你按照我們漢語的習(xí)慣，對下面句子中劃線的部分進(jìn)行改寫，要求與原意完全相符，并且能與前后文銜接。 （ 1） 我曾經(jīng)起過一個念頭，要寫一本題為《昨天之明天：未來歷史》的書。 它會是一部對未來預(yù)言的歷史，幾乎所有這些預(yù)言都是大錯特錯的 。 （ 2）其思想是，可能存在許多具有不同密度的不同宇宙 。 只有那些非常接近臨界密度的能存活得足夠久并包含足夠形成恒星和行星的物質(zhì) 。 （ 3）然而，宇宙的暴漲更迅猛更極端得多： 在一個微小的暴漲中尺度的至少一千億億億倍的增加， 會使宇宙這么接近于準(zhǔn)確的臨界密度，以至于現(xiàn)在仍然非常接近于臨界密度。 （ 4）我們觀察到的 從外空間來的微波輻射背景給出這種膨脹是平滑而非混沌的證據(jù) 。 （ 5） 但是若在事件之間不存在因果的連接，就沒有合理的方法說一個事件發(fā)生于另一個事件之后 。也許人們可以說，我們的宇宙在大擠壓處終結(jié)， 而任何發(fā)生在“之后”的事件都是另一個相分離的宇宙的部分 。 答： 4．揣摩下列語句的含義，回答后面括弧內(nèi)的問題： （ 1）科學(xué)不能預(yù)言人類社會的未來或者甚至它有沒有未來。其危險(xiǎn)在于，我們毀壞或消滅環(huán)境的能力的增長比利用這種能力的智慧的增長快得大多了。 （ 2）為什么我們應(yīng)該認(rèn)為，也許存在足夠的暗物質(zhì)，使宇宙最終坍縮呢？為什么我們不能只相信我們已有確定證據(jù)的物質(zhì)呢？ （ 3）宇宙的其他地方對于地球上發(fā)生的任何事物根本不在乎。 （ 4）我正在預(yù)言世界的結(jié)局，但這還不是。這個預(yù)言還不至于使股票市場過于沮喪。前面還有一兩個更緊迫的問題。無論如何，假定在太陽爆炸的時(shí)刻，我們還沒有把自己 毀滅的話，我們應(yīng)該已經(jīng)掌握了恒星際旅行的技術(shù)。 答： 5．根據(jù)作者的論述，我們目前所能看到的宇宙物質(zhì)最多只有臨界密度的百分這一，似乎不足以使宇宙坍縮，但是作者又指出，宇宙中也許還存在有足夠的暗物質(zhì)可以使宇宙坍縮。作者作如是說法的證據(jù)是什么？ 答： 6．“這表明方程可能是不穩(wěn)定的：在某一時(shí)刻對系統(tǒng)作非常微小的改變，系統(tǒng)的未來行為很快會變得完全不同”，或者說“初始態(tài)的非常小的改變會導(dǎo)致非常不同的結(jié)果”，這是作者在文中反復(fù)說明的一個觀點(diǎn)，并且運(yùn)用這個觀點(diǎn)來證明預(yù)言宇宙的未來非常困難。這個觀點(diǎn)其實(shí)具 有普遍性的意義，你能否運(yùn)用它來說明其他方面的道理？ 答： 7．根據(jù)課文內(nèi)容回答下面問題： （ 1） 作者說，預(yù)言將來當(dāng)然是非常困難的 , 科學(xué)家仍然認(rèn)為他們能預(yù)言未來。請說說作者為什么有這種矛盾的心情？ （ 2）對于微波背景輻射，作者為什么一會說完全相同，一會又說只是幾乎完全相同？ （ 3）暴漲理論和人擇原理有何異同？兩者是什么關(guān)系？ （ 4）作者列出了哪些古代和近代的預(yù)言家，科學(xué)家的預(yù)言和他們有什么不同？ 答： 8．這篇課文充分表現(xiàn)了一個偉大科學(xué)家的創(chuàng)新精神，你從哪些方面受到了啟發(fā)？ 解析與答案 1．解析：這篇文章語言幽默風(fēng)趣，在說明科學(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)，而且還有許多的語句在幽默風(fēng)趣，自我調(diào)侃中表達(dá)了豐富的哲理，對這些句子不要一笑了之，要仔細(xì)琢磨體會。 