资源简介

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情境导入
宇宙是怎么诞生的？宇宙最终是否会走向终结？
第1章
演化的自然
第1节
人类对宇宙的认识
自主学习
1.阅读课本，了解人类对宇宙认识的发展过程。
2.说出宇宙膨胀的证据，了解大爆炸宇宙论的观点。
宇宙的诞生
一、古代人的宇宙观
中国古代对宇宙的起源有各种传说……
世界不同的民族和文化，形成了许多有关宇宙创始的神话传说……
你还了解哪些关于宇宙创始的神话故事？
女娲补天
古代印度神话故事
古代人为什么会对宇宙的起源形成这样的
认识？
古代人没有理性思考，对宇宙的起源只是猜测。都是臆想的，不切实际的。
实质：人类在认识有限的条件下提出的假说。
所以说人类对自然界的认识水平是和当时的科学技术发展水平相适应的。
二、从地心说到日心说
中国战国时期的早期盖天说认为，天圆如张盖，地方如棋盘。早期的古希腊学者也有类似的看法。盖天说这种宇宙观，虽然已经摆脱了神话的影响，但远没有揭示宇宙的本质。
盖天说
托勒密的宇宙体系
托勒密的地心说
托勒密认为，地球处于宇宙中心静止不动，日、月、行星和恒星等所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上运转，而恒星位于最外面的天球上，它们之间的相对位置保持不变，同时作为一个整体在天空中转动。
托勒密的宇宙体系
托勒密的地心说
这个学说与基督教关于天堂、人间、地狱的说法刚好吻合，得到了占统治地位的教廷的竭力支持。到了16世纪， “地心说”不仅成为禁锢人们思想的工具，而且也阻碍了天文学的发展。
为什么人们会感觉到太阳是东升西落，而大地是静止不动的呢？
由地理常识可知，地球自转的方向是自西向东的，因此，以地球为参照物，太阳相对于地球的位置不断发生着变化，所以我们看到太阳东升西落；若以人为参照物，人与地球间的位置没有发生变化，所以感觉大地是静止不动的。
哥白尼的宇宙体系
哥白尼的日心说
1543年，波兰天文学家哥白尼在临终时发表了一部具有历史意义的著作《天体运行论》，完整地提出了“日心说”理论。这个理论体系认为，太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳做圆周运动的，月球围绕着地球转动，而最外层的恒星天球则与地心说并无本质区别。
哥白尼
哥白尼的宇宙体系
哥白尼的日心说
哥白尼提出的“日心说”，差不多经过一个世纪才被人们接受。其间，伽利略利用自制的天文望远镜，发现了可以支持日心说的天文现象，日心说才逐渐得到认可。
哥白尼
哥白尼的“日心说”阐明了天体运行的规律，为人类认识太阳系，进而认识地球的起源奠定了基础。
布鲁诺
延伸阅读
他被哥白尼的日心说所吸引，因为向人们宣传日心说，1600年2月17日凌晨，布鲁诺被罗马教庭绑在广场中央的火刑柱上时，他向人们庄严宣布：“火，不能征服我！未来的世界会了解我，会知道我的价值。”“黑暗即将过去，黎明即将来临，真理终将战胜邪恶！”
伽利略
他为了表明对哥白尼学说的支持，出版了《星际天空》和《关于太阳黑子的书信》，被罗马教庭第一次传讯，十几年后出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界的对话》，被教庭第二次审判，判罚终生监禁。
“日心说”中有关宇宙以太阳为中心的提法也
是不正确的，用你知道的相关知识加以解释。
太阳只是太阳系的中心恒星，而太阳系位于银河系的一个偏远旋臂上，离银河中心有几万光年的距离。银河系中有几千亿颗像太阳一样的恒星，而银河系外还有若干星系，称为河外星系，银河系也只是宇宙中无数个星系中微不足道的一个，所以宇宙以太阳为中心的提法显然是不正确的。
三、现代宇宙学说
哈勃太空望远镜在离地球表面580千米高空的轨道上运行，重达1.1万千克，镜面直径达240厘米。
哈勃太空望远镜看到了什么？
发现1 所有的星系都在远离我们而去。
发现2 星系离我们越远，运动的速度越快。
发现3 星系间的距离在不断地扩大。
哈勃发现了什么？
——标志现代宇宙论的诞生
1.他在1922～1924年发现，星云并非都在银河系内，在银河系之外存在许多其它的星系，宇宙比人类想象的要大许多。
2.星系看起来都在远离我们而去，且距离越远，远离的速度越快，星系间的距离在不断地扩大。这一结论意义深远，因为一直以来，天文学家都认为宇宙是静止的，而现在发现宇宙并不是静止不变的。
