【正文】 。通過這樣的作品的學習，有助于培養(yǎng)和提高我們的科學素養(yǎng)。（ 2）手段不同：科學家的預言是依據(jù)科學的原理和準確觀測，力求預言的準確可靠，而古代和近代的預言家則是利用一些模棱兩可的語言和出爾反爾的手段達到騙人的目的。（ 4）古代由女巫和牧師扮演的巫師擔任預言家的角色；近代有世界末日預言家和宗教預言家。但按照人擇原理，如果宇宙中沒有附加的暗物質，宇宙平均密度只有臨界密度的十分之一，也可以產生星系、星系團和有智慧的生命。由此可見，暴漲理論實際上也是人擇原理。但是差別非常微小。（ 2）從理論上說，微波背景輻射應當是各向同性，完全相同。（ 3）（ 4）題要求運用比較閱讀的方法進 行辨析，以期對課文內容獲得清晰明白的理解。 答案：略。混沌學不僅極具研究價值，而且有現(xiàn)實應用價 值，能直接或間接創(chuàng)造財富。混沌不是偶然的、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。 1972年 12月 29日， 美國麻省理工學院 教授、混沌學開創(chuàng)人之一 國科學發(fā)展學會第 139次會議上發(fā)表了題為《 蝴蝶效應 》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 產生一個龍卷風，并由此 提出了 天氣 的不可準確預報性。研究混沌運動的一門新學科，叫作混沌學。 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。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”。這里可能有足夠的暗物質使宇宙的平均密度達到了臨界值。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。作者運用星體動力學的原理確證了這些暗物質的存在。作者所說的暗物質，一是指的已經確證了的存在于星系和星系團中的暗物質，證據(jù)有兩個。 5．解析：此題旨在理解論點和論據(jù)的關系，以體會作者論證時嚴密邏輯。按照漢語的習慣，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，宇宙中也許存在足夠的暗物質使宇宙最終坍縮，為什么應當作這樣的認定呢？（ 3）宇宙非常博大，地球只是其中一個微不足道的 小點，所以，地 球上發(fā)生的任何事情對于宇宙都不會產生什么影響?！俺跏紤B(tài)的非常小的改變會導致非常不同的結果”，任何破壞大自然的行為都可能產生難以想象的嚴重后果。 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，要細心體會。（ 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在的因果聯(lián)系。（ 4）從外空間來的微波輻射背景證實了這種膨脹是平滑而非混沌的。（ 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。對這種句子按照漢語的習慣改寫，是一種幫助理解的好方法?？茖W家原來根據(jù)引力學原理描述星體演化到黑洞就是最后的終結，但霍金根據(jù)量子力學中的不確定性原理發(fā)現(xiàn)，黑洞的物質也在不斷減少，直至被完全蒸發(fā)。這個值是多少呢？課文未作具體說明，科學家理論計算得出的臨界密度為 510－ 30克 /厘米 3。極端條件，當是指“大擠壓”，宇宙坍縮成一種高密度狀態(tài)。據(jù)此，“非常大的尺度”，從空間來講，當時指“恒星、星系和星系團”之外的廣大宇宙空間；第（ 25）段又說“宇宙最終可能會坍縮，但是這個時間不會比迄今已經膨脹過的一百五十億年左右長太多”，因此從時間來講，“非常大的尺度”當在 150億年左右。 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)。因此不能說，宇宙在大擠壓處終結，是 “之后”的另一個相分離的宇宙的部分。但究竟是哪種命運無法斷定 ，所以只好如同巫師“兩方下賭注”，表示了科學的無奈。作者用夸張和對比的手法，揭示了它們的本質區(qū)別。”