答案：（ 1）一方面有人預(yù)言世界末日即將來臨，人類面臨滅頂之災(zāi)，讓世界充滿恐怖，一方面又有人利用這個預(yù)言拼命賺錢，以此揭露了這個預(yù)言的荒唐。這句話用對比的方法，讓人在笑聲中悟到人類自身的某些缺陷和某些思維誤區(qū)。（ 2）“幸運(yùn)的是，數(shù)人名看來要花很長的時(shí)間?！边@句話幽默中含著揶揄和諷刺，揭露了宗教 預(yù)言家所玩弄的騙人伎倆。（ 3）絕對溫度的 ，相當(dāng)攝氏的零下 270多度，只能把食物凍結(jié)成厚冰，根本不能把食物加熱，作者故意錯謬，造成一種幽默的效果。（ 4）“我們現(xiàn)在是如此之謙和，我們不能聲稱任何在宇宙中的特殊地位?！弊髡哂米晕艺{(diào)侃的語氣，與地心說形成強(qiáng)烈的對比，說明人類對宇宙認(rèn)識的進(jìn)步。（ 5）世界末日預(yù)言家預(yù)言了世界的末日，作者也預(yù)言了世界的末日，但是兩者性質(zhì)完全不同。作者用夸張和對比的手法，揭示了它們的本質(zhì)區(qū)別。（ 6）用比喻的手法，說明宇宙現(xiàn)在是處在膨脹或收縮的分界，處境危險(xiǎn)。但究竟是哪種命運(yùn)無法斷定 ，所以只好如同巫師“兩方下賭注”，表示了科學(xué)的無奈。 （ 7）用這個比喻形象地說明不能用因果原理來解釋所有的現(xiàn)象，一個事件發(fā)生在另一個事件“之后”，并不意味著它們之間一定有內(nèi)在的因果聯(lián)系。因此不能說，宇宙在大擠壓處終結(jié)，是 “之后”的另一個相分離的宇宙的部分。 2．解析：這是一篇科學(xué)論文，涉及許多科學(xué)術(shù)語，對于正確理解課文內(nèi)關(guān)涉甚大，要結(jié)合上下文正解理解這些詞語的涵義，這對于提高我們閱讀理解能力很有好處。 答案：（ 1）某些情形，根據(jù)課文第 1 13段對微波背景輻射的論述理解，指的是簡單的非混沌的系統(tǒng)。非常大的 尺度，作者在第（ 11）段中說明宇宙在恒星、星系和星系團(tuán)的這個“尺度”下的運(yùn)動是混沌的、不穩(wěn)定的。據(jù)此，“非常大的尺度”，從空間來講，當(dāng)時(shí)指“恒星、星系和星系團(tuán)”之外的廣大宇宙空間；第（ 25）段又說“宇宙最終可能會坍縮，但是這個時(shí)間不會比迄今已經(jīng)膨脹過的一百五十億年左右長太多”，因此從時(shí)間來講，“非常大的尺度”當(dāng)在 150億年左右。（ 2）根據(jù)課文第 7段及下面文字的論述，課文所指的“制約在所有正常情形下物體的科學(xué)定律”當(dāng)是指牛頓萬有引力定律。極端條件，當(dāng)是指“大擠壓”，宇宙坍縮成一種高密度狀態(tài)。（ 3）根據(jù)課文在結(jié) 尾的說明，臨界值，指的是宇宙的平均密度所達(dá)到的把坍縮和無限膨脹區(qū)分開來的那個密度值。這個值是多少呢？課文未作具體說明，科學(xué)家理論計(jì)算得出的臨界密度為 510－ 30克 /厘米 3。（ 4）這里的“黑”就是終結(jié)、死亡的意思?？茖W(xué)家原來根據(jù)引力學(xué)原理描述星體演化到黑洞就是最后的終結(jié)，但霍金根據(jù)量子力學(xué)中的不確定性原理發(fā)現(xiàn)，黑洞的物質(zhì)也在不斷減少，直至被完全蒸發(fā)。 3．解析：這是一篇翻譯文字，長句和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的句子較多，歐化現(xiàn)象比較明顯，許多句子的寫法與漢語有較大區(qū)別。對這種句子按照漢語的習(xí)慣改寫，是一種幫助理解的好方法。 答案：（ 1）它會是一部這樣的歷史：記載人類對未來所作的預(yù)言，而所有這些歷史上曾經(jīng)有過的預(yù)言都是大錯特錯的。