宇宙奥秘探索国语视频

篇一：探索宇宙奥秘

探索宇宙奥秘

作者：张杰

来源：《天津教育》2014年第11期

张杰，上海交通大学校长，中国科学院院士，德国科学院院士，第三世界科学院院士，英国皇家工程院外籍院士，美国科学院外籍院士。中国共产党第十七届中央委员会候补委员，上海市十三届人大代表。1988年在中国科学院物理研究所获博士学位。1989年至1998年期间在英国牛津大学等国际著名教学、科研机构工作。1999年1月起任中国科学院物理研究所研究员、光物理重点实验室主任、副所长，2003年任中国科学院基础科学局局长，2006年11月至今任上海交通大学校长。张杰教授在X射线激光和强场物理研究领域享有很高的学术地位和国际声望，是新中国成立以来上海交通大学最年轻的校长。

今天我来，主要想给大家介绍大学精神，大学精神是由科学精神和人文精神组成的。我今天的报告从探索宇宙的奥秘讲起，实际上它是科学精神的重要组成部分，我想通过几个实例给大家讲一下在探索科学奥秘当中科学精神体现在什么地方，或许这样一种科学精神会对大家的一生产生重要影响。

宇宙的万物是非常复杂的，但是人类从一开始就努力地尝试着理解它。宇宙的万物，在我们看得到的一些自然现象的背后有规律性的东西，比如我们平常看到的岩石、沙粒以及月亮，它的背后实际上有一些根本的东西、根本的规律，把它们关联在一起。平常我们看到的自然界的风、水流，同样也有一些根本的东西把它们联系在一起。正是因为有了这样的好奇心，才使得人类发展的过程中有了一个动力，所以科学精神的基础就是好奇心，我希望大家记住这一点，这是我想和大家共享的第一个理念。

科学主要做什么事情呢？美国的大物理学家Fireman曾经讲过，组成这个世界运动物体的复杂排列，似乎有点像是天神们所下的一盘伟大的象棋，我们则是这盘棋的观众，我们除了当观众以外，还要努力地理解这盘象棋背后的规律。这个就是科学的追求。几个世纪以来，人们探索未知，逐渐形成了一些探索宇宙奥秘的科学方法。科学方法大体可以组成这样一个链条：首先是发现问题、提出问题，这个环节非常重要，而这也是我们中国的学生在训练中比较缺少的。所以我们一直在说创新能力是从什么地方来的，其实，创新能力的起点就是提出问题和发现问题的能力，他一旦发现了问题，并且想去解决问题的话，下面就要提出猜想，怎么去解决这个问题。接下来，要对这个猜想的可能结果进行预测，预测了以后开始实验，尽量去分析实验结果。这个链条就是我们探索宇宙奥秘的科学方法的链条。接下来，我就用几个实例，给大家介绍一下这个链条中的科学方法对于探究宇宙奥秘的根本的作用。

比如说，我们大家都敬仰牛顿，他看到了苹果往下掉，他就想苹果掉下来背后的原因是什么。提出了这个问题以后，就要大胆地去猜想，小心地去求证。提出了猜想，光停留在猜想这个阶段还不是科学，这个猜想必须是可以被验证的。比如霍金提出过一个猜想，就是一个看不见、摸不着、没有实体的飘在空中喷着没有热度的火的龙，这是在中国和西方的古代都有过的

猜想。当然还有大量的例子，比如本杰明，他想到雷电，当时人们对电已经有了一定了解，假如说雷电要是电机组的话，他就可以用电瓶来收集，这就是一个猜想的逻辑结果以及区分不同的猜想。当然，归根结底，实验是验证猜想的最根本的方法，要让所有的实验结果都建立在一个共同的假设基础上，就是这个实验的设备工作起来必须是正常的。实验的结果并不等于猜想，它要再返回到猜想中去，实验结果要和猜想进行比较的话，就要更进一步讲解关系。接下来给大家讲三个案例，这三个案例是交通大学正在进行的对于三个奥秘的探索。在这个探索当中，大家可以看到，这和我刚才讲到的科学方法是一样的思路。

第一个案例，实验天体物理与太阳耀斑。

太阳是太阳系的核心，也是对地球影响力最大的星体，而太阳耀斑又是对地球和日地空间环境影响最大的天文现象。太阳耀斑在很早就已被观察到了，人们用一种黑玻璃能看到太阳表面，它不是平整的，不断地有一些火焰喷出来。实际上这些喷射出来的东西，就是一些高能的粒子得到加速，然后很多加速的粒子朝着地球的方向喷射。幸亏地球有磁场，所以当这些高能的粒子喷向地球的时候，能量稍微低一点的就被磁场屏蔽了。但是我们仍然可以在地球两极看到极光，那个极光就是太阳耀斑直接作用的结果。一次太阳耀斑释放的能量是巨大的，典型的可以释放10的26次方焦耳，这样的能量相当于100亿个氢弹。所以幸亏太阳离我们非常远，幸亏地球有磁场，否则太阳耀斑对于地球的影响将是灾难性的。

太阳耀斑是什么原因造成的？上个世纪60年代，人们就作了一个假设，认为太阳耀斑有各种各样的可能，其中一种可能是太阳表面磁场的重叠过程造成的。因为太阳表面像地球表面一样有磁场，太阳表面磁场强得多，当两个磁场的距离相对比较近的时候，它就有一定的概率，两个磁场合成一个，这时里面的磁能就会得到喷发。我们后来在交通大学就试图做这个实验。当然我们不太可能到太阳边儿上去做这个实验，因为那里温度太高了。我们就试图用激光去模拟磁场的重叠过程，看看这样的重叠过程可不可以同时产生环流X线源以及X线喷流。这个实验就是我的小组在交通大学做的。太阳耀斑的特点，就是在狭小的区域里面爆发巨大的能量，同时产生的辐射给地球最大的影响。我们要探究的是太阳耀斑的物理成因。大家在听这个报告的时候，一定要想在最开始讲的那个科学研究的方法，实际上都是一一对应的关系。那么猜想什么呢，太阳耀斑的物理原因是不是由于磁场的重叠造成的？磁场的重叠是什么？就是磁场相反的磁力线因为互相靠近发生重新连接的现象。在这个过程中，磁场里的磁能会转化成其他形式。比如在一个环形磁场，它当中有了围绕开始压缩，压缩以后变成两个磁场，这个过程就是磁力线重新叠起的过程，特点是它几乎可以把所有初始的磁能都转化成热能，以及电子和粒子的动能，还有大数的等离子团的动能。它转化成了电子和粒子的动能，就是我们看见的耀斑向地球喷射，当然它本身有大量热能。

