1、三、银河系和宇宙总复习三、银河系和宇宙总复习 地球、宇宙和空间科学 银河系正面观 银河系侧面观 一 、 银 河 一 、 银 河 精品PPT 二二.宇宙宇宙 宇宙是广漠空间和存在的各种宇宙是广漠空间和存在的各种 天体以及弥漫物质的总称。天体以及弥漫物质的总称。 2.包括：包括： 1.概念：概念： 宇宙中有上千亿的星系，平均宇宙中有上千亿的星系，平均 每个星系又有上千亿的恒星和每个星系又有上千亿的恒星和 各类天体。各类天体。 二二.大爆炸学说大爆炸学说 1.哈勃的发现：哈勃的发现： 所有的星系都在所有的星系都在远离远离我们而去。星我们而去。星 系离我们越远，运动的速度越系离我们越远，运动的速度越快
2、快；星；星 系间的距离在不断地系间的距离在不断地扩大。扩大。 “ “大爆炸学说大爆炸学说”认为：认为：宇宙的起宇宙的起 源于一次大爆炸源于一次大爆炸. .（美国（美国 伽莫夫）伽莫夫） 大约大约150亿年前，我们所处的宇宙全亿年前，我们所处的宇宙全 部以粒子的形式、极高的温度、极大的密部以粒子的形式、极高的温度、极大的密 度，被挤压在一个“原始火球”度，被挤压在一个“原始火球” 中。宇中。宇 宙就是在这个火球的大爆炸中诞生的。宙就是在这个火球的大爆炸中诞生的。 大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不 断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现断膨胀，温度也相应下降，后来相继
3、出现 在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生 命，都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐命，都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐 渐形成的。渐形成的。 “康德康德拉普拉斯星云说拉普拉斯星云说” 太阳系是由一块星云收缩形成的，太阳系是由一块星云收缩形成的， 先形成的是太阳，然后，剩余的星云物先形成的是太阳，然后，剩余的星云物 质进一步收缩演化，形成地球等行星。质进一步收缩演化，形成地球等行星。 红巨星：表面温度比太阳低，但体积比太阳大，红巨星：表面温度比太阳低，但体积比太阳大， 亮度比太阳高。亮度比太阳高。 行星状物质：质量体积比太阳大，但亮度较暗。行星状物质：质量体积比
4、太阳大，但亮度较暗。 超新星：超新星：亮光相亮光相当于当于十十亿颗亿颗太太阳阳 白矮星、中子星、黑洞：体积小、亮度低，但质白矮星、中子星、黑洞：体积小、亮度低，但质 量大、密度极高。量大、密度极高。 恒星不永恒恒星不永恒 恒星的一生恒星的一生 通过天文观测和发现逐步证实和完善了恒星通过天文观测和发现逐步证实和完善了恒星 的演化理论。的演化理论。 恒星的一生恒星的一生 星际气体星际气体 收缩形成收缩形成 中子星中子星 黑洞黑洞 主序星主序星 原恒星原恒星 主序星主序星 太阳太阳 红巨星红巨星 白矮星白矮星 暗矮星暗矮星 大恒星大恒星 超红巨星超红巨星 超新星超新星 决定恒星寿命决定恒星寿命的因素
5、只有一的因素只有一个个质质量！量！ 太太阳阳可活可活一百亿年一百亿年，而天狼星的，而天狼星的寿寿命命却却只有只有 几几百百万万年。年。按按比例比例来来看，如果太看，如果太阳阳可活七十可活七十 岁岁，天狼星只能活三天！，天狼星只能活三天！ 恒恒星的星的寿寿命命 1515倍太阳质量倍太阳质量 1 1千万年千万年 1 1倍太阳质量倍太阳质量 1 1百亿年百亿年 0.20.2倍太阳质量倍太阳质量 1 1万亿年万亿年 质量质量愈大，愈大，寿命寿命愈短！愈短！ 红巨星红巨星 红巨星，称它为红巨星，称它为“红红”巨星，巨星， 是因为在这恒星迅速膨胀的同是因为在这恒星迅速膨胀的同 时，它的外表面离中心越来越远
6、，时，它的外表面离中心越来越远， 所以温度将随之而降低，发出的光也所以温度将随之而降低，发出的光也 就越来越偏红。不过，虽然温度降低了一些，就越来越偏红。不过，虽然温度降低了一些， 可红巨星的体积是如此之大，它的光可红巨星的体积是如此之大，它的光 度也变得很大，极为明亮。肉眼看到的最度也变得很大，极为明亮。肉眼看到的最 亮的星中，许多都是红巨星。红亮的星中，许多都是红巨星。红巨星的巨星的体体 积积很大，它的半很大，它的半径径一般比太一般比太阳阳大大100100倍倍。 超新星是超新星是恒恒星在死亡前的一次大爆星在死亡前的一次大爆发发， 所所释释放的能量，放的能量，发发出的亮光相出的亮光相当于当于
