预报天气,真的跟预测宇宙的未来一样难吗?
古时候,人类靠天吃饭,面对那些毫无预兆就突降人间的地震、火山爆发、洪涝、大旱等自然灾害只能仰屋兴叹、束手无策,他们将这些无法理解的自然现象归咎于众神,希望通过祭祀活动来祈求神仙保佑、五谷丰登!难道我们只能依靠上苍的恩泽和庇护,永远活在众神的馈赠之下?科学的发展似乎帮助我们找到了窥探自然奥秘的金钥匙!当“开普勒”通过推算“第谷”观测行星运行时记录的数据,总结出开普勒三大定律的时候,人们发现,似乎自然现象也存在着某种客观规律。300年前,牛顿通过牛顿三大定律和万有引力定律帮助我们预测了几乎所有天体的运行,科学家们突然相信,一切自然现象,似乎都遵循某种科学定律!由此,科学决定论悄然而生,法国科学家“拉普拉斯”就是决定论的坚定支持者,他认为,如果我们知道宇宙中的所有粒子粒子在某一时刻的位置和速度,那么,我们就能够计算出它们在过去或者将来任意其他时刻的行为!这种观点在很长一段时间里成为科学家们心中的中心信条,他们认为只要知道宇宙在某一时刻的状态,就一定能够确定其他任意时刻的状态,这在原则上似乎是行得通的!可是在实践中真的可行吗?皮埃尔-西蒙·拉普拉斯生活中我们利用科学方法进行得最多预测也就是“天气预报”了,每天出门前我们都要看一下今天的天气情况,可是,天气预报有时候真的没有我们想象中那么地准确,科学上不是说知道了某一时刻的状态,就能确定其他任何时刻的状态了吗?看来,问题似乎并没有那么简单!大自然是复杂的,虽然有迹可循,但是也存在着巨大的未知与变数,绝不会让我们轻易地触碰到其中的奥秘,“蝴蝶效应”也说明了这一点,一个微小的变化,就能引起整个系统巨大的连锁反应!不确定性原理的出现使预测成为天方夜谭!1927年,德国物理学家海森堡提出了“不确定性原理”,他认为,我们不可能同时准确地测量粒子的位置和动量。维尔纳·卡尔·海森堡我们要想观测到粒子的位置,就必须把光线照射到它上面,通过反射回来的光线来确定其位置,而根据普朗克的光量子理论,我们不可能使用任意少量的光,最少也得是一个光量子,而且要想准确测量粒子的位置,必须使用短波长的光,如:紫外线、X射线或者γ射线,但是波长越短、频率越高、能量也越大,它们会极大地扰乱粒子的速度!你可以想象有一个小球撞击了另外一个小球时,两个小球的速度都将发生变化。也就是说,如果你将粒子的位置测量得非常准确,那么它的速度就会被扰乱而无法准确测量;如果速度测量准确,那么位置又无法准确测量!波函数的概率论说明了预测不可能的概率论认为,在量子力学中,粒子的位置和速度是由它的波函数来确定的,波函数ψ=ψ(x,y,z,t)指空间和时间的函数。ψ指在t时刻,粒子出现在点(x,y,z)附近单位体积内的概率。也就是说,波函数的大小只是给出了粒子出现在某一位置的概率,而波函数图像上点到点的变化率则刻画的是该粒子的速度。你可以想象,波函数的峰值将表示粒子在该位置出现的概率,这个峰值越大,表示粒子出现在该位置的可能性越大,其位置就可以越准确测量,但是,峰值越大,表示此时图像越陡,说明位置的变化率(也就是速度)变化越大,就不能准确测量速度!电子干涉实验探测器检测到电子的概率分布如果图像比较平缓,也就是位置变化率小,速度容易测得,可是此时,粒子出现在该位置的概率就更小,所以位置无法测量!所以说,波函数虽然可以包含粒子的一切信息,但也只能帮助我们预测“粒子的速度和出现在某一位置的概率”,并不是我们想象中的准确得到!爱因斯坦面对不可预测的纠结与无奈爱因斯坦是一个坚信因果律的物理学家,对于波函数理论和不确定性原理,他既不接受也不认可,甚至还和波尔进行了一场著名的辩论,据说要是爱因斯坦不进行这场辩论,他在当时科学家心目中的威望将会更高。他相信不确定性只是暂时的,测不准只是因为我们的认知不完备,还没有找到影响粒子行为的隐含变量而已,只要我们发现了这些隐含变量,粒子的速度和位置就能同时准确测量!
周杰伦入局元宇宙,你看好元宇宙的未来吗?
元宇宙这三个字一经出现,就迅速在各个国家以及网络平台窜红。不仅很多互联网大佬在元宇宙当中投资,一些我们熟知的明星,例如周杰伦以及林俊杰,都参与到元宇宙当中。什么是元宇宙元宇宙较为直白的说就是一种沉浸式互联网体验,例如在生活当中我们想要斗地主,可是家里却只有自己。这时我们就可以通过元宇宙,戴上眼镜以后可以模拟真实场景,并且创造人物角色,完成自己想要斗地主的想法。而且元宇宙不仅仅局限于此,甚至可以创造一个社区,一个国家,甚至是一个世界。是否看好元宇宙的未来在如今的互联网时代,元宇宙的确是可以发展的,但是发展一定是受到一定程度上的限制的。在创造的元宇宙当中,即便是生活当中比较普通的人,也可以重新有一个未来,甚至可以在虚拟的元宇宙当中跨越阶层,但是元宇宙更适合存放人类的欲望。在人类发展的过程当中,即便到了科学化的如今,也不可能脱离真正的现实生活,所以元宇宙的确有发展和未来,可是一定是有限度的。举个最简单的例子如果元宇宙发展的非常成熟,每个人可以通过消费几十元,插上鼻饲管,享受一天的元宇宙生活。可是全世界如果每个人都这样,那么现实世界就会受到重创以及威胁。一旦身体出现问题,在元宇宙当中是无法接受救治的,因为那毕竟是互联网体验,所以还是要将虚拟和现实分割开。如果仅是作为生活当中的玩乐或者是解压,那么元宇宙的确是一个好去处,但是也要考虑到人类是否会沉浸于其中。我们的人体和机体实实在在存在于现实生活当中,而并非是存在于网络以及互联网当中。仅仅是针对这一点,世界上所有的国家都不会允许元宇宙肆意的发展以及占领现实生活。
宇宙的未来主要内容是什么
恒星之间在暗物质的作用下会不断远离,宇宙正在膨胀,最后重新在引力的作用下聚合成奇点,然后重新发生大爆炸
读高二语文必修五《宇宙的未来》后感
宇宙的诞生是一个奇迹,但生命的诞生更是一个奇迹,一个纯粹的物质世界,却能创造出智能,创造出了人类去反思这个宇宙,这也许就是哲学的真正根源所在。 世界的本原是物质。150亿年前,一个温度高得不可思议的能量奇点突然爆裂,造就了这个充斥着大大小小星际物质的浩瀚宇宙。而且,这一爆炸过程至今仍在进行着,因为一旦宇宙停止向外运动,它必将会被自身的引力所灭亡。所以说运动是绝对的,从这里我们可以得到答案。宇宙的万物,大至一个星体,小至一粒尘埃,都是由原子所组成的,只不过是在原子的数目上的差异。而原子又由一些更小的微粒因受到微妙的力平衡而构成,微粒再由更小的微粒构成,究竟有没有最小的不可分的微粒以构成这个宇宙,至今科学尚未发现。但可以相信,只有未被认识的事物,没有不可认识的事物,终究有一天,科学必将揭示整个宇宙的奥秘。 如果这个世界只存在物质,而没有一个更高级的形式去意识到这个物质世界,那么这个世界的存在将毫无意义。宇宙选择了生命、然后又选择了人。地球的环境是那么的适宜,有不远又不近的太阳在源源不断提供着生命所需的光和热,液态水为生命诞生提供了温床,时刻不停绕着地球转动的月球给了生命的运动规律,还有那些为我们阻挡外来行星入侵的地球行星伙伴们。这种种的一切,促使生命产生了。 人类产生的又是那么的恰到时候,上一代的地球统治者??恐龙为我们承担了一次毁灭性的打击,人类从此走进地球的统治。在发现了自然规律这一宝藏之后,人类按着宇宙事先制定的法则,一步步将地球改造成按人类意志发展的生机勃勃的世界。而今,人类已有能力采取措施来避免恐龙的悲剧,也许人类会永远在这个星球上生存下去。然而,事物是辩证的,人类在改造自然、向自然索取的同时,也在破坏着自然,并且促使着这个自然向着不利于人类发展的环境转化。环境污染、人口膨胀已经让人类吃够苦头,如果不采取有效措施去遏制这个势头,恐怕将来毁灭地球的,不是一颗行星,而是人类自己了。“宇宙已经把物质智能交给了我们,但是精神的道德准则却要靠我们自己来建设,否则,文明的级别越高,毁灭的概率也就越大,”我们应该感谢这个宇宙,好好珍惜这来之不易的奇迹,爱护好自己和自己的同类,让这个宇宙为这个地球而骄傲! 比起整个宇宙的历史,人的生命是短暂的,犹如划过夜空的流星一样转瞬即逝,是选择碌碌无为还是选择充满追求,是每个人必须思考的问题,也是一个必须时刻不忘的问题。前者的命运,直如同一颗宇宙尘埃,在生命终结的一刹那,将无声无息地消沉在这无边无际的宇宙之中。人应该对生命充满热爱,对生活充满希望,充满追求,珍惜自己的生命以及组成生命的材料??时间,方可使自己平凡、短暂的生命在瞬息之间迸发出最耀眼的光芒!