从十年前，我们就开始想，有没有可能在实验室里制造一个类似于太阳耀斑的粒子环境，在这个环境旁边人为地制造一个磁冲连，这个时候看能不能在地球的实验室里看到一个强的X光喷流过程。这个实验我们整整做了十年的时间，一直到前年这个实验才做出来。我们用了世界上最强的激光造具之一，就是神光激光装置，它是相当于一个足球场大的激光装置。就用这样一个激光装置模拟实验室天体物理现象，它的好处是可以在非常近的距离，而且是可控、主

控的，去模拟天体的现象，研究太阳耀斑。使用激光来研究太阳等离子系，强激光等离子能量很大，就需要把激光聚焦到非常小的焦点上，这个焦点地方的温度和密度可以比太阳上的温度和密度还要高。有了实验结果以后，第一是成功地获取了自建的光点源，比如说太阳耀斑的喷流过程，它的耀斑长度是20公里，我们等离子体实验室里那个喷流是2毫米，这两个过程可以通过磁流体动力学严格地用一个方程把它对应过来，这是一个标准的变换关系。第二是通过优化激光区度的等离子，当磁场没有重叠的时候没有这个喷点，一旦开始出现重叠，就开始出现喷流，这在世界上是第一次同时在地球上模拟出来太阳表面的能量等离子喷柱和下面的磁极X射线。这样的结果在世界的影响是非常大的。因为以前太阳表面的很多物理观察都没有办法得到实验证实，所以都停留在猜想的阶段，我们这个实验第一次在全世界证明了太阳粒子的耀斑的确是由磁冲连过程造成的，这就在世界上引起非常高的注意度。这是我介绍的第一个例子，从太阳耀斑背后的物理机制看怎样从科学方法上探索。

第二个案例，暗物质探测。

我今天介绍的三个实验都是在上海交通大学做的，都是在全世界最重要的物理问题方面的实验，都是在全世界的科学探索中非常有意义的探索。先给大家介绍暗物质探索。我们学物理学的都知道，19世纪末，牛顿力学以及麦克斯韦方程都已经有了，人们一度认为物理学大厦已经建完了，人类对物理世界的认识已经接近完美，所以那时曾有很多科学家试图从物理学角度解释宇宙中发现的一切。但是相对论和量子力学的出现打破了这个认知。量子力学发现，当物体非常小的时候，运动规律和牛顿力学是不一样的，当物体的运动速度接近光速时，它的规律和牛顿力学也是不一样的。所以从那个时候起，人们就开始用新的视角探索宇宙。20世纪中叶，科学家发现了恒星以及星系的运动速度，远远大于利用发光物质推算出的运动速度，就是我们知道宇宙是来自于大爆炸的，大爆炸最开始的能量我们不知道。如果只有那一个能量的话，这样的一个膨胀，总会有一个结束。但是人类观测了上百年，发现宇宙星系之间的间距变得越来越大，证明宇宙的膨胀不是在减速而是在进一步加速，从这个加速就推断出来，除了我们看到的正常物质以外，还有一些不与光相互作用的引力物质，这个物质它有引力但没有电磁力，这就是为什么我们到目前为止，并没有直接地看到它，因为我们大部分的观测都是靠电磁在观测，它没有电磁相互作用，所以用通常的办法看不到它，现在就把这样的一个物质叫暗物质。

这个暗物质在上个世纪才被人们感受到，直到上个世纪末才真正把它分析出来，在不同尺度观测到的具有引力效应的暗物质，其成分占宇宙的百分之二十三，是可见物质的五到六倍。再来看一看我们对宇宙的了解，目前仅有百分之四，剩下的东西我们还充满了未知。在这个现在知道的宇宙里，百分之四是我们所了解的，除此之外百分之二十三是暗物质，百分之七十三是暗能量，这样暗物质和暗能量就变成了本世纪人类所求解的最大的谜团。根据引力效应推断，银河系就被包含在一个巨大的球状的暗物质的晕当中，而太阳系就在这个晕当中穿行，太阳系在不断地运动，实际上它周围充满了暗物质。

暗物质可以通过引力效应间接观察到。宇宙在加速膨胀，这个膨胀其实就是由暗物质的引力效应造成的。另外一方面，暗物质是不存在于现在的标准模型当中的，就是我们在上个世纪

对于宇宙的理解鉴定标准模型里面并没有暗物质。问题就是暗物质究竟是什么东西，接下来也是猜想的一个环节。首先的猜想，大家认为暗物质很有可能是大质量的弱相互作用的粒子。弱相互作用力和引力是四种相互作用力里的两种，另外两种是电磁相互作用和强相互作用，暗物质是不存在这两种作用力的。接下来有了猜想和预测，我们假设地球穿越暗物质运动的时候，就像是地球在海里走，暗物质就有极小的概率和我们的物质发生碰撞。在碰撞中，可以通过高灵敏的探测器捕捉到暗物质、测量它的性质，所以这个就是预测。接下来我们就去设计实验，实验究竟怎么样设计才能真正把暗物质探测到。这个实验是上海交通大学物理系教授季向东和他从世界召集的几个志同道合的科学家一起做的。要想探测暗物质，有几个前提条件，第一是探测器必须非常非常灵敏，体量要非常大，因为小的东西和暗物质的碰撞概率很小；第二是探测暗物质的时候必须在非常深的地下，因为如果在地球表面的话，会有非常多的宇宙线打在机器的表面，会产生非常大的动静，所以谁的实验室水平第一，谁看到暗物质的概率就高。 在这方面，季向东教授的团队请了世界上设计暗物质探测器最有经验的设计师，他来的理由也很简单，他设计出来的探测器在1500米的地下没有探测到，但他发现他的探测器的灵敏度要远远高于1500米深的地下的探测器。他知道我们有一个2500米深的实验室，他就非常愿意把他的探测器用在中国这个暗物质探测实验当中。一个是我们有了全世界最好的探测器，另一个是我们有了全世界最深的实验室。要想在其他地方做一个2500米深的实验室，花的钱是几百亿、上千亿。但我们有运气，四川景平山正要建一个水电站，这个水电站正好把水的落差弄到2500米，从山顶一直达到山底下打的一个水道，这个水道被我们讨论到，最后得到景平山水电站的大力支持。这个实验由我们和清华大学两个学校来做，从2010年开始造探测器，第一个是200公斤的探测器，第二个是500公斤的探测器，第三个是重达一吨的探测器。当探测器达到500公斤的时候，它的灵敏度就已经是世界上最好的了，当它达到一吨的时候，就比世界上次好的探测器要高出一个数量级。另一方面，因为这个实验室的地深比意大利的实验室深1000米，它的背景就要干净10倍，通过这样一个实验，应该是我们中国最有可能首先探测到暗物质，现在开始就要往地洞里装实验设备了，大概在里面做实验要做10年的时间。 第三个案例，中微子振荡测量。

