1、1.1 1.1 宇宙的起源宇宙的起源教学目标：教学目标：1、了解人类对宇宙的认识、了解人类对宇宙的认识2、知道宇宙膨胀的现象和证据、知道宇宙膨胀的现象和证据3、尝试根据证据建立假说、尝试根据证据建立假说4、了解大爆炸宇宙论的主要观点、了解大爆炸宇宙论的主要观点光年光年 宇宙中，宇宙中，光每秒钟可以行进光每秒钟可以行进3x105km，相，相当于在短短的一秒钟內，光就绕了地球七当于在短短的一秒钟內，光就绕了地球七圈半圈半(环绕地球一圈约环绕地球一圈约4万公里万公里)。月亮距地球约月亮距地球约3.8x105km，太阳距地球约太阳距地球约1.5x108km，太阳系中最远的冥王星距地球，太阳系中最远的冥
2、王星距地球约约6x109km。天文上常用天文上常用光年光年(l.Y.-即光走一年的距离约即光走一年的距离约为为9.46x1012km)表示天体的距离，例如：表示天体的距离，例如：离太阳系最近的一顆恒星距离约有离太阳系最近的一顆恒星距离约有4.22光光年，银河系外最大的一个仙女座距离地球年，银河系外最大的一个仙女座距离地球约有约有220万光年。万光年。一一.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
3、和各类天体。各类天体。3.宇宙的传说：宇宙的传说：（1）我国的传说：）我国的传说：1)盘古开天辟地盘古开天辟地 2)女娲补天女娲补天圣经圣经上帝创造天地和万物上帝创造天地和万