宇宙的未来 
桂阳一中 谭清华 
每课记一记 
1、注音 
恍huǎng惚  尴尬gāngà      混饨hùndùn  坍tān缩 迄qì今  沮jǔ丧  
告罄（qìng 不可逾yú越  臭名昭zhāo著    模棱léng两可  
2、字形辨析 
沮：沮丧  
咀：咀嚼 
    棱：模棱两可  
    凌：凌云壮志 
沌：混沌 
炖：清炖 
辐：辐射 
幅：幅员 
文学常识积累 
1、关于作者 
斯蒂芬.霍金，是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，现年60多岁，出生于伽利略逝世周年纪念日，剑桥大学应用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。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”。他还证明了黑洞的面积定理。他担任的职务是剑桥大学有史以来最为崇高的教授职务，那是牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。他拥有几个荣誉学位，是皇家学会会员。他因患卢伽雷氏症（肌萎缩性侧索硬化症），禁锢在一张轮椅上达20年之久，他却身残志不残，使之化为优势，克服了残废之患而成为国际物理界的超新星。他不能写，甚至口齿不清，但他超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”。尽管他那么无助地坐在轮椅上，他的思想却出色地遨游到广袤的时空，解开了宇宙之谜。 
霍金教授也是现代科普小说家，他的代表作是1988年撰写的《时间简史》，这是一篇优秀的天文科普小说。作者想象丰富，构思奇妙，语言优美，字字珠玑，更让人咋惊世界之外，未来之变，是这样的神奇和美妙。这本书至今累计发行量已达2500万册，被译成近 40种语言。1992年耗资350万英镑的同名电影问世。霍金坚信关于宇宙的起源和生命的基本理念可以不用数学来表达，世人应当可以通过电影——这一视听媒介来了解他那深奥莫测的学说。本书是关于探索时间本质和宇宙最前沿的通俗读物，是一本当代有关宇宙科学思想最重要的经典著作，它改变了人类对宇宙的观念。本书一出版 即在全世界引起巨大反响。《时间简史》对我们这些喜用言语表达甚于方程表达的读者而言是一本里程碑式的佳书。它长于一个对人类思想有接触贡献者之手，这是一本对知识无限追求之作，是对时空本质之谜不懈探讨之作。 
2、中西古代对宇宙的关注与研究 
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。天表里有水，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，“天似盖笠，地法覆盘”(《晋书•天文志》)，天地都是穹形的，如同一个同心的球穹，相距八万里。宣夜说认为，“天了无质，仰而瞻之，高远无极，眼瞀精绝，故苍苍然也。”(《晋书•天文志》)就是说“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。 
在西方，古希腊人也有多种宇宙学说。公元前600年左右，住在米利都的古希腊哲学家泰利斯认为地球是一个圆盘，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作为旋转。托勒密总结了古希腊的天文学成就，著《天文学大成》，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在16世纪发表《天体运行论》，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三大定律，英国物理学家牛顿用力学的引力原理解释开普勒的行星运动定律，创立了天体力学。 
3、宇宙大爆炸理论简介： 
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。 
大爆炸学说得到了以下天文观测的支持。(1)河外星系有系统地谱线红移(课文中涉及到)。1917年，美国天文学家斯里弗发现河外星系谱线有系统地向红端移动，表明这些遥远的天体正在离我们远去。1929年，美国天文学家哈勃发现，几乎所有的星系都有红移现象。星系距离越远，红移越大。这种红移与距离之间的线性关系，称为哈勃定律。(2)在各种不同的天体上，氦的密度相近，大都是30%。根据大爆炸理论，早期宇宙温度很高，所以产生氦的效率也很高。(3)测定各种天体的年龄，均小于200亿年。(4)宇宙微波背景辐射的发现(课文中涉及到)。  
4、黑洞解答 
究竟什么是黑洞?黑洞是由具有极大质量的超巨星在塌陷时所形成的，恒星的核心在本身重量的影响下非常快速的收缩，并释放出强劲的暴发能量，如果核心物质大得使塌陷无限地继续下去，便产生了黑洞，在重力巨大的挤压下，所留下的物质有难以想像的高密度。由于黑洞的质量非常大，使得它们具有强大的重力场，这些力量大的连光线也无法逃出它的手掌心，这也就是为什么它要叫做黑洞的原因了，在它的边界內你看不到任何东西。  
“黑洞”，顾名思义就是一个漆黑的洞。因其引力过强，以至于连自己发出的光线都无法由其中逃脫而出。就连光线由外射入 ，也像射入无底洞。然而大质量塌缩的恒星是如何到达此情境的呢?试想一物体于一塌缩星的表面，随著恒星塌落而凝缩，不停的靠向中心，重力愈来愈强。(天体的重力离中心愈近愈大)而恒星愈收缩，要离开它的表面速度要求愈大。当恒星塌缩到到光速时，已几乎无任何物体可逃脫而出。而塌缩到光速都无法逃出时，任何物体都不可能再从黑洞中出来。当恒星塌缩到此一境界时，这时黑洞所呈现的半径就称为「史瓦西半径」。假设地球也做如此的塌缩，那此时地球的史瓦西半径就为一厘米宽。但恒星并非一定凝缩到此程度才形成不可逃脫的表面。质量愈大，其史瓦西半径內的物质密度愈小。如质量是太阳一亿倍的，缩到水的密度便达到史瓦西半径了。  
　　黑洞是一去不复返的深渊，但在靠近黑洞时，由于时间的延滞，会发生许多奇妙的事。黑洞旅行者穿越事界，按他的计时系统来說，只是很短的时间，但对远方的观测者来說，其结果却是恰恰相反。他看见愈近事界，宇航员的身影愈薄，接近事界愈缓慢。火箭无限靠近事界，但总不能到达。外界的人看事界亦为如此，也是越塌缩越缓慢，形状也越朦胧，塌缩星就像是渐渐凝住了，所以以前把这现象叫做「塌缩星凝止」。凝止的界面就称为「凝止界面」(Static limit)。而当塌缩接近事界时，星光迅速黯淡。对于是太阳质量十倍的星，就在凝止那一剎那，在百万分之四秒內全部化为乌有。所以我们无从得知黑洞是如何形成的。然而黑洞周围的时空弯曲的性质，对人的寿命有特殊影响。它周围的时间进度缓慢，也许这可以做为一种变时机制，勇敢涉足于事界边缘也许可以不老不死。但在黑洞的边缘要求很大的加速度。愈靠近黑洞，要求的加速度越大，时间延滞也越厉害。  
理论上，黑洞的质量并没有多大或多小的限制。任何大小的质量如果被压缩到足够高的密度，在理论上都有可能形成黑洞。我们认为大多数实际存在的黑洞是有大质量的恒星死亡后产生的，所以我们认为那些黑洞和那些大质量的恒星一样重。一个恒星级黑洞的典型质量差不多是太阳的十倍，或者说是10^(30)千克。天文学家们也认为许多星系的中心都有质量巨大的黑洞。它们的质量大约是太阳的一百万倍，或者说是10^(36)千克。 