上海交通大学的另外一组团队研究的是对宇宙的另外一个问题的解答。另外一个问题是什么呢？我们这个宇宙来源于一次大爆炸。这个大爆炸应该是对称的。对称的大爆炸应该是炸出一个正物质组成的宇宙，同时应该有一个反物质组成的宇宙。问题是到现在我们只看到了由正物质组成的宇宙，那个由反物质组成的宇宙找不到。所以这个实验就是试图回答这样的一个问题，为什么反物质和正物质是不对称的？想要回答这个问题，是从探测中微子做起的，中微子就是为了解决β衰变的。波利在1930年提出中微子的概念，中微子是一个非常非常轻的基本粒子，它不带电荷，静止质量是零，不参与强相互作用，基本和光子一样。

太阳的热核反应，会同时产生很多的中微子。但是地球上测到的太阳的中微子数量只是预期的三分之一，于是科学家就在思索，为什么我们观察的太阳的中微子只有三分之一？剩下的中微子跑到哪里去了？接下来就是几个猜想。猜想一，就是太阳核心的温度比我们预计的要低，因为它的核心温度比预计的低，所以它其实没有辐射出我们计算的那么多的中微子，只有

三分之一。接下来我们就对这样一个猜想进行证明，预测的就是不管怎么样调整太阳的标准模型，都无法符合观测到的中微子数量，对模型进行任何调整，只会使矛盾增多。接下来就对太阳核心温度作一个测量，测量发现，实际温度与标准太阳模型的温度符合得很好，这就说明这个猜想是错的，就是太阳发射出的中微子真的是很多，但是我们观察到的只是三分之一，那么剩下的三分之二去哪儿了？太阳的中微子失踪的这个谜团至今仍然没有解决。猜想二，是不是中微子从太阳产生之后传播到地球当中变了，不再是我们探测得了的？因为中微子有几种不同的类型，中微子从一种类型变成另外一种类型叫作中微子振荡。接下来这个预测，中微子在飞行当中，从一种类型变成另一种类型，三种类型的中微子两两振荡，应该有三种模式，所以就开始用实验证明，是不是有这样三种模式。日本的超级神钢实验证明了中微子的确存在着振荡现象，2001年加拿大的太阳中微子流测量实验证实了太阳的中微子变成了其他类型的中微子，而三种中微子的总数并没有减少，这回答了一个非常大的疑问，就是的确发现我们的猜想二是对的——它在传送到地球的过程中发生了转变，转变成另外的中微子，你把三种中微子一块儿探测的话，就发现太阳发射出去的中微子并没有减少，并没有丢失。这个大气中的中微子振荡和大气中的中微子振荡对应着两种中微子的混合，在我们参加这个实验之前没有探测到第三种振荡的模式，问题是为什么没有探测到第三种振荡模式？因为当时对应的中微子的混合角振荡得非常小，所以一直没有看到。

从2003年开始，中国很多大学的研究所都参加了这个实验，当时我还在中国科学院高能物理研究所，包括上海交通大学的科学家一起来进行实验。这个实验利用了大亚湾核电站发射出的中微子来寻找。大亚湾发射出的中微子因为也有这样三种不同的模式，来寻找第三种的振荡模式，希望测量出第三种振荡的振荡角。交通大学的科研团队承担的是系统安装调试许多物理分析的工作，这也是实验里的核心。大亚湾是一个环境特别优越的地方，因为大亚湾同时有三个2.9G瓦乘2的核电站，这里周围中微子的产量特别高。2012年3月，大亚湾核电站中微子的实验发现了新的中微子振荡，这是到目前为止中国物理学家对世界物理最大的贡献之一，就是测到了第三个混合角，而第三个混合角的测量是回答正物质和反物质为什么不对称问题迈出的关键的一步。意味着中微子存在振荡现象的同时，可能存在电荷离子层不守恒，或者就是中微子和反中微子间的行为不对称。大亚湾实验完成了一个概念图，这个中微子和反中微子间的性质为不对称的实验铺平了道路。现在越来越多的证据，以及通过大亚湾实验，我们了解到最开始大爆炸的时候，实际上是存在对称的破缺，因为对称的破缺，造成一个非对称的大爆炸。交通大学一直致力于解决宇宙和人类最根本的科学问题，类似的重大科学研究在交通大学屡见不鲜。我相信在不久的将来，这些宇宙奥秘将会被我们逐一解开。欢迎更多对科学充满信心的年轻人加入到我们的行列中来。

大家都知道上海交通大学，可能不知道交通大学的“交通”两个字典出何处。“交通”这两个字，出自两千五百年前的《易经》里的“天地交而万物通”。这是对大学精神的最好的诠释。 （以上是张杰校长于2012年6月12日在南开公能讲坛上所作的报告，本刊登载时有删节。）

（责任编辑 隋艳春）

篇二：探索宇宙的奥秘

探索宇宙的奥秘

人类总是在思索与探求着太空的奥秘，有的动物也认识星辰，某些候鸟在其移居的漫长途程中，显然是凭借星斗导向，但唯有人类对天空总是不断地进行着探索。

天文学家从事的宇宙研究，不单是对人类本身及栖居的世界产生了深刻的影响，并且还能加深对物理以及化学两学科技认识，特别是近些年来对地球的生命起源的了解也极有贡献。可能导致复杂有机分子的有机化合物，在形成于太阳系而不受地球影响的陨星中屡有发现。 天文学家可以提出这样的问题：既然太阳由行星环绕，且其中一颗行星还有生命存在，那为何其它的恒星就不应拥有行星系统，而且其中一些行星不能有生物栖息其上呢？那些生物同地球上的生物形态是一样的吗？为什么不可以一样呢？哪些观测结果能帮助我们解释上述问题？

虽然探索其它天体上的生物不是天文学家的主要任务，但只有对诸天体（其中不少主是我们在夜空中所见到的恒星）有了更为透彻的了解，其它星体上的生物才能为我们所认识。人类总是要求认识他们周围的客观环境，而且那个环境远远超出了我们居住的窄小庭院或附近污秽不堪的江河，这个环境至显微镜下的世界，大至遥远无边的星系，如果我们的兴趣完全局限于现实的生活，我们的眼界也将相应地缩小，人类便太渺小了。

篇三：探索宇宙的奥秘

探索宇宙的奥秘

面对神奇的宇宙世界，人类的祖先早就在思考，宇宙最初是如何产生的？它的本质是什么？宇宙究竟有没有开始和终结？如果有，这个开始和终结的点在哪里？人是从哪里来的？人生活在宇宙间，同宇宙构成什么样的关系？围绕这些问题，一代又一代的睿士哲人进行了不倦的探索。

