1、第第4节：探索宇宙节：探索宇宙第第6章：相对论与天体物理章：相对论与天体物理然而，“物质和能量聚集一点”之前到底存在着什么？ 宇宙是天地万物的总称。淮南子原道训注：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地。” 约150亿年前，所有物质和能量聚集一点，温度极高，密度极大，之后发生了大爆炸； 大爆炸使物质四散，空间膨胀冷却，相继出现了星系、恒星、行星乃至生命。1946年伽莫夫创建了大爆炸理论：一、宇宙的起源一、宇宙的起源 弥漫说：极稀薄物质凝聚成星云，进一步收缩成原恒星，原恒星生成恒星。 巨大星云原恒星恒星形成二、宇宙里有什么二、宇宙里有什么 凡由炽热气态物质组成，能自行发热发光的球形或接近球形的天
2、体都可以称为恒星。 1928年国际天文学联合会确定全天分为88个星座。大恒星，温度高，寿命短，100万年；小恒星，温度低，寿命长，达一万亿年。两个：双星；三五成群：聚星；成千上万：星团；联系松散：星协。年青的恒星年青炽热的恒星死亡的恒星垂死深红恒星年青蓝色恒星二、宇宙里有什么二、宇宙里有什么分为光球层、色球层、日冕层；越往内，物质越密，核心比钢还密20倍。直径：地球的109倍，体积：地球的130万倍，质量：地球的33万倍，能量：22亿分之一辐射至地球。太 阳 太阳核心不停地发生着氢聚变为氦的热核反应，每秒钟烧掉6亿多吨氢核燃料。太阳黑子日珥日冕太阳风太阳冕洞 太阳是50亿年前由星云瓦解后的一团
3、小云塌缩而成的，它的寿命约为100亿年。太 阳 系 太阳系是我们最亲近的大家庭，有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。太阳带着整个太阳系绕银河系中心转动。 太阳的质量占太阳系总质量的99.8%，九大行星在接近同一平面的近圆轨道上，朝同一方向绕太阳公转。离太阳最近 轨道速度最快 一天时间最长水星水星(Mercury)表面温差最大水星没有卫星 中国史书上称为“启明”、“长庚”或“太白”。英语中，金星是古罗马的爱情与美丽之神。 金星金星(Venus)全貌 山脉 陨石坑 温度分布天空中最亮的星 自转和公转相反一天比一年还长太阳从西边出来金星没有卫星中心温度达6600，相当于太阳
4、表面温度地球地球(Earth)每小时速度为孙悟空的一个筋斗十万八千公里365.256天绕行太阳一周，用 23.9345小时自转一圈 源于亿年前太阳星云分化物太阳系中唯一有生命的天体与地球最相似的一颗行星 火星火星(Mars) 由于岩石、砂土和天空是红色或粉红色的，又称“红色的星球”。 火星上高24公里的“奥林匹斯”山是太阳系中最高的山脉。 火星有两颗非常小的卫星。 中国古代称火星为“荧惑”，西方古罗马的神话中，把它比喻为战神“玛尔斯”，希腊神话中又叫阿瑞斯。木星木星(Jupiter) 中国古代用木星定岁纪年，由此称其为“岁星”，西方称其为“朱庇特”，即罗马神话中的众神之王，相当于希腊神话众星之
5、中的天神宙斯。 九大行星中最大的一颗 ；木星大气非常厚；拥有16个卫星；木星大气层的平均温度为-121摄氏度。 土星土星(Saturn)有美丽的光环,是最美的天体之一是太阳系密度最小、唯一比水轻的行星土星的大小和质量仅次于木星，占第二位是太阳系中卫星数目最多的行星，共有23颗 中国古代称为填星或镇星，罗马神话中称之为第二代天神克洛诺斯，它是在推翻父亲之后登上天神宝座的。 (另一说法：在古代西方，人们用罗马农神萨图努斯的名字为土星命名)。 天王星天王星(Uranus)体积位居第三，质量第四位天王星有15颗卫星，11条光环 在古老的希腊神话中，天王星被看作是第一位统治整个宇宙的天神乌刺诺斯。他与地
