统编版必修上册《宇宙的未来》课件

《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》你了解宇宙的未来吗？SPEAKER:CONTENTS1.了解霍金2.目前有关宇宙的各种假说3.解读课文所需的相关知识1963年，霍金21岁时患上肌肉萎缩性侧索硬化症（卢伽雷氏症），全身瘫痪，不能言语，手部只有三根手指可以活动。1979至2009年任卢卡斯数学教授，主要研究领域是宇宙论和黑洞，证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，提出了黑洞蒸发理论和无边界的霍金宇宙模型，在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。获得CH（英国荣誉勋爵）、CBE（大英帝国司令勋章）、FRS（英国皇家学会会员）、FRSA（英国皇家艺术协会会员）等荣誉。2012年4月6日播出的热播美剧《生活大爆炸》第五季第21集中，史蒂芬·霍金本色出演参与了客串。2017年，为英国BBC录制纪录片《探索新地球》。[1]同年11月，霍金曾表示技术有望逆转工业化对地球造成的一些危害，有助于消除疾病和贫困，但人工智能需要加以控制[2]，还预言2600年能源消耗增加，地球或将变成“火球”。2018年3月14日，霍金逝世，享年76岁。霍金逝世后，引发全球各界悼念。斯蒂芬·威廉·霍金（StephenWilliamHawking，1942年1月8日—2018年3月14日），男，出生于英国牛津，英国剑桥大学著名物理学家，现代最伟大的物理学家之一、20世纪享有国际盛誉的伟人之一。一生成就史蒂芬·威廉·霍金是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，剑桥大学数学及理论物理学系教授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家。荣获英国剑桥大学卢卡斯数学教席，这是自然科学史上继牛顿和狄拉克之后荣誉最高的教席。20世纪70年代他与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。凭一本薄薄的《时间简史》征服了全世界3000万读者。黑洞理论使量子论和热力学在“霍金辐射”中得到完美统一，而他在20世纪80年代提出的无边界设想的量子宇宙论，解决了困扰科学界几百年的“第一推动”问题。（成就很多，版面很小）进入课文文中霍金认为未来可以预测吗？说说你知道的宇宙起源假说宇宙起源——虫洞喷发说虫洞喷发说认为:我们现在的宇宙起源于一次时空之门的开启。在许许多多平行宇宙中,有一个极其普通的平行宇宙。在这个宇宙中,质量最大的一个黑洞不断地吞噬宇宙中的其他天体,它的质量不断增大,大到其万有引力可以摧毁一切物质形态,首先将其核心变为能量体,能量逐渐积蓄,最终冲破其外壳,向外释放能量,形成虫洞,时空之门打开。当能量释放完全后,虫洞停止喷发,时空之门关闭。喷出来的高能粒子,经过漫长的演变后,形成了我们现在所生存的宇宙。那个喷发的虫洞则变为宇宙中的一个普通的天体,这是我们不能找到宇宙中心的原因(图1-4)宇宙起源——宇宙循环说长期以来,“大爆炸”宇宙诞生理论一直被天文学界普遍认同,但近期哈勃太空望远镜拍摄的宇宙深处的照片却让科学家们对“大爆炸”理论打上了一个重重的问号。“哈勃”太空望远镜本次拍摄到了一些宇宙深处的星体,这些星体大概形成于宇宙诞生后的5亿年内(约130亿年前)。然而,这些星体的数量却远远少于科学家们原来的估计。哈勃太空望远镜拍摄的这些照片(图1-5)可以说明以下两点:要么大爆炸发生后恒星物质的形成并没有科学家们原来设想的那么“积极”,这并不符合现阶段通行的理论;要么当时的物理环境与现在截然不同。（宇宙深处星体，虫洞喷发说)课文概括1.文中对宇宙的未来的猜测有哪些？主要探讨了宇宙未来的两种命运：一是继续膨胀下去，一是收缩以至于坍缩成一个点。膨胀还是收缩，取决于宇宙的平均密度。运用天体物理学理论，对宇宙的未来作出科学的论断，这是科学家与巫师不同之处为什么宇宙会膨胀？暗物质?不是暗物质，相反暗物质会抑制宇宙的膨胀，因为暗物质具有引力效应，是暗能量使宇宙加速膨胀。但是由于暗能量远大于暗物质在宇宙物质中占的比例，所以它才是推动宇宙运动的主导者。