㈠ 9輪椅上的霍金 教學設計
第一課時
教學過程:
一、談話導入,激發讀書興趣。
1、大家可能聽說過張海迪的名字,張海迪從小學時起患了高位截癱,胸部以下失去了知覺,長年坐在輪椅上,但是她以頑強的毅力戰勝疾病和重重困難,出色地完成了小學到大學的學業,掌握了好幾種外語,翻譯、創作了不少感人的作品,成為我國當代青年景仰的楷模。古今中外有許多這樣身殘志堅、勇於向全挑戰、創造奇跡的人。今天,我們學習《輪椅上的霍金》一課(板書課題),文中所介紹的人物霍金,其事跡其精神將會使你更加驚嘆,甚至不敢相信世界上竟有這樣的人、這樣的事。
2、交流霍金的資料。
二、自讀全文,整體感知。
1、自由讀課文,讀准字音,讀通課文。
2、再讀課文,不理解的字詞,藉助字典並聯繫上下文理解意思,提出不理解的問題。
三、檢查自學情況。
1、檢查生字詞讀音。
2、交流不理解的問題。
四、理清課文層次,分段。
1、默讀課文,課文寫了霍金的哪些事?
2、給課文分段,說說段意。
一(1—2自然段)講撰寫《時間簡史》的史蒂芬·霍金被稱為「宇宙之王」。
二具體敘述癱瘓40年的霍金在受到病魔的殘酷折磨下依然頑強地進行科學探索的事跡。
三講霍金不斷求索的科學精神和勇敢頑強的人格力量深深地感動了大眾。
五、歸納主要內容。
第二課時
教學過程:
一、復習導入。
1、檢查詞語讀音。
2、課文主要講了一件什麼事?
二、比較閱讀,品味語言。
1、出示材料,比較閱讀。
出示配讀材料:
盡管他那麼無助地坐在輪椅上,他的思想卻出色地遨遊到廣袤的時空,解開了宇宙之謎。
出示課文:
雖然,他的身體一點也沒有離開過輪椅,但是,他的思維卻飛出了地球,……他還建立了非常美的科學的宇宙模型。
2、朗讀比較。
3、交流感受。
同樣是介紹霍金的科學研究及其業績,課文以豐富的想像,「再現」了霍金進行科學探索的情景,生動形象地表現了霍金不斷求索的科學精神。
三、感受魅力,體會中心。
1、自讀課文,了解除了霍金的勇敢頑強以外,課文還介紹了霍金的哪些故事?嘗試給故事擬小標題,並講出理由。參考標題:
(1)不願被外人打擾。
(2)一顆感恩的心。
2、交流感受,品味這兩則故事表現了霍金怎樣的品質?
(1)「不願被外人打擾」主要講述了霍金不願意被人頂禮膜拜,安靜工作的故事,體現了霍金不貪圖虛名、腳踏實地的科學研究品質。
(2)「一顆感恩的心」主要講述了霍金回答記者關於命運的提問的故事,面對殘酷的命運,霍金沒有抱怨,而是為了自己所能擁有的一切感到高興,體現了霍金正視命運、樂觀向上的精神品質。
四、總結課文。
五、布置作業。史蒂芬•威廉•霍金,英國劍橋大學應用數學及理論物理學系教授,當代最重要的廣義相對論和宇宙論家,是本世紀享有國際盛譽的偉人之一,被稱為在世的最偉大的科學家,還被稱為宇宙之父。1942年1月8日生於英國牛津的霍金剛好出生於伽利略逝世300周年紀念日之時。70年代他與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎。他因此被譽為繼愛因斯坦之後世界上最著名的科學思想家和最傑出的理論物理學家。
他還證明了黑洞的面積定理。霍金的生平是非常富有傳奇性的,在科學成就上,他是有史以來最傑出的科學家之一。他擔任的職務是劍橋大學有史以來最為崇高的教授職務,那是牛頓和狄拉克擔任過的盧卡遜數學教授。他擁有幾個榮譽學位,是英國皇家學會會員。
他因患「漸凍症」,禁錮在一把輪椅上達40年之久,他卻身殘志不殘,使之化為優勢,克服了殘廢之患而成為國際物理界的超新星。他不能寫,甚至口齒不清,但他超越了相對論、量子力學、大爆炸等理論而邁入創造宇宙的「幾何之舞」。盡管他那麼無助地坐在輪椅上,他的思想卻出色地遨遊到廣袤的時空,解開了宇宙之謎。
霍金的魅力不僅在於他是一個充滿傳奇色彩的物理天才,也因為他是一個令人折服的生活強者。他不斷求索的科學精神和勇敢頑強的人格力量深深地吸引了每一個知道他的人。
《時間簡史續編》 作為宇宙學無可爭議的權威,霍金的研究成就和生平一直吸引著廣大的讀者,《時間簡史續篇》是為想更多了解霍金教授生命及其學說的讀者而編的。該書以坦白真摯的私人訪談形式,敘述了霍金教授的生平歷程和研究工作,展現了在巨大的理論架構後面真實的「人」。該書不是一部尋常的口述歷史,而是對二十世紀人類最偉大的頭腦之一的極為感人又迷人的畫像和描述。對於非專業讀者,本書無疑是他們享受人類文明成果的機會和滋生寶貴靈感的源泉。
《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》,是由霍金1976-1992年間所寫文章和演講稿共13篇結集而成。討論了虛時間、有黑洞引起的嬰兒宇宙的誕生以及科學家尋求完全統一理論的努力,並對自由意志、生活價值和死亡作出了獨到的見解