战国时期著名的爱国主义思想家屈原在他的《天问》中曾苦苦追索宇宙生成的奥秘，他说：“在天地浑沌未分、宇宙万物还没有产生之前，我们如何推知它们是什么样的呢？天有九重，它最初又是如何建造成的呢？神女无夫，又是如何生下九子，繁衍了人类？”对此，屈原只问不答，是有疑才问，还是明知故问，我们已难考知了。但是有一个事实不能否认，这就是：无论是在屈原之前，还是在他之后，中外的许多哲学家都对这一问题进行了探索，并发表了各自不同的看法。

在古代希腊的哲学家中，泰勒斯说世界来源于水，世界的本原是水。被列宁称为“辩证法的奠基人”的赫拉克利特说世界的本原是火。泰勒斯的学生阿那克西曼德认为世界是从一个叫做“无限者”的无限物那里产生的，但这个无限物究竟是什么，他又说不上来。古希腊最大的唯物主义哲学家德谟克利特则认为世界来源于最微小的无法再分解的物质粒子——原子，世界的本质就是原子。

中国最早的史学典籍《尚书》的作者认为，世界是由水、火、木、金、土五种物质元素相结合而生成的。稍后，齐国稷下学宫（大致相当于现在的社会科学院）中的一些人认为物质性的“气”是生命和智慧的根源，并提出了“有气则生，无气则死”的思想。战国时期，道家学派的重要代表人物庄子则明确提出“通天下一气耳”的命题，认为天地宇宙源于“一气”，宇宙的本质就是。“气”。“气”的聚散和运行，导致了宇宙间万物的生和灭。

但是，“气”又是什么呢？简单地说，气就是一种无形的物质存在，这种无形的物质存在物通过自身的运行和聚散又可以生成有形的物质形态。同时，气在生成天地万物的过程中，又必然遵循一定的法则、规律和原理，我们的祖先把这些法则、规律和原理简称为“理”。有了“气”和“理”这两个概念后，随之而来的一个问题就是：在宇宙万物的生成和变化过程中，“气”和“理”各起什么作用？这两者究竟谁更根本，谁是世界的最终本原？这也就是“气”和“理”的关系问题。这一问题是宋明时代哲学家所关注的重大的基本问题，也是中国古代哲学的基本问题。黄宗羲对宇宙奥秘的探索，正是从这一问题入手，从而一步多廓清了以程朱为代表的唯心主义理学家在这一问题上所造成的混乱。

篇四：bbc《 平行宇宙》视频字幕

bbc《 平行宇宙》字幕

设想你能够找到对宇宙万物的一个解释, 从最小的到最大的. 这是自爱因斯坦以来的最杰出的科学家们着迷的梦想. 现在他们认为可能已经找到了. 理论是让人吃惊的, 是个非同寻常的结论: 我们生活的宇宙并不是唯一的. 可能存在着无数个宇宙, 每一个都有着不同的物理原理. 我们的宇宙只是漂浮在其他泡泡组成的海洋中的一个泡泡. 你将听到的这一切都是真实的. 至少在这个宇宙中是真实的. 近百年来,一致被一个黑色的秘密困扰着, 就是可能有超出人类认识的隐秘的世界存在. 神秘主义者早就声称有这样的地方. 他们说,那里全是鬼神. 科学要做的最后的事情是与这种迷信联合, 然而直到上世纪年代, 物理学家们一直对不舒服的发现设法保持理性. 当时他们努力找准象电子这样的原子粒子的确切位置, 但他们发现这是完全不可能的. 这些粒子没有单纯的位置. 当时对原子性质的一个研究发现, 真实的情况要远比人们在小说中编造还要陌生得多.这个想法如此让人不安,几十年来, 科学家早就想抛弃它了, 然而随着时间的推移, 平行宇宙东山再起了,引人瞩目. 在溜冰场上,我正和基本的物理原理亲密对话. 我们认为在诞生的瞬间,宇宙是对称的, 是完美的,是优雅的. 不用多说,牛顿法则不用修饰, 简洁,雅致,漂亮, 纯洁,高尚,原始,就如同刚开始时一样. 当我岁时,小学老师来到教室, 宣布一位伟大的科学家刚刚去世, 在那天晚上的晚间新闻里,大家都看到了在他的办公桌上, 静静地安放着他未完成的最了不起的工作手稿. 我想知道那个手稿中究竟写了些什么. 多少年过去后,我了解到那是爱因斯坦尝试 创造万有理论,一个宇宙理论, 我想是其中的一部分探索. 爱因斯坦从来没有达到自己的万有理论目标, 然而其他人却一再认为自己已经到达了这个终极目标的边缘. 直到最近,这都一直是一厢情愿的想法. 转机出现在上世纪年代. 世界各地大学里的科学新思想纷纷涌出. 终于,似乎宇宙中的一切都得到了解释. 英国著名的物理学家斯蒂芬.霍金, 甚至自信地宣称物理学准备读取上帝的思想. 很快就不存在大的科学遗留问题了. 他的思想是所有人当中最革命的. 似乎确实激发了万有理论, 俘获了象博特.欧鲁特这样的科学家的想象力. 一切都是弦的作用. 物质是由粒子组成的是物理学开创以来的一贯思想. 我们现在改变了这种观点. 我们现在认为物质是有无数的小弦组成的. 多少年来,这已经成为了信念, 即宇宙中的所有物质是由细小的,看不见的粒子组成的. 现在粒子物理学家们突然发现自己在研究是错误的东西. 粒子竟然的是细小的,看不见的弦. 这个理论被称为弦论, 它主张物质产生于那些象音乐一样的细小的弦. 可以把它想象成小提琴或吉他的弦. 如果以某种方式弹拨它,就会得到某种频率, 而如果以不同的方式弹拨,就会得到许多不同的频率, 事实上,有各种各样的音符. 大自然是由所有的小音符组成的,悦耳的音符, 是由那些超级弦乐演奏的. 我们大家都突然意识到宇宙是个交响乐, 物理原理是超级弦乐的协奏曲. 但是如果弦论是爱因斯坦疏漏的万有理论, 就必须通过一个试验. 它必须去解释相当特殊的事件: 宇宙的诞生. 宇宙起源一直是宇宙学家的特殊的课题, 他们研究恒星和星系这些大的世界. 他们同样感受到了自己站在巨大成功的边缘, 完全搞明白世界是如何产生的. 他们早就知道万物是诞生于一次大爆炸-宇宙大爆炸. 然而现在宇宙学家完善了概念. 他们