《宇宙的未来》可以分为几部分,每部分分别讲了什么?
《宇宙的未来》可以分为五个部分 第一部分(1-6):讲预言未来是非常困难 的,然而在一定的条件下对宇宙的未来进行预言是可能的。 第二部分(7ー-13):讲预言宇宙的未来需要在非常大的尺度下;因为在非常大的 尺度下,宇宙是简单的。 第三部分(14-22):讲宇宙现在正在膨 胀并且可能继续膨胀也可能停止膨胀并开始收缩,关键是宇宙的平均密度。 第四部分(23-25):讲我们现在对宇宙 的平均密度还没有清楚的认识,只知道我们现在的宇宙的平均密度非常接近于膨胀和收缩和临界密度。 第五部分(26):总结说宇宙的未来可能 继续膨胀也可能停止膨胀并开始收缩。
大爆炸宇宙的未来是怎样的?
宇宙学家认为,宇宙的未来存在有两种图景:如果宇宙能量密度超过临界密度,宇宙会在膨胀到最大体积之后坍缩,在坍缩过程中,宇宙的密度和温度都会再次升高,最后终结于同爆炸开始相似的状态即大挤压状态;相反,如果宇宙能量密度等于或者小于临界密度,膨胀会逐渐减速,但永远不会停止。恒星形成会因各个星系中的星际气体都被逐渐消耗而最终停止,恒星演化最终导致只剩下白矮星、中子星和黑洞。这些致密星体彼此的碰撞会导致质量聚集而陆续产生更大的黑洞,但这个过程会相当缓慢。此后,宇宙的平均温度会渐近地趋于绝对零度,从而达到所谓的“大冻结”。另外,倘若质子真像标准模型预言的那样是不稳定的,重子物质最终也会全部消失,宇宙中只留下辐射和黑洞,而最终黑洞也会因霍金辐射而全部蒸发。宇宙的熵会增加到极点,以至于再也不会有自组织的能量形式产生,最终宇宙达到热寂状态。现代观测发现,宇宙加速膨胀之后,人们意识到现今可观测的宇宙越来越多的部分将膨胀到我们的事件视界以外,继而同我们失去联系,这一效应的最终结果还不清楚。实验表明,暗能量以宇宙学常数的形式存在,这个理论认为只有诸如星系等引力束缚系统的物质会聚集,并随着宇宙的膨胀和冷却它们也会到达热寂。对暗能量的其他解释,例如幻影能量理论则认为最终星系群、恒星、行星、原子、原子核以及所有物质都会在一直持续下去的膨胀中被撕开,即所谓“大撕裂”。有一些宇宙学家认为,暗能量密度可能会随空间增大而增大,暗能量被大部分人认为是恒定不变的,后来有人假设暗能量可能会变化。他们把这种暗能量称为“幻能”。在这种情况下,我们将会看到宇宙的一种极为惨烈的结局——大撕裂。在这种情景中,宇宙将越来越受到暗能量的控制,并且膨胀的加速度将会越来越大。当出现这样的情景时,与大冻结类似,任何留在地球上的观测者看到的星系将越来越少。随后,幻能将把被万有引力束缚在一起的天体剥离开来,宇宙中任何靠万有引力支撑的东西都将发生分裂,所有物质都将被撕碎。由于幻能不断增加,在宇宙终结前大约一年,它将把我们的地球扯离开太阳系。在宇宙终结之前一小时,幻能将撕碎地球。这就是大撕裂。据有关宇宙学家说,“大撕裂将来即使真的发生,也不会早于550亿年以后。”还有一些计算表明:大撕裂如果可能发生,它将发生在900亿年以后。大撕裂究竟会不会发生,以及什么时候发生,在宇宙学家中间还存在着激烈的争论。因为暗能量现在还未得到充分的证据证明其存在。现在他们正在对暗能量做深入的理论研究和观测测量,以确定它的密度究竟是在减小,还是保持不变,或者在不断增大。还或许像某些专家认为的那样,暗能量是可以形式转换的。2003年5月,美国新罕布什尔达特茅斯大学的物理学家罗伯特u2022卡德威尔提出了这种宇宙壮烈死亡的观点。卡德威尔说,直至不久前,我们还认为宇宙可能有两种结局:向内收缩挤压崩溃,或者无限地膨胀,密度无限地稀释,现在我们认为可能还存在第三种可能,即大撕裂。宇宙将在数百数千亿年后毁于更为可怕的大撕裂。卡德维尔认为,到那时,由宇宙暗能量质变生成的“幻能”将撕裂宇宙中的一切物质,哪怕是一颗微小的原子核。
宇宙的未来是怎样的
如果宇宙能量密度超过临界密度,宇宙会在膨胀到最大体积之后坍缩,在坍缩过程中,宇宙的密度和温度都会再次升高,最后终结于同爆炸开始相似的状态——即大挤压;相反,如果宇宙能量密度等于或者小于临界密度,膨胀会逐渐减速,但永远不会停止。恒星形成会因各个星系中的星际气体都被逐渐消耗而最终停止;恒星演化最终导致只剩下白矮星、中子星和黑洞。相当缓慢地,这些致密星体彼此的碰撞会导致质量聚集而陆续产生更大的黑洞。宇宙的平均温度会渐近地趋于绝对零度,从而达到所谓大冻结。此外,倘若质子真像标准模型预言的那样是不稳定的,重子物质最终也会全部消失,宇宙中只留下辐射和黑洞,而最终黑洞也会因霍金辐射而全部蒸发。宇宙的熵会增加到极点,以致于再也不会有自组织的能量形式产生,最终宇宙达到热寂状态。 现代观测发现宇宙加速膨胀之后,人们意识到现今可观测的宇宙越来越多的部分将膨胀到我们的事件视界以外而同我们失去联系,这一效应的最终结果还不清楚。在ΛCDM模型中,暗能量以宇宙学常数的形式存在,这个理论认为只有诸如星系等引力束缚系统的物质会聚集,并随着宇宙的膨胀和冷却它们也会到达热寂。对暗能量的其他解释,例如幻影能量理论则认为最终星系群、恒星、行星、原子、原子核以及所有物质都会在一直持续下去的膨胀中被撕开,即所谓大撕裂。
按照弗里德曼宇宙理论,宇宙的未来有三种模型,分别是哪三种?
1.封闭而迟早会收缩的宇宙。2.开放的宇宙。即宇宙最终热寂。3.静态、平直的宇宙。其实这都是由于宇宙引力方程得出的宇宙平均密度大于、等于、小于临界密度。换成空间曲率则是正、负、零。
有没有谁可以和我探讨一下地球,以及宇宙的未来
因为要叙述的内容很多,所以我只想简单的把重要的说一下。有认为重点的可以提出来着重讨论。佛教在世界成就品里把宇宙生命讲述的很清楚。我们地球有成住坏空4个中劫,每个中劫里有20个小劫,从住劫开始有人生存,每100年人的寿命增加1岁,一直增加到8万4千岁,再每100年减一岁,直到寿命10岁,为一个小劫,按这个时间算,一个小劫的时间大约不足1千6百万年,我们现在是住劫中的第9小劫的减劫中,人寿70几岁,按这个时间算,人类产生于1点4亿年前,正是恐龙刚刚灭绝的时期。人是从光音天来的,因为吃了地球上的食物,身体变重无法离开地球,只好在地球上生存,一直延续至今,也就是亚当夏娃偷吃禁果的事。人类还有11小劫的时间就会灭亡,地球进入坏劫,最后进入空劫,地球的物质完全消失。现代科学认为宇宙是从极小的奇点爆炸产生的,宇宙现在还在不断快速膨胀。与佛教的看法相近,佛教认为宇宙是从空性里突然展现出来的假象,是能量变现出来的假象,那个奇点也是从空性里产生出来的。所以,佛在金刚金里说,凡所有相皆是虚妄。而把绝对的空,称为真有,是宇宙生命 的根本真相。当宇宙继续膨胀到极限时,就跟拉长的弹簧一样,会回缩,把膨胀的空间慢慢回缩成原始状态,也就是空性状态,没有空间,没有时间,没有过去,没有现在,没有未来。而事实上这种空性从来都没有改变过,改变的只是我们看到的宇宙的这种假象,从空性里会再次展现出一个新的假的宇宙,一个新的假的你我,一个新的假的酸甜苦辣的生活,说不定我还会再次在电脑前辛苦的回答你提出的关于宇宙的问题。
对宇宙的未来,作者认为是可以预测呢,还是不可以预测
答:对宇宙的未来,作者以为是可以预测呢,还是不可以预测? 归根到底,宇宙的未来只有两种命运:继续膨胀,或可能收缩。这取决于宇宙现有的密度,所以,科学家在没有称算出宇宙的重量之前,不得不承认“宇宙实际上是处在刀锋上”,所以要继承巫师或预言家的传统:“两方下赌注,以保万无一失。”
科学家对宇宙的未来提出了三种假说,比如在什么宇宙中,宇宙将一直膨胀下去?
