资源简介

(共21张PPT)
3.3人类对宇宙的探索
《淮南子·原道训》注：“四方上下曰宇，古往今
来曰宙，以喻天地。”即宇宙是天地万物的总称。
也就是空间为“宇”，时间为“宙”。
宇宙是什么？
“天圆如张盖，地方如棋盘。”
秦汉时期，人们初步认识了太阳、月球和5颗行星的基本运动规律，并能推算天象的发生。
1、盖天说
盖天说这种宇宙观，虽然已经摆脱神话的影响，但远没有揭示宇宙的本质。
宇宙学说
早期的希腊人相信，地球是宇宙的中心。
希腊天文学家托勒密在亚里士多德等前人对宇宙的认识的基础上，进一步完善地球中心学说，创立了“地心说模型。
2、地心说
1、地球是宇宙中心，且静止不动
2、太阳、月球、行星和其他所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上运转。
它能解释很多人们观察到的天文现象，但科学家仔细观测，发现行星运行规律与托勒密的宇宙体系并不吻合
宇宙学说
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发现，与其他5颗行星一样，地球也是一颗行星。
太阳是宇宙的中心，
地球和行星都围绕太阳做圆周运动。
哥白尼为太阳系建立了一个“日心说”模型。
3、日心说
宇宙学说
但哥白尼也未能正确解释行星的运动方式与成因，
绝大多数人仍相信“地心说”。
“日心说”相较于“地心说”，最大的突破是什么？
提出了太阳是宇宙的中心
有什么继承的内容？
行星做圆周运动
宇宙学说
伽利略用自制的望远镜观测天空，为“日心说”提供了新的观测证据。
1、太阳上有黑子，说明太阳并不完美；
2、围绕着木星的有4颗卫星，说明并非所有天体都在绕地球运行。（有力证据）
3、金星的位相变化也说明金星并不是围绕地球公转的。
人们需要更多的证据才能接受“日心说”
宇宙学说
伽利略的观测发现与当时人们对宇宙的普遍认识并不一致，挑战了居于统治地位的“地心说”。1633年，罗马宗教裁判所判处伽利略终身监禁，随后改为软禁，直到他在1642年病逝。
宇宙学说
宇宙学说
太阳位于太阳系中，太阳属于银河系，太阳系也不是银河系的中心。银河系也是众多星系中的一个，并非宇宙中心。
20世纪，天文学家用大型望远镜观测了银河系以外的星系，
测出不同星系间的距离，判断它们的运动速度以及运动方向
哈勃望远镜
哈勃望远镜拍到的星系
现代宇宙学说
现代宇宙学说
天文学家哈勃根据自己对银河系意外星系距离的测定，结合其他天文学家的工作，分析了20多个星系的退行速度和距离，
银河系以外的大多数星系都在远离我们而去，距离越远，离开我们的速度越大，这表明，我们所处的宇宙正在膨胀。
现代宇宙学说
哈勃定律：星系的退行速度与它们到地球的距离成正比。
公式表示：
v = H d
v为星系退行速度，d为星系到观察者的距离，H为哈勃常数。
现代宇宙学说
实验表明，不管是哪个纸片，其他纸片都在不断地离它而去。
宇宙的膨胀没有中心。
现代宇宙学说
现代宇宙学以爱因斯坦的广义相对论为理论基础，以天文观测为事实依据。
1915年，著名科学家爱因斯坦建立了广义相对论，他将广义相对论用于宇宙的研究，建构了一个静态的宇宙模型。
1922年，苏联科学家弗里德曼从广义相对论出发，得到了一个均匀地膨胀或收缩的宇宙模型，遗憾的是这个动态的模型并不为当时的人们所重视。
现代宇宙学说
伽莫夫等人建立的元素生成理论，为宇宙起源的大爆炸理论奠定了基础。
现代宇宙学说
现代宇宙学说
宇宙起源于极高温、极高密度的“奇点”的大爆炸，之后宇宙不断膨胀、温度不断下降，生成各种物质，形成各种星系，演化成今天的宇宙，今天的宇宙仍将继续膨胀下去。
理论预测的结果与实际观测的结果相一致，理论才能被人们接受。
现代宇宙学说
宇宙演化年表，突出了重要的物质与能量演化事件。
宇宙大爆炸理论是目前最准确地描述宇宙从诞生到当前状态的模型。
宇宙大爆炸理论也有局限性，是“未完成的乐章”。
现代宇宙学说
现代宇宙学说
1.根据对星系运动的研究，证实星系运动的特点：
______________________________________
______________________________________。
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地扩大。
2.史蒂芬·霍金的宇宙无边界设想是现代宇宙学
的重要基石之一，这种设想的主要内容是：第一，
宇宙是______，它没有“外面”;第二，宇宙不
是可以任意赋予初始条件和边界的一般系统 。
霍金预言宇宙有两种结局：一是它可以_____
_______ ；二是它会塌缩而在________终结。
无边的
永远
大挤压处
膨胀下去
3.你是如何理解大爆炸宇宙论的？谈谈你的观点。
小练习

展开更多......

收起↑