从现代把时间倒回去运作, 逐步逼近大爆炸的瞬间. 他们的工作令人难以置信的精确. 我们有信心推断出从现在回到第一颗恒星和银河系形成时, 当时宇宙只有亿年, 推断出第一个原子形成时,宇宙只有数十万年, 当第一个原子核形成时,宇宙仅有几秒钟. 物理学现在实际上准备去讨论那些宇宙中 听起来异乎寻常的事件, 一瞬间的事情,连续的十亿分之一, 十亿分之一,十亿分之一秒, 大爆炸那一刹那后的到秒发生的事. 绝对惊奇. 一旦宇宙万物得到解释,

那么弦理论和宇宙大爆炸就无缝对接了,就相辅相成了. 毕竟,这关系到宇宙的诞生和宇宙中所有的东西. 这肯定是个必然的结果. 物理学似乎快要得到荣耀了, 然而所有这一切都完全是错误的. 对这,他们认为可能只是不能把两个概念合并, 后来,经过多年的奋斗,产生了一些更糟糕的情况: 他们这两个宝贝理论开始自我毁灭了. 第一个问题随着大爆炸出现了. 宇宙学家曾经假设,随着时间的倒退, 所有的都最终回到大爆炸的开始时. 应该不会有棘手的间隙的, 然而经过几年无止境的细化,还是有个间隙无法消除, 最重要的一个. 宇宙论的根本问题在于我们所掌握的物理原理 在大爆炸的瞬间失效了. 有些人说错误就发生在这里, 物理原理崩溃带来了什么样的错误? 对物理学家来说,这是个灾难. 我们把所有的生命都奉献给了 那个宇宙服从已知的原理这一命题了, 那个能够用数学语言写下来的原理, 在那,在宇宙本身的中心, 有个物理原理以外的一个缺失. 大爆炸的起点就是在整个宇宙哲学中独特的一个最大的奥秘. 它被称为奇点. 当用爱因斯坦的一般相对论来推断起点时, 就会发现所谓的奇点,把那方程式被打破了. 大爆炸带来的问题很快就陷入了迷茫. 弦也是问题一大堆. 一直希望弦论能够成为对宇宙的独一无二的明确的解释, 然而随着越来越多的人对它的研究,产生了一些困惑. 物理学家出现了第二个版本,接着是第三个. 不久出现了五个不同的弦论. 不是一个,听起来都不是很确定. 五个,尽管不是很大的数目,但对于我们也太大了, 因为我们希望有一个相对唯一的理论, 这绝对是个问题,是个危机, 因此化了大量的时间来研究这五个不一样的理论, 而在我们的脑子里总是为什么会有五个,而不是一个? 弦论开始瓦解了. 好象万有理论之梦还能继续维持下去. 有人开始站出来挖苦说,弦论太难接受了, 是条死胡同, 根本走不通,不是什么万有理论,而是没有理论. 然而就在科学家准备放弃的时候, 产生了一个新的令人惊讶的发现这将再次激励他们, 迫使他们最后面对自己最不受欢迎的概念: 平行宇宙. 当弦论崩分离析时,不是所有的人都是悲痛欲绝的. 有人似乎在品味这个事实. 如果弦论真的是所谓的万有理论, 五个万有理论看上去象个尴尬的财富. Michael Duff是所谓的超级引力这个早期概念的后起之秀. 弦论已经替代了它,几乎毁坏了Duff的事业. 物理学往往受流行和时尚支配. 在新概念发展中,有掌舵的领袖. 枯燥的时间化在了许多方面. 当我试图让研究生引起注意时,他们中的很多人会说: 好啦,你可能是对的,也可能是不对的, 但是一旦在超级引力上下工夫,就会找不到工作. 让研究超级引力的那帮家伙的经历如此难堪的是, 他们的理论开始时不是与弦论完全不同. 事实上,两者之间的主要分歧 对外人来说,是在细节上,有点象是吹毛求疵. 就是关于宇宙的维的数目上. 我们通常认为自己是生活在三维世界里. 我们可以在三个方向移动: 左右,上下,前后, 但是物理学喜欢增加额外的维. 爱因斯坦提出时间应该作为第四个维. 接着有人提出了第五个维,第六个维. 数目不断在增加. 额外的维在于我们绝对无法感知的宇宙中. 大多数是在微小的, 但是科学家认为真的存在. 弦论确信总共存在个维. 现在一旦少许拨弄弦,必须有足够的空间让它充分振荡, 此时要做的就是计算所发现的, 那就得到了非常清晰的答案. 必然存在着个维. 个维. 个空间尺度,加上时

间. 超级引力虽然已经确定存在个维. 超级引力方程式在写出这个维的框架时, 表现出了最简单,最优雅的形式. 在维和维之间有一场战争. 在维乐团里,我们有几百个弦理论家, 忙碌着从一个框架:振荡的弦, 来梳理已知的宇宙性质, 然而被我们赶出去的反叛者组成的这个小乐队, 却在做着维的事. 最后促使弦理论家把最后一样东西 加进了他们心爱的理论中. 他们把已经抛弃了十年的垃圾加了进去: 第维. 现在的事情几乎不可思议,有五个相互竞争的弦论. 这绝对是了不起,我是说,这真的是了不起, 最终的答案是,这些全都是一样的. 这五个弦论只不过是更基本的理论所表现出来的不同的形式, 而这恰恰是我们在上世纪年代所抛弃的理论. 在从山顶上俯瞰的维里, 可以看到弦论是大得多的真实的维中的一部分. 啊,一个舒心的感觉是这些年化在第维里的心血没白化. 两个阵营都曾经认为对方是错误的. 现在他们突然意识到他们的观点相辅相成,相得益彰. 增加一个额外的维,弦论才更有道理, 但已经成为了一个非常不一样的理论了. 弦发生了什么情况? 弦论的细小,看不见的弦 原本应该是构建宇宙间所有物质的基本材料, 然而现在由于加上了第11维,情况就发生了变化. 它们延伸了,它们合并了. 令人惊讶的结论是,宇宙间的所有物质 被连接成一个巨大的结构:膜. 实际上,我们的整个宇宙是个膜. 寻求对宇宙间万物的解释将重新开始, 处在核心的将是这个新的理论. 它被称为膜理论,或M理论, 但是这个理论看上去是如此高深莫测,意义深远, 一些人认为M理论应该代表其它东西. M理论. M代表魔力(Magic),神秘(Mystery),膜(Membrane). M 理论. 物理学家在谈论M理论时,睁开了魔幻般的眼睛. M 理论. 也许M代表母亲(Mother),所有弦的母亲. 也许是魔力(Magic).也许是权威(Majesty), 一个包容一切的宇宙理论的权威. M 理论. 神奇(Magical)的奥秘(Mystery),疯狂(Madness). M 理论. 关于M理论,似乎至少是个能够解释宇宙间万物的理论, 但是在他们能够决定如果这是正确的之前, 科学家需要对新的第维更多的了解. 它是个空间已经相当明确, 在那里所有的普通常识当中的普遍规律已经被抛弃. 对于一个物体来说,既是无限的长,又是短的可怜. 第维在它最大的尺度上, 将可能只有兆分之一毫米. 这是到毫米. 就是说毫米除以后面个零, 因此是非常,非常的小. 就是说,它以兆分之一毫米 存在于我们三维世界的每一个地方. 比衣服更靠近身体,然而我们却感觉不到它. 在这个神秘的空间里,我们的膜宇宙在漂浮. 起初,没有人能够想象出它是怎么起作用的. 于是有人提出可能象块薄薄的橡胶板那样漂浮. 其他人则认为可能更多地象搅动的泡沫, 漫无目的地在四处游荡在多维空间中. 如果这不是过分地超现实主义的话, 那么接着就会提出可能存在另外一个膜宇宙, 在第11维的相对的地方脉动. 最初,对这个概念不是十分的当回事, 然而最终还是对它进行重新审视, 从物理学上来询问我们的宇宙是不是真的独一无二的. 这是丽莎.兰德尔首先提出的. 人们看到攀岩会说,这当然非常激烈的, 但是也会发现你可以专注于一个小的东西. 我喜欢解决问题,喜欢比赛,喜欢推测事情. 兰德尔已经对一个显然令人费解的现象着了谜:弱引力.