7、十十亿颗亿颗太太 阳。爆炸将阳。爆炸将星球物星球物质质以接近光速的速度，向以接近光速的速度，向 四面八方四面八方发发射。每一射。每一颗恒颗恒星一生之中最多星一生之中最多只只 可能可能发发生一次。生一次。 超 新 星 超 新 星 白矮星是一种很特殊的天体，白矮星是一种很特殊的天体， 它的体积小、亮度低，但质量大、密度极高。它的体积小、亮度低，但质量大、密度极高。 它的密度在它的密度在10001000万吨万吨/ /立方米左右。立方米左右。白白 矮星矮星 是一是一颗颗已死亡的已死亡的恒恒星星，中心的中心的热热核反核反 应应已已 停止停止 。 白矮星白矮星 质量约是质量约是太太阳阳4 41010倍的倍
8、的恒恒星在超新星星在超新星 爆炸的爆炸的过过程，程，遗遗留下留下来来的核心的核心变变成一成一颗体积颗体积 很小，很小，质量却质量却很大的中子星，由中子很大的中子星，由中子构构成，成， 密度密度为为水的水的101014 14倍， 倍，仅仅1cm1cm3 3的的质质量就有全球量就有全球 人人类类那那么么重，重，直径仅为直径仅为30km30km。 中子星中子星 黑洞黑洞 质质量比太量比太阳阳大大1010倍以上的倍以上的恒恒星，超新星爆炸星，超新星爆炸后会后会形形 成成“黑洞黑洞”。黑洞。黑洞会会把附近所有的物把附近所有的物质质都吸都吸进进去，就去，就连连 光线光线也也会会被吞被吞没没，所以我，所以我
9、们们是看不是看不见见 黑洞的。但是如黑洞的。但是如 果黑洞附近有另外一果黑洞附近有另外一颗恒颗恒星，我星，我们们可以可以从这颗邻从这颗邻近近恒恒星星 的物的物质被质被吸入黑洞吸入黑洞时时的情形，的情形，证证明黑洞的存在。明黑洞的存在。 早期地球的特点：一 个由岩浆构成的炽热的球。 岩浆喷发 熔岩流， 水蒸气凝结 原始海洋； 原始大气 不含氧气。 地球的演化地球的演化 化学进化说认为，生命起源于原始地 球上的无机物，这些无机物在原始地 球的自然条件作用下，从无机到有机、 由简单到复杂，通过一系列化学进化 过程，成为原始生命体。 生命起源问题的观点之一 化学进化说 米勒模拟原米勒模拟原 始大气产生
10、始大气产生 有机物的实有机物的实 验装置验装置 电极电极 电火花电火花 气气 体体 实验结果合成了 一些氨基酸、有 机酸和尿素等 CH4 NH4 H2O H2 氨基酸氨基酸 单糖 核苷酸 地球 无机小分子物质无机小分子物质 生生 成成 形形 成成 组组 成成 演 变 有机小分子物质有机小分子物质 有机高分子物质有机高分子物质 多分子体系多分子体系 原始生命原始生命 19531953、美国米勒、美国米勒 第一第一 阶段阶段 场所场所 实验实验 第二第二 阶段阶段 过程过程 第三第三 阶段阶段 第四第四 阶段阶段 原始大气原始大气 原始海洋原始海洋 聚合、缩合聚合、缩合 浓缩、凝聚浓缩、凝聚 长期
11、演变、长期演变、 相互作用相互作用 场所场所 原始海洋原始海洋 原始海洋原始海洋 场所场所 场所场所 过程过程 过程过程 宇宙胚种说则认为，地球上生 命的种子来自宇宙，还有人推 断，是同地球碰撞的彗星之一 带着一个生命的胚胎，穿过宇 宙，将其留在了刚刚诞生的地 球之上，从而地球上才有了生 命。但是，一些科学家却对此 类假说持强烈的反对意见。他 们认为，彗星是带来了某些物 质，但那不是决定性的，产生 生命所必需的物质在地球上本 来就已经存在。 生命起源问 题的另一类 观点 宇宙胚 种说 托勒密托勒密认为，地球处于宇宙中心静止不动。从认为，地球处于宇宙中心静止不动。从 地球向外，依次有月球、水星、
12、金星、太阳、地球向外，依次有月球、水星、金星、太阳、 火星、木星和土星，在各自的圆轨道上绕地球火星、木星和土星，在各自的圆轨道上绕地球 运转。在太阳、月球行星之外，是镶嵌着所有运转。在太阳、月球行星之外，是镶嵌着所有 恒星的天球恒星的天球恒星天。恒星天。 水星、金星、火星、木星、土星五颗行星和地球一样，都在圆形轨道上匀速率地绕太水星、金星、火星、木星、土星五颗行星和地球一样，都在圆形轨道上匀速率地绕太 阳公转。阳公转。 月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆轨道上，每月绕地球转一周，同时跟地球月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆轨道上，每月绕地球转一周，同时跟地球 一起绕太阳公转。一起绕太阳
13、公转。 地球每天自转一周，天穹实际上不转动，因地球自转才出现日月星辰每天东升西落的地球每天自转一周，天穹实际上不转动，因地球自转才出现日月星辰每天东升西落的 现象。现象。 恒星和太阳间的距离十分遥远，比日地间的距离要大得多。恒星和太阳间的距离十分遥远，比日地间的距离要大得多。 哥白尼的日心说的缺点和错误哥白尼的日心说的缺点和错误 认为太阳是宇宙的中心，实际上，太阳只是太阳系中的一个中心天体，不是宇宙的中认为太阳是宇宙的中心，实际上，太阳只是太阳系中的一个中心天体，不是宇宙的中 心；心； 沿用了行星在圆轨道作匀速圆周运动的旧观念，实际上行星轨道是椭圆的，运动速度沿用了行星在圆轨道作匀速圆周运动的旧观念，实际上行星轨道是椭圆的，运动速度 的大小也不是恒定的。的大小也不是恒定的。 哥白尼的日心说哥白尼的日心说