（ 2）只有那些非常接近臨界密度的宇宙才能存活得足夠久并包含足夠形成恒星和行星的物質(zhì)。（注意加點(diǎn)的三個字是添加的）（ 3）一個微小的奇點(diǎn)經(jīng)過暴漲，尺度至少增加了一千億億億倍之后。（ 4）從外空間來的微波輻射背景證實(shí)了這種膨脹是平滑而非混沌的。或者“從外空間來的微波輻射背景為這種膨脹是平滑而非混沌的結(jié)論提供了證據(jù)”。（ 4）一個事件為什么會發(fā)生在另一個事件之后呢，合理的解釋是它們之間存在某種內(nèi)在的因果聯(lián)系。此后 又會演化成另一個新的宇宙。 4．解析；課文中有許多精警的語句，看似平淡，而含義非常深刻，要細(xì)心體會。 答案：（ 1）這是作者利作混沌學(xué)原理啟示人類要珍愛地球，破壞容易建設(shè)難?！俺跏紤B(tài)的非常小的改變會導(dǎo)致非常不同的結(jié)果”，任何破壞大自然的行為都可能產(chǎn)生難以想象的嚴(yán)重后果。（ 2）這是作者用設(shè)問句的形式來肯定一個觀點(diǎn)。按照漢語的習(xí)慣，這個句子最好寫成：我們不能只相信我們已有確定證據(jù)的物質(zhì)，宇宙中也許存在足夠的暗物質(zhì)使宇宙最終坍縮，為什么應(yīng)當(dāng)作這樣的認(rèn)定呢？（ 3）宇宙非常博大，地球只是其中一個微不足道的 小點(diǎn)，所以，地 球上發(fā)生的任何事情對于宇宙都不會產(chǎn)生什么影響。（ 4）作者預(yù)言太陽和地球會毀滅，但是人類不會滅亡，因?yàn)樽髡呱钚湃祟愒诖酥耙欢ㄕ莆樟撕阈请H的旅行技術(shù)。 5．解析：此題旨在理解論點(diǎn)和論據(jù)的關(guān)系，以體會作者論證時(shí)嚴(yán)密邏輯。 答案：作者所說的我們能夠看到的物質(zhì)，指的是用肉眼和儀器觀察所能看到的物質(zhì)，包括恒星氣體云，也就是常說的所謂明物質(zhì)。作者所說的暗物質(zhì)，一是指的已經(jīng)確證了的存在于星系和星系團(tuán)中的暗物質(zhì)，證據(jù)有兩個?！耙粋€來自于螺旋星系”，“另一個證據(jù)來自于星系團(tuán)”。作者運(yùn)用星體動力學(xué)的原理確證了這些暗物質(zhì)的存在。 這些暗物質(zhì)加上明物質(zhì)的質(zhì)量也只有臨界密度的十分之一。如果宇宙的平均密度就是這個數(shù)字，那末宇宙將會無限地繼續(xù)膨脹。 二是指的未能確證的存在于星系和星系團(tuán)之外的廣大空間中暗物質(zhì)。這里可能有足夠的暗物質(zhì)使宇宙的平均密度達(dá)到了臨界值。作者列舉了兩種假說作為理由。一是“人擇原理”：只有那些接近臨界密度的宇宙，才有我們這些“智慧生物”。二是“暴漲理論”：宇宙在起始初通過暴漲使密度達(dá)到我們臨界狀態(tài)，現(xiàn)在一直是這種臨界狀態(tài)。 6．解析：這是一道遷移題，作者在文中所說的是混沌系統(tǒng)的一個基本特點(diǎn)。在科學(xué)上，如果一個系統(tǒng)的演變過 程對初態(tài)非常敏感，人們就稱它為混沌系統(tǒng)。研究混沌運(yùn)動的一門新學(xué)科，叫作混沌學(xué)?；煦鐚W(xué)發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)混沌運(yùn)動這種奇特現(xiàn)象，是由系統(tǒng)內(nèi)部的 非線性 因素引起的。 1972年 12月 29日， 美國麻省理工學(xué)院 教授、混沌學(xué)開創(chuàng)人之一 國科學(xué)發(fā)展學(xué)會第 139次會議上發(fā)表了題為《 蝴蝶效應(yīng) 》的論文，提出一個貌似荒謬的論斷：在 巴西 一只 蝴蝶 翅膀的拍打能在美國 得克薩斯州 產(chǎn)生一個龍卷風(fēng)，并由此 提出了 天氣 的不可準(zhǔn)確預(yù)報(bào)性。