在负曲率的宇宙中,宇宙可能永远膨胀下去。科学家在考虑宇宙的时间形状时,提出了三种可能性。一种是宇宙空间的形状是正曲率的,即宇宙在宏观尺度上向内弯曲。在这种情况下,宇宙在未来的某一天可能会停止膨胀,并反向收缩,直到回到宇宙大爆炸时的那个点。一种是宇宙空间的形状是完全平直的,没有弯曲。在这种情况下,宇宙膨胀的速度可能会越来越慢,直到停止膨胀,并保持稳定,也就是“稳恒态宇宙”。第三种是宇宙空间的形状是负曲率的,在宏观尺度上向外弯曲。此时,宇宙将永远膨胀下去,不会停止。目前对宇宙空间的形状究竟是何种形状尚无定论。
讨论我们宇宙的未来命运
我认为,浩瀚的宇宙应是无边无际无始无终无限大的。宇宙已经包含了所有的一切,根本没有什么内外、起源和灭亡问题。宇宙在空间上是无穷无尽的,在时间上是无始无终的。无论你朝那个方向延伸下去都应是无穷无尽没有尽头的,而不可能被什么东西所阻挡,这就是无限的宇宙空间。那种认为宇宙是有边际的说法,我觉得很荒诞,你想如果宇宙是有边际的,那边际究竟为何物呢?难道就没有边际以外了吗?而且既然有边就意味着会有边外,这个问题其实是很难自圆其说的,说宇宙有尽头的人该如何解释呢?唯一的说得通的只能是宇宙是无穷无尽无限大的!宇宙主要由无限的空间所组成,而无限大的空间就在那里永恒存在,怎么会有形成和消失问题呢?宇宙中的物质只能是处于一种无限的循环往复之中,生生不息永无穷尽。可以说无限的宇宙对我们来说的确是难以想象的,早已超出了人类的认知范围!但这就是宇宙,一个人类永远也无法解开的迷! 严格说来宇宙大爆炸理论本身就是一个未经证实的假说,还存在诸多疑点难以自圆其说。因此是不是真的发生了宇宙大爆炸还很难说,比如所谓的奇点就是一个十分荒诞的奇点,这个奇点究竟有多大?存在多久?为何突然爆炸了?恐怕谁也说不清楚,当然也包括该理论的提出者。总之既然宇宙大爆炸是假说那又何必太当真了呢! 以上个人观点仅供参考!
宇宙的未来的演讲特点
1.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。2.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。3.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”。
如果能跨越1000亿年,宇宙的未来会是什么样的?
如果宇宙的能量密度超过临界密度,宇宙膨胀到最大体积后就会崩溃。在崩溃过程中,宇宙的密度和温度将再次上升,最终,它以类似于爆炸开始时的状态结束, 即大挤压的理论, 相反的话,如果宇宙能量密度等于或小于临界密度,则膨胀将逐渐减慢,但永远不会停止。第一次从电离质子和中子的海洋中形成原子核。随着空间的冷却和膨胀。我们捕获电子形成中性原子,随着气体云,氢在重力作用下的收缩,第一批恒星形成并见证了几代恒星的死亡和重生。此外,在最大规模上,宇宙经历了数千亿个星系的形成,以及成千上万个星系整合星系团、超级星系团和细丝结构的过程。在星系结构形成和所有尘埃沉淀后,我们发现自己身处一个巨大但不显眼的螺旋星系中,我们的星系是当地星系群中的第二大星系。它距离最近的大星系团的中心有 5000万光年。可观测的宇宙充满了 1000亿多个大星系,距离我们几百万到几百亿光年。这就是我们所处的宇宙。恒星形成将最终停止,因为每个星系中的星际气体逐渐被消耗, 恒星演化最终只会导致白矮星、中子星和黑洞。相当缓慢地,这些致密恒星的碰撞将导致质量聚集,并一个接一个地产生更大的黑洞。宇宙的平均温度将逐渐趋于绝对零,从而达到所谓的大冻结。此外,如果质子确实如标准模型所预测的那样不稳定,重物质最终将消失,在宇宙中只留下辐射和黑洞,最终,由于霍金的理论辐射,黑洞将完全蒸发。宇宙的熵将会增加到极致,这样就不会有自我组织的能量形式,最终宇宙将达到热静默的状态。
读高二语文必修五《宇宙的未来》后感
宇宙的诞生是一个奇迹,但生命的诞生更是一个奇迹,一个纯粹的物质世界,却能创造出智能,创造出了人类去反思这个宇宙,这也许就是哲学的真正根源所在. 世界的本原是物质.150亿年前,一个温度高得不可思议的能量奇点突然爆裂,造就了这个充斥着大大小小星际物质的浩瀚宇宙.而且,这一爆炸过程至今仍在进行着,因为一旦宇宙停止向外运动,它必将会被自身的引力所灭亡.所以说运动是绝对的,从这里我们可以得到答案.宇宙的万物,大至一个星体,小至一粒尘埃,都是由原子所组成的,只不过是在原子的数目上的差异.而原子又由一些更小的微粒因受到微妙的力平衡而构成,微粒再由更小的微粒构成,究竟有没有最小的不可分的微粒以构成这个宇宙,至今科学尚未发现.但可以相信,只有未被认识的事物,没有不可认识的事物,终究有一天,科学必将揭示整个宇宙的奥秘. 如果这个世界只存在物质,而没有一个更高级的形式去意识到这个物质世界,那么这个世界的存在将毫无意义.宇宙选择了生命、然后又选择了人.地球的环境是那么的适宜,有不远又不近的太阳在源源不断提供着生命所需的光和热,液态水为生命诞生提供了温床,时刻不停绕着地球转动的月球给了生命的运动规律,还有那些为我们阻挡外来行星入侵的地球行星伙伴们.这种种的一切,促使生命产生了. 人类产生的又是那么的恰到时候,上一代的地球统治者?恐龙为我们承担了一次毁灭性的打击,人类从此走进地球的统治.在发现了自然规律这一宝藏之后,人类按着宇宙事先制定的法则,一步步将地球改造成按人类意志发展的生机勃勃的世界.而今,人类已有能力采取措施来避免恐龙的悲剧,也许人类会永远在这个星球上生存下去.然而,事物是辩证的,人类在改造自然、向自然索取的同时,也在破坏着自然,并且促使着这个自然向着不利于人类发展的环境转化.环境污染、人口膨胀已经让人类吃够苦头,如果不采取有效措施去遏制这个势头,恐怕将来毁灭地球的,不是一颗行星,而是人类自己了.“宇宙已经把物质智能交给了我们,但是精神的道德准则却要靠我们自己来建设,否则,文明的级别越高,毁灭的概率也就越大,”我们应该感谢这个宇宙,好好珍惜这来之不易的奇迹,爱护好自己和自己的同类,让这个宇宙为这个地球而骄傲! 比起整个宇宙的历史,人的生命是短暂的,犹如划过夜空的流星一样转瞬即逝,是选择碌碌无为还是选择充满追求,是每个人必须思考的问题,也是一个必须时刻不忘的问题.前者的命运,直如同一颗宇宙尘埃,在生命终结的一刹那,将无声无息地消沉在这无边无际的宇宙之中.人应该对生命充满热爱,对生活充满希望,充满追求,珍惜自己的生命以及组成生命的材料?时间,方可使自己平凡、短暂的生命在瞬息之间迸发出最耀眼的光芒!
宇宙的未来是无限膨胀还是会收缩?
我觉得在未来,不管是一千年年或者是一万年之后,宇宙都不会有任何的变化,不会收缩也不会扩大。因为从地球产生的那一刻开始,宇宙就已经是这个样子啦,有这么多个星球有这么多个行星,我们以前不知道有这些的存在,是因为我们的知识度还没有扩大,我们还不知道这个世界上原来还有这么多奇妙的东西,但是宇宙他确实就是本来就是这个样子,以前是,现在是以后也都会是这个样子。其次,我觉得为什么我们会有这种宇宙会扩大或者是缩小的认知,就是因为我们的知识面是在逐渐扩大的,以前我们了解到世界上还有其他行星的时候,我们觉得好像宇宙比我们认识的要变得更大了,其实宇宙没有变化是我们在变化,所以当我们变化之后我们就会看到这个宇宙好像是变大了一样,但是,不论在以后我们的知识面会有多大,宇宙他都还是会以原来的样子。只不过是现阶段的我们通过研究出来的成果,不知道宇宙到底有多大,当我们一次又一次发现了新的一面之后,我们才会觉得它越来越大。很多事情都是这个样子的,在我们还没有完全把这个事物认清楚之前就不能够给他下一个绝对的定义,因为知识是永无止境的,所以我们也不会说,会有那一天,我们终于知道了宇宙到底有多大,我想我们是不会知道的。因为它大到令我们无法想象。
宇宙的未来作者怎样安排结构思路?
