宇宙之谜费米定理古代宇宙学说课件.ppt

1、宇宙是什么就内涵方面而言：宇宙是“时间无尽永前、空间无界永在、质量无限永有”的存在。宇宙是时、空、物三永三无的存在。就外延方面而言：宇宙包含一切现在物件、一切精神物件和一切精神事件。历史记载文子自然:往古来今谓之宙，四方上下谓之宇。庄子庚桑楚:“出无本，入无窍。有实而无乎处，有长而无乎本剽。有所出而无窍者有实。有实而无乎处者，宇也;有长而无本剽者，宙也。”古代学说中国古人曾提出盖天说、宣夜说和浑天说。盖天说：源于殷末周初 早期：天圆地方说，认为“天圆如张盖，地方如棋局”后期：天并不与地相接，而是像一把大伞一样高高悬在大地之上，地的周边有八根柱子支撑着，天和地的形状犹如一座顶部为圆穹形的凉亭。（

2、共工触怒不周山）古代学说浑天说：源于战国时期 全天恒星都布于一个天球上，而日月五星则附丽于天球上运行，这与现代天文学的天球概念十分接近。古代学说 1、公元前7世纪，巴比伦人认为，天和地都是拱形的，大地被海洋所环绕，而其中央则是高山。2、古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子，大地的中央则是尼罗河。3、古犹太人认为，地球是宇宙的中心，周围绕着一圈星球，再往外去，寥落地分布着其余天体。有一个静止的天球存在，在其内部，星球各居其位，转动不止。公元2世纪，C.托勒密提出了世界上第一个行星体系模型地心说。托勒密的地心说示意图地球处于宇宙中心。从地球向外，依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木

3、星和土星，在各自的圆轨道上绕地球运转。为了说明行星运动的不均匀性，提出行星在本轮上绕其中心转动，而本轮中心则沿均轮绕地球转动。1543年，哥白尼所著天球运行论正式提出了日心说观点，认为太阳是行星系统的中心，一切行星都绕太阳旋转。地球也是一颗行星，它上面像陀螺一样自转，一面又和其他行星一样围绕太阳转动。在中世纪的欧洲，托勒密的地心说由于符合神权统治理论的需要，一直占有统治地位。为了捍卫日心说，不少仁人志士与黑暗的神权统治势力进行了前仆后继的斗争，付出了血的代价。宇宙中的黑洞黑黑 洞（Black hole）是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种超高密度天体，由于类似热力学上完全不反射光线的黑体，

4、故名为黑洞。黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后，发生引力坍缩产生的。黑洞的质量极其巨大，而体积却十分微小，它产生的引力场极为强劲，以至于任何物质和辐射在进入到黑洞的一个事件视界（临界点）内，便再无力逃脱，就连传播速度最快的光（电磁波）也逃逸不出。星系星星 系，是一个包含恒星、气体的星际物质、宇宙尘和暗物质，并且受到重力束缚的大质量系统。典型的星系，从只有数千万颗恒星的矮星系到上兆颗恒星的椭圆星系都有，全都环绕着质量中心运转。除了单独的恒星和稀薄的星际物质之外，大部分的星系都有数量庞大的多星系统、星团以及各种不同的星云。漩 涡

5、 星 系星 爆 星 系棒棒 旋旋 星星 系系费米悖论满天星星的夜空看起来非常壮观，但是我们只是在看看附近的地方罢了。在最适合观星的夜晚，我们可以看到大约2500个恒星，这大概是银河星里恒星数量的一亿分之一。这2500个恒星中的绝大多数都距离我们不到1000光年，大约是银河系直径的百分之一。所以我们看到的星空其实只是下图中的红圈那么大的地方罢了恒星数量虽然银河系里面有1000亿-4000亿个恒星，但是在可观测的宇宙内有几乎同样数量的星系对应每一个银河系的恒星，就有一个巨大无比的星系。也就是说，可观测宇宙内的恒星数量大概是在1022到1024之间，这个数字写出来是这样的：1，000，000,000

6、,000,000,000,000,000类地行星数量智能文明SETISETI 是一个以收听来自地外智能文明信号为目的的组织。如果银河系里存在10万个智能文明，哪怕其中只有很少一部分对外发射无线电波或者激光束或者其它联系信号，SETI的卫星阵列应该会收到各种各样的信号。行星X与地球卡尔达肖夫指数根据一个文明所能够利用的能源数量，来量度文明层次。它的指标有三个类别：I型文明：有能力使用所在行星的全部能源。型文明：有能力使用所在行星的全部能源。II型文明：有能力使用母恒星的全部能量。型文明：有能力使用母恒星的全部能量。III型文明把前面两张都甩在了后面，她能型文明把前面两张都甩在了后面，她能够动用相

7、当于整个银河系那么多的能源。够动用相当于整个银河系那么多的能源。为什么我们从未相遇第一类解释：并不存在第一类解释：并不存在II型和型和III型的文明。型的文明。大过滤器理论认为，在生命出现前到III型文明出现的过程中，有一堵几乎所有生命都会撞上的墙，这面墙是漫长的演化过程中一个极端困难甚至不可能跨过的阶段，这个阶段就是大过滤器。1.我们是稀有物种我们是稀有物种有一种可能是我们已经跃过了大过滤器阶段，也就是说什么发展到我们这个阶段是非常少见的。下图展示了两个物种跃过了大过滤器，而我们是其中之一。2.我们是第一批我们是第一批对于相信第一类解释的人来说，如果大过滤器不是发生在过去，那么我们的仅存的希

8、望就是宇宙是直到最近才变得适合智能生命发展的。这样的话，我们和其它物种都还在朝超级智能的方向发展，超级智能只是暂时还没发生罢了。我们凑齐是第一批可能成为超级智能文明的物种之一。3.我们有大麻烦了我们有大麻烦了(大过滤器就在我们前面大过滤器就在我们前面)生命常常能够进化到我们这个阶段，但是有一些因素阻止绝大多数生命继续发展到更高等的文明人类不太可能是特例。一个可能的大过滤器是经常出现的自然灾变。比如上面提到的伽马射线暴，不过伽马射线暴还没完，说不定哪天地球生命就突然被灭绝了。另一种可能是智能文明到达一定的技术水平后不可避免的把自己毁灭了。第二类解释：第二类解释：II型和型和III型智能文明是存在

9、的，型智能文明是存在的，因为一些原因我们还没和他们取得联系。因为一些原因我们还没和他们取得联系。可能可能1：超级智能可能已经造访过地球，但是那时候我们还不在。可能可能2：银河系已经被殖民了，我们只是生活在一个荒芜的角落里而已。可能可能3：对于高等物种来说，物理殖民是个很落后的概念。可能可能4：存在着很有攻击性的文明，绝大部分智能生命都好自为之，不向外广播自己的位置。（黑暗森林）可能可能5：只存在一个高等智能生命一个超级捕食者。可能可能6：其实有很多活动和信号存在，只是我们的技术太原始，听到的都是错的东西。可能可能7：高等文明知道我们的存在，并且在观测我们，就像观测动物园的动物一样。可能可能8：高等文明已经在我们身边了，但是我们太原始，以至于无法接触他们。故事远比我们知道的要大得多