1、宇宙起源概述第1頁，共42頁。宇宙銀河系河外星系太陽系其它恒星系統(tǒng)九大行星太陽地月系行星間物質(zhì)宇宙的構(gòu)成第2頁，共42頁。宇宙宇宙是廣漠空間和存在的各種天體以及彌漫物質(zhì)的總稱。2.包括：1.概念：宇宙中有上千億的星系，平均每個(gè)星系又有上千億的恒星和各類天體。宇宙從哪里來？它的過去是怎樣的呢?第3頁，共42頁。 我國古代就有宇宙宇宙進(jìn)化論的觀點(diǎn)，早在春秋戰(zhàn)國時(shí)期就形成了宇宙生成的論點(diǎn)。老子認(rèn)為天地萬物由“道”生成，提出“道生一，一生二，二生三，三生萬物”的生成模式。春秋時(shí)期偉大詩人屈原所著天問： “上下未形，何由考之？” （天地尚未成形之前，又從哪里得以產(chǎn)生？） “陰陽三合，何本何化？ ” （陰

2、陽參合而生宇宙，哪是本體哪是演變？） “圜則九重，孰營度之？”（天的體制傳為九重。有誰曾去環(huán)繞量度？） 第4頁，共42頁。盤古開天辟地 女媧補(bǔ)天 有關(guān)宇宙創(chuàng)始的神話故事第5頁，共42頁。三國時(shí)徐整著的三五歷紀(jì)就記載了盤古“開天辟地”的神話： 唯有天地時(shí)混沌狀如雞子盤古生其中一萬八千歲 天地開辟 陽清為天陰濁為地 第6頁，共42頁。圣經(jīng)中，就描繪了上帝用7天創(chuàng)作世界的故事。你還知道哪些有關(guān)創(chuàng)始的神話故事？第7頁，共42頁。為什么古代人會(huì)對(duì)宇宙有這樣的認(rèn)識(shí)？古代觀察天空的工具僅僅是眼睛，而現(xiàn)代科學(xué)家能借助更先進(jìn)的科技手段對(duì)宇宙的起源進(jìn)行更深入的研究，才發(fā)現(xiàn)了許多關(guān)于宇宙起源的證據(jù)。所以說人類對(duì)自然

3、界的認(rèn)識(shí)水平是和當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平相適應(yīng)的。 討論：第8頁，共42頁。1、古代中國宇宙模型觀： 古代中國，關(guān)于宇宙的結(jié)構(gòu)主要有 蓋天說：天圓如張蓋，地方如棋局 渾天說：天是蛋殼，地是蛋黃，天地為雙層結(jié)構(gòu) 宣夜說：根本不存在有形質(zhì)的天。日月星辰自由漂浮在太空之中。天色蒼蒼是因?yàn)樗案哌h(yuǎn)無極”。 介紹幾種宇宙模型第9頁，共42頁。2、古代希臘和羅馬關(guān)于宇宙原本的學(xué)說 水是宇宙萬物本源-泰勒斯 宇宙做外層是永不熄滅的天火說-畢達(dá)哥拉斯 多層水晶球說-亞里士多德 地球中心說-托勒密 3、中世紀(jì)西方宇宙學(xué)說 中世紀(jì)后，宇宙學(xué)被納入經(jīng)院哲學(xué)體系，知道文藝復(fù)興時(shí)代后期哥白尼根據(jù)長期的天文觀測寫出天體運(yùn)行

4、論提出日心說。布魯諾進(jìn)一步認(rèn)為太陽也不是宇宙的中心，宇宙是無限的，不存在任何中心。 第10頁，共42頁。4、經(jīng)典宇宙模型 牛頓最早用經(jīng)典力學(xué)方法和歐幾里得幾何觀念建立了絕對(duì)的無限的宇宙體系。5、相對(duì)論宇宙模型 愛因斯坦1915年11月發(fā)表了廣義相對(duì)論，指出空間和時(shí)間不能脫離物質(zhì)單獨(dú)存在，建立起了有限無邊的四維宇宙模型。 第11頁，共42頁。6、大爆炸理論模型 在膨脹宇宙的觀念下，1932年勒梅特提出了宇宙是由一個(gè)極端高溫高壓狀態(tài)下的“”原始原子“突發(fā)膨脹產(chǎn)生的，這一理論啟發(fā)了伽莫夫，并于1948年和他的學(xué)生發(fā)表了宇宙的演化建立了宇宙大爆炸理論模型。 7、標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型 20多年以后，由于宇宙微波