《時空本性》80年前廣義相對論就以完整的數學形式表達出來,量子理論的基本原理在70年前也已出現,然而這兩種整個物理學中最精確、最成功的理論能被統一在單獨的量子引力中嗎?世界上最著名的兩位物理學家就此問題展開一場辯論。本書是基於霍金和彭羅斯在劍橋大學的6次演講和最後辯論而成。
《未來的魅力》本書以史蒂芬•威廉•霍金預測宇宙今後十億年前景開頭,以唐•庫比特最後的審判的領悟為結尾,介紹了預言的發展歷程,及我們今天預測未來的方法。該書文字通俗易懂,作者在闡述自己觀點的同時,還穿插解答了一些有趣的問題,讀來饒有趣味。
《果殼中的宇宙》該書是霍金教授繼《時間簡史》後最重要的著作。霍金教授在這本書中,再次把我們帶到理論物理的最前沿,在霍金教授的世界裡,真理甚至比幻想更令人眼花繚亂,繽紛多彩。霍金教授用通俗的語言解釋制約我們宇宙的原理,並加之以他獨特的熱情,邀請我們一起進行宇宙之旅,做非凡的時空遨遊。
《時間簡史》(1988年撰寫)
霍金暢銷書-《時間簡史》
這本書是霍金的代表作。作者想像豐富,構思奇妙,語言優美,字字珠璣,更讓人咋驚,世界之外,未來之變,是這樣的神奇和美妙。這本書至今累計發行量已達2500萬冊,被譯成近40種語言。
在這本書中,霍金將試圖勾勒出我們心目中的宇宙歷史——從大爆炸到黑洞。在第一講里,他將簡要地回顧過去關於宇宙的構想,並說明我們是如何得到目前的圖像的。這或許可以稱之為宇宙史的歷史。
第二講將解釋牛頓和愛因斯坦的兩種引力理論為什麼會都得出這樣的結論——宇宙不可能是靜態的,它不得不或是膨脹,或是收縮。而這又意味著,在前200億年到前100億年之間,必定有某一時刻,那時宇宙的密度為無窮大,這就產生了所謂的大爆炸。它可能就是宇宙的開端。
第三講將談談黑洞。黑洞是當某個巨大的星球,或者更大的天體,受其自身引力吸引而自行塌縮(塌陷並緊縮)時形成的。根據愛因斯坦的廣義相對論,任何蠢得掉進黑洞的傻瓜都會永遠消失,他們將無法再逃出黑洞。而有關他們的歷史,則將到達一個奇點,一個痛苦的終點。不過,廣義相對論是經典理論——也就是說,它沒有考慮量子力學的不確定原理。
第四講將講述量子力學如何允許能量從黑洞泄漏出來。黑洞並不像人們所描繪的那樣黑。
第五講將把量子力學思想應用於大爆炸和宇宙的起源。這就得出了這樣的設想:時空可能在范圍上有限,但沒有邊緣。這或許類似於地球表面,但它多了兩維。
第六講將說明這個新的邊界條件如何能解釋這個問題:盡管物理學定律是時間對稱的,但過去與未來為什麼如此大不相同?
最後,第七講將講述我們正如何試圖找尋一種統一的理論,它能把量子力學、引力以及物理學中其他所有相互作用都包容在內。如果我們做到了這一點,我們就真正理解了宇宙以及我們在其中的位置。
該書不是一部尋常的口述歷史,而是對二十世紀人類最偉大的頭腦之一的極為感人又迷人的畫像和描述。對於非專業讀者,本書無疑是他們享受人類文明成果的機會和滋生寶貴靈感的源泉。《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》,是由霍金1976-1992年間所寫文章和演講稿共13篇結集而成。討論了虛時間、有黑洞引起的嬰兒宇宙的誕生以及科學家尋求完全統一理論的努力,並對自由意志、生活價值和死亡作出了獨到的見解。在三年工作量並不巨大的學習之後,他獲得了一等自然科學榮譽學位,之後進入劍橋大學研究宇宙學,當時牛津大學還沒有宇宙學這個專業。盡管他希望能夠跟當時在劍橋的弗雷德•霍伊爾身邊做研究,但是他的導師卻是丹尼斯•西艾瑪。在獲得博士學位之後,他成為一名研究員,後來成為岡維爾和凱厄斯學院的教授。
1992年耗資350萬英鎊的同名電影問世。霍金堅信關於宇宙的起源和生命的基本理念可以不用數學來表達,世人應當可以通過電影——這一視聽媒介來了解他那深奧莫測的學說。本書是關於探索時間本質和宇宙最前沿的通俗讀物,是一本當代有關宇宙科學思想最重要的經典著作,它改變了人類對宇宙的觀念。《時間簡史續編》 作為宇宙學無可爭議的權威,霍金的研究成就和生平一直吸引著廣大的讀者,《時間簡史續篇》是為想更多了解霍金教授生命及其學說的讀者而編的。該書以坦白真摯的私人訪談形式,敘述了霍金教授的生平歷程和研究工作,展現了在巨大的理論架構後面真實的「人」。
《喬治開啟宇宙的秘密鑰匙》中文版發行於2008年年初,這本書由史蒂芬•霍金、其女兒露西•霍金、其學生克里斯托弗•加爾法德所著,是史蒂芬•霍金的「兒童科普三部曲」之一,這本書當中論黑洞以及很多部分都簡述了霍金的新想法,這本書在國內外好評如潮。
霍金趣事