汉语知识积累 

近义词辨析 
1、凝聚、凝结 
凝聚：聚焦、积聚 
凝结：由气体变成液体或由液体变成固体 
2、收集、搜集 
收集： 使聚焦在一起 
搜集：使聚焦在一起，还有到处“寻找”搜罗的过程，然后才聚焦到一起的意思。 
3、披露、透露 
披露：发表、公布、表露 
透露：泄漏或显露（消息、意思等） 
4、精确、准确 
精确：极准确;非常正确 
准确：严格符合事实、标准或真实情况 

能力训练大本营 
每课练一练 

1、下列词语的注音、解释全正确的一项是（      ） 
A 混沌（húndùn）:我国传说中指宇宙形成以前模糊一团的景象。 
尴尬（gāngà）：（神色、态度）不自然。 
B 诘问（jiéwèn）:反问 
倚重（yǐzhòng):倚靠，器重。 
C 三昧（sānwěi）:指心神专注而不散乱。 
  皮萨（píshā）:一种意大利式馅饼。 
D告罄（gàoxìng）:指能源枯竭。 
黑洞（hēidòng）:一种特殊的天体。 
答案：B （ A混hùn;C 昧mèi,三昧，是佛教重要修行方法之一，借指事物的诀要。萨sà;D 罄qìng） 
2．下列词语中括号内的字的读音全都不相同的一组是（    ） 
A．（轱）辘  （酤）酒　（沽）名钓誉（怙）恶不悛 
B．（诳）语   （逛）街　热泪盈（眶）（匡）谬正俗 
C．（逾）越   （伛）偻　　向（隅）而泣　（踽）踽独行 
D．（熨）帖　（愠）怒　良（酝 ） 佳（酿）　云气氤（氲） 
答案：B（诳kuáng、逛guàng、眶kuàng、匡kuāng，A．轱gū、酤gū、沽gū、怙hù，C．逾yú、伛yǔ、隅yú、踽jǔ，D．熨yù、愠yùn、酝yùn、氲yūn） 
3、下列词语中没有错别字的一组是（        ） 
A 别出心裁   映入眼帘    赞叹不已    如烟似雾 
B 明察秋毫   幅圆广阔    轻而易举    瞬息万变 
C 瞻养父母   归根到底    晶莹透明    模棱两可 
D 推陈出新   疏疏朗朗    因地治宜    臭名昭著 
答案：A (B幅员C赡养D 制宜)  
4、下列括号内的成语使用不当的一项是（  ） 
A 当前，发达国家的不合理生产方式和过量的消费方式是人类环境持续恶化的（罪魁祸首）。 
B 热力学概念乍听起来有些（深不可测），其实它们是我们所知道的最简单而又给人印象最深的科学概念。 
C 在任何方向上背景都一样的事实，对于它们而言（毫不足怪）。 
D 迄今为止，所有为世界末日设定的日期都（杳无音讯）地过去了。 
答案：D(杳无音讯：指远得不见踪影。可改为“无声无息”)  
5、下列句中括号内的成语，不能用句后括号中的熟语替换的一项是 （    ） 
Ａ．情况十分紧急，险情就是命令，李刚（当机立断），顾不上向上级汇报，就跳进了汹涌的江水里。(不管三七二十一) 
B．两个单位有点矛盾，可以坐下来心平气和地交换意见，总这么（针锋相对）的，对哪方都没有好处。(针尖对麦芒) 
Ｃ．办事情要有个轻重缓急，有的事虽然是好事，但是时机不对，只凭（一厢情愿），即使办成了，也会招来不少意见。(剃头挑子一头热)     
D．张主任本以为问题不大，调解一下就可以解决了，谁知道他们两个（各执一词），怎么也谈不拢。(公说公有理，婆说婆有理) 
答案：A   (A“当机立断”表示果断地作出决定，“不管三七二十一”表示不假思索就说或做什么，有莽撞的意思。两个词意思不同，不能互换。B针尖对麦芒：比喻双方在言行等方面尖锐对立，互不相让。针锋相对：比喻双方的论点、策略及行动等方面正好尖锐对立。也比喻在斗争或争辩时，针对对方的论点或行动进行回击。两个词意思相近，可以互换。C一厢情愿：只是单方面的愿望，不考虑对方是否愿意或客观条件是否许可。剃头挑子一头热：喻只是单方面有某种热情和愿望。意思相近，可以互换。D公说公有理，婆说婆有理：比喻双方争执，各说自己有理。各执一词：各人坚持自己的观点。两个词语意思相近，可以互换。) 