作者用自我調侃的語氣，與地心說形成強烈的對比，說明人類對宇宙認識的進步。（ 3）絕對溫度的 ，相當攝氏的零下 270多度，只能把食物凍結成厚冰，根本不能把食物加熱，作者故意錯謬，造成一種幽默的效果。（ 2）“幸運的是，數(shù)人名看來要花很長的時間。 答案：（ 1）一方面有人預言世界末日即將來臨，人類面臨滅頂之災，讓世界充滿恐怖，一方面又有人利用這個預言拼命賺錢，以此揭露了這個預言的荒唐。這個觀點其實具 有普遍性的意義，你能否運用它來說明其他方面的道理？ 答： 7．根據(jù)課文內容回答下面問題： （ 1） 作者說，預言將來當然是非常困難的 , 科學家仍然認為他們能預言未來。 答： 5．根據(jù)作者的論述，我們目前所能看到的宇宙物質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可以使宇宙坍縮。前面還有一兩個更緊迫的問題。 （ 4）我正在預言世界的結局，但這還不是。其危險在于，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。也許人們可以說，我們的宇宙在大擠壓處終結， 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 。 （ 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) 。 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 。 它會是一部對未來預言的歷史，幾乎所有這些預言都是大錯特錯的 。 答： 3．請你按照我們漢語的習慣，對下面句子中劃線的部分進行改寫，要求與原意完全相符，并且能與前后文銜接。 （ 4）因此可以假定，星系或星系團中的大部分物體最后在黑洞里終結。如果我們計算能看得見的恒星并把它們的質量相加，我們得到的，不到臨界值的百分之 一左右。我們仍然不知道制約在極端條件（當是指“大擠壓”，宇宙坍縮成一種高密度狀態(tài)）下物體的精確的定律。宇宙在非常大的尺度下的未來，便是其中一個例子。如果有人聲稱一個新生的嬰兒是和某一死者等同，如果該嬰兒沒從他的以前的生命遺傳到任何特征或記憶，這種聲稱有什么意義 呢 ?人們可以同樣地講，它是完全不同的生命。所以我正是繼承那些巫師或預言者的良好傳統(tǒng)，兩方下賭注，以保萬無一失。我預料那時自己不會留在世上被證明是錯的。 （ 5）然而，我比其他的末日預言者更占便宜。 （ 4）然而，從哥白尼時代開始，我們就被降級為繞著一顆非常平凡的恒星公轉的一顆行星，而該恒星又是繞著我們看得見的不過是一千億個 星系中的一個典型星系的外邊緣公轉。幸運的是，數(shù)人名看來要花很長的時間。 （ 2）據(jù)說， 1844年是第二次回歸的開始，但是首先要數(shù)出獲救者名單。這些日期使股票 市場下瀉。由此可以推知，只要宇宙膨脹沒有停止 ，這個奇點（殘骸）應當仍然存在。假如說宇宙的平均密度真的如作者所說是一個恒值，起始于宇宙大爆炸的初始密度，那末由于宇宙一直在不停地膨脹，空間在不斷地增大，所以為了保持平均密度不變，宇宙就必須不斷地產生新的物質。又如黑洞，如果根據(jù)引力學原理斷定，它是星體運動的最后終結，那末就會與量子力學的不確定性原理相矛盾，作者正是通過這個佯謬的研究，對黑洞提出了全新的見解。 對于第一個問題，課文中的例子有：對暗物質的確認。是我們在學習的過程務必自覺地注意培養(yǎng)和提高的最重要的能力。哪里有沒有解決的矛盾，哪里就有問題。 現(xiàn)在，請同學們再品讀課文《宇宙的未來》，說說霍金在探討宇宙未來的過程中，哪些地方運用了佯謬理論？你運用這一理論，又從課文中發(fā)現(xiàn)了哪些佯謬？ 探究思路： 佯謬并不神秘，佯謬就是暴露原有科學理論中潛在的矛盾，弄清楚原來的基本概念中出錯在什么地方，從而找到解決問題的辦法。 從愛因斯坦的事例看出，佯謬對科學研究和科學發(fā)現(xiàn)具有非常重要的意義，它是開拓創(chuàng)新的重要途徑。愛因斯坦就這樣借助佯謬的武器，揭露原有舊理論體系的邏輯矛盾，從理論上徹底推翻經典物理的時空觀，創(chuàng)立嶄新的相對論時空觀。因此，第一個觀察者怎樣會知道或者能夠判明他是處于均勻的快速運動之中呢？”