霍金雖然身體的殘疾日益嚴重,但霍金卻力圖像普通人一樣生活,完成自己所做的任何事情。他甚至是活潑好動的--這聽起來有些好笑,他在已經完全無法移動之後,他仍然有唯一可以活動的手指驅動著輪椅在前往辦公室的路上「橫沖直撞」;當他與查爾斯王子會晤時,旋轉自己的輪椅來炫耀,結果軋到查爾斯王子的腳趾頭。
霍金
1、 1989年獲得英國爵士榮譽稱號
2、 是英國皇家學會學員和美國科學院外籍院士
3、 倫敦皇家天文學會的埃丁頓勛章
4、 梵蒂岡教皇科學學會十一世勛章
5、 霍普金斯獎
6、 美國丹尼歐海涅曼獎
7、 馬克斯韋獎
8、 英國皇家學會的休斯勛章
9、 1978年獲物理界最有威望的大獎—阿爾伯特•愛因斯坦獎
10、與彭羅斯共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎
11、1988年霍金的書《時間簡史:從大爆炸到黑洞》獲沃爾夫基金獎
1942年 1月8日生於英國牛津
1950年 舉家遷往聖奧爾本斯
1959年 入英國牛津大學
1962年 牛津畢業,去劍橋讀研究生
1963年 被診斷患(盧伽雷症)肌萎縮性側索硬化症(ALS)
1965年 獲劍橋博士學位,與珍妮.懷爾德(簡•瓦爾德)結婚
1967年 長子羅伯特出生
1970年 女兒露西出生/開始使用輪椅
1973年 首部著作《空時的大型結構》出版
1974年 霍金在《自然》雜志上發表論文,闡述了自己的新發現——黑洞是有輻射的。並成為英皇家學會會員
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,宣布無邊界構想/《超時空和超引力》出版/被授予大英帝國高級騎士
1985年 在瑞士病倒/實行氣管造口手術從而失去語言能力,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
2001年10月又一部力作《果殼中的宇宙》出版發行
2007年,霍金與露西吉高佛爾德合著的兒童科幻小說《喬治通往宇宙的秘密鑰匙》於9月6日率先在法國出版發行。這本書是霍金寫的第一本兒童讀物,霍金在書中向兒童解釋了自己關於時間和宇宙方面的學說。
如果現在盧伽雷氏症得到診斷了,那麼,也許霍金就不是現在的「巨人」了.
霍金
霍金是本世紀享有國際盛譽的偉人之一,現年66歲,出生於伽利略逝世周年紀念日,劍橋大學應用數學及理論物理學系教授,當代最重要的廣義相對論和宇宙論家。70年代他與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎。他因此被譽為繼愛因斯坦之後世界上最著名的科學思想家和最傑出的理論物理學家。他還證明了黑洞的面積定理。
霍金的生平是非常富有傳奇性的,在科學成就上,他是有史以來最傑出的科學家之一。他擔任的職務是劍橋大學有史以來最為崇高地教授職務,那是牛頓和狄拉克擔任過的盧卡遜數學教授。他擁有幾個榮譽學位,是皇家學會會員。他因患盧伽雷氏症(肌萎縮性側索硬化症),禁錮在一張輪椅上達40年之久,他卻身殘志不殘,使之化為優勢,克服了殘廢之患而成為國際物理界的超新星。他不能寫,甚至口齒不清,但他超越了相對論、量子力學、大爆炸等理論而邁入創造宇宙的「幾何之舞」。盡管他那麼無助地坐在輪椅上,他的思想卻出色地遨遊到廣袤的時空,解開了宇宙之謎。
霍金教授是現代科普小說家,他的代表作是1988年撰寫的《時間簡史》,這是一篇優秀的天文科普小說。作者想像豐富,構思奇妙,語言優美,字字珠璣,更讓人咋驚,世界之外,未來之變,是這樣的神奇和美妙。這本書至今累計發行量已達2500萬冊,被譯成近 40種語言。1992年耗資350萬英鎊的同名電影問世。霍金堅信關於宇宙的起源和生命的基本理念可以不用數學來表達,世人應當可以通過電影——這一視聽媒介來了解他那深奧莫測的學說。本書是關於探索時間本質和宇宙最前沿的通俗讀物,是一本當代有關宇宙科學思想最重要的經典著作,它改變了人類對宇宙的觀念。本書一出版即在全世界引起巨大反響。《時間簡史》對我們這些喜用言語表達甚於方程表達的讀者而言是一本里程碑式的佳書。她長於一個對人類思想有接觸貢獻者之手,這是一本對知識無限追求之作,是對時空本質之謎不懈探討之作。
《時間簡史續編》作為宇宙學無可爭議的權威,霍金的研究成就和生平一直吸引著廣大的讀者,《時間簡史續篇》是為想更多了解霍金教授生命及其學說的讀者而編的。該書以坦白真摯的私人訪談形式,敘述了霍金教授的生平歷程和研究工作,展現了在巨大的理論架構後面真實的「人」。該書不是一部尋常的口述歷史,而是對二十世紀人類最偉大的頭腦之一的極為感人又迷人的畫像和描述。對於非專業讀者,本書無疑是他們享受人類文明成果的機會和滋生寶貴靈感的源泉。