我们所看到的自然界了有各种各样的力. 大多数在一定程度上已经被了解, 然而有一种引力看上去非常不一样. 这个引力相对其它的力是非常地弱. 现在你环顾四周会说引力一点都不弱, 然而你要考虑到是整个地球在拉扯着你, 可你仍然可以把东西拿起来. 引力在日常生活中看上去的确不弱. 它让我们的双脚站立在地面上, 让地球围绕着太阳旋转,等等, 然而实际上,引力相对其它的力是弱得令人难以置信. 这是很容易明白的,如果你在普通的冰箱磁铁的上方放根金属棒. 我们都知道这个冰箱磁铁会被棒吸住,跳离桌子, 所以这戏剧性的结果说明了引力

是多么的弱, 相对于哪怕是块小小的冰箱磁铁的磁力. 这就引出了如何解释弱引力的很新的概念, 如果我们有了额外的维. 当M理论出现时, 兰德尔和她的同事们想知道它能否提供解释. 引力会从我们的宇宙流到第11维的虚的空间吗? 引力也许只是看起来很弱, 尽管它基本上就和其它的所有东西一样强, 由于它被所有那些我们看不到的额外的维削弱了强度. 兰德尔尝试着计算引力是如何从我们的膜宇宙 流进虚的空间的, 然而她没有奏效. 当时她听到有个理论, 称在第11维里可能存在另外一个膜. 现在她有了一个奇怪的想法. 如果引力不是从我们这个宇宙里漏进去的, 那会从哪里去的呢? 会不会是从其它宇宙来的呢? 在那个膜上,引力就象别的力一样强, 然而经过一段时间,它传给我们的只是一个很弱的信号. 现在她着手重新考虑一拍即合的所有情况. 你试着想象一下有两个膜. 一个是我们所处的, 另一个假设是有其它什么东西的, 那东西不是粒子,不是我们所知道的东西, 也不是与我们所了解的力相关联的东西. 如果我们生活在额外的维里, 就会发现引力很弱, 因为在其它膜附近它几乎消耗完了. 我们只能看到引力的末尾了. 弱的引力最后得到了解释, 这只是靠引入了平行宇宙的概念. 兰德尔的概念打开了潘多拉的盒子. 现在全世界的物理学家突然都挤进第维里, 尝试着解决历史遗留问题, 每次得到的完满解释都是另一个平行宇宙. 每处都能见到,似乎开始找到越来越多的平行宇宙. 从第维的每个角落, 平行宇宙缓缓地爬出来了. M理论已经无意间让平行宇宙再次获得了尊重. 在另一个宇宙中的质子可能是不稳定的, 在这种情况下,原子将分解,DNA无法形成, 因此在那些宇宙中,不会存在智慧生命. 或许是个电子和电流的宇宙, 或许是闪电和中微子的宇宙,但是没有稳定的物质. 其它宇宙是和我们的宇宙平行的,许多可能与我们很靠近, 但是我们从来没有觉察到. 可能与我们的宇宙完全不同, 有着完全不同的自然规律. 可能完全没有生命,但其中的一小部分也可能会有生命, 但不管怎么样,那一小部分的前提是有无限多的宇宙,

有无限多的生活着文明的宇宙. 其中的一些宇宙看上去就象我们所处的宇宙, 或许就除了你不在那里. M理论变得越来越陌生了, 难道这真的是解释我们宇宙万物的理论? 它现在完全有机会去完成的事情是 其它与之竞争的理论还从来能力做到的. 它将必须对大爆炸开始时的 令人困惑的奇异现象作出理解. M理论给出了一个相当离谱的答案, 平行宇宙是它的最关键的. 我还是少年的时候,已经记不得确切的时间了, 我已经记不清楚了, 我父亲和我在曼哈顿码头下船的原因了. 那时一艘最大的远洋轮是米开朗基罗, 它当时停在港湾里,我记得是在曼哈顿的西岸, 一定是靠近大街. 看上去气势非凡. 是个庞然大物, 我说大概有-英尺高, 整个上部结构建在船的前面, 整个船头翻卷着波涛, 一直到舰桥前面的舱壁上的所有窗户被击碎. 这是人们称之为的白浪,或狂暴巨浪, 它击中了米开朗基罗,造成了灾害. 有趣的是,这个狂浪有点象在较高的维里, 你可以想象如果这个凶恶的狂暴巨浪经过较高的维, 如果它与另外一个波涛撞击, 就将是个灾难性的碰撞. 波涛长期以来让Burt Ovrut着迷. 现在只是把M理论颠倒了过来. 年初时的看法是第维是个宁静的地方, 膜宇宙轻轻地漂浮在里面, 然而Burt提出了一个更令人兴奋的概念. 宇宙就象巨大的汹涌波涛在第维中通过. 这些东西可以运动.它们不是静态的, 你知道吗,就象世界上的所有东西一样能够跑动, 然而却没有太多的空间让它们进入. 事实上,一旦动起来,就非常可能相互碰撞. 事实上,它们要么相互远离,要么相互碰撞, 我很早就发现的一个情况是一旦碰撞将会产生什么后果? 对于Neil Turok这样的新一代宇宙学家来说, Burt的第维的想象听起来相当迷人, 但是他和他的同事已经注意到了其它的情况. 他们仍在全力对