你是怎样理解哈勃发现的关于星系运动的特点的？
你能想象出宇宙中的星系是怎样运动的吗？
由于宇宙太大，无边无际，难以直接研究，为了更好的研究和理解星系运动，我们可以建立星系运动模型。
下面通过实验来帮助我们建立宇宙中星系运动的模型。
星系一直在运动，一直在变化，宇宙在不断地膨胀。
活动探究
星系的运动
1.准备一只气球，在其表面画上一些小圆点。
2.用打气筒持续的向气球充气，使气球不断地胀大，如图所示。
3.观察气球在胀大过程中各个小圆点间距离的变化。
活动探究
星系的运动
4.如果这些小圆点代表星系，那么，这些原先靠得很近的星系之间的距离增大了吗？
增大了
实验表明，在气球胀大的过程中，对气球表面上任何一个小圆点而言，其他的小圆点都在不断的离它而去。
星系的运动
1.如图所示，请你选定一个点，看另外两点的运动方向和快慢，如选A看B和C的运动方向和快慢是如何的？
B和C都离A远去，C远离A的速度比B快。
2.假设宇宙在膨胀，那么原先紧邻的星系分离的速度比遥远的星系分离速度快一些还是慢一些？
紧邻的星系分离速度慢一些。
大爆炸宇宙论
勒梅特于1931年创建
根据以上科学假设，我们可以进行这样的推理：如果能将时间倒退，宇宙中的星系之间的距离必然缩小，最终会聚在一个点上。
大爆炸宇宙论
大爆炸宇宙论认为，大约137亿年前，我们所处的宇宙被挤压在一个“原始火球”中，那时的宇宙极小、极热，又有极大的密度，宇宙就是在这个大火球的爆炸中诞生的。
大爆炸后，宇宙迅速膨胀，现在的宇宙比100亿年前增大了100多亿倍，爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今，并仍将延续下去，如图所示。
关于大爆炸宇宙论研究中遇到的疑难问题：
为什么早期宇宙会有如此高的温度
为什么宇宙在空间中的大尺度上会如此均匀
膨胀后的宇宙会不会坍缩
查阅有关专业书籍，或在互联网上收集有关宇宙起源的资料，并与同学交流。
大胆猜测：宇宙的将来
永远膨胀下去。
宇宙不断地扩大，所有星系的星球老化、死亡,一片黑暗。
B. 或者会塌缩而在大挤压处终结。
乔治·伽莫夫
延伸阅读
乔治·伽莫夫（George Gamow，1904—1968）是
美籍俄裔著名的物理学家和天文学家。
1946年，伽莫夫等科学家首次将相对论和化学元
素生成理论引入宇宙学，提出了热大爆炸宇宙学模型。
伽莫夫认为：宇宙最初开始于高温高密度的原始物质，
温度超过几十亿度，那时的宇宙中充满的是辐射和基本粒子；随着宇宙膨胀，温度逐渐下降，物质逐渐凝聚成星云，再演化成今天的各种天体。
霍金
延伸阅读
史蒂芬·霍金（Stephen Hawking，1942—2018）是英
国当代著名的科学思想家和杰出的理论物理学家。他提出
的黑洞理论和宇宙无边界的设想是现代宇宙学的重要基石。
霍金的宇宙无边界设想是这样的：
第一，宇宙是无边的。
第二，宇宙不是一个可以任意赋予初始条件或边界的一般系统。
霍金预言宇宙有两种结局：
它可以永远地膨胀下去，或者它会塌缩而在大挤压处终结。
霍金的主要科普代表作品有《时间简史》、《果壳中的宇宙》等。
课堂小结
人类对宇宙的认识
古代人的宇宙观
从地心说到日心说
现代宇宙学说
中国战国时期的早期盖天说
托勒密的地心说
宇宙的将来
中国神话：盘古开天辟地
欧洲神话：上帝创造宇宙
哥白尼的日心说
哈勃的发现
大爆炸宇宙论
宇宙在不断地膨胀
永远地膨胀下去或塌缩在大挤压处终结
小试牛刀
1.下列属于中国古代关于宇宙的起源的神话传说的是（ ）
A.盘古开天辟地 B.上帝创造宇宙
C.盖天说 D.地心说
A
2.公元前2世纪，希腊科学家托勒密在亚里士多德等前人对宇宙的认识的基础上，经过几十年的观测，运用数学方法，创立了_________。16世纪，哥白尼用自制的简陋仪器经过20年的天文观测与研究，建立了_________。
“地心说”
“日心说”
小试牛刀
4.在地球上观测到宇宙中的星系都在远离地球而去，这能否说明地球是宇宙大爆炸的中心？为什么？
所有的星系都在远离我们而去，星系离我们越远，它的退行速度越快；星系间的距离在不断扩大
不能。无论地球上观察，还是在其他星球上观察，都可以观察到其他星球都在远离观察点而去，这是宇宙膨胀的结果。
3.根据对星系运动的研究，证实星系运动的特点是:
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