《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》,是由霍金1976-1992年間所寫文章和演講稿共13篇結集而成。討論了虛時間、有黑洞引起的嬰兒宇宙的誕生以及科學家尋求完全統一理論的努力,並對自由意志、生活價值和死亡作出了獨到的見解。
《時空本性》80年前廣義相對論就以完整的數學形式表達出來,量子理論的基本原理在70年前也已出現,然而這兩種整個物理學中最精確、最成功的理論能被統一在單獨的量子引力中嗎?世界上最著名的兩位物理學家就此問題展開一場辯論。本書是基於霍金和彭羅斯在劍橋大學的6次演講和最後辯論而成。
《未來的魅力》本書以霍金預測宇宙今後十億年前景開頭,以唐•庫比特最後的審判的領悟為結尾,介紹了預言的發展歷程,及我們今天預測未來的方法。該書文字通俗易懂,作者在闡述自己觀點的同時,還穿插解答了一些有趣的問題,讀來饒有趣味。
霍金生平
1942年 1月8日出生於英國的牛津。
1962年 在牛津大學完成物理學學位課程,搬到劍橋大學攻讀研究生,1963年霍金被診斷患有運動神經元疾病。
1965年 被授予博士學位。他的研究表明:用來解釋黑洞崩潰的數學方程式,也可以解釋從一個點開始膨脹的宇宙。
1970年 霍金研究黑洞的特性。他預言,來自黑洞(現在叫霍金輻射)的射線輻射及黑洞的表面積永遠也不會減少。
1974年 被選為英國皇家學會會員。他繼續證明,黑洞有溫度,黑洞發出熱輻射,以及氣化導致質量減少。
1980年 任劍橋大學數學魯卡斯教授(艾薩克•牛頓曾任此職)。
1988年 出版《時間簡史》,成為關於量子物理學與相對論最暢銷的書。
1996年 至今繼續在劍橋大學工作。
霍金名言
1.當你面臨著夭折的可能性,你就會意識到,生命是寶貴的,你有大量的事情要做。
2.是先有雞,還是先有雞蛋?
3.宇宙有開端嗎?如果有的話,在此之前發生過什麼?
4.宇宙從何處來,又往何處去?
5.活著就有希望。
6.時間有沒有盡頭?
7.我注意過,即使是那些聲稱「一切都是命中註定的,而且我們無力改變」的人,在過馬路前都會左右看。
8.科學家和娼妓都是做他們喜歡的事賺錢。
9.一個人如果身體有了殘疾,絕不能讓心靈也有殘疾。
10.生活是不公平的,不管你的境遇如何,你只能全力以赴。
根據中非Boshongo人的傳說,世界太初只有黑暗、水和偉大的Bumba上帝。一天,Bumba胃痛發作,嘔吐出太陽。太陽灼幹了一些水,留下土地。他仍然胃痛不止,又吐出了月亮和星辰,然後吐出一些動物,豹、鱷魚、烏龜、最後是人。
這個創世紀的神話,和其它許多神話一樣,試圖回答我們大家都想詰問的問題:為何我們在此?我們從何而來?一般的答案是,人類的起源是發生在比較近期的事。人類正在知識上和技術上不斷地取得進步。這樣,它不可能存在那麼久,否則的話,它應該取得更大的進步。這一點甚至在更早的時候就應該很清楚了。
亞里士多德:宇宙無開端
宇宙已經存在了無限久的時間
例如,按照Usher主教《創世紀》把世界的創生定於公元前4004年10月23日上午9時。另一方面,諸如山嶽和河流的自然環境,在人的生命周期里改變甚微。所以人們通常把它們當作不變的背景。要麼作為空洞的風景已經存在了無限久,要麼是和人類在相同的時刻被創生出來。
但是並非所有人都喜歡宇宙有個開端的思想。例如,希臘最著名的哲學家亞里士多德,相信宇宙已經存在了無限久的時間。某種永恆的東西比某種創生的東西更完美。他提出我們之所以看到發展處於這個情形,那是因為洪水或者其它自然災害,不斷重復地讓文明回復到萌芽階段。信仰永恆宇宙的動機是想避免求助於神意的干涉,以創生宇宙並啟始運行。相反地,那些相信宇宙具有開端的人,將開端當作上帝存在的論據,把上帝當作宇宙的第一原因或者原動力。
宇宙開端前 時間無意義
時間是絕對的,時間從無限的過去向無限的將來流逝
如果人們相信宇宙有一個開端,那麼很明顯的問題是,在開端之前發生了甚麼?上帝在創造宇宙之前,他在做甚麼?他是在為那些詰問這類問題的人准備地獄嗎?德國哲學家伊曼努爾.康德十分關心宇宙有無開端的問題。他覺得,不管宇宙有無開端,都會引起邏輯矛盾或者二律背反。如果宇宙有一個開端,為何在它起始之前要等待無限久。他將此稱為正題。另一方面,如果宇宙已經存在無限久,為甚麼它要花費無限長的時間才達到現在這個階段。他把此稱為反題。無論正題還是反題,都是基於康德的假設,幾乎所有人也是這么辦的,那就是,時間是絕對的,也就是說,時間從無限的過去向無限的將來流逝。時間獨立於宇宙,在這個背景中,宇宙可以存在,也可以不存在。
直至今天,在許多科學家的心中,仍然保持這樣的圖景。然而,1915年愛因斯坦提出他的革命性的廣義相對論。在該理論中,空間和時間不再是絕對的,不再是事件的固定背景。相反地,它們是動力量,宇宙中的物質和能量確定其形狀。它們只有在宇宙之中才能夠定義。這樣談論宇宙開端之前的時間是毫無意義的。這有點兒像去尋找比南極還南的一點沒有意義一樣。它是沒有定義的。