時(shí)至今日，這一論斷仍為人津津樂道，更重要的是，它激發(fā)了人們對混沌學(xué)的濃厚興趣?；煦绮皇桥既坏?、個別的事件，而是普遍存在于 宇宙 間各種各樣的 宏觀 及 微觀 系統(tǒng)的，萬事萬物，莫不混沌。混沌也不是獨(dú)立存在的科學(xué)，它與其它各門科學(xué)互相促進(jìn)、互相依靠，由此派生出許多交叉學(xué)科，如混沌氣象學(xué)、 混沌經(jīng)濟(jì)學(xué) 、 混沌數(shù)學(xué) 等?；煦鐚W(xué)不僅極具研究價(jià)值，而且有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià) 值，能直接或間接創(chuàng)造財(cái)富。今天，伴隨 計(jì)算機(jī) 等技術(shù)的飛速進(jìn)步，混沌學(xué)已發(fā)展成為一門影響深遠(yuǎn)、發(fā)展迅速的 前沿科學(xué) 。 答案：略。 7．解析：這里的四個問題都是課文中的重要問題，在（ 1）（ 2）題中作者的說法看似矛盾，實(shí)際上是說話時(shí)選擇的角度不同，閱讀時(shí)要注意區(qū)別。（ 3）（ 4）題要求運(yùn)用比較閱讀的方法進(jìn) 行辨析，以期對課文內(nèi)容獲得清晰明白的理解。 答案：（ 1）作者說預(yù)言宇宙未非常困難是因?yàn)橛钪嬷行窍岛托窍祱F(tuán)的運(yùn)動是混沌的系統(tǒng)，而作者又說滿懷信心，是因?yàn)橛钪嬖诜浅４蟮某叨认率呛唵蔚?，非混沌的。?2）從理論上說，微波背景輻射應(yīng)當(dāng)是各向同性，完全相同。但在實(shí)際上，因?yàn)橛钪娌皇峭耆饣?，存在諸如恒星、星系和星系團(tuán)的局部無規(guī)性，所以從不同方向來的微波必須有些不同。但是差別非常微小。（ 3）人擇原理和暴漲理論都屬于宇宙大爆炸學(xué)說，都認(rèn)為宇宙的初始密度非常接近臨界密度而不能超過臨界密度，因?yàn)橹挥羞@樣才能產(chǎn)生有智慧的生命， 人類才能生存。由此可見，暴漲理論實(shí)際上也是人擇原理。另外，兩者都認(rèn)為宇宙在星系和星系團(tuán)之外的廣大空間中還存在著大量附加的暗物質(zhì)。但按照人擇原理，如果宇宙中沒有附加的暗物質(zhì)，宇宙平均密度只有臨界密度的十分之一，也可以產(chǎn)生星系、星系團(tuán)和有智慧的生命。由此可知，宇宙的平均密度只要在臨界密度的十分之一以上至臨界密度之間，都符合人擇原理的要求，這樣，暴漲理論便可以看成是人擇原理的一個特例。（ 4）古代由女巫和牧師扮演的巫師擔(dān)任預(yù)言家的角色；近代有世界末日預(yù)言家和宗教預(yù)言家。科學(xué)家和這些預(yù)言家的區(qū)別在于：（ 1）目的不同： 科學(xué)家預(yù)言宇宙的未來是為了更好地認(rèn)識世界，古代和近代的那些預(yù)言家則是為了制造聳人聽聞的的謠言以達(dá)到個人的某種目的。（ 2）手段不同：科學(xué)家的預(yù)言是依據(jù)科學(xué)的原理和準(zhǔn)確觀測，力求預(yù)言的準(zhǔn)確可靠，而古代和近代的預(yù)言家則是利用一些模棱兩可的語言和出爾反爾的手段達(dá)到騙人的目的。 8．解析：這是一篇充滿了創(chuàng)造精神的科學(xué)杰作，處處體現(xiàn)了一個偉大科學(xué)家的無限的創(chuàng)造力，體現(xiàn)了人類智慧的偉大。通過這樣的作品的學(xué)習(xí)，有助于培養(yǎng)和提高我們的科學(xué)素養(yǎng)。 答案：可參看“問題探究”欄目。