暗能量在宇宙中无所不在，只要有空间存在的地方就有它，而它的产生使得空间出现负压，也就是象水壶里烧热的水所冒的泡泡中的压力低于外界的时候，于是泡泡就开始膨胀。暗能量就恰巧具有这种能力，并且经过科学家观测暗能量处于不断地增加，把宇宙空间加速往外推，于是宇宙就加速膨胀了方程解的混沌性质.时间尺度文中专有名词简讲宇宙微波背景人择原理暴涨理论量子力学的不确定性原理黑洞蒸发方程解的混沌性质熵把墨水滴在水里把一堆女人扔在商场里把男人丢在游戏发布会里你能预测以上的发展过程吗？熵在不同的领域会有不同的解释，但其本质都是一个封闭系统“内在的无序（混乱）程度”。理解了熵，也就从本质熵理解了混乱。为什么所有国家都很关注就业率和失业率？如果所有人都就业了，所有人都在自己的工作岗位上，那么状态数就少，他们都在工作岗位上做功，熵就低。如果失业率很高，大量的人没有工作，那么他们就可能出现在任何地方。比如银行，去抢银行；比如商店，去抢商店；比如火车站，去偷窃，等等。这就是混乱啊！这里可衍生出宇宙的另一种结局时间尺度

时间尺度（temporalscale）完成某一种物理过程所花费时间的平均度量。一般来讲，物理过程的演变越慢，其时间尺度越长，物理过程涉及的空间范围越大，其时间尺度也越长大时间尺度=上帝视角宇宙微波背景今夜整个宇宙都将为你闪烁——《三体》宇宙微波背景（英语：CMB,cosmicmicrowavebackground，又称3K背景辐射）是宇宙学中“大爆炸”遗留下来的热辐射。在早期的文献中，“宇宙微波背景”称为“宇宙微波背景辐射”（CMBR）或“遗留辐射”，是一种充满整个宇宙的电磁辐射如何理解文中对宇宙形状的判定？玄学（？）带师一览量子力学（非酋必修课）量子背书？只要不看成绩它就是好的？（好像少啦抽卡？）（普朗克年轻时很帅的！）（喵喵喵？）你认为我们是怎么看到东西的？那是啥？哦是松子啊（害怕）我？......正解：量子力学是研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论它与相对论一起构成现代物理学的理论基础所以你认为光是波还是一种未知粒子？💢💢黑洞右图为人类第一次拍摄到的黑洞照片黑洞是演变到最后阶段的恒星。由中子星进一步收缩而成，有巨大的引力场，使得它所发射的任何电磁波都无法向外传播，变成看不见的孤立天体，人们只能通过引力作用来确定它的存在，故名黑洞。黑洞蒸发这里我们请带师解释（想让我讲？）除霍金的幽默预测，你还知道哪些？大撕裂（BIGRIP）热寂或冷寂大坍缩或大反弹人择理论举个例子，目前宇宙似乎是在以一个“恰到好处”的速度在膨胀。只要它膨胀得稍稍快一点，当初的物质就会四散飞开，而无法凝聚成星系和行星。反过来，如果稍微慢一点点，引力就会把所有的物质都吸到一起，变成一团具有惊人的密度和温度的大杂烩。而我们正好处在一个“临界速度”上，这才使得宇宙中的各种复杂结构和生命的诞生成为可能。这个速度要准确到什么程度呢？大约是10^55分之一，这是什么概念？你从宇宙的一端瞄准并打中在另一端的一只苍蝇（相隔300亿光年），所需准确性也不过10^30分之一。类似的惊人准确的宇宙常数，我们还可以举出几十个。背景知识中国是最早进行天文观测的国家之-在殷商甲骨文里就有许多天文观测记录。中国古代的宇宙学说有浑天说、盖天说、宣夜说等。浑天说认为:“浑天如鸡子天体圆如弹丸地如鸡子中黄孤居于天内天大而地小。大表里有水天之包地犹壳之裹黄。天地各乘气而立载水而浮。(《张衡浑仪注》)盖天说认为:天地都是穹形的如同一个同心的球穹宣夜说认为:"天”不是一个固体的”天穹"不过充满了无边无际的气体日月星辰都在这气体中浮动。古在西方古希腊人也有多种宇宙学说。公元前600年左右古希腊哲学家泰利斯认为地球是个圆盘漂浮在一片汪洋中。他的弟子阿那克西曼德认为天空是包围地球的一个球层恒星在内层太阳和月亮在外层。毕达哥拉斯认为地球、月亮太阳、行星和恒星都在一个同心球上围绕中央火旋转。托勒密认为地为球形静止不动处于宇宙的中心其他天体围绕地球运行，创立了地心说"统治西方天文学界一千四百多年直到波兰天文学家哥白尼创立日心说。17世纪意大利物理学家和天文学家伽利略亲手制造天文望远镜开拓了人们的天文视野。德国天文学家开普勒提出了行星运动的二大定律英国物理学家牛顿用力学的引力原理现在现代宇宙学最有影响的学说是大爆炸宇宙学。大爆炸宇宙学认为宇宙早期温度极高(在100亿度以t)物质密大约200亿年前发生"爆炸”温度逐渐冷却形成各种各样的恒星体系也就是我们今天所能观测到的宇宙宇宙学现代宇宙学最有影响的学说是大爆炸宇宙学。