實證主義方法研宇宙問題
我們按照我們構造世界的模型來解釋自己感官的輸入
如果宇宙隨時間本質上不變,正如20世紀20年代之前一般認為的那樣,就沒有理由阻止在過去任意早的時刻定義時間。人們總可以將歷史往更早的時刻延展,在這個意義上,任何所謂的宇宙開端都是人為的。於是,情形可以是這樣,這個宇宙是去年創生的,但是所有記憶和物理證據都顯得它要古老得多。這就產生了有關存在意義的高深哲學問題。我將採用所謂的實證主義方法來對付這些問題。在這個方法中,其思想是,我們按照我們構造世界的模型來解釋自己感官的輸入。人們不能詢問這個模型是否代表實在,只能問它能否行得通。首先,如果按照一個簡單而優雅的模型可以解釋大量的觀測;其次,如果這個模型作出可能被觀察檢驗,也可能被證偽的明確預言,這個模型即是一個好模型。
根據實證主義方法,人們可以比較宇宙的兩個模型。第一個模型,宇宙是去年創生的,而另一個是宇宙已經存在了遠為長久的時間。一對孿生子在比一年前更早的時刻誕生,已經存在了久於一年的宇宙的模型能夠解釋像孿生子這樣的事物。
哈勃發現星系飛離我們
恆星並非均勻地分布於整個空間
另一方面,宇宙去年創生的模型不能解釋這類事件,因此第二個模型更好。人們不能詰問宇宙是否在一年前確實存在過,或者僅僅顯得是那樣。在實證主義的方法中,它們沒有區別。
在一個不變的宇宙中,不存在一個自然的起始之點。然而,20世紀20年代當埃德溫.哈勃在威爾遜山上開始利用100英寸的望遠鏡進行觀測時,情形發生了根本的改變。哈勃發現,恆星並非均勻地分布於整個空間,而是大量地聚集在稱為星系的集團之中。
哈勃測量來自星系的光,進而能夠確定它們的速度。他預料向我們飛來的星系和離我們飛去的星系一樣多。這是在一個隨時間不變的宇宙中應有的。但是令哈勃驚訝的是,他發現幾乎所有的星系都飛離我們而去。此外,星系離開我們越遠,則飛離得越快。宇宙不隨時間不變,不像原先所有人以為的那樣。它正在膨脹。星系之間的距離隨時間而增大。
最重要發現:宇宙在膨脹
宇宙膨脹是20世紀或者任何世紀最重要的智力發現之一
宇宙膨脹是20世紀或者任何世紀最重要的智力發現之一。它轉變了宇宙是否有一個開端的爭論。如果星系現在正分開運動,那麼,它們在過去一定更加靠近。如果它們過去的速度一直不變,則大約150億年之前,所有星系應該一個落在另一個上。這個時刻是宇宙的開端嗎?
許多科學家仍然不喜歡宇宙具有開端。因為這似乎意味著物理學崩潰了。人們就不得不去求助於外界的作用,為方便起見,可以把它稱作上帝,去確定宇宙如何起始。因此他們提出一些理論。在這些理論中,宇宙此刻正在膨脹,但是沒有開端。其中之一便是邦迪、高爾德和霍伊爾於1948年提出的穩恆態理論。
在穩恆態理論中,其思想是,隨著星系離開,由假設中的在整個空間連續創生的物質形成新的星系。宇宙會永遠存在,而且在所有時間中都顯得一樣。這最後的性質從實證主義的觀點來看,作為一個可以用觀測來檢驗的明確預言,具有巨大的優點。在馬丁.萊爾領導下的劍橋射電觀測天文小組,在20世紀60年代早期對弱射電源進行了調查。這些源在天空分布得相當均勻,表明大部分源位於銀河系之外。平均而言,較弱的源離得較遠。
穩恆態理論與觀測沖突
微弱的源比預言的更多,這表明在過去源的密度較高
穩恆態理論預言了源的數目對應於源強度的圖的形狀。但是觀測表明,微弱的源比預言的更多,這表明在過去源的密度較高。這就和穩恆態理論的任何東西在時間中都是不變的基本假設相沖突。由於這個,也由於其它原因,穩恆態理論被拋棄了。
還有另一種避免宇宙有一開端的企圖是,建議存在一個早先的收縮相,但是由於旋轉和局部的無規性,物質不會落到同一點。相反,物質的不同部分會相互錯開,宇宙會重新膨脹,這時密度保持有限。兩位俄國人利弗席茲和哈拉尼科夫實際上聲稱,他們證明了,沒有嚴格對稱的一般收縮總會引起反彈,而密度保持有限。這個結果對於馬克思主義列寧主義的唯物辯證法十分便利,因為它避免了有關宇宙創生的難以應付的問題。因此,這對於蘇聯科學家而言成為一篇信仰的文章。
他只是一個坐著輪椅,挑戰命運的勇士。
㈡ 誰有輪椅上的霍金課文`預習啊`和意思`不要教案
霍金是誰?他是一個大腦,一個神話,一個當代最傑出的理論物理學家,一個科學名義下的巨人……或許,他只是一個坐著輪椅,挑戰命運的勇士。
智慧的大腦誕生了
史蒂芬·霍金,出生於1942年1月8日,這個時候他的家鄉倫敦正籠罩在希特勒的狂轟濫炸中。
霍金和他的妹妹在倫敦附近的幾個小鎮度過了自己的童年。多年以後,他們的鄰居回憶說,當霍金躺在搖籃車中時非常引人注目,他的頭顯得很大,異於常人———這多半是因為霍金現在的名聲與成就遠遠異於常人,鄰居不由自主地要在記憶里重新刻畫一下天才兒童的形象。