6、母该亚结合，生下了后来的天神，是他将混沌的宇宙规划得和谐有序。 海王星海王星(Neptune) 这颗淡蓝色的行星，称其为涅普顿。涅普顿是罗马神话中统治大海的海神，掌握着1/3的宇宙，颇有神通。海王星有6颗卫星，5条光环 公转期周165年，自转周期约15.8小时海卫一 Triton可能是太阳系中最大的卫星之一冥王星冥王星(Pluto) 冥王星在远离太阳59亿公里的寒冷阴暗的太空中，这情形和罗马神话中住在阴森森的地下宫殿里的冥王普鲁托非常相似，因此，人们称其为普鲁托。 冥王星有一个卫星(Charon) 由于还没有宇宙飞船访问过冥王星，因此它至今还是一颗神秘的星球。 小行星小行星(Asteroid)
7、多数小行星集中在火星与木星轨道之间的小行星带里。 与地球相撞的小行星叫流星体；流星体高速闯进大气层，产生高温并发出强光，便是流星；流星体没有完全烧毁而落到地面，便称为陨星。 知名的小行星有Toutais、Castalia、Vesta和Geographos等。 小行星的命名权属于发现者。早期喜欢用女神的名字，后来改用人名，地名，花名乃至机构名的首字母缩写词来命名。彗星彗星(Comet)当彗星接近太阳时，在背向太阳的方向，自彗头会伸展出一条长逾几百万公里的明亮彗尾。 太阳系中，发现了1600多颗彗星，大多数彗星是朝同一方向绕太阳公转；组成彗星的物质一半以上是冰，它们也常被称作“脏雪团”或“脏雪球”
8、。 West彗星便显示了两条不同的彗尾。细小蓝色的离子彗尾是由气体组成的，粗大白色的彗尾是由微小尘埃组成的。流星流星(Meteoroid)流星体是围绕太阳转的小型天体，因体积太小，连彗星和小行星都称不上。流星体闯进地球大气层，因与空气摩擦而燃烧汽化，发出强光，便称为流星。如果流星体没有完全燃烧而坠落到地表，便称之为陨星。 大多陨星含二氧化硅量大，叫陨石；少数含铁、镍等金属成份大，称陨铁。第二次世界大战之后，在V-2的基础上，以美、苏为主研制的火箭武器得到迅速发展。通过各种型号导弹的研制，人类已经初步掌握了进入空间的基本技能。 1957年10月4日，苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星，从而开创人
9、类的航天新纪元；1961年4月12日，苏联成功地发射了第一艘“东方号”载人飞船，尤里加加林成为人类第一位航天员，揭开了人类进入太空的序幕。 “阿波罗”登月计划1969年7月20日，美国航天员阿姆特朗和奥尔德林驾驶“阿波罗”11号飞船的登舱降落在月球，首次实现了人类登上月球的理想。此后，“阿波罗”12、14、15、16、17号相继登月成功，对月球进行了广泛的考察。“阿波罗”工程集中体现了现代科学技术的水平，推动了航天技术的迅速发展。 三、永不停息的探索三、永不停息的探索航天飞机计划1981年4月12日，世界上第一架航天飞机“哥伦比亚号”，在一片欢呼声中徐徐上升，进入太空，在轨道上遨游了54小时后，安全地返回地面，航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具，是航天史上的一个重要里程碑。 航天飞机是可以重复使用的、往返于地球表面和近地轨道之间、运送有效载荷的飞行器。航天飞机发射时像火箭那样垂直起飞，返回地面时又像滑翔机或喷气客机那样下滑和着陆。它的特点是可以多次重复使用，发射成本较低，用途广泛。航天飞机用途广泛：可在太空发射各种卫星；可以把轨道上出了毛病的卫星抓回货舱，进行修理，再放进太空继续工作；如果在货舱里装上各种科学仪器和设备，那么，货舱就成了太空实验室。