假如所有恒星都死亡了,宇宙会变得怎样?宇宙的未来会无限制地膨胀下去吗?是否有终结状态?科学家们对这些难题刚研究出一些“眉目”,得到了一些初步的研究结果。宇宙未来的演化取决于宇宙的类型(开放、平直、封闭)。在自然界的四种力中,引力虽然最弱,但它在大范围内占支配地位。引力总是对宇宙膨胀起抑制作用。宇宙类型取决于密度参数Ω0。如果Ω0 > 1(封闭宇宙),宇宙膨胀将减慢,然后变为收缩密集,直到开始下次大爆炸。在理论上和观测上基本都支持Ω0 = 1(平直宇宙)或Ω0 < 1(开放宇宙),都意味着宇宙仍会继续膨胀下去,这就可能发生一些有趣的事件。恒星时期从大爆炸起算,从几亿年到几百万亿年,从第一代恒星形成到恒星全部死亡是恒星时期。在此时期,宇宙的大部分能量来自恒星的热核反应。现在处于此时期中间,有些恒星走向死亡,有些恒星在形成或演化中。很多年轻星系也经历与中央黑洞有关的猛烈事件。黑洞“撕开”掉落过来的恒星,并有热气体盘环绕。星系碰撞和合并继续发生。在未来60亿年内,银河系将与仙女星系(M31)相互作用,合并是迟早的问题。星系团内的很多星系大致也会如此。在几万亿年内,星系团将结合成无定形的超巨星系。在某些富星系团内,已开始发生这种结合。活动星系核迟早死亡。恒星时期往后,关键轮到红矮星。首先,虽然它们的质量不到太阳的一半,但数目多,总质量容易超过其他所有恒星的质量。其次,它们的氢燃烧慢得真“吝啬”,甚至可以延续几万亿年,成为小质量的氦白矮星;大的恒星早已演化到“尾声”的超新星爆发,留下中子星或黑洞。主序下端的0.08 M⊙的恒星演化经历数十万亿年,到百万亿年至千万亿年,氢被耗尽,正常恒星的形成就结束了。当恒星混合物中的氧足够多,0.04 M⊙的恒星就会在其高层大气中形成厚的冰云,抑制坍缩;恒星内部可进行少量核燃烧,以补充从表面损失的能量而成为真正的“冷恒星”。最后的红矮星死亡,恒星时期结束,进入简并时期。简并时期宇宙进入简并时期,仅居留冷而暗的恒星残存物:白矮星、褐矮星、中子星和黑洞。褐矮星的质量太小,不能发生氢燃烧,是不太够格(热核反应)的恒星。它们的质量仍比行星大,几乎从一开始就有简并星核,以同样形式(仅变冷了)进入简并时期。在简并时期,宇宙是冷而黑的。基本上没有来自任何源的辐射照亮太空和加热已久冻的行星,或以留存的光供给星系,宇宙的温度仅比绝对零度高十分之几度。然而,相对黑暗背景,也发生着有趣事件。随机相遇使死星在星系内的轨道弥散,有些死星获得轨道能量向外走,有些失去能量向里进,星系或超星系调整结构。密近相遇也逼走死星的行星,使行星自由飞行。在1019 年到1020 年的时期末尾,死星的暗遗物从星系或超星系抛出去,在已扩大的星系际空间漂泊。在星系中心的黑洞吸积少数大质量的死星,有各种大小的黑洞都继续长大。两颗褐矮星碰撞会产生一颗小质量恒星—红矮星“标灯”和几颗行星伴随的系统,这种闪耀的红矮星可“活”百亿年。银河系大小的星系中,这种星的暗淡照耀奉献的光比现在太阳光还少。此外,星系内平均每百亿年发生一次较大质量的白矮星碰撞和合并而成为超新星爆发,闪亮几星期。但是,白矮星碰撞的最普遍结果不是超新星,而是很异常的恒星。若碰撞产物至少0.3 M⊙,它核心的氦燃烧会点火;0.9 ~ 1.4 M⊙的碰撞产物也发生内部碳烧碳。恒星碰撞延续到10^20 年,直到星系抛出所有恒星为止。在足够长时期,引力辐射变为重要,这种耗散过程使各类轨道损失能量并衰减。在10^20 年内,原来间距1AU的双星衰减而合并。轨道小的行星也合并。恒星和逃离的行星及岩石体绕星系中心的轨道衰减很慢。在没有抗衡效应时,与星系当时的残留质量有关,它们可持续到1025 年或更久。简并时期另一最重要的效应是星系晕暗物质。假如暗物质是“弱相互作用大质量粒子”(WIMPs),它们最终会被白矮星捕获,随后在白矮星内部湮灭而提供能量,使白矮星不至冷却到液氮温度以下。到1025 年,WIMPs 资源耗尽,这种能源终止。这时,宇宙的“清单”里仅有白矮星、褐矮星、中子星、广泛弥散的死亡行星及岩石体,它们全是极其冷而暗的。以后的宇宙会如何呢?现在只有初步推测。“大统一理论”预言质子寿命有限(10^30 ~ 10^40年,可取为10^37年),从10^46 年到10^100 年发生质子衰变,存储在白矮星、中子星和其他天体的质(量)—能(量)因质子衰变而耗散。一颗白矮星因质子衰变而产生近400 瓦(相当于几个电灯泡)输出,白矮星表面绝对温度仅0.1 ~ 0.2 K。由于质子衰变“消除”所有物质,简并时期就结束了,更暗更真空的宇宙又一次改变特性。
《宇宙的未来》作者思想要点
本文是霍金1991年1月在剑桥大学的讲演。 这篇讲演,从古代巫师的预言,谈到近代宗教预言,再过渡到对宇宙未来的讨论,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,对宇宙未来作出科学的诊断,这是科学家与巫师不同之处。 这篇讲演的主题是宇宙的未来,或者不如说,科学家认为将来是什么样子的。预言将来当然是非常困难的。我曾经起过一个念头,要写一本题为《昨天之明天:未来历史》的书。它会是一部对未来预言的历史,几乎所有这些预言都是大错特错的。但是尽管有这些失败,科学家仍然认为他们能预言未来。 在非常早的时代,预言未来是先知或者女巫的职责。这些通常是被毒药或火山隙溢出的气体弄得精神恍惚的女人。周围的牧师把她们的咒语翻译出来。而真正的技巧在于解释。古希腊的德勒菲的著名巫师以模棱两可而臭名昭著,当这些斯巴达人问道,在波斯人攻击希腊时会发生什么,这巫师回答道:要么斯巴达会被消灭,要么其国王会被杀害。我想这些牧师盘算,如果这些最终都没有发生,则斯巴达就会对阿波罗太阳神如此之感恩戴德,以至忽视其巫师作错预言的这个事实。事实上,国王在捍卫特奠皮拉隘道的一次拯救斯巴达并最终击败波斯人的行动中丧生了。 另一次事件,利迪亚的国王克罗修斯,这位世界上最富裕的人有一次问道:如果他侵略波斯的话会发生什么。其回答是:一个伟大的王国将会崩溃。克罗修斯以为这是指波斯帝国,殊不知正是他自己的王国要陷落,而他自己的下场是活活地在柴堆上受火刑。 近代的末日预言者为了避免尴尬,不为世界的末日设定日期。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。 迄今为止,所有为世界末日设定的日期都无声无息地过去了。但是这些预言家经常为他们显然的失败找借口解释。例如,第七日回归的创建者威廉·米勒预言,耶稣的第二次到来会在1843年3月21日至1844年3月21日间发生。在没有发生这件事后,这个日期就修正为1844年10月22日。当这个日期通过又没有发生什么事后,又提出了一种新的解释。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。 当然,科学预言也许并不比那些巫师或预言家的更可靠些。人们只要想到天气预报就可以了。但是在某些情形下,我们认为可以做可靠的预言。宇宙在非常大的尺度下的未来,便是其中一个例子。 我们在过去的300年间发现了制约在所有正常情形下物体的科学定律。我们仍然不知道制约在极端条件下物体的精确的定律。那些定律在理解宇宙如何启始方面很重要,但是它不影响宇宙的未来演化,除非直到宇宙坍缩成一种高密度的状态。事实上,我们必须花费大量金钱建造巨大粒子加速器去检验这些高能定律,便是这些定律对现在宇宙的影响是多么微不足道的一个标志。 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。 我们观察到的从外空间来的微波辐射背景给出这种膨胀是平滑而非混饨的证据。你只要把你的电视调到一个空的频道就能实际观测到这个辐射。你在屏幕上看到的斑点的小部分是由太阳系外的微波引起的。这就是从微波炉得到的同类的辐射,但是要更微弱得多,它只能把食物加热到绝对温度的2.7度,所以不能用来温热你的外卖皮萨。人们认为这种辐射是热的早期宇宙的残余。但是它最使人印象深刻的是,从任何方向来的辐射量几乎完全相同。宇宙背景探索者卫星已经非常精确地测量了这种辐射。从这些观测绘出的天空图可以显示辐射的不同温度。在不同方向上这些温度不同,但是差别非常微小,只有十万分之一。因为宇宙不是完全光滑的,存在诸如恒星、星系和星系团的局部无规性,所以从不同方向来的微波必须有些不同。但是,要和我们观测到的局部无规性相协调,微波背景的变化不可能再小了。微波背景在所有方向上能够相等到100000分之99999。 上古时代,人们以为地球是宇宙的中心。在任何方向上背景都一样的事实,对于他们而言毫不足怪。然而,从哥白尼时代开始,我们就被降级为绕着一颗非常平凡的恒星公转的一颗行星,而该恒星又是绕着我们看得见的不过是一千亿个星系中的一个典型星系的外边缘公转。我们现在是如此之谦和,我们不能声称任何在宇宙中的特殊地位。所以我们必须假定,在围绕任何其他星系的任何方向的背景也是相同的。这只有在如果宇宙的平均密度以及膨胀率处处相同时才有可能。平均密度或膨胀率的大区域的任何变化都会使微波背景在不同方向上不同。这表明,宇宙的行为在非常大尺度下是简单的,而不是混饨的。因此我们可以预言宇宙遥远的未来。 因为宇宙的膨胀是如此之均匀,所以人们可按照一个单独的数,即两个星系间的距离来描述它。现在这个距离在增大,但是人们预料不同星系之间的引力吸引正在降低这个膨胀率。如果宇宙的密度大于某个临界值,引力吸引将最终使膨胀停止并使宇宙开始重新收缩。宇宙就会坍缩到一个大挤压,这和启始宇宙的大爆炸相当相似。大挤压是被称作奇性的一个东西,是具有无限密度的状态,物理定律在这种状态下失效。这就表明即便在大挤压之后存在事件,它们要发生什么也是不能预言的。但是若在事件之间不存在因果的连接,就没有合理的方法说一个事件发生于另一个事件之后。也许人们可以说,我们的宇宙在大挤压处终结,而任何发生在“之后”的事件都是另一个相分离的宇宙的部分。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?人们可以同样他讲,它是完全不同的个体。 如果宇宙的密度小于该临界值。它将不会坍缩,而会继续永远膨胀下去。其密度在一段时间后会变得如此之低,引力吸引对于减缓膨胀没有任何显著的效应。星系们会继续以恒常速度相互离开。 这样,对于宇宙的未来其关键问题在于:平均密度是多少?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,而时间本身就会在大挤压处终结。然而,我比其他的末日预言者更占便宜。即便宇宙将要坍缩,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。 我们可以从观测来估计宇宙的平均密度。如果我们计算能看得见的恒星并把它们的质量相加,我们得到的,不到临界值的百分之一左右。即使我们加上在宇宙中观测到的气体云的质量,它仍然只把总数加到临界值的百分之一。然而,我们知道,宇宙还应该包含所谓的暗物质,即是我们不能直接观测到的东西。暗物质的一个证据来自于螺旋星系。