不過霍金一家在古板保守的小鎮上的確顯得與眾不同。霍金的父母都受過正規的大學教育。他的父親是一位從事熱帶病研究的醫學家,母親則從事過許多職業。小鎮的居民經常會驚異地看到霍金一家人駕駛著一輛破舊的二手車穿過街道奔向郊外——汽車在當時尚未進入英國市民家庭。然而這輛古怪的車子卻拓展了霍金一家自由活動的天地。
霍金熱衷於搞清楚一切事情的來龍去脈,因此當他看到一件新奇的東西時總喜歡把它拆開,把每個零件的結構都弄個明白——不過他往往很難再把它裝回原樣,因為他的手腳遠不如頭腦那樣靈活,甚至寫出來的字在班上也是有名的潦草。
霍金在17歲時進入牛津大學學習物理。他仍舊不是一個用功的學生,而這種態度與當時其他同學是一致的,這是戰後出現的青年人迷惘時期——他們對一切厭倦,覺得沒有任何值得努力追求的東西。霍金在學校里與同學們一同游盪、喝酒、參加賽船俱樂部,如果事情這樣發展下去,那麼他很可能成為一個庸庸碌碌的職員或教師。然而,病魔出現了。
病魔出現了
從童年時代起,運動從來就不是霍金的長項,幾乎所有的球類活動他都不行。
到牛津的第三年,霍金注意到自己變得更笨拙了,有一兩回沒有任何原因地跌倒。一次,他不知何故從樓梯上突然跌下來,當即昏迷,差一點死去。
直到1962年霍金在劍橋讀研究生後,他的母親才注意到兒子的異常狀況。剛過完21歲生日的霍金在醫院里住了兩個星期,經過各種各樣的檢查,他被確診患上了「盧伽雷氏症」,即運動神經細胞萎縮症。
大夫對他說,他的身體會越來越不聽使喚,只有心臟、肺和大腦還能運轉,到最後,心和肺也會失效。霍金被「宣判」只剩兩年的生命。那是在1963年。
起初,這種病惡化得相當迅速。這對霍金的打擊是可想而知的,他幾乎放棄了一切學習和研究,因為他認為自己不可能活到完成碩士論文的那一天。然而,一個女子出現了。
輪椅出現了
霍金的病情漸漸加重。1970年,在學術上聲譽日隆的霍金已無法自己走動,他開始使用輪椅。直到今天,他再也沒離開它。
永遠坐進輪椅的霍金,極其頑強地工作和生活著。
1991年3月,霍金在一次坐輪椅回柏林公寓,過馬路時被小汽車撞倒,左臂骨折,頭被劃破,縫了13針,但48小時後,他又回到辦公室投入工作。
又有一次,他和友人去鄉間別墅,上坡時拐彎過急,輪椅向後傾倒,不料這位引力大師卻被地球引力翻倒在灌木叢中。
雖然身體的殘疾日益嚴重,霍金卻力圖像普通人一樣生活,完成自己所能做的任何事情。他甚至是活潑好動的——這聽來有點好笑,在他已經完全無法移動之後,他仍然堅持用惟一可以活動的手指驅動著輪椅在前往辦公室的路上「橫沖直撞」;在莫斯科的飯店中,他建議大家來跳舞,他在大廳里轉動輪椅的身影真是一大奇景;當他與查爾斯王子會晤時,旋轉自己的輪椅來炫耀,結果軋到了查爾斯王子的腳趾頭。
當然,霍金也嘗到過「自由」行動的惡果,這位量子引力的大師級人物,多次在微弱的地球引力左右下,跌下輪椅,幸運的是,每一次他都頑強地重新「站」起來。
1985年,霍金動了一次穿氣管手術,從此完全失去了說話的能力。他就是在這樣的情況下,極其艱難地寫出了著名的《時間簡史》,探索著宇宙的起源。霍金取得巨大成功,但生活的現實取代了愛情的浪漫,他和簡的婚姻走到了盡頭。
來自直覺的啟示:黑洞不黑
霍金的研究對象是宇宙,但他對觀測天文從不感興趣,只有幾次用望遠鏡觀測過。與傳統的實驗、觀測等科學方法相比,霍金的方法是靠直覺。
「黑洞不黑」這一偉大成就就來源於一個閃念。在1970年11月的一個夜晚,霍金在慢慢爬上床時開始思考黑洞的問題。他突然意識到,黑洞應該是有溫度的,這樣它就會釋放輻射。也就是說,黑洞其實並不那麼黑。
這一閃念在經過3年的思考後形成了完整的理論。1973年11月,霍金正式向世界宣布,黑洞不斷地輻射出X光、伽馬射線等,這就是有名的「霍金輻射」。而在此之前,人們認為黑洞只吞不吐。
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展做出了傑出的貢獻。霍金獲得1988年的沃爾夫物理獎。
暢銷書之王:《時間簡史》
霍金的科普著作《時間簡史———從大爆炸到黑洞》在全世界的銷量已經高達2500萬冊,從1988年出版以來一直雄踞暢銷書榜,創下了暢銷書的一個世界紀錄。在這本書里,霍金力圖以普通人能理解的方式來講解黑洞、宇宙的起源和命運、黑洞和時間旅行等。