5、背景輻射被證實(shí)，再加上核物理學(xué)的深入發(fā)展，使大爆炸模型大放異彩，成為人們公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型。 第12頁，共42頁。天文望遠(yuǎn)鏡和射電望遠(yuǎn)鏡哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在離地球表面580千米高空的軌道上運(yùn)行，重達(dá)1.1萬千克，鏡面直徑達(dá)240厘米。古代觀察天空的工具是眼睛，現(xiàn)在的科學(xué)家呢？第13頁，共42頁。哈勃發(fā)現(xiàn)了什么？他在19221924年期間發(fā)現(xiàn)，星云并非都在銀河系內(nèi)，在銀河系之外存在許多其它的星系，宇宙比人類想象的要大許多。 星系看起來都在遠(yuǎn)離我們而去，且距離越遠(yuǎn)，遠(yuǎn)離的速度越快，星系間的距離在不斷地?cái)U(kuò)大。這一結(jié)論意義深遠(yuǎn)，因?yàn)橐恢币詠恚煳膶W(xué)家都認(rèn)為宇宙是靜止的，而現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)宇宙并不是靜止不變的。標(biāo)志

6、現(xiàn)代宇宙論的誕生第14頁，共42頁。NGC7742星云 哈勃眼中的宇宙 第15頁，共42頁。發(fā)現(xiàn)1、所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡還看到了什么？發(fā)現(xiàn)2、星系離我們?cè)竭h(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)的速度越快；發(fā)現(xiàn)3、星系間的距離在不斷地?cái)U(kuò)大難道地球是宇宙的中心？第16頁，共42頁。一、大爆炸理論勒梅特于1931年創(chuàng)建第17頁，共42頁。宇宙大爆炸第18頁，共42頁。 大約150億年前，我們所處的宇宙全部以粒子的形式、極高的溫度、極大的密度，被擠壓在一個(gè)“原始火球” 中。2、大爆炸理論主要觀點(diǎn) 大爆炸使物質(zhì)四散出擊，宇宙空間不斷膨脹，溫度也相應(yīng)下降，后來相繼出現(xiàn)在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。第19

7、頁，共42頁。“在所存物質(zhì)和能量聚集在一點(diǎn)上”之前到底存在著什么東西？ 第20頁，共42頁。大爆炸 (一開始)第21頁，共42頁。這是宇宙誕生千分之一毫微秒時(shí)情況第22頁，共42頁。(1)大爆炸制造等量的能量與反物質(zhì)(2)每十億個(gè)反物質(zhì)粒子中會(huì)有一個(gè)轉(zhuǎn)變成物質(zhì)粒子。第23頁，共42頁。(3)物質(zhì)與反物質(zhì)互相湮滅。(4)結(jié)果：反物質(zhì)摧毀了宇宙中99.9999999%的物質(zhì)。第24頁，共42頁。第一批原子開始形成(3分鐘)(5)少數(shù)殘余的物質(zhì)粒子以三個(gè)一組形成質(zhì)子和中子，然后再和電子形成原子。第25頁，共42頁。氫和氦(3分鐘)第26頁，共42頁。氣體云團(tuán)(10萬年)第27頁，共42頁。星星出現(xiàn)(

8、10億年)第28頁，共42頁。6、原子冷卻、結(jié)合成恒星、銀河并演化成我們今日所知的宇宙。第29頁，共42頁。我們銀河誕生(50億年)第30頁，共42頁。宇宙持續(xù)膨脹中第31頁，共42頁。大膽猜測：宇宙的將來或者會(huì)塌縮而在大擠壓處終結(jié) 永遠(yuǎn)膨脹下去，不斷地?cái)U(kuò)大，我們將看到所有星系的星球老化、死亡，剩下我們孤零零的，在一片黑暗當(dāng)中。 第32頁，共42頁。史蒂芬霍金 史蒂芬霍金，廣泛尊崇為繼愛因斯坦之后最杰出的科學(xué)家。黑洞理論和“大爆炸”理論的創(chuàng)立人，著名的時(shí)間簡史的作者。17歲的霍金患病后只能永遠(yuǎn)坐在輪椅上并且失去了語言能力，這位全身只有三個(gè)手指能動(dòng)的殘疾人，卻依靠驚人的毅力完成了一系列驚人的關(guān)于