存在恒星和气体的巨大的饼状聚合体。我们观测到它们围绕着自己的中心旋转。但是如果它们只包含我们观测到的恒星和气体,则旋转速率就高到足以把它们甩开。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。 暗物质的另一个证据来自于星系团。我们观测到星系在整个空间中分布得不均匀,它们成团地集中在一起,其范围从几个星系直至几百个星系。假定这些星系互相吸引成一组从而形成这些星系团。然而,我们可以测量这些星系团中的个别星系的运动速度。我们发现其速度是如此之高,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。所需要的质量比所有星系总质量都要大得多。这是在这种情形下估算的,即我们认为星系已具有在它们旋转时把自己抓在一起的所需的质量。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。 人们可以对我们具有确定证据的那些星系和星系团中的暗物质的量作一个相当可靠的估算。但是这个估算值仍然只达到要使宇宙重新坍缩的临界质量的百分之十左右。这样,如果我们仅仅依据观测证据,则可预言宇宙会继续无限地膨胀下去。再过50亿年左右,太阳将耗尽它的核燃料。它会肿胀成一颗所谓的红巨星,直到它把地球和其他更邻近的行星都吞没。它最后会稳定成一颗只有几千英里尺度的白矮星。我正在预言世界的结局,但这还不是。这个预言还不至于使股票市场过于沮丧。前面还有一两个更紧迫的问题。无论如何,假定在太阳爆炸的时刻,我们还没有把自己毁灭的话,我们应该已经掌握了恒星际旅行的技术。 在大约100亿年以后,宇宙中大多数恒星都已把燃料耗尽。大约具有太阳质量的恒星不是变成白矮星就是变成中子星,中子星比白矮星更小更紧致。具有更大质量的恒星会变成黑洞。黑洞还更小,并且具有强到使光线都不能逃逸的引力场。然而,这些残留物仍然继续绕着银河系中心每一亿年转一圈。这些残余物的相撞会使一些被抛到星系外面去。余下的会渐渐地在中心附近更近的轨道上稳定下来,并且最终会集中一起,在星系的中心形成一颗巨大的黑洞。不管星系或星系团中的暗物质是什么,可以预料它们也会落进这些非常巨大的黑洞中去。 因此可以假定,星系或星系团中的大部分物体最后在黑洞里终结。然而,我在若干年以前发现,黑洞并不像被描绘的那样黑。量子力学的不确定性原理讲,粒子不可能同时具有定义很好的位置和定义很好的速度。粒子位置定义得越精确,则其速度就只能定义得越不精确,反之亦然。如果在一颗黑洞中有一颗粒子,它的位置在黑洞中被很好地定义,这意味着它的速度不能被精确地定义。所以粒子的速度就有可能超过光速,这就使得它能从黑洞逃逸出来,粒子和辐射就这么缓慢地从黑洞中泄漏出来。在一颗星系中心的巨大黑洞可有几百万英里的尺度。这样,在它之内的粒子的位置就具有很大的不确定性。因此,粒子速度的不确定性就很小,这表明一颗粒子要花非常长的时间才能逃离黑洞。但是它最终是要逃离的。在一个星系中心的巨大黑洞可能花1090年的时间蒸发掉并完全消失,也就是“1”后面跟90个0。这比宇宙现在的年龄要长得多,它是1010年,也就是“1”后面跟10个0。如果宇宙要永远膨胀下去的话,仍然有大量的时间可供黑洞蒸发。 永远膨胀下去的宇宙的未来相当乏味。但是一点也不能肯定宇宙是否会永远膨胀。我们只有大约为使宇宙坍缩的需要密度十分之一的确定证据。然而,可能还有其他种类的暗物质,还未被我们探测到,它会使宇宙的平均密度达到或超过临界值,这种附加的暗物质必须位于星系或星系团之外。否则的话,我们就应觉察到了它对星系旋转或星系团中星系运动的效应。 为什么我们应该认为,也许存在足够的暗物质,使宇宙最终坍缩呢?为什么我们不能只相信我们已有确定证据的物质呢?其理由在于,哪怕宇宙现在只具有十分之一的临界密度。都需要不可思议地仔细选取初始的密度和膨胀率。如果在大爆炸后一秒钟宇宙的密度大了一万亿分之一,宇宙就会在十年后坍缩。另一方面,如果那时宇宙的密度小了同一个量,宇宙在大约十年后就变成基本上空无一物。 宇宙的初始密度为什么被这么仔细地选取呢?也许存在某种原因,使得宇宙必须刚好具有临界密度。看来可能存在两种解释。一种是所谓的人择原理,它可被重述如下:宇宙之所以是这种样子,是因为否则的话,我们就不会在这里观测它。其思想是,可能存在许多具有不同密度的不同宇宙。只有那些非常接近临界密度的能存活得足够久并包含足够形成恒星和行星的物质。只有在那些宇宙中才有智慧生物去洁问这样的问题:密度为什么这么接近于临界密度?如果这就是宇宙现在密度的解释,则没有理由去相信宇宙包含有比我们已探测到的更多物质。十分之一的临界密度对于星系和恒星的形成已经足够。 然而,许多人不喜欢人择原理,因为它似乎太倚重于我们自身的存在。这样就有人对为何密度应这么接近于临界值寻求另外可能的解释。这种探索导至极早期宇宙的暴涨理论。其思想是宇宙的尺度曾经不断地加倍过,正如在遭受极端通货膨胀的国家每隔几个月价格就加倍一样。然而,宇宙的暴涨更迅猛更极端得多:在一个微小的暴涨中尺度的至少一千亿亿亿倍的增加,会使宇宙这么接近于准确的临界密度,以至于现在仍然非常接近于临界密度。这样,如果暴涨理论是正确的,宇宙就应包含足够的暗物质,使得密度达到临界值。这意味着,宇宙最终可能会坍缩,但是这个时间不会比迄今已经膨胀过的一百五十亿年左右长大多。 现在小结如下:科学家相信宇宙受定义很好的定律制约,这些定律在原则上允许人们去预言将来。但是定律给出的运动通常是混饨的。这意味着初始状态的微小变化会导致后续行为的快速增大的改变。这样,人们在实际上经常只能对未来相当短的时间作准确的预言。然而,宇宙大尺度的行为似乎是简单的,而不是混饨的。所以,人们可以预言,宇宙将永远膨胀下去呢,还是最终将会坍缩。这要按照宇宙的现有密度而定。事实上,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。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。
高中高三语文课件:《宇宙的未来》
【 篇一 】 一知识目标 1.了解有关宇宙学的一些知识。 2能读懂本演讲录的内容.。 二能力目标 1.激发学生对宇宙奥秘的探索热情 2.引导学生体会这篇讲演幽默的语言风格,提高自己的思维和表达能力。 三情感目标 通过介绍霍金的感人事迹,感受科学精神。 教学重点、难点 重点: 1、了解有关宇宙学的知识。 2、引导学生体会这篇演讲幽默的语言风格。 难点: 能读懂本演讲录的内容。 教学步骤 趣味导入: 同学们都很喜欢看穿越小说,那谁来给我们说说你看了哪些穿越小说、电影、电视剧呢?你们看的穿越小说,有穿越地球看到宇宙世界的吗?那么我们今天就来学习一篇讲说宇宙未来会怎样的文章。 作者简介(展示图片) 史蒂芬.霍金(StephenHawking)1942年1月8日生于牛津,那一天刚好是伽利略逝世三百年。可能因为他出生在第二次世界大战的时代,所以小时候对模型特别着迷。他十几岁时不但喜欢做模型飞机和轮船,还和学友制作了很多不同种类的战争游戏,反映出他研究和操控事物的渴望。这种渴望驱使他攻读博士学位,并在黑洞和宇宙论的研究上获得重大成就。 霍金十三、四岁时已下定决心要从事物理学和天文学的研究。十七岁那年,他考到了自然科学的奖学金,顺利入读牛津大学。学士毕业后他转到剑桥大学攻读博士,研究宇宙学。史蒂芬霍金是继阿尔伯特爱因斯坦之后最杰出的物理学家。霍金1942年出生于英国牛津,先后就读于牛津大学和剑桥大学,学习数学、物理学和宇宙学。1963年,霍金经诊断得了肌萎缩性侧索硬化症。这种病会引起肌肉萎缩,导致瘫痪;说话会越来越困难,直至完全丧失语言能力;患者通常因并发肺炎或窒息而死亡。不过,患者的思维能力包括记忆能力不受影响。医生告诉霍金他最多只能活两年。在经历了一段短暂的失望和沮丧后,霍金又开始了他的宇宙学研究。霍金后来在相对论、“大爆炸”和黑洞等领域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙学著作《时间简史:从大爆炸到黑洞》,是一部里程碑式的畅销书。霍金被确诊患病已三十多年,但他仍孜孜于宇宙起源的理论研究,仍在为大统一理论而耕耘不已。霍金现任剑桥大学卢卡斯数学教授,这也是牛顿爵士曾担任过的职位。 (提醒学生:可积累很好的作文素材或论据。如--斯蒂芬霍金的工作是令人惊叹的,可是有着如此伟大发现的人,却是一个身患肌萎缩症的病人,除了思想,他几乎全身不能动弹,不能说话,头向前垂落。正因为这点,他更加引起全世界人们的关注和尊敬。在他开始患病时,他意识到自己的生命行将结束,于是抓紧时间,全心投入,谁也没想到他不仅活了下来,而且成果累累。他的成功,当然离不开他的天才,但那种不向厄运低头的精神,是没有人不敬佩的。由此可见,人的精神力量是难以想象的,一个人要有精神,一个民族也要依靠精神,精神的力量往往可以超越世上难以逾越的障碍。) 关于宇宙的未来 今天,我们来探讨一个有趣的话题-- 宇宙是怎样诞生的?它从何而来?又向哪里去? 斯蒂芬霍金教授写的《时间简史》给了我们这样的回答: 我们现在生活的宇宙有自己的历史起点,它大约诞生于150亿年前,那时,宇宙只是一个点,不占有空间,也没有时间的概念。在这一点发生了大爆炸,时间和空间从此开始,物质开始形成。 最初,宇宙的温度极高,随着时间的推移,空间越来越大,温度越来越低,宇宙中的能量与物质不断发生复杂的反应,逐渐形成星系。 空间继续扩大、膨胀,直到今天,宇宙仍然在膨胀之中。 ァ〈笤荚诰嘟50亿年前,太阳形成。 大约在距今46亿年前,地球形成。 ァ∮钪婕绦膨胀,将来也会膨胀,也许在膨胀到一定程度后,宇宙开始收缩,可能会收缩成一个点,一个不占有空间的点。到那时,时间结束。到底会不会这样,现在还说不定。 大爆炸之前是怎么回事,不知道。永远也无法知道。フ饩褪谴蟊炸宇宙的基本理论。 文体了解 本文是霍金1991年1月在剑桥大学的讲演 演讲稿也叫演说辞,它是在较为隆重的仪式上和某些公众场所发表的讲话文稿。演讲稿是进行演讲的依据,是对演讲内容和形式的规范和提示,它体现着演讲的目的和手段,演讲的内容和形式。演讲稿是人们在工作和社会生活中经常使用的一种文体。它可以用来交流思想、感情,表达主张、见解;也可以用来介绍自己的学习、工作情况和经验等等;演讲稿具有宣传、鼓动、教育和欣赏等作用,它可以把演讲者的观点、主张与思想感情传达给听众以及读者,使他们信服并在思想感情上产生共鸣。 题解: 在中文里,“宇”是“上下四方”的意思,表示空间;“宙”是“古往今来”的意思,表示时间。宇宙的历史,就是空间在时间上发展的过程,斯蒂芬霍金以时间为序,研究我们所处的这个宇宙诞生、发展,以及它将来可能的状况,因此,他把自己的书称作《时间简史》,实际上就是《宇宙简史》。 整体感知 预习了本篇文章,用一句话简要地说出本文讲了什么。 本文讲的是宇宙的未来问题,预测了两种结局:或膨胀,或收缩。(只要是文中提到的都算对) 研读文章 这篇文章读起来虽然有点困难,但我们还是知道它在说什么。