在《時間簡史》一書的開頭,霍金指出:「有人告訴我,我在書中每寫一個方程式,都將使銷量減半。於是我決定不寫什麼方程。不過在書的末尾,我還是寫進一個方程,愛因斯坦的著名方程E=mc2。我希望此舉不致嚇跑一半我的潛在讀者。」現在看來,霍金完全是多慮了。霍金教授1942年出生於英國牛津.是當代最重要的廣義相對論家和宇宙論家。70年代他和彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎。他還證明了黑洞的面積定理,即隨著時間的增加黑洞的面積不減。這很自然使人將黑洞的面積和熱力學的熵聯系在一起。1973年,他考慮黑洞附近的量子效應,發現黑洞會像黑體一樣發出輻射,其輻射的溫度和黑洞質量成反比,這樣黑洞就會因為輻射而慢慢變小,而溫度卻越變越高,它以最後一刻的爆炸而告終。黑洞輻射的發現具有板其基本的意義,它將引力、量子力學和統計力學統一在一起。
1974年以後,他的研究轉向量子引力論。雖然人們還沒有得到一個成功的理論,但它的一些特徵已被發現。例如,空間——時間在普郎克尺度(10-33厘米)下不是平坦的,而是處於一種泡沫的狀態。在量子引力中不存在純態,因果性受到破壞,因此使不可知性從經典統計物理、量子統計物理提高到了量子引力的第三個層次。
1980年以後,他的興趣轉向量子宇宙論。
霍金認為他一生的貢獻是,在經典物理的框架里,證明了黑洞和大爆炸奇點的不可避免性,黑洞越變越大;但在量子物理的框架里,他指出,黑洞因輻射而越變越小,大爆炸的奇點不但被量子效應所抹平,而且整個宇宙正是起始於此。
霍金的生平是非常富有傳奇性的,在科學成就上,他是有史以來最傑出的科學家之一,他的貢獻是在他20年之久被盧伽雷病禁錮在輪椅上的情況下做出的,這真正是空前的。因為他的貢獻對於人類的觀念有深遠的影響,所以媒介早已有許多關於他如何與全身癱瘓作搏鬥的描述。盡管如此,譯者之一於1979年第一回見到他時的情景至今還歷歷在目。那是第一次參加劍橋霍金廣義相對論小組的討論班時,門打開後,忽然腦後響起一種非常微弱的電器的聲音,回頭一看,只見一個骨瘦如柴的人斜躺在電動輪椅上,他自己驅動著電開關。譯者盡量保持禮貌而不顯出過分吃驚,但是他對首次見到他的人對其殘廢程度的吃驚早已習慣。他要用很大努力才能舉起頭來。在失聲之前,只能用非常微弱的變形的語言交談,這種語言只有在陪他工作、生活幾個月後才能通曉。他不能寫字,看書必須依賴於一種翻書頁的機器,讀文獻時必須讓人將每一頁攤平在一張大辦公桌上,然後他驅動輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁閱讀。人們不得不對人類中居然有以這般堅強意志追求終極真理的靈魂從內心產生深深的敬意。每天他必須驅動輪椅從他的家——劍橋西路5號,經過美麗的劍河、古老的國王學院駛到銀街的應用數學和理論物理系的辦公室。該系為了他的輪椅行走便利特地修了一段斜坡。
在富有學術傳統的劍橋大學,他目前擔任著也許是有史以來最為崇高的教授職務,那是牛頓和狄拉克擔任過的盧卡遜數學教授。
霍金教授1942年出生於英國牛津,這一天正好是伽利略的300年忌日。霍金教授畢業於牛津大學的大學學院,並獲得了自然科學一等榮譽學位。1963年,霍金教授被診斷患有肌肉萎縮症,即運動神經病,全身只有兩個手指可以動。1965年獲得理論物理學博士學位。1974年3月1日,霍金教授在《自然》上發表論文,闡述了自己的新發現——黑洞是有輻射的。在幾個星期內,全世界的物理學家都在討論他的研究工作(霍金所指的輻射被稱為霍金輻射)。霍金的新發現,被認為是多年來理論物理學最重要的進展。該論文被稱為「物理學史上最深刻的論文之一」。1975—1976年間,在其獲得6項大獎中有倫敦皇家天文學會的埃丁頓勛章、梵蒂岡教皇科學學會十一世勛章、霍普金斯獎、美國丹尼歐海涅曼獎、馬克斯韋獎和英國皇家學會的休斯勛章。1978年他獲得物理界最有威望的大獎——阿爾伯特·愛因斯坦獎。1979年,被任命為著名的、曾一度為牛頓所任的劍橋大學盧卡遜數學教授。1988年,霍金的驚世之著《時間簡史:從大爆炸到黑洞》(A Brief History of Time:from the Big Bang to Black Holes)發行。從研究黑洞出發,探索了宇宙的起源和歸宿,解答了人類有史以來一直探索的問題:時間有沒有開端,空間有沒有邊界。這是人類科學史上里程碑式的佳作。該書被譯成40餘種文字,出版了1000餘萬冊。霍金教授的通俗演講在國際上也享有盛譽,他的足跡遍布世界各地。他試圖通過自己的書籍和通俗演講,將自己的思想與整個世界交流。2000年初,霍金在美國白宮做了演講,這是世界之夜(Millenium Evenings)活動的一部分,柯林頓總統親切會見他並向他表示祝賀。2001年10月又一部力作《果殼中的宇宙》(The Universe in a Nutshell)出版發行。該書是《時間簡史》的姐妹篇。在該書中,霍金揭示了自《時間簡史》發表以來,理論物理學的偉大突破。
