張林

導 語

實用性閱讀包括消息、通訊、新聞評論、科普文章、演講詞、書信、調(diào)查報告等文體，旨在引導“學生在語文實踐活動中，通過傾聽、閱讀、觀察，獲取、整合有價值的信息，根據(jù)具體交際情境和交流對象，清楚得體表達，有效傳遞信息，滿足家庭生活、學校生活、社會生活交流溝通需要”。這里我們從科普文章這一體裁著手，以霍金《果殼中的宇宙》為例，理解實用性文本，多角度觀察社會生活。

作品選讀

【選段一】

宇宙的情景也是一樣。當宇宙尺度很大，正如它今天這樣時，骰子被投擲的次數(shù)極為巨大，其平均結果就會得出某種可預見的東西。這就是為何對于大系統(tǒng)經(jīng)典定律有效的原因。但是，當宇宙尺度非常微小時，正如它在鄰近大爆炸的時刻，投擲骰子的次數(shù)很少，而不確定性原理則非常重要。

因為宇宙不停地滾動骰子，看看下一步還會發(fā)生什么，它就不像人們以為的那樣僅僅存在一個歷史。相反地，宇宙應該擁有所有可能的歷史，每種歷史各有其概率。宇宙必須有這樣的一種歷史，伯利茲囊括了奧林匹克運動會的所有金牌，雖然也許其概率很小。

宇宙具有多重歷史的思想聽起來像是科學幻想，但是它現(xiàn)在被當作科學事實而廣被接受。我們現(xiàn)在從事的是把愛因斯坦的廣義相對論和費恩曼的多重歷史的思想合并成一個完備的統(tǒng)一理論，該理論將描述在宇宙中發(fā)生的一切事物。如果我們知道宇宙的歷史是如何開始的話，這個統(tǒng)一理論就使我們能夠計算宇宙將如何發(fā)展。

（選自第三章“果殼中的宇宙”）

◆賞析

作者運用擬人的修辭手法，將宇宙人格化，以投擲骰子的方式，判斷預測未來發(fā)生的幾率，淺顯生動地寫出宇宙發(fā)生的不確定性。作者筆下有極強的幽默感和趣味性，用許多看似戲謔的詞句引導著我們進行猜測和推想，將艱澀難懂的科學知識描述得通俗卻不失深刻。

【選段二】

我們似乎可以無限繼續(xù)下去，發(fā)現(xiàn)在越來越小的尺度下的結構。然而，這個序列存在一個極限，如同俄羅斯套娃，一個娃娃內(nèi)部套有更小的娃娃。

最終，人們達到最小的娃娃，它再也不能被拆開了。物理學中最小的娃娃是所謂的普朗克長度。為了探測更短的距離需要這么高能的粒子，這些粒子處于黑洞之中。我們不能準確知道M理論中的基本普朗克長度是多少，但是它可能小到一毫米除以一億億億億。我們不準備建造一個可探測那么小距離的粒子加速器。

然而，正如在第二章和第三章中解釋的，在M理論的數(shù)學模型網(wǎng)絡中，時空具有十維或十一維。人們直到最近還認為6個或7個額外維全都被卷曲得非常微小。它們就像人的頭發(fā)。如果你透過放大鏡來看頭發(fā)，就能看到它的粗細，但用肉眼就只能看到一根線，只有長度而沒有其他維。時空可能是類似的，它在人體、原子甚至核物理的尺度下顯得是四維的，并且?guī)缀跏瞧教沟?。另一方面，如果我們用極高能粒子探測非常短的距離，我們應該看到時空是十維或者十一維的。

如果所有附加的維都非常小，觀察到它們則是非常困難的。然而，最近有人提議一個或者更多的額外維也許較大，或者甚至是無限的。這個思想具有巨大的優(yōu)勢（至少對于像我這樣的實證主義者而言），下一代粒子加速器或者引力的短距離的敏感測量也許可以檢驗這種思想。這類觀測要么可以證偽此理論，要么在實驗上證實了其他維的存在。