6、下列句子标点符号的使用，正确的一句是      （       ） 
A、 如果说去年的填句“外无期功强近之亲，内无应门五尺之僮”还算是名句“茕茕孑立，形影相吊”的“邻居”的话，那么，现在的填句“一人之心，千万人之心也”连名句的“邻居”都说不上，只能戏称它为名句的“远亲”。  
B、研究资料表明，“人类智力受遗传影响的程度在70％-80％，某些具体的智力行为可能 特别依赖于遗传素质”。(《自然辩证法百科全书》第412页) 
C、到底哪里是安徒生写作的地方？哪里是他父亲的皮鞋作坊？已经无法弄清了。 
D、古人云：“感人心者，莫先乎情。”试想，如果没有对楚国的至情，屈原能弹出千古绝唱《离骚》吗？如果失去了对民族未来的至情，鲁迅在风雨如晦的时代能够如此《彷徨》、如此《呐喊》吗？。 
答案：A 
7、依次填入下面语段括号内的词语，最恰当的一组是(        ) 
　　①半个世纪以来，党的三代领导集体对南水北调工程十分关心、高度重视，南水北调工程的建设，（     ）了新中国几代工程技术人员的心血和智慧。 
　　②“神舟”四号在辽阔的宇宙空间遨游了六天零十八小时，（     ）了大量珍贵的科学数据。于2003年1月15日晚7时多内蒙古中部成功着陆。 
　　③据有关人士_（     ），在双方签定的合约中，阿里•哈恩必须率领中国人杀进2006年世界杯决赛圈。 
A．凝结　搜集　　透露　　　　　　B．凝聚　收集　　透露 
C．凝聚　搜集　　披露　　　　　　D．凝结　收集　　披露 
答案：B　　“凝聚”是“聚焦”、“积聚”之义，而“凝结”是“由气体变成液体或由液体变成固体”之义。“收集、搜集”都有“使聚焦在一起”的意思，但“搜集”还有到处“寻找”搜罗的过程，然后才聚焦到一起的意思。“披露”是“发表、公布、表露”之义，而“透露”是泄漏或显露（消息、意思等）   
8、下列句子中，没有语病的一句是（       ） 
　A．“伊斯兰祈祷团”也是一个恐怖组织，如果任其发展蔓延，势必对东南亚不够稳定的社会局面构成威胁。 
　B．十六大报告进一步强调了实施科教兴国战略在现代化建设中的重要作用，提出了新时期教育工作的目标、任务、方针和要求，为开创教育事业的新局面指明了方向。 
　C．为了做好促进青年就业和再就业，各级共青团组织面临的任务还很艰巨还有大量的工作要做。 
　D．“国家基础教育资源库”具有强大的开放性和兼容性，实现了国内外教育资源共享和国内教育资源库建设新思路。 
答案：B　　A项不合逻辑，应为“对东南亚和平稳定构成威胁”；C成分残缺，在“再就业”后加“工作”；D项搭配不当，应为“开创了……新思路” 
9、依次填入下列两句中括号内的语句，与上下文语意连贯的一组是（         ） 
　　⑴泉上有桥泉边有楼，桥是竹桥，楼是木楼，（     ），竹与竹撞击，发出萧萧瑟瑟的声音。 
　　⑵我认为，一切已经成功的企业和成功的人士，都是创业者努力“颠覆”的目标，因此，要鼓励大家去（     ），而不是去敬仰和朝圣。 
①海风从山隙处吹过来，楼前植竹　　　　 
②楼前植竹，海风从山隙处吹过来 
③挑战微软、挑战联想、挑战海尔　　　　 
④挑战海尔、挑战联想、挑战微软 
A．①③　 B．②④　　　　　C．①④　　　D．②　③ 
答案：B 　⑴句注意主语一致性，⑵句注意由小到大的顺序。 
10.填入下面画括号处的语句，与上下文衔接最恰当的一项是： 
⑴那个细心的先驱者已经在丛林和天际的荒野乱石中用火烧出一条宽敞大道，（   ）。大家相视无言。 
①新世界的绿色牧场吸引人们一步一步离开它。  
②它一步一步把人们引向新世界的绿色牧场。 
⑵（   ）。因为人感受美的能力是有限的，所以说人感受到的美是也有限的。至少人的一生中感受到的美是有限的，并且是很有限的。 
①自然的美是无限的，人感受到的美却是有限的。 
②人感受到的美是有限的，自然的美却是无限的。 
A①①　B．②①　　 C．①②    D．② ② 
答案：B 