令人感興趣的是,他在科幻系列劇「星艦奇航記」中飾演過自己,並與愛因斯坦及牛頓一起打橋牌。
斯蒂芬•霍金教授(Stephen Hawking)個人資料
斯蒂芬·霍金教授是當代享有盛譽的偉人之一,被稱為在世的最偉大的科學家,當今的愛因斯坦。他在統一20世紀物理學的兩大基礎理論—愛因斯坦的相對論和普朗克的量子論方面走出了重要一步。1989年獲得英國爵士榮譽稱號。他是英國皇家學會學員和美國科學院外籍院士。
霍金教授1942年出生於英國牛津,這一天正好是伽利略的300年忌日。1963年,霍金教授被診斷患有肌肉萎縮症,即運動神經病。1965年獲得理論物理學博士學位。1974年3月1日,霍金教授在《自然》上發表論文,闡述了自己的新發現—黑洞是有輻射的。在幾個星期內,全世界的物理學家都在討論他的研究工作(霍金所指的輻射被稱為霍金輻射)。霍金的新發現,被認為是多年來理論物理學最重要的進展。該論文被稱為「物理學史上最深刻的論文之一」。1975—1976年間,在其獲得6項大獎中有倫敦皇家天文學會的埃丁頓勛章、梵蒂岡教皇科學學會十一世勛章、霍普金斯獎、美國丹尼歐海涅曼獎、馬克斯韋獎和英國皇家學會的休斯勛章。1978年他獲得物理界最有威望的大獎—阿爾伯特·愛因斯坦獎。1979年,被任命為著名的、曾一度為牛頓所任的劍橋大學盧卡遜數學教授。1988年,霍金的驚世之著《時間簡史:從大爆炸到黑洞》(A Brief History of Time:from the Big Bang to Black Holes)發行。從研究黑洞出發,探索了宇宙的起源和歸宿,解答了人類有史以來一直探索的問題:時間有沒有開端,空間有沒有邊界。這是人類科學史上里程碑式的佳作。該書被譯成40餘種文字,出版了1000餘萬冊。霍金教授的通俗演講在國際上也享有盛譽,他的足跡遍布世界各地。他試圖通過自己的書籍和通俗演講,將自己的思想與整個世界交流。2000年初,霍金在美國白宮做了演講,這是世界之夜(Millenium Evenings)活動的一部分,柯林頓總統親切會見他並向他表示祝賀。2001年10月又一部力作《The Universe in a Nutshell》出版發行。該書是《時間簡史》的姐妹篇。在該書中,霍金揭示了自《時間簡史》發表以來,理論物理學的偉大突破。
史蒂芬·威廉姆·霍金於1942年1月8日(伽利略逝世300年忌日)生於英格蘭 牛津。他父母原住在倫敦北部,但在第二次世界大戰期間,牛津被認?是一個生 育孩子較安全的地方。他八歲時,他家搬到聖·愛爾本斯,倫敦北面20英里的一 個小鎮。十一歲時,史蒂芬到聖·愛爾本斯學校上學,然後上牛津的"大學學院 "(University College)--他父親上過的學院。雖然他父親想讓他學醫,但他 卻想學數學。而大學學院沒開數學專業,所以他選擇了學物理。在大學學院學了 三年,沒花多大工夫,他被授予自然科學甲等榮譽學位。 然後史蒂芬到康橋做宇宙學研究,那個時候在牛津還沒有一個人從事宇宙學研 究。他的導師是丹尼斯·西馬,雖然他本希望弗雷德·霍依爾做他的導師的,弗 雷德·霍依爾當時正在康橋工作。獲得博士學位後,他在剛維爾·塞斯學院先是 做助研,後來便做職業研究工作。1973年史蒂芬離開天文學院來到應用數學和理 論物理系。自1979年,史蒂芬做"路克斯"數學教授。這個職位是1663年根據萊 佛仁德·亨利·路克斯的遺囑以路克斯留下的錢作?基金創建的。路克斯曾經是 該大學的英國議員。第一個獲得"路克斯"數學教授職位的是依扎克·巴羅, 然後是依扎克·牛頓。 史蒂芬·霍金一直從事宇宙的基本定律的研究工作。與羅傑·彭羅斯一起,他 發現愛因斯坦的廣義相對論暗示了空間和時間是從大爆炸奇點處開始而至黑洞結 束。這些結果顯示把廣義相對論與量子理論結合起來是必要的,這是二十世紀前 半世紀的另一個科學發展。他發現的這樣一個結合的一個後果是黑洞不應該是完 全黑的,黑洞向外輻射,最終蒸發,消失。另一個推測是宇宙在想像的時間裏沒 有邊緣,它是無限的。這將意味著宇宙形成的方式完全是由科學定律決定的。 他發表的著作包括:與G.F.R.艾利斯合著的《時空的大規模結構》,與W.以色 列合著的《廣義相對論:愛因斯坦世紀眺望》和與W.以色列合著的《重力300年》 。史蒂芬·霍金有兩部暢銷書:他的最暢銷書--《時間簡史》,和後來的《黑 洞、嬰兒宇宙及其他》。 霍金教授有十二個榮譽學位。1982年他被授予CBE,1989年獲榮譽夥伴稱號。 他獲得過許多獎勵,獎金,獎牌。他是英國皇家學會會員和美國國家科學學會會員。 史蒂芬·霍金繼續把他的家庭生活(他有三個子女和一個孫子女),他的理論 物理研究與廣泛的旅行和演講結合起來。