付宇宙哲学中的大问题. 有没有起点?大爆炸之前,时间是延续的吗? 宇宙是从哪里来的? 尤其是,他们仍然在全力解决的最大的问题是: 是什么导致了大爆炸,是奇点吗? 对这个奇点问题,谁都没有解决的方案, 除了基本上是人为地在某个时间启动宇宙, 说让我们开始吧,我们不用担心以前所发生的事, 这是非常让人不满意的. 这是宇宙哲学中最深奥的问题. 如果解决了奇点,就形成了宇宙完整的理论了. 大多数宇宙学家已经认为可能永远解决不了了. 他们几乎完全放弃了,当时Turok和他的同事们 第一次听到了Burt对自己的概念的完整解释. 在剑桥的一次研讨会上, M理论的开拓者相聚在一起,探讨其内涵. Burt是当然的明星.他那激烈的第维的想象 博得了在场的物理学家的喝彩,引起了宇宙学家的注意. 我们听到了一个非常另类的想法. 这个不但打动了Neil,而且还强烈地 打动了我的概念是Burt提出的. 在会议的最后一天, On the last day of the conference Neil Turok,Paul Steinhardt和Burt 决定抽出点时间. 他们去看演出. 我们去看<哥本哈根,当时正在伦敦上演, 在一个傍晚,我们三个人火车去了伦敦, 不管怎样,我们坐在火车上一个小时左右, 讨论着这些概念. 在旅途中,他们围绕着这些概念各抒己见. 三个物理学家,一列火车,以及宇宙中最大的秘密: 是什么导致了大爆炸. 我认为人们对科学家在这个问题上有错误的影像, 他们认为是有序的,严格地要求从步骤到步骤. 真的发生的往往是一些富有想象力的飞跃, 这在当时似乎是荒谬的. 在那个过程中夺取的领域有点象作诗, 其中的想象尚未得到证实. Paul, Burt 和我一起坐在火车上, 只是自由结合. 我们中的一个人,可能是我,开了个头, "啊,那么我们为什么不能让宇宙从碰撞中产生呢?" Neil 附和道, "对,如果这样的话,你可能创造宇宙的所有的物质和辐射." 通过这次交谈,我们中的一个人完善了其他人的意见, 那种只是让我们充分想象的意见. 随着我们的合作, 至少让我越来越认识到了

膜的碰撞：那些膜的碰撞对早期宇宙可能产生的所有影响, 人们往往会想到膜是平坦的, 完美的痰子,几何的平原, 但是我认为我们还不是很清楚,那个描述是否正确. 它不可能完全是平坦的,它有皱纹. 随着那些膜靠近,在每个膜的表面都有波纹, 接着产生的是,它们不会在同一时间,同一地点相互碰撞, 实际上,是在不同的时间,不同的地点相碰撞. 我们发现由于膜是在逐个地运动着波纹, 因此在碰撞发生时,膜将那些波纹给了真正的物质. 平行宇宙通过了波涛那样的第11维, 就象所有会起波纹的浪涛一样. 是波纹在大爆炸后造就了物质团. 他们终于有了自己对我们的宇宙诞生的完整解释, 现在他们能够做得更深刻了. 他们可以将物理规律倒回到大爆炸的那个瞬间, 并通向另外一头. 在奇点之前存在着膜, 这意味着在大爆炸之前存在着时间. 时间可以,也能够通过最初的奇点. 逐步逐步地回去,回去,回到那膨胀即将发生的地方, 那里就马上会进入另外一个世界.

当膜碰撞时, 那些碰撞能够用M理论来解释, 因此现在这只不过是进入了数学和自然科学的领域, 而不是突然冒出来的未知的观念. 奇点消失了,他们解决这问题用了不到一个小时的时间. 接着他们去看演出了. 这个概念非常新,不是他们一开始所讨论的, 但是如果一旦被接受,就意味着爱因斯坦 没完成的理论最终被找到了. M理论可能真的能够解释宇宙间的万物, 然而胜利将是喜忧参半, 在这个长久的探索的最后,科学家们发现 它试图解释的我们的宇宙可能没什么特别之处. 它只不过是一个无限多的膜中的一个, 只不过是组成多元宇宙中众多宇宙中的一个. 对多元宇宙的最新了解在无限多的宇宙中, 各自都有着不同的物理规律. 大爆炸说不定一直在发生. 我们的宇宙与其他膜共同生存, 与那些也在不断膨胀的宇宙共存. 我们的宇宙可能只是各种泡泡组成的大海里的一个泡泡.

篇五：六年级《探索宇宙》

22.探索宇宙

【教学内容】青岛版六年级下册科学第五单元第二十二课

【教学目标】

1.了解人类对宇宙的探索历史，了解人类走出地球的历史，知道一些重要的探测宇宙的工具，意识到人类对太空的认识随技术的发展而深化。

2.能够通过收集资料的方式了解人类观测太空的历史，能够收集有关运载火箭、人造卫星、行星探测器及航天飞机的图片和资料。搜集人类的航天灾难故事。

3.体会到人类探索太空的自豪感，体会到科学家和宇航员在宇宙探索中前赴后继的献身精神，从中国宇航事业的发展中体会到一种民族的自豪感和民族的尊严。

【教学重难点】

了解人类探索宇宙的历程和历史意义。

【教具、学具准备】

教师准备：有关宇宙的图片、照片、录像资料、文字资料，并将其整合成网络课件。

学生准备：收集有关资料

【教学过程】

一、创设情境、提出问题。

1.谈话：大家都喜欢看西游记吗？西游记中孙悟空在天宫中的很多故事真是精彩，让我们大家百看不厌。这就是古人对太空世界的一种精彩的描绘，说明了古人也想了解神秘的宇宙。

2.讲述：无边无际的宇宙，它究竟藏着多少奥秘？在人们的眼里，好像披着一层神秘的面纱。从古至今，与生俱来的好奇心驱使着人类不断地探索着宇宙，希望能够更清楚地认识宇宙的真面貌。

3.提问：你认为探索宇宙的困难有哪些？

4.学生交流。

5.教师小结并指出，这节课我们大家一起去了解人类探索宇宙的历程。（板书课题）

二、小组学习、自主探究。

（一）了解古人对宇宙的探索和向往。

1.讨论：在没有先进观测仪器的远古时代，人们是怎样认识宇宙的呢？

2.自古以来，人们对浩瀚的宇宙充满了好奇与幻想，在科学技术不发达的远古时代，人们通过编造一些神话传说来寄托他们的向往和追求。

3.神话故事：盘古开天辟地、嫦娥奔月、女娲补天、夸父逐日等，说明古人对天地产生最初的思考，看到月亮上明暗相间的阴影，看到天空中日月星辰的分布，看到太阳的东升西落，对光明的向往。百度搜索有关这些神话故事的介绍。