阅读理解练习 
阅读下面的文字，完成后面题目。 
　　即便我们知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然不能利用它们去预言遥远的未来。这是因为物理方程的解会呈现出一种称作混饨的性质。这表明方程可能是不稳定的：在某一时刻对系统作非常微小的改变，系统的未来行为很快会变得完全不同。例如，如果你稍微改变一下你旋转轮赌盘的方式，就会改变出来的数字，你在实际上不可能预言出来的数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财。 
　　在不稳走或混饨的系统中，一般地存在一个时间尺度，初始状态下的小改变在这个时间尺度将增长到两倍。在地球大气的情形下，这个时间尺度是5天的数量级，大约为空气绕地球吹一圈的时间。人们可以在5天之内作相当准确的天气预报，但是要做更长远得多的天气预报，就既需要大气现状的准确知识，又需要一种不可逾越的复杂计算。我们除了给出季度平均值以外，没有办法对6个月以后作具体的天气预报。 
　　我们还知道制约化学和生物的基本定律，这样在原则上，我们应能确定大脑如何工作。但是制约大脑的方程几乎肯定具有混饨行为，初始态的非常小的改变会导致非常不同的结果。这样，尽管我们知道制约人类行为的方程，但在实际上我们不能预言它。科学不能预言人类社会的未来或者甚至它有没有未来。其危险在于，我们毁坏或消灭环境的能力的增长比利用这种能力的智慧的增长快得大多了。 
　　宇宙的其他地方对于地球上发生的任何事物根本不在乎。绕着太阳公转的行星的运动似乎最终会变成混饨，尽管其时间尺度很长。这表明随着时间流逝，任何预言的误差将越来越大。在一段时间之后，就不可能预言运动的细节。我们能相当地肯定，地球在相当长的时间内不会和金星相撞。但是我们不能肯定，在轨道上的微小扰动会不会积累起来，引起在十几亿年后发生这种碰撞。太阳和其他恒星绕着银河系的运动，以及银河系绕着其局部星系团的运动也是混饨的。我们观测到，其他星系正离开我们运动而去，而且它们离开我们越远，就离开得越快。这意味着我们周围的宇宙正在膨胀：不同星系间的距离随时间而增加。 
　　　　  
11.作者在第1段中为什么说“即使知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然不能利用它们去预言遥远的未来”?原因错误的一项（     ） 
A、物理方程的解会呈现出一种称作混沌的性质。 
B、方程可能是不稳定的。 
C、制约大脑的方程几乎肯定具有混沌行为，初始态的非常小的改变会导致非常不同的结果。 
D、我们只是对宇宙的有关定律有所了解，缺乏深入地研究。 
答案：D  “缺乏深入地研究”无根据。 