9、大爆炸和黑洞的理論。第33頁，共42頁。史蒂芬霍金 史蒂芬霍金是英國物理學(xué)家，他用畢生精力研究黑洞普通物理學(xué)定理不再適用的時(shí)空領(lǐng)域)和宇宙起源大爆炸原理。他提出黑洞能發(fā)射輻射(現(xiàn)在叫霍金輻射)的預(yù)言現(xiàn)在已是一個(gè)公認(rèn)的假說。他的研究工作在科學(xué)界遠(yuǎn)不及他的暢銷書時(shí)間簡史出名。他這本銷售量達(dá)2,500萬份的暢銷書對(duì)量子物理學(xué)和相對(duì)論作了大量介紹。第34頁，共42頁。 1942年1月8日，出生于英國的牛津。1962年，在牛津大學(xué)完成物理學(xué)學(xué)位課程，搬到劍橋大學(xué)攻讀研究生。霍金被診斷患有運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾病。 1965年，被授予博士學(xué)位。他的研究表明：用來解釋黑洞崩潰的數(shù)學(xué)方程式，也可以解釋從一個(gè)點(diǎn)開始膨漲的

10、宇宙。1970年，霍金研究黑洞的特性。他預(yù)言，來自黑洞(現(xiàn)在叫霍金輻射)的射線輻射及黑洞的表面積永遠(yuǎn)也不會(huì)減少。1974年，被選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。他繼續(xù)證明，黑洞有溫度，黑洞發(fā)出熱輻射，以及氣化導(dǎo)致質(zhì)量減少。1980年，任劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)魯卡斯教授(艾薩克牛頓曾任此職)。1988年，出版時(shí)間簡史，成為關(guān)于量子物理學(xué)與相對(duì)論最暢銷的書。1996年至今，繼續(xù)在劍橋大學(xué)工作。第35頁，共42頁。思考無論地球上觀察，還是在其它星球上觀察，都 可以觀察到其它星球都在遠(yuǎn)離觀察點(diǎn)而去，這是宇宙膨脹的結(jié)果。其實(shí)，大爆炸而產(chǎn)生宇宙的理論也不能確定起始爆炸中心。在地球上觀察到宇宙中的星系都在遠(yuǎn)離地球而去，能否說明地球是

11、宇宙大爆炸的中心？為什么？第36頁，共42頁。史蒂芬霍金，廣泛尊崇為繼愛因斯坦之后最杰出的科學(xué)家。天文望遠(yuǎn)鏡和射電望遠(yuǎn)鏡你想了解黑洞嗎？可以上網(wǎng)查找這方面的知識(shí)！他預(yù)言，來自黑洞(現(xiàn)在叫霍金輻射)的射線輻射及黑洞的表面積永遠(yuǎn)也不會(huì)減少。地球中心說-托勒密1965年，被授予博士學(xué)位。3、中世紀(jì)西方宇宙學(xué)說你想了解黑洞嗎？可以上網(wǎng)查找這方面的知識(shí)！在膨脹宇宙的觀念下，1932年勒梅特提出了宇宙是由一個(gè)極端高溫高壓狀態(tài)下的“”原始原子“突發(fā)膨脹產(chǎn)生的，這一理論啟發(fā)了伽莫夫，并于1948年和他的學(xué)生發(fā)表了宇宙的演化建立了宇宙大爆炸理論模型。其實(shí)，大爆炸而產(chǎn)生宇宙的理論也不能確定起始爆炸中心。這一結(jié)論意

12、義深遠(yuǎn)，因?yàn)橐恢币詠恚煳膶W(xué)家都認(rèn)為宇宙是靜止的，而現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)宇宙并不是靜止不變的。發(fā)現(xiàn)2、星系離我們?cè)竭h(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)的速度越快；這是宇宙誕生千分之一毫微秒時(shí)情況哈勃太空望遠(yuǎn)鏡還看到了什么？“在所存物質(zhì)和能量聚集在一點(diǎn)上”之前到底存在著什么東西？第一批原子開始形成(3分鐘)黑洞理論：巨大的引力就使得即使光也無法向外射出，從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系“黑洞”誕生了你想了解黑洞嗎？可以上網(wǎng)查找這方面的知識(shí)！第37頁，共42頁。美國斯坦福大學(xué)的天文學(xué)研究小組在遙遠(yuǎn)的宇宙中發(fā)現(xiàn)了到目前為止堪稱最龐大最古老的黑洞，其質(zhì)量是太陽質(zhì)量的100多億倍。 第38頁，共42頁。 1.宇宙是和其中存在的 以及的總稱.宇宙是.它處于不斷的和中.2.宇宙中有上千億的.平均每一星系又約有上千億的及。廣漠