看来同学们的领悟能力还不错。那下面我们来分析文章。把文章分成几个部分,然后逐一进行分析。 阅读1--6段,回答以下两个问题: (1)作者讲演的题目是“宇宙的未来”,却先讲了许多历史故事,这起到了什么作用?你认为这是跑题了还是还是与话题有关联? 答:如同中国古代说书人先讲一段别的故事以引出正题一样,属于反面落笔,这篇讲演先从古代的先知和女巫谈起,以引起听众的兴趣,起到了引出话题的作用。作者敢于讽刺那些古代预言家,正是代表科学界表明了一种自信,因为科学的预言是建立在科学研究基础之上的。是可以用科学原理加以说明的。所以说,“讲史”是为了“衬今”,不是“跑题”,而是与话题相关的。 (2)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有何不同? 明确:前者是有科学根据的,是运用天体物理学理论进行的科学推测,科学预言;而后者是没有科学根据可言的。--其实,从上面的题目就可知道,人类社会的未来根本就是无法预言的,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。 2.阅读7--10自然段,思考这样一个问题:作者在第八自然段中为什么说“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”?为什么第十自然段又说“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”? 答:“因为物理方程的解会呈现出一种称作混沌的性质”“方程可能是不稳定的”;同样,“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”。 3.阅读第11--13自然段,思考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? 答:人类社会的未来是混沌的,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”。 4.阅读14--25段,思考一下三个问题。 (1)预言宇宙未来的关键是什么? 答:关键在于宇宙的平均密度是多少。 (2)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”呢。宇宙中存在暗物质的证据是什么? 答:“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”。 (3)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? 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“极早期的暴涨理论”. 5.最后一段是总结。文中最后一句:“两方下赌注,以保万无一失”,表现了作者什么样的语言风格?文章中类似的语句还有哪些? 答:表现了作者幽默的语言风格,也表明了作者严谨的科学态度。 总体感知 体会这篇演讲词幽默风趣的预言特点。 作为一篇关于宇宙未来的演讲词,本文的大量篇幅是较为严肃的科学话题,运用了好多专业术语,容易使人感到沉闷。但是霍金的聪明之处在于他运用了许多幽默风趣的语言,使得这样一篇旨在说明科学道理的学术演讲,让人能够在一种轻松愉快的气氛中认真听下去。这样的语言是很多的。 文中表现作者幽默风格的句子还有哪些? (1)第四段: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。 (将假设的情景置于句末,起强调作用。这句话让人在笑声悟到人类自身的某些缺陷和某些思想误区。) (2)第五段: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。 (“幸运的是”四字,极尽讽刺,这句话的言外之意是:宗教预言屡屡失败,不断另立新说,以摆脱尴尬局面。这样说,有利于创设愉快轻松的氛围,更能吸引听众的注意力,抓住听众的心。) (3)第八段: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*发财。 (用比喻说明了我们目前还不知道“制约宇宙的有关定律”。即便知道了,它的“物理方程的解”也会出现混沌的性质,不可能有确解。作者之所以这么说,一是说明自己恰好也有两种预测,二是对文中提到的巫师等的讽刺。) (4)第十段: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太多了。 (作者用诙谐的语言指出了人类对环境的破坏程度和速度。) (5)第十二段:它只能把食物加热到绝对温度的2.7度,所以不能用来温热你的外卖比萨。 (说理时不忘调侃,使行文生动活泼。) (6)十六段:然而,我比其他预言者更占便宜。即便宇宙将要坍缩,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。我预言那时自己不会留在世上被证明是错的。 (再次显示了诙谐的语言风格,同时也表明作者对自己的预言是满怀信心的。这句话传达出重要的信息:宇宙“至少在一百亿年内不会停止膨胀”,同时也以幽默的语气说明宇宙坍塌时间远在人类灭绝之后,不必为此恐慌。) (7)最后一段:“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。” 明确: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。 疑难探究 1.作者关于宇宙的未来的主要观点有哪些? (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。 2.你怎样看待霍金对宇宙未来的预言的? 答:霍金的观点只是一家之言,只是一种推测,无法得到证实,他和爱因斯坦的相对论一样,虽然都很伟大,但都只是一种理论、一种思想,缺少科学的实证,因此都没能获得需要实证的诺贝尔奖。其他科学家站在另外的角度来思考、假设,或许会有不同的结论,不同的发现。所以我们对霍金观点的可以学习,可以接受,但不能迷信,不能束缚自己的思维。 【 篇二 】 【自读导言】 自读要求 1.能读懂本演讲录的内容。 2.学习本文生动、幽默的演讲风格。 3.感受科学精神,增进科学素养。 (解说:本文虽说是演讲录,但其实就是一篇科技论文,加上语言的欧化风格,要读懂全文并不容易,所以设置了第一个要求;生动、幽默是霍金的演讲风格,是其演讲独具魅力的原因之一,因此设置了第二个要求;本文是传播科学知识的演讲录,需要让学生从中感受到科学精神,增进科学素养,因此设置了第三个要求。) 自读重难点 1.提炼本文的要点,增强概括能力。 2.探究本文的内涵,增强分析能力。 (解说:这两点按本单元的学习重点设计,顺应我的教材编排意图。) 【自读程序】 总的原则是:多次自读,逐层领悟,逐个落实学习重点。具体如下: 1.初读,总体感知。 结合注释,通读全文,总体感知。 读后能用一句话简要地说出本文讲了什么。 明确:本文讲的是宇宙的未来问题,预测了两种结局:或膨胀,或收缩。 2.再读,提炼要点。 要求比上一次读得细一些,边读边给课文分段,明确作者讲了几层意思,并提炼出要点。提炼要点的方法是:或者摘录文中的语句,或者用自己的语言组织。 明确: 要点依次为: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。 3.三读,探究内涵。 要求比上一次读得更深入,能对某些语句的内涵进行分析,也能对作者的某个观点进行评析,或者对作者的整个科学思想进行阐述分析。 4.交流讨论。 交流讨论可以在前三步之后综合进行,也可以在每一步(初读、再读、三读)之后分别进行。对总体感知的情况、提炼要点的情况、探究内涵的情况依次进行交流讨论。可以先在小组(前后桌为一组)内进行,然后每个小组选一人参与全班交流。 (解说:本自读程序力图体现学生的自读、自得、互动。让学生自主发展,自我提高。) 【自读点拨】 本文是史蒂芬u2022霍金1991年1月在剑桥大学的一次演讲录。 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。 本文专业性强,欧化语言明显,阅读起来非常吃力,难读、难懂。高考试卷上的科技说明文、科技论文只有三四段,考生读起来已经非常吃力,而这里却有整整26段,是前者的六七倍。所以教学本文时一方面要让学生充分阅读,自主探究,但同时也要积极发挥教师的引导作用,将学生由浅入深地引导下去。 在引导过程中,可以将以下问题灵活地插入上面的“自读程序”中。(特别是发现学生在“探究内涵”不够深入时。) 1.作者在第8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”?为什么第10段又说“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”? 明确:“因为物理方程的解会呈现出一种称作混沌的性质”,“方程可能是不稳定的”;同样,“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”。 2.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”? 明确: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”。 3.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有何不同? 明确:前者是有科学根据的,是运用天体物理学理论进行的科学推测,科学预言;而后者是没有科学根据可言的。——其实,从上面的题目就可知道,人类社会的未来根本就是无法预言的,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。 4.对宇宙未来的预言,关键是要弄清宇宙的什么问题? 明确:“对宇宙未来的预言,其关键问题在于:平均密度是多少。” 5.作者认为宇宙的未来会是怎样的? 明确: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。” (解说:设计这些题目旨在让教师引导学生探究文章的内涵,由表及里,将自读引向深入、准确。)
什么是宇宙的未来
宇宙的未来就是宇宙的过去 你一旦提出这个问题,就说明你把宇宙本身看作是个三维系统的形态了实际上宇宙是四维形态,是时间和空间的整体。目前宇宙处在外旋阶段,当来到某一个时刻,宇宙来到内旋状态的时候,宇宙中时间的坐标就会反方向回归,最终来到宇宙形成的大爆炸前的那个奇点形态,并等待下一次大爆炸。实际上,宇宙实在时间轴上做往返震荡的过程。
生命终会终老,那宇宙的未来究竟是什么样子的呢?世界末日真的会到来吗?