12、为什么科学“不能预言人类社会的未来”，却“可以预言宇宙遥远的未来”? 
A、因为前者是混沌的，不确定的；而“宇宙的行为在非常大尺度下是简单的，而不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来”。 
B、人类社会的未来是复杂的，而宇宙的行为在非常大尺度下是混沌。 
C、因为前者确定的，所以预言困难；而“宇宙的行为在非常大尺度下是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来” 
D、人类社会的未来根本就是无法预言的，因为方程是唯一的，宇宙的行为在非常大尺度下是有规律的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来。 
答案：A   文章第一段比较明白的说明了。 
13.作者对宇宙的未来的预言与巫师、宗教预言家对人类社会未来的预言说法错误的一项（    ） 
A、.作者是有科学根据的，是运用天体物理学理论进行的科学推测，科学预言。 
B、巫师、宗教预言家是没有科学根据可言的。 
C、因为方程是混沌的，所以巫师、宗教预言家对人类社会的预言注定就是荒唐的。 
D、作者对宇宙的未来的预言与巫师、宗教预言家对人类社会未来的预言，就本质来说，没有区别，因为人类社会的未来根本就是无法预言的。 
答案：D   作者的预言是科学推测，科学预言；而巫师、宗教预言家对人类社会未来的预言没有科学根据，有着本质的区别。 
14.本文在论述过程中，常常用一些生动的修辞方法来说明事理。下列说法不正确的一项（     ）  
A、“例如，如果你稍微改变一下你旋转轮赌盘的方式，就会改变出来的数字。你在实际上不可能预言出来的数字，否则的话，物理学家就会在赌场发财。” 用这个比喻生动地说明了“即使我们知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然不能利用它们去预言遥远的未来”。                                                                          
B“这有一点像是再投胎。如果有人声称一个新生的婴儿是和某一死者等同，如果该婴儿没从他的以前的生命遗传到任何特征或记忆，这种声称有什么意义呢?人们可以同样地讲，它是完全不同的生命。” 用这个比喻形象地说明宇宙在大挤压处终结后，并不是任何发生在“之后”的事件都是另一个相分离的宇宙的部分。                                                                           
　C、“宇宙的其他地方对于地球上发生的任何事物根本不在乎。”用拟人说明在一段时间之后，就不可能预言运动的细节。 
D、“在地球大气的情形下，这个时间尺度是5天的数量级，大约为空气绕地球吹一圈的时间。”用拟人形象说明人们没有办法对具体的天气预报作出准确的预报。 
答案：D  没有运用修辞方法，人们也可以对5天内具体的天气预报作出准确的预报。 
15.根据全文的内容下列说法错误的一项（  ） 
A、对宇宙未来的预言，关键是要弄清宇宙的平均密度是多少。 
B、作者认为宇宙的未来会有两种可能：“如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀，但是如果它比临界值大，宇宙就会坍缩。” 
C、我们周围的宇宙正在膨胀，但不同星系间的距离随时间而缩小。 
D、在星系或星系团之外，应该存在有足够的暗物质，这些暗物质能使密度达到临界值，从而可能会使宇宙最终坍缩。但这个时间肯定在一百五十亿年之后。 
答案：C 