大的額外維是在我們尋求終極模型或者理論中的激動人心的新進展。它們意味著我們生活在一個膜世界中，一個在高維時空中的四維面或膜。

這就和人存原理相一致。人存原理陳述道：宇宙必須適合于智慧生命。如果原子不穩(wěn)定，我們便不能在此觀察宇宙并詰問為何它顯得是四維的。

另一方面，彎曲空間所代表的引力會彌漫到高維時空的整體中去。這意味著引力的行為和我們體驗的其他力不同：因為引力發(fā)散到額外維去，它隨距離減小得比我們預料的更快。如果引力更快速地減小可以延伸到天文的距離，我們就會在行星軌道上覺察到它的效應。事實上，正如在第三章中談論到的，這些軌道會是不穩(wěn)定的：行星要么會掉到太陽中去，要么會逃逸到寒冷黑暗的星際空間中去。

（選自第七章“膜的新奇世界”）

◆賞析

作者指出我們的宇宙可能是高維空間中的一個四維膜，可以用普朗克長度的高能粒子探測，或附加大的額外維，將觀測的范圍伸到更小的尺度。作者通過做比喻、列數(shù)據(jù)使文章通俗易懂，如以頭發(fā)為喻，生動形象地推測出也許時空并非三維或四維，更可能是十維或十一維。這樣深入淺出的知識科普更有說服力，更能引發(fā)讀者的深思。

鏈 接

《果殼中的宇宙》是英國物理學家史蒂芬·威廉·霍金創(chuàng)作的科普著作，是《時間簡史》的延伸閱讀，對其中一些內(nèi)容進行了深化闡釋。霍金教授在前言寫道：“我現(xiàn)在意識到，有必要撰寫一本也許更容易理解的有別于《時間簡史》的書?！?/p>

該書主題是宇宙學，涉及廣義相對論、量子論、黑洞、暴脹、時間旅行、弦論等諸多前沿概念。從超對稱到超引力，從量子理論到M理論，從全息論到對偶論，在這個奇境里，粒子、膜和弦作十一維運動，黑洞蒸發(fā)，并且和它攜帶的秘密同歸于盡，宇宙創(chuàng)生的種子只不過是一個微小的硬果。

該書大量使用彩色繽紛的插圖解釋宇宙學概念，變幻成超現(xiàn)實的奇境，給讀者一種直觀印象。同時霍金教授利用通俗的語言、慣有的平易幽默的風格、明晰清澈的表達，把讀者帶到理論物理的最前沿，引導讀者見證他富有創(chuàng)見、充滿靈感的思想，走向探索宇宙秘密的征途?；艚鸾淌谝运毺氐臒崆椋堊x者一道作非凡的時空遨游。

讀書筆記

宇宙的奧秘

◎張少卿

“我即使被關在果殼之中，仍自以為無限空間之王。”在《果殼中的宇宙》中，這句源自莎士比亞戲劇《哈姆萊特》的臺詞令我震撼不已，既震撼果殼般的宇宙浩渺深邃，更震撼物理學家霍金不屈的靈魂。在輪椅構筑的小小一方果殼之中，他為我們撥開宇宙星空的迷霧一角，讓人類的思想觸角觸碰到看不見的遠方。

宇宙這個巨大空間，由許多恒星、行星、銀河系等極為復雜的物質(zhì)而構成，而且它像一個不停膨脹的泡泡，一直到現(xiàn)在還不停歇，讓我們?nèi)滩蛔∪ヌ剿饔钪娴钠鹪春臀磥恚テ谱g神秘的宇宙密碼。

最讓我感興趣的是，時間旅行可能嗎？人真的能穿越嗎？曾經(jīng)以為的天方夜譚，但在霍金看來，是有科學性的，因為宇宙的物質(zhì)和能量能將時空彎曲變形，還有蟲洞的存在。因而，我對時間旅行充滿了奇妙的幻想。如果有一架時光機器，我想回到大唐盛世，一日看盡長安花；我想飛去愛因斯坦的生活中，看看他童話般的物理世界；我想飛到未來，坐著曲率驅(qū)動飛船進行星際穿越……

宇宙的果殼中，還有許多需要去探索的未知。例如，宇宙的暗物質(zhì)和暗能量、相對論、量子糾纏、超導現(xiàn)象等?；艚鹨运祚R行空的文字、獨特的熱情把我?guī)肓宋宀拾邤痰钠婢忱铩?/p>

“如果我們已經(jīng)抵達終點，則人類精神將枯萎死亡。但我認為，我們將永遠不會停止?！比酥谟钪婧榛模膊贿^滄海一粟。但霍金對厄運的挑戰(zhàn)、對未知的勇敢追求，鼓舞我用智慧和勇氣去追求自己的夢想。

【陜西西大附中浐灞中學】