這個離奇佯謬，既能一針見血地暴露出經典物理學的局限性和非科學性， 同時在這個佯謬中隱約潛藏著狹義相對論的兩個基本假設，即光速不變原理（在任何慣性參考系內真空中的光速是不變的）和相對性原理（物理學的規(guī)律在任何慣性參考系內都是一樣的）?？墒牵瑹o論是依據(jù)經驗，還是根據(jù)麥克斯韋方程，看來都不會有這樣的事情。后來愛因斯坦帶著這個問題學習、思考和研究了 10年，終于 1905年提出了“狹義相對論”，解決了這一佯謬。 愛 因斯坦在 1895年上中學時從科普讀物中知道光是高速前進的電磁波，馬上就提出一個“理想實驗”：“假設一個人能以光的速度和光波一起跑，會看到什么現(xiàn)象呢？既然光是電場和磁場的不停振蕩，交互變化而推動向前的波，難道那時會看到只是在振蕩著的電磁波而不是向前傳播嗎？這可能嗎？”愛因斯坦實際上是提出一個“追光佯謬”?？梢哉f，佯謬是推進科學發(fā)展的一個強大動力。它能誘發(fā)人們對舊理論的深層思考，并極大激勵和啟迪人們開始探索一個新的科學領域。 問題探究 在科學研究和科學發(fā)現(xiàn)領域中有一個很特別的理論，叫做“佯謬”。你看，這里的推理是多么地嚴密而又周詳！可以說，文章通篇都是這樣的推理。但是近代宇宙學告訴我們，地球不處在宇宙中心，地球只是宇宙中非常普通的一個點，因此就可以由個別推及一般，既然在地球這個點測 得宇宙微波輻射是各向同性，那末在宇宙其他任何地方的那個點測得的微波輻射也應當同樣是各向同性，這就是說，“在圍繞任何其他星系的任何方向的背景也是相同的”。但是，在地球上測得的這個微波輻射有什么意義呢？作者對此進行了精辟的分析和推理?，F(xiàn)在讓我們再來看看作者是如何根據(jù)微波背景輻射推出宇宙在非常大的尺度下是平滑而非混沌的結論。這樣敏捷地解決問題的方法，在課文中還有許多，他使人感到無論多么困難的問題，作者都能手 到擒來，迎刃而解。例如對于宇宙中的暗物質，眼睛看不見，儀器測不到，怎么斷定它的有無？作者巧妙地利用旋轉運動向心引力的原理，不僅斷定它必有，而且計算出來它的量！對于黑洞，密度很大，引力強到連光線都不能逃逸出來，因此，根據(jù)引力學原理，科學家認定星系演變到黑洞就是最后的終結。作者這種超凡的智慧和思維能力給了我們巨大的啟示，他使我們相信，在具有如此偉大智慧的人類面前，宇宙中還有什么秘密不能揭開！這也許就是這篇文章所以扣人心弦的主要原因。對于一個復雜的處于混沌狀態(tài)的事物要預言它的未來，我們都 知道其中的困難，最常見的是天氣預報，即便預報三四天的情況，也不能確保絕對準確 ,何況宇宙呢？但是作者卻透過重重迷霧和種種假象，發(fā)現(xiàn)了宇宙這個最復雜最混沌的事物在非常大的尺度下最簡單最單一的非混沌的本質。作者的論證就這樣步步推進，環(huán)環(huán)相扣，一直把我們引向問題的終極。根據(jù)人擇原理，宇宙密度只需要有臨界密度的十分之一，星系和星系團之外的空間中不會再有附加的暗物質，因此宇宙將會無限地膨脹下去。 宇宙現(xiàn)在的平均密度是多少呢？作者通過詳盡的分析、推算，指出宇宙中星系、星系團等明物質和星系、星系團中的暗物質的量在宇宙中的密度只有臨界密度的十分之一。如果宇宙的密度小于該臨界值。怎么預言呢？于是，作者把他的研究推向深入，指出宇宙的命運取決于宇宙的平均密度。為什么困難？作者反復舉例論證了對一個混沌的系統(tǒng)只能進行短期的預報，不能預報遙遠的未來，而宇宙在恒星、星系和星系團這樣的尺度下是一個混沌的系統(tǒng)，因此要預言宇宙的未來非常 困難。 ] 特色鑒賞 （ 1）層層推進，步步深化。在這個問題沒有研究清楚之前，科學家也不得不像巫師或近代世界末日預言家一樣“兩方下賭注，以保萬無一失”。 [這是作者的最后結論。但是根據(jù)暴漲宇宙理論分析，宇宙在星系和星系團之外的廣大空間中還應該包含有足夠的附加暗物質，使得宇宙的平均密度“似乎非常接近于把坍縮和無限膨脹區(qū)分開來的臨界密度”，這樣宇宙最終可能坍縮，宇宙現(xiàn)在正處在是繼續(xù)膨脹還是開始坍縮這樣一個危險的鋒口上。 [這是對課文第三部分，即第 17— 25自然段的小結。 ]事實上，現(xiàn)在密度似乎非常接近于把坍縮和無限膨脹區(qū)分開來的臨界密度。在這一部分里，作者通過對光譜紅移現(xiàn)象，特別是宇宙微波 背景