阅读下面的文字，完成后面题目。   
观测宇宙的新窗口 
    人类最早用眼睛观察宇宙，后来出现了光学望远镜，增加了观测的距离，射电、红外、紫外、X—射线、γ射线等望远镜的出现，扩展了观测宇宙的视野、然而，所有这些观测手段的基础，都是接受来自天体的电磁辐射，对于某些缺乏电磁辐射的“暗”天体，我们就会视而不见，引力波探测可以弥补这一缺陷。由于天体都具有质量，因而只要探测器足够灵敏。它们的运动都可由于辐射引力波而被检测。预期中的黑洞就是一个例子。黑洞不辐射电磁波，而它们的产生和碰撞都将辐射出强烈的引力波。历史上每一新的探测工具的使用，都伴随着重大的天文学发现，如射电望远镜“看”到了中子星，宇宙微波背景观测发现3K宇宙背景辐射。可以预测，由于引力波携带着天体运动的大量原始信息，引力波探测也将在宇宙观测上有新的发观，引力波探测器将成为研究天然物理学的有力工具。这一前景激发了天体引力波源的研究热潮，极大地推动了天文学和天体物理学的进展。1992年物理学诺贝尔奖得主是美国的J. Taylor和R. Hulse，得奖原因是他们对脉冲双星PSRl913+16的发现和研究。这是一个罕见的双脉冲系统，距离地球1. 5万光年，轨道偏心率大(～0. 6)，由于不对称性和高速的轨道运动而有强烈的引力辐射，辐射的能量损失使轨道周期变短. 从1974年开始，经过十多年观测，得出轨道周期率为(-2. 452±10)-1288-1。相当于每年变化0.7秒。这与根据广义相对论引力辐射理论的预期十分准确地符合。这一观测，成为存在引力辐射的第一间接观测证据。 
    人们对引力波探测的兴趣，还在于这一探测对人类认识自然的重要作用。从物理学角度看，既然各种引力理论都预言了引力波的存在，并赋予它们以不同的特征(如传播速度，偏震，能量辐射方式等)。引力波探测的结果将有助于区分理论的正确与否，从而推动理论研究的进展，对引力波性质的深入了解，有助于引力场量子化学的理论研究，从而为大统一理论做出贡献。 
    由于引力波探测需要大量高精仪器和技术，探测的要求将促进这些技术的发展，超导量子干涉器(SQUID)和大功率钇铝石榴激光器(Nd：YAG)就是例子。 
    …… 
    经过20世纪前40年的努力，以爱因斯坦为代表的学术先驱建立了引力波的理论体系；以韦伯为代表的科技界从60年代开始了引力波的实验探测，达到理论上检验灵敏度要求的引力波探测器可望在20世纪末建成。将近百年的不懈努力，反映了人们追求真知的热忱。人们期望20世纪末建成的激光引力波探测器，在21世纪的头十年取得突破，在地球上首次测到引力波讯号。 
    更多的引力波讯号的获得将极大地开阔人类的宇宙视野，对获得的引力波讯号特性的分析将促进人类对引力本质的认识。有人认为，人类一旦掌握了引力波，所导致的社会效应将可与人类掌握电磁波相类比。由于引力波具有极强的穿透力，作为宇宙间的通讯工具将具有无与伦比的优势。  
    也许最新的探测器仍未能发现引力波的“芳踪”。那么，这将是对现有引力理论，特别是广义相对论的极大挑战，新的理论必将出现。作为近代科技前沿研究的引力波探测热潮，在世纪之交的时刻，由于面临突破而更加“热”了。近百年的努力使人们充分认识到这一任务的艰巨性，需要各国科学家的共同努力。科学家们在这方面已建立起良好的合作关系，新的突破，将是共同努力的结晶，这也是引力波探测的一个特点。 
        (节选自胡斯科《引力波探测》) 
16.根据文意，“预期中的黑洞”用什么工具便能发现   （  ） 
A眼睛  
B  光学望远镜 
C射电望远镜        
D  引力波探测器 
答案：D 
17. 根据文意，下列对引力波探测器的说明，错误的一项是(   ) 
    A. 历史上每一新的探测工具的使用，都伴随着重大的天文学发现。可以预测，由于引力波携带着天体运动的大量原始信息，引力波探测也将在宇宙观测上有新的发现，引力波探测器将成为研究天体物理学的有力工具。 
    B. 达到理论上检验灵敏度要求的引力波探测器已经在20世纪末建成。 
    C. 人们期望20世纪末建成的激光引力波探测器在21世纪的头十年取得突破，使在地球上首次测到引力波的讯号成为可能。 
    D. 有可能最新的探测器即引力波探测器仍未能发现引力波的“芳踪”。 
答案：B（“引力波探测器已经在20世纪末建成”不合文意，原文是“可望建成”。） 

18 根据文意，关于引力波探测的说明，正确的一项是(    ) 
    A. 人们对引力波探测的兴趣，关键在于这一探测对人类认识自然的重要作用。 
    B. 引力波探测的实施将有助于区分理论的正确与否，从而推动理论研究的进展。 
    C. 对引力波性质的深入了解，有助于引力场量子化学的实验研究，从而为大统一理论做出贡献。   
    D. 引力波探测可以弥补我们对于某些缺乏电磁辐射的“暗”天体视而不见这一缺陷。 
答案：D（A.并非“关键”B.并非“实施”；C.并非“实验研究”。） 

