高中語文必修5課文《宇宙的未來》問題探究與探究思路
《宇宙的未來》被選入新課程人教版高中《語文》必修5中，下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼母咧姓Z文必修5課文《宇宙的未來》問題探究與探究思路，希望對你有幫助。
高中語文《宇宙的未來》問題探究
在科學(xué)研究和科學(xué)發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域中有一個很特別的理論，叫做“佯謬”。佯謬?yán)碚撜J(rèn)為，科學(xué)發(fā)展的歷史證明，原有理論體系內(nèi)部可能存在著邏輯矛盾，佯謬就是暴露出原有理論體系的非科學(xué)性和局限性。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(xué)領(lǐng)域。每一個佯謬的提出和解決往往孕育著新理論的誕生，昭示著一場深刻的科學(xué)革命的到來。可以說，佯謬是推進(jìn)科學(xué)發(fā)展的一個強(qiáng)大動力。最有名的例子是愛因斯坦的追光佯謬。
愛因斯坦在1895年上中學(xué)時從科普讀物中知道光是高速前進(jìn)的電磁波，馬上就提出一個“理想實驗”：“假設(shè)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”。愛因斯坦當(dāng)時只有16歲。后來愛因斯坦帶著這個問題學(xué)習(xí)、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。愛因斯坦在一次回憶中這樣寫道：“經(jīng)過十年的沉思之后，我從一個悖論中得到了這樣的原理，這個悖論是我在16歲就已經(jīng)無意中想到了：如果我以光速度c(真空中的速度)追隨一條光線運(yùn)動，那么我就應(yīng)當(dāng)看到，這樣一條光線就好像一個在空間里振蕩著而停滯不前的電磁場?？墒牵瑹o論是依據(jù)經(jīng)驗，還是根據(jù)麥克斯韋方程，看來都不會有這樣的事情。從一開始，在我直覺地看來就很清楚，從這樣一個觀察者的觀點來判斷，一切都應(yīng)當(dāng)像一個相對于地球是靜止的觀察者所看到的那樣按照同樣的一些定律進(jìn)行。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(yùn)動之中呢?”這個離奇佯謬，既能一針見血地暴露出經(jīng)典物理學(xué)的局限性和非科學(xué)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(shè)，即光速不變原理(在任何慣性參考系內(nèi)真空中的光速是不變的)和相對性原理(物理學(xué)的規(guī)律在任何慣性參考系內(nèi)都是一樣的)。
從經(jīng)典物理學(xué)中牛頓力學(xué)與麥克斯韋電磁場理論之間內(nèi)部邏輯矛盾出發(fā)，并將這一矛盾形象化為一個“追光理想實驗”，這一思想猶如當(dāng)年伽利略反駁亞里士多德關(guān)于物體重下落速度快的假說那樣絕妙。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(jīng)典物理的時空觀，創(chuàng)立嶄新的相對論時空觀。難怪有人說，愛因斯坦不是靠“盲目”地做實驗，而是溫文爾雅地拿著理性的佯謬，敲開真理之門。
從愛因斯坦的事例看出，佯謬對科學(xué)研究和科學(xué)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。我們在平時的學(xué)習(xí)中，要學(xué)會運(yùn)用佯謬?yán)碚摚粩嗵岣咦约喊l(fā)現(xiàn)矛盾和問題的能力，培養(yǎng)和提高自己的創(chuàng)新意識。
現(xiàn)在，請同學(xué)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(yùn)用了佯謬?yán)碚?你運(yùn)用這一理論，又從課文中發(fā)現(xiàn)了哪些佯謬?
高中語文《宇宙的未來》探究思路
佯謬并不神秘，佯謬就是暴露原有科學(xué)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。正如毛澤東在《反對黨八股》一文中所說：“什么叫問題?問題就是事物的矛盾。哪里有沒有解決的矛盾，哪里就有問題。”因此，發(fā)現(xiàn)矛盾就是發(fā)現(xiàn)問題，這是創(chuàng)新的前提;是不是善于發(fā)現(xiàn)矛盾和問題，是有沒有創(chuàng)新意識的一個最重要的標(biāo)志。是我們在學(xué)習(xí)的過程務(wù)必自覺地注意培養(yǎng)和提高的最重要的能力。通過這次探討，希望大家對這個問題高度注意。
對于第一個問題，課文中的例子有：對暗物質(zhì)的確認(rèn)。假如星系和星團(tuán)中沒有暗物質(zhì)，那末由星系動力學(xué)推知，高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，就會把星球中的星球拋開，星系團(tuán)也會飛散開去，但是現(xiàn)在星球被牢牢抓住，星系團(tuán)也緊緊綁在一起，作者正是從這矛盾現(xiàn)象中斷定其中必有暗物質(zhì)。又如黑洞，如果根據(jù)引力學(xué)原理斷定，它是星體運(yùn)動的最后終結(jié)，那末就會與量子力學(xué)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。
對于第二個問題，我們也可以提出這樣的問題。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(chǎn)生新的物質(zhì)。這物質(zhì)來自何處?唯一的解釋是只能來自宇宙大爆炸的“奇點”。由此可以推知，只要宇宙膨脹沒有停止，這個奇點(殘骸)應(yīng)當(dāng)仍然存在。但是，它存在何處?又如，根據(jù)宇宙大爆炸理論，宇宙在不停地膨脹，既有膨脹，宇宙就在不停地拓展自己的空間，這空間來自何處?是不是宇宙之外還有一個外空間?假如有這個外空間，那便意味著宇宙之外還有宇宙，假如沒有外空間，宇宙又怎么能不斷地獲得新空間?如此等等，我們盡可能開動腦筋，雖然有些想法在別人看來幼稚可笑，甚至噴飯，但是也許你未來的諾貝爾獎就從這里起步呢!
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