生命终究会终老这一点,是不会改变的,但我们随着科学技术的发展,医疗技术的完善,可以大大延长人类的生命,我们不能做到永生,但是延续生命增长,生命的长度这是完全可以的。既然我们的医疗技术可以增长人类生命的长度,那我们的科学技术发展到一定程度,自然就可以增强人类文明的长度,甚至说世界存在的长度。按照之前地球上所发生的5次生物大灭绝来说,地球每隔一段时间就会发生地球本身生物环境翻天覆地的改变,就会导致80%以上的物种全部消失,剩下那20%的物种,再经过漫长的几亿年的时间演化出新一代生物。人类算是第5代生物所以按照这个规律来看,人类所在的这个文明也不见得会一直存在下去,恐龙在地球上存在了将近2亿年,那最后不还是消失了吗,而且恐龙存在那么长的时间,谁又能断定恐龙就没有属于自己的语言呢,就没有族群之间的交流呢?但是这一切的一切距离,现在的我们都太遥远了,因为地球上这个生物大灭绝的时间,它基本上都是在1亿年以上人类所在的这个文明生物从最开始到现在也不过就是几千万年的事情而已,那就是说我们起码还有这5,000万年的时间去发展自身,前提是人类不把自己作没了,不要与地球的生态环境发生对抗性的冲突,能够与地球和谐共生,那人类就有很多的时间去发展自己。我们本身的医疗技术可以延长人生命的长度,本身的科学技术就可以延长人类文明存在的程度,甚至说发达到一定程度可以延长世界存在的长度。所以就算有一天面临着世界的毁灭,那句我们来说也是完成可以对抗的东西,因为现在的我们做不到,但我们相信几百万年甚至说几千万年之后的人类完全可以离开地球,甚至是离开太阳系,那时候我们对地球不再拥有强烈的依赖,自然所谓的生物大灭绝对我们就没有影响了。
科学家对宇宙的未来怎么看的
您好:目前比较普及的是三种:开放性,静止型,坍缩型。分别解释是:开放性,就是宇宙膨胀速度太快,导致引力无法阻止其膨胀,宇宙便会不断膨胀下去,无法停止。这样子的宇宙的结果是宇宙密度变得极低,不可能出现生命。静止型,也就是宇宙膨胀速度刚好被引力抵消,变成零,也就是宇宙停止了膨胀,这样子宇宙就可以永存(理论上说),但是其熵会不断增大,也就是能量会不断混乱,也会变得死寂。坍缩型,即引力把膨胀拉回来,宇宙收缩,这样的宇宙会不断缩小,最后,变成一个与大爆炸相似的奇点。当然,没人知道那个奇点会不会再一次爆炸。还有其他一些观点:所有的恒星都将死亡,并且宇宙的熵增大到如此之高,以至于不可能再点燃恒星的核反应,宇宙只剩下黑洞和茫茫太空中无序的能量(物质也是能量)。我们知道,宇宙的背景辐射是2.7K,这是一个很高的温度(对人来说,非常低),因为普通的黑洞的温度极低!因此黑洞会不断吸收宇宙的背景辐射,在漫长的时间中,黑洞很容易合并成一个巨大的黑洞,温度也极低,直到宇宙能量基本被吸收之后,黑洞才开始真正意义上的霍金辐射,才开始死亡。而黑洞质量越大,辐射时间越长……直到黑洞死亡的最后一瞬间,它的能量会达到普朗克温度,时空就被溶解。这就是科学家对宇宙的未来的看法,总而言之,宇宙的未来都是可怕的,这同时也是热力学第二定律的作用。楼主有什么看法呢?
什么是宇宙的未来?
天体物理学家普密特也曾以1A型超新星作为假设来测量并演示宇宙的生命。测量最终发现:宇宙不会停止膨胀,相反正在解体。他说:“大约在1千亿年后,所有的星系都会瓦解,宇宙的结局是一切都会陷入停顿,并崩坠成针尖大小的超密物质。”1A型超新星很像制造重元素的超新星,它爆炸的亮度与宇宙大爆炸的恒星是相同的,因为它们形成的过程都一样。两颗恒星在重力的作用下互相绕行,通过这两颗恒星互相绕行演变,推测宇宙的未来。其中一颗是缩小的高密度恒星,发出高热和白光,它就是白矮星;另一颗恒星则膨胀成庞然大物,它就是红巨星。美国凯斯西储大学劳伦斯·克劳斯教授也表示,宇宙的膨胀速度不断增加,直到一切都分崩离析开始收缩,大约在1千亿年后,所有的星系都会瓦解。宇宙中将只剩下孤立的恒星,这些恒星的能量也即将用尽。有些恒星会变成白矮星或褐矮星,有些会塌缩成中子星或黑洞。数千万亿年之后,就连黑洞也会消失。所有的物质都会分解成最基本的成分。原子也会分解。最后,连构成原子的质子也会发生衰变。宇宙的未来很可能非常凄凉,成为寒冷、黑暗和空虚的地方。随着宇宙的不断膨胀,星系也开始互相远离。太空会变成一片空虚、死一般寂静。我们的星系团将以超越光速的速度远离我们,并消失在黑暗中。英国的一些量子科学家大胆的推出一种新的理论,他们认为人类的探测行为会影响甚至改变宇宙的暗能量的量子状态,太过近距离地观测宇宙的行为可能将它送向毁灭之路!根据一项被称之为“量子芝诺效应”的定律,无论何时在量子水平上对物体进行观察和测量,我们都会将它的“衰变之钟”拨到零点。物理学家克劳斯和登特都认为,对暗能量影响的观测可能开启了宇宙的“衰变之钟”。1998年,天文学家对爆炸的恒星放射的光线进行了测量,并提供了有关暗能量的第一个观测证据。虽然现在尚不能揭开暗能量的神秘面纱,但是可断定它应该存在于宇宙的真空间中。从上述理论与推测来说,宇宙只要持续膨胀各星系及大黑洞存在,并且做旋转运动,技术高度发达的人类或地外文明总有办法从那儿汲取能量并继续生存下去;而一旦发生大暴缩,似乎一切都在劫难逃。现在,宇宙无论是膨胀还是收缩,都只是科学的假设、推断和预测。未来的宇宙是否真的会走向终结,成为一片黑暗,仍然没有一个可靠的理论和依据。
我们的宇宙的未来会是怎样
我们宇宙的未来会是怎样?刘慈欣在他的科幻小说巜三体》中描述:宇宙将会永远膨胀下去,越来越稀疏寒冷。当暗物质达到一定量时,宇宙将停止膨胀,然后在自身的引力下坍缩,最后成为一个奇点并再次大爆炸,把一切归零。当我认真读完这套科幻小说后,惊叹不已!小说中的故事虽是科幻情节,但似乎又符合科学理论,说不一定哪一天就“科幻成真”了。 《三体》由《地球往事》、《黑暗森林》、《死神永生》三部组成。依愚见,只不过是作者的梦和思想。困为人类的梦可以五花八门、千奇百怪;而思想更是纵横捭阖、天马行空,而它们又像宇宙那样永远是亇谜,有时又似乎不是在三维中存在的东西,这才是科幻的基石。 三体故事,起于人类用射电望远镜向宇宙发射信号,被四光年之外的187J3X1星系的三体文明截获并回复,并运用超技术手段锁死地球人的基础科学之后,三体人庞大的宇宙舰队开始向地球进发,人类的末日悄然而至,并引发宇宙的末日悄然来临。人类文明如何应对呢?三个计划:面壁计划;阶梯计划;掩体计划。这三个看似“宏伟”的计划,实际上就是鱼死网破;同归于尽;逃离地球。故事主要由三个人物:叶文洁、罗辑、程心;两颗星系:187J3X1星系、DX3906星系贯穿成一体。 叶文洁(科学家)是起事人,地球文明向宇宙发出的第一声啼鸣就是由她的手指发出的,由此召来了三体文明,召来了无处不在的“智子”,从此地球人无隐私、无秘密可言。罗辑(宇宙 社会 学家)是面壁计划和阶梯计划的执行人,当三体文明无坚不摧的“水滴”将地球人的星际舰队打得找不到北,横尸太空,并准备好进攻地球时,是他用向宇宙发出“咒语”(咒语大意是:你若入侵地球,我就将你们的位置坐标发向宇宙,让更高级的文明去毁灭你们)相威胁阻止了三体文明向地球的入侵。程心(科学家)是阶梯计划(接棒罗辑)和掩体计划的执行人,由于人类文明的爱而导致计划失控,地球人被三体人圈在澳大利亚这块巴掌大地方,任其宰割。既便后来人类可以逃离地球,程心还拥有DX3906星系,但都不能逃脱令人恐怖的“降维打击”,因为在降维打击下,太阳系中的所有星球都变成了“厚度为零的纸片”,太阳系行将就木,宇宙也正在慢慢死去。好在作者有人类文明的爱,最后,程心还在,亚当和夏娃还在,人类文明的惯性思维一一希望还在。 刘慈欣就是一位当代研究宇宙 社会 学的专家,他不仅将自己的梦与思想整理、加工、编辑成科幻小说让人分享,而且思考宇宙文明的点状化、零道德、宇宙维度这些很哲学很空灵的东西,并找出了科学的理论依据,即宇宙文明公理:1、生存是文明的第一需要;2、文明不断增长和扩张,但宇宙中的物质总量保持不变。他能从足球比赛联想到宇宙文明的点状化,并通过计算机演示宇宙间点状文明的演化图景,推测零道德的宇宙文明完全可能存在。那么,有道德的人类文明如何在一个宇宙中生存?于是就有了《地球往事》。他能中照片联想到宇宙维度,我们的现实世界只能看见一维(直线)、二维(平面)、三维(现实空间),在三维人们可以随心所欲的“摆弄”二维、一维,那么,四维呢?用“类比”的思想,在四维就可以轻而易举“摆弄”三维、二维了。再按照宇宙文明公理推断,《黑暗森林》、《死神永生》也都顺理成章了。 中国天眼FAST,在试运行时就收到一亇来自1300多光年外宇宙深空的信息,科学家进行破译后发现这竞然是外星人发出的一组警告信号。反观我们地球人,1977年美国(NASA)就向太空发射了旅行者一、二号两个探测器,并带有一张名为“地球之音”的铜质镀金激光唱片让它承载人类与宇宙星系沟通的使命。两者对比竞然大相径庭。呜呼,我们宇宙的未来会是怎样?或许它将永远是亇谜。
宇宙的未来是什么呢?