19. 下列理解符合原文意思的一项是(    ) 
    A. 引力波的理论体系的建立，是在经过20世纪前40年的努力，由以爱因斯坦为代表的学术先驱完成的。 
    B. 在地球上首次测到引力波的讯号的时间在21世纪的头十年。 
    C. 宇宙间的通讯工具中具有无与伦比的优势的就是具有极强的穿透力的引力波探测器。 
    D. 作为近代科技前沿研究的引力波探测热潮，在世纪之交的时刻，由于更加“热”了而面临突破。 
答案：A（B.并未测到引力波的讯号；C.原文是“将”，并非已经成为事实。D.并非由于“热”了而面临突破。） 

20. 根据本文提供的信息，以下推断错误的一项是(    ) 
    A. 与增加了观测距离的光学望远镜，扩展了观测宇宙的视野的射电、红外、紫外、X—射线、γ射线等望远镜相比，引力波探测器将成为观测宇宙的新工具，并将为人们提供观测宇宙的新窗口。 
B. 美国的J. Taylor和R. Hulse发现并研究了脉冲双星PSRl913+16这个罕见的双脉冲系统，经过十多年观测，得出轨道周期率为(-2. 452±10)-1288-1，相当于每年变化0. 7秒，这一观测，成为存在引力辐射的第一间接观测证据。这也表明，目前还没有证明引力辐射的直接观测证据。 
C.从物理学角度看，既然各种引力理论都预言了引力波的存在，并赋予它们以不同的特征(如传播速度，偏震，能量辐射方式等)，引力波探测的结果将有助于区分理论的正确与否，从而推动理论研究的进展，对引力波性质的深入了解，有助于引力场量子化学的理论研究，从而为各种假想理论的统一做出贡献。 
D. 如果最新的探测器仍未能发现引力波的“芳踪”，那么，这将是对现有引力理论，特别中广义相对论的极大挑战；如果这个挑战成功，新的理论必将出现。 
答案：C（并非“统一”，而是“大统一”。） 

写作表达练习 
  １、仿照本文幽默风趣的语言风格，写一个演讲片段，题目是《霍金•明星•我》。 
2、阅读下面材料，根据要求作文。  
　　●当你对世界不再有好奇心时，你不是在变大，而是在变老。  
　　●健康的好奇心会帮助你消除无知。  
　　●感谢上帝没有让我的好奇心硬化，好奇心让我渴望知道大大小小的事情，这样的好奇心，有如钟表发条、发电机、喷射机的推进器，它给了我全然的生命。(约翰•曼森•布朗)  
　　是的，好奇心对于一个人的活力和创造极为重要，它会改写你的人生，而且它对人类、对世界也极为重要。对此你有什么感受和看法?请以“好奇心”为话题写一篇文章。  
　　要求：1.尽量运用所提供的材料。  
2.文体自选，题目自拟，不少于800字。 


同步教学大课堂 

学习目标 
1、通过阅读方法，能读懂本演讲录的基本内容，把握基本观点。 
2、学习本文生动、幽默的演讲风格；感受演讲语言的幽默生动带来的亲和力和轻松感 
3、感受科学精神，增进科学素养；培养科学思辨能力和爱科学、论科学的热情。 

学法指南 
1、课文谈的内容要点是什么？ 
　※①科学家有信心预言未来。②巫师的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。③物理方程、制约大脑的方程具有混沌性，因此我们不能预言人类；而宇宙的行为在非常大尺度下却是简单的，而不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来。④宇宙的未来有两种可能，一是继续膨胀下去，二是收缩以至坍缩成一个点。是膨胀还是坍缩，取决于宇宙的平均密度。⑤宇宙现在的密度非常接近于把坍缩和膨胀区分开来的临界点上，所以两种可能都会发生。 
2、这篇演讲稿有什么特色？ 
⑴生动的导引 
这篇科技论文是演讲辞，具有演讲的特点。预言宇宙的未来，虽然是一个严肃的科学话题。但如果就事论事，很容易枯燥乏味。演讲需要激起听众的兴趣。演讲者从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，既增加了趣味性，又深化了讲演的主题──在与巫术的对比中，更显出了科学的求实精神。 
⑵严谨的推理 
作为一篇科学演讲，其最终目的是让人信服。本文严谨的推理，增强了说服力。宇宙虽然复杂，但它在大尺度上又是可以描述的。宇宙的密度是决定其命运的关键，然而，确定这一点非常不易。演讲者从可见物质谈到暗物质，从成熟的理论谈到科学假说，把问题讲得透彻明白。没有作出一个明确的预言，也说明了演讲者严谨的科学态度。 
⑶幽默的语言 
演讲是面对面的交流，这种交流是单向的，如果不注意演讲的语言艺术，就达不到最佳的表达效果。这篇演讲语言幽默，创造出一种轻松愉快的气氛，使所论述的问题更易于为听众接受。如，文中有一段话说：“我比其他的末日预言者更占便宜。即使宇宙将要坍缩，我可以满怀信心地预言，它至少在一百亿年内不会停止膨胀。我预料那时自己不会留在世上被证明是错的。”以揭示自己“自私”的心理表示幽默，同时传达出重要的信息：宇宙“至少在一百亿年内不会停止膨胀”。 