4.谈话：这些神话反映了古人对宇宙的迫切了解与探索宇宙的强烈愿望。在这种强烈愿望的驱使下，人们想用智慧把目光射向宇宙，从而，望远镜就诞生了。

（二）介绍望远镜的发展史。

1.要求学生自读课文，小组交流、汇报人类从肉眼观察-----第一架望远镜-----各种现代望远镜的发展历史，尤其展示现代望远镜的先进功能及特点。

①天文望远镜 ②光学望远镜

③射电望远镜 ④太空望远镜

2.讲述： 1610年1月10日，伽利略用第一架望远镜观察到了很多肉眼看不到的情况，其中有一项特别重要的发现，那就是他看到了在木星周围有4颗卫星围着它转动。这一发现有力地证明了哥白尼的学说是正确的，地球确实不是宇宙的中心，不是所有的天体都是围绕地球转动的。望远镜使人们初步认识了太阳系，随着设备的更新和技术的提高，人们又观察到更远的天体。

3.介绍现代的望远镜：①天文望远镜。（多媒体展示天文望远镜的图片）随着科技的发展，望远镜的制造越来越先进，口径也越来越大，人们也能够看得越来越远。最大的望远镜的口径可达到４米多。②射电望远镜。（多媒体展示射电望远镜的图片）电磁波发现之后，人们又发明了射电望远镜，这种望远镜可以看100亿光年之外的星体。③介绍哈勃太空望远镜：（多媒体展示哈勃太空望远镜的相关内容）随着人们对宇宙研究的深入，人们的足迹也走出了地球，走入了太空。1990年4月25日，美国把一架以天文学家哈勃命名的空间望远镜送入太空，他能观测到150亿光年外的天体。

（三）介绍运载火箭。

谈话：随着时光的流逝，人们不满足于在地面观测，更想冲出地球，飞向宇宙近距离探个究竟。一个可喜的消息传来了----人类冲出了地球，这个梦想经过几代人的努力，终于实现了。

提问：人们凭借什么冲出地球的呢？(运载火箭)下面就让我们共同来看一看火箭的发展史。

要求学生自读课文，小组交流、介绍火箭的发展史，重点介绍多级火箭的结构及发射过程，教师进行整理。

（四）介绍航天器。

1.讲述：地球是人类的摇篮，但人类不能永远躺在摇篮里。现代航天运载火箭和航天器将人们带进了崭新的航天时代，让人们有机会探索更加遥远的宇宙深处，了解到更多有关宇宙的信息。刚才我们了解了运载火箭的发展史，那么人类又是用什么来探测宇宙信息的呢？(学生自由交流，教师整理)

航天器：国际空间站和航天飞机、卫星、宇宙飞船及各种探测器

2.教师补充介绍：人造卫星是利用火箭发射、围绕地球转动的飞行器，在人造卫星上安装各种观测仪器，既可以观测地球上的情况，又可以观测宇宙空间的情况。目前，只有少数国家能发射人造卫星。我国近些年来，已成功地发射了很多颗卫星，并且能使它们自动返回地球。宇宙飞船和航天飞机都是以火箭作动力的载人宇宙飞行器，人们乘坐它可以飞往更远的宇宙空间去观察，甚至可以登上其他星球。现在，人们已经成功地登上了月球；将来还会登上其他星球。通过这些现代化手段，人们探索到很多宇宙的秘密。(转载于:www.smhaida.com 海 达 范 文网:宇宙奥秘探索国语视频)

3.讨论：人们对宇宙的认识为什么能不断发展？（一是人们前仆后继、一代一代的苦苦探索，二是科学技术的发展不断为人们的探索提供了新工具。）

三、交流汇报、评价质疑。

1.教师视频演示播放从古至今人类升空的历史。

2.认识探索太空的英雄

（1）讲述：在探索太空的历程中，我们应该铭记这样一些名字，他们冒着生命危险 ，踏上太空探险之旅，他们是当之无愧的太空英雄。

（2）多媒体逐次播放：

加加林——阿姆斯特朗——美国“哥伦比亚号”航天飞机遇难的太空英雄—

—杨利伟——费俊龙、聂海胜——翟志刚 景海鹏 刘伯明

（3）谈话：看了这些英雄人物的故事，你想对这些英雄说些什么呢？(学生自由交流)

3.评价质疑：人类花费大量的人力、物力、财力，甚至以牺牲宇航员的生命为代价去探索宇宙，你认为是否值得？（学生讨论交流汇报）

4.了解中国航天大事记。学生自由默读补充资料。

四、概括总结、抽象提升。

人类正逐渐向宇宙的深处进军、探索，现在我们不仅能在地球上研究宇宙，还可以利用人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、星际探测器等手段进入到宇宙空间，接近遥远的星球，探索更多的宇苗奥秘。然而，浩瀚的宇宙总让人感到神秘和无限，同学们，让我们一起努力，去揭开宇宙神秘的面纱吧!

五、巩固应用、拓展延伸。

1.引导学生课下研究的问题。

学习这节课之后同学们想做什么？（学生自由谈想法）

2.激发学生课下研究。

（1）引导学生利用书籍、网络、影视等各种方法收集中国航天事业的发展的资料。

（2）引导学生通过手抄报、黑板报等形式进行展示交流。

【使用说明】

1.教学反思

通过学习学生了解了人类对宇宙的探索历史；知道了一些重要的探索宇宙的工具，意识到人类对太空的认识随技术的进步而深化和拓展；意识到人类为了探索宇宙奥秘付出的艰辛；关注我国空间技术的最?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyuluzuowen/" target="_blank" class="keylink">路⒄埂Ｉ峡沃校椅丛炝送缜榫埃梢宰灾鞯亟型缣骄浚由隙嗝教宓男Ч浞址⒒右羝怠⑼枷瘛⑽淖值龋寡⑻宓馗惺苡钪娴暮棋佣斫饬擞钪妗?/p>

2.使用建议。

如果只让学生从教材上的文字、图片来认识、理解宇宙的话，学生是很难深入地理解。网络课件不仅可以给学生自由探究宇宙，还可以节约学习时间，建议课前收集有关网站的链接满足了学生知识获取的欲望。

3.需要破解的问题。

网络资源的优点很多，但如果不好好掌握的话，也可能会成为缺点，关键的是教师如何“引导”学生正确的使用网络资源。

【相关链接】 《青岛版六年级科学下册教科书》，《青岛版六年级科学下册教师教学用书》。

高中作文