很多理论物理学家认为宇宙将最终走向终结,宇宙内的一些区域可能已经开始这一过程。虽然没有一个人知道这一过程如何发生,但物理学家提出了各种理论,其中最引人注目的理论包括大收缩、大撕裂和大冻结。德国慕尼黑的设计团队Kurzgesagt制作了一段时频,解释这些理论阐述的过程如果让宇宙走向终结。理论物理学家指出,人类或者慢慢衰变成辐射,自身塌陷之后彻底消失,或者因为宇宙膨胀速度加快走向崩溃。根据大撕裂理论,暗能量将让宇宙的结构发生扭曲,导致星系首先撕裂,紧随其后的是较小的黑洞、行星和恒星。宇宙膨胀的拖拽力不断增强,一旦达到超过将星系聚集在一起的引力,大撕裂便会出现。宇宙最终会以光速膨胀,到这一刻,将物质聚合在一起的力将被撕裂。最终,宇宙将化为乌有,只剩下单一粒子并且不与宇宙内的其他任何物质存在联系。研究人员表示宇宙正以相对于过山车的速度膨胀。得出这一结论前,他们首次对110亿年前形成的星系进行测绘。朴茨茅斯大学的马特-皮尔博士解释说,年轻时期宇宙的生长因引力的影响变缓,但在过去50亿年时间里,宇宙却开始快速膨胀,原因就在于一种神秘的力。科学家将这种力称之为暗能量。宇宙的另一种可能终结方式被称之为“大收缩”。如果宇宙内的物质随着时间推移不断减少,大收缩便会出现,导致引力成为占据支配地位的力。引力导致宇宙收缩,其结果是恒星、星系和行星相互撞击,宇宙发生塌陷。理论物理学家表示,宇宙内的一些区域已开始塌陷,这种塌陷将最终吞噬宇宙其他区域。毫无疑问,这是一种令人惊骇的理论。2014年,丹麦研究人员声称他们用数学方程式证明了这种可能性。这一猛烈的过程被称之为“相变”,与水变成蒸汽或者磁铁加热后丧失磁力类似。根据希格斯理论,这种相变在大爆炸后百亿分之一秒发生,导致时空结构发生变化。在此过程中,真空区域充满一种不可见的物质,被称之为“希格斯场”。一些基本粒子与这个场发生交互作用,这种固有能被称之为粒子的质量。借助于数学方程式,丹麦南方大学的研究人员发现希格斯场能够以两种状态存在,就像物质以固态或者液态存在一样。在第二种状态,希格斯场的密度是科学家已观测的数十亿倍。如果这种超密集希格斯场存在,在这种状态下,宇宙的一个确定区域会在任何时刻突然出现“气泡”,就像水煮沸一样。这个气泡随后以光速膨胀,进入所有太空区域,将希格斯场从这种状态变
宇宙的未来是什么样的?
如果宇宙能量密度超过临界密度,宇宙会在膨胀到最大体积之后坍缩,在坍缩过程中,宇宙的密度和温度都会再次升高,最后终结于同爆炸开始相似的状态——即大挤压;相反,如果宇宙能量密度等于或者小于临界密度,膨胀会逐渐减速,但永远不会停止.恒星形成会因各个星系中的星际气体都被逐渐消耗而最终停止;恒星演化最终导致只剩下白矮星、中子星和黑洞.相当缓慢地,这些致密星体彼此的碰撞会导致质量聚集而陆续产生更大的黑洞.宇宙的平均温度会渐近地趋于绝对零度,从而达到所谓大冻结.此外,倘若质子真像标准模型预言的那样是不稳定的,重子物质最终也会全部消失,宇宙中只留下辐射和黑洞,而最终黑洞也会因霍金辐射而全部蒸发.宇宙的熵会增加到极点,以致于再也不会有自组织的能量形式产生,最终宇宙达到热寂状态. 现代观测发现宇宙加速膨胀之后,人们意识到现今可观测的宇宙越来越多的部分将膨胀到我们的事件视界以外而同我们失去联系,这一效应的最终结果还不清楚.在ΛCDM模型中,暗能量以宇宙学常数的形式存在,这个理论认为只有诸如星系等引力束缚系统的物质会聚集,并随着宇宙的膨胀和冷却它们也会到达热寂.对暗能量的其他解释,例如幻影能量理论则认为最终星系群、恒星、行星、原子、原子核以及所有物质都会在一直持续下去的膨胀中被撕开,即所谓大撕裂.
宇宙的未来会怎样?
四方上下曰宇,古往今来曰宙,宇宙和时间真的是一种很神奇的东西,今天我们要来讨论一下,在非常遥远的未来,大概500亿年以后,我们的宇宙会遭遇什么样的命运呢?第一种可能,大撕裂假说。在暗能量密度越来越大时,我们将会看到宇宙的一种极为惨烈的结局那就是大撕裂。大撕裂以后,宇宙将越来越受到暗能量的控制,并且膨胀的加速度将会越来越大。当宇宙膨胀加速到一定程度时候,幻能会将被万有引力束缚在一起的天体剥离开来,宇宙中任何依靠万有引力支撑的东西都将发生分裂,所有物质都将被撕碎。由于幻能不断增加,在宇宙终结前大约1年,它将把我们的地球扯离开太阳系。在宇宙终结之前1小时,幻能将撕碎地球,这就是大撕裂。第二种可能就是坍塌假说。宇宙坍塌是物理学家提出的一种机制,预测宇宙很快就将停止膨胀,开始坍塌,同时所知的一切物质也将因此消失。科学家的计算表明,大约在100亿年以后,宇宙的塌缩即将来临。在这样的坍塌的情况下,我们的宇宙会最终压缩成为个奇点。第三种理论是“大冻结”理论,这种理论认为宇宙会无限膨胀,星系不断漂移,最后彼此越离越远。在过了很久很久以后,恒星将逐渐失去能量,它们会一个接着一个死去,天空越来越暗,但是宇宙仍持续膨胀,虽然缓慢,但从未停止,直到成为一个酷寒黑暗的所在。而我们所在的地球将遭遇同样的命运,来自太阳的光和热随着时间终将消逝,壮观的太阳终有一天会耗尽所有的氢膨胀成红巨星,最后燃烧殆尽。宇宙到最后会像地球一样,以科学家所谓的“大冻结”走向尽头。
宇宙的未来概括
宇宙的未来概括如下:1. 宇宙在不断膨胀。2. 宇宙的膨胀速度会因为万有引力而逐渐减慢。3. 如果宇宙的总质量大于某一特定数值,宇宙会在自身的引力作用下收缩,造成与大爆炸相反的“大坍塌”。4. 另一种可能是膨胀永远继续下去,宇宙最终将变得非常稀薄和寒冷,所有的恒星燃尽熄灭,只剩下一些孤独的天体,如黑洞、中子星和遗留下来的黑矮星。5. 如果宇宙的物质总量不足以使宇宙重新坍缩,宇宙将永远膨胀下去,温度和密度将逐渐降低,最终走向“热寂”。以上是关于宇宙的未来的概括,仅供参考。