课文精讲 
这篇演讲稿的结构思路怎样？ 
　※这篇演讲，从古代巫师的预言，谈到近代宗教的预言，然后过渡到自己对宇宙未来的预言，结构严谨，重点突出。作者运用天体物理学理论，对宇宙未来作出了两种预测，一是继续膨胀下去；二是收缩以至坍缩成一个点。是膨胀还是收缩，取决于宇宙的平均密度。“如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀。但是如果它比临界值大，宇宙就会坍缩，而时间就会在大挤压处终结。”可“现在密度似乎非常接近于把坍缩和无限膨胀区分开来的临界密度”，所以两种结果都有可能。 

质疑探究 
1.根据作者的论述，我们目前所能看到的宇宙物质最多是“临界值”的百分之一，似乎不足以使宇宙坍缩。然而作者又指出，“也许存在足够的暗物质，使宇宙最终坍缩”。宇宙中存在暗物质的证据是什么?作者又举了哪两种假说，说明现在的宇宙密度可能就在临界状态? 
明确：宇宙中存在暗物质“一个证据来自于螺旋星系”，“必须存在某种看不见的物质形式，其引力吸引足以把这些旋转的星系牢牢抓住”；“另一个证据来自于星系团”，“要不是引力吸引把星系抓到一起，这些星系团就会飞散开去……所以，在星系团中我们观测到的星系以外必须存在额外的暗物质”。作者为了说明现在的宇宙密度可能就在临界状态，列举了两种假说，“一种是所谓的人择原理”，另一种是“极早期宇宙的暴涨理论”。 
2.试举出三个例子，分析本文演讲语言的表达效果。 
明确：例如：①“……这些日期使股票市场下泻。虽然它使我百思不解，为何世界的终结会使人愿意用股票来换钱，假定你在世界末日什么也带不走的话。”这句话让人在笑声中悟到人类自身的某些缺陷和某些思维误区。②“据说，1844年是第二次回归的开始，但是首先要数出获救者名单。只有数完了名单，审判日才降临到那些不列在名单上的人。幸运的是，数人名看来要花很长的时间。”这句话幽默中含着揶揄和讽刺，揭露了宗教预言师的荒谬，表现了对方屡测屡败却又想方设法自圆其说的尴尬与可笑。③“如果暴涨理论是正确的，则宇宙实际上是处在刀锋上。所以我正是继承那些巫师或预言者的良好传统，两方下赌注，以保万无一失。”听众明知作者做的是科学的预言，和巫师他们完全不同，可作者却有意将自己降为他们的同类，一是说明自己恰好也有两种预测，二是顺势又对他们进行嘲讽。这种智慧的表达既带来了轻松愉悦的气氛，又大大增加了自己与听众的亲和力。 
3、霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点？ 
明确：（1）宇宙的膨胀和坍缩与宇宙的平均密度有关，如果平均密度小于某个临界值，它就会永远膨胀。如果平均密度大于临界值，宇宙就会坍缩，时间本身就会终结。 
（2）在螺旋星系和星系团中应该存在有某种看不见的暗物质，它的引力吸引足以把高速旋转的星系牢牢抓住，不至于使这些星系或星系团飞散开去。 
（3）如果宇宙继续膨胀下去，五十亿年后，太阳将耗尽它的核燃料，变成一颗白矮星。在大约一百亿年后，具有太阳质量的恒星将变成白矮星或中子星，具有更大质量的恒星会变成黑洞。 
（4）黑洞中粒子的速度有可能超过光速逃出黑洞，只要有足够长的时间，巨大的黑洞也可以“蒸发”掉。 
　　（5）在星系或星系团之外，应该存在有足够的暗物质，这些暗物质能使密度达到临界值，从而可能会使宇宙最终坍缩。但这个时间肯定在一百五十亿年之后。