大爆炸宇宙学认为，宇宙早期温度极高(在100亿度以上)，物质密度极大。在那里，物质被压缩成一个奇点，时间和空间都毫无意义。大约200亿年前，发生“爆炸”，温度逐渐冷却，形成各种各样的恒星体系，也就是我们今天所能观测到的宇宙。宇宙大爆炸学说是逐渐形成的。20世纪初，爱因斯坦的相对论改变了科学家研究宇宙的方法。1927年，比利时天文学家勒梅特第一个提出了动态宇宙模型，认为宇宙是从一种“原始原子”不断分裂、膨胀形成的。他推测：如果宇宙中物质的质量小于某个临界值，宇宙就会继续膨胀下去，成为“开放的宇宙”；反之，就会坍缩，成为“闭合的宇宙”。1948年，出生在俄国的美籍物理学家伽莫夫发展了这一理论，提出了“大爆炸”学说。附加：宇宙论是研究宇宙的大尺度结构和演化的学科。当我们巡视遥远的太空深处时，也就是在沿着时间上溯。我们所看到的那些最远的星系，是很久很久以前当它们发出的光开始其漫长的太空旅行时的面貌。既然庞大的星系都曾经是年轻的，所以宇宙结构如何产生的问题就同宇宙论不可分割地联系在一起。研究宇宙中可观测的结构(从巨大的星系团到太阳系)的起源属于天体演化学的领域。有待查明的根本问题包括：宇宙是何时和怎样发端的，星系是如何形成并获得我们观测到的形态及尺度分布的，恒星是如何诞生的，行星和生命是如何演化的图书推荐三体（刘慈欣著科幻小说）《三体》是刘慈欣创作的系列长篇科幻小说，由《三体》、《三体Ⅱ·黑暗森林》、《三体Ⅲ·死神永生》组成，第一部于2006年5月起在《科幻世界》杂志上连载，第二部于2008年5月首次出版，第三部则于2010年11月出版。作品讲述了地球人类文明和三体文明的信息交流、生死搏杀及两个文明在宇宙中的兴衰历程。其第一部经过刘宇昆翻译后获得了第73届雨果奖最佳长篇小说奖[1]。2020年4月，列入《教育部基础教育课程教材发展中心中小学生阅读指导目录（2020年版）》高中段文学阅读《时间简史》全书共十二章，讲述了关于宇宙本性的最前沿知识，包括：我们的宇宙图像、空间和时间、膨胀的宇宙、不确定性原理、黑洞、宇宙的起源和命运等内容，深入浅出地介绍了遥远星系、黑洞、粒子、反物质等知识，并对宇宙的起源、空间和时间以及相对论等古老命题进行了阐述。[1]在该书里，霍金探究了已有宇宙理论中存在的未解决的冲突，并指出了把量子力学、热动力学和广义相对论统一起来存在的问题，该书的定位是让那些对宇宙学有兴趣的普通读者了解他的理论和其中的数学原理。[2]该书自1988年首版以来，已被翻译成40种文字，累计销售量突破2500万册，成为一本畅销全世界的科学著作《宇宙简史》宇宙简史（史蒂芬·霍金著理论书籍）编辑讨论上传视频《宇宙简史》（ABriefHistoryofUniverse）是英国物理学家史蒂芬·霍金（StephenHawking）有关宇宙的著作。书中讨论了宇宙的历史和将来、时间和空间的本性、黑洞，宇宙的起源与归宿等令人敬畏的主题。同时，作者在书中详细论述了万有理论的发展，提出了关于宇宙的构想。敬畏每一个未来THANKYOU

SPEAKER:w未来不可欺8.不要问别人为你做了什么，而要问你为别人做了什么。7.领导力不是训练人，是选对人。8.穷不一定思变，应该是思富思变。4.要成功，先发疯，头脑简单向前冲。5、每一个人都拥有生命，但并非每个人都懂得生命，乃至于珍惜生命。不了解生命的人，生命对他来说，是一种惩罚。12.绝不能松紧!他还应该像往常一样，精神抖擞地跳上这辆生活的马车，坐在驾辕的位置上，绷紧全身的肌肉和神经，吆喝着，呐喊着，继续走向前去。16.从古到今，人世间有过多少这样的阴差阳错!这类生活悲剧的演出，不能简单地归结为一个人的命运，而常常是当时社会的各种矛盾所造成的。12.想停下来深情地沉湎一番，怎奈行驶的船却没有铁锚;想回过头去重温旧梦，怎奈身后早已没有了归途。因为时间的钟摆一刻也不曾停顿过，所以生命便赋予我们将在汹涌的大潮之中不停地颠簸。2.凡事多为别人着想，不必抱怨人情太薄，人情本来就是一件季节性外套。11.这个世界并不是掌握在那些嘲笑者的手中，而恰恰掌握在能够经受得住嘲笑与批评忍不断往前走的人手中。6.礁石因为信念坚定，才激起了美丽的浪花;青春因为追求崇高，才格外地绚丽多彩。6.其实爱美的人，只是与自己谈恋爱罢了。10.滴水能穿石，只因为它永远打击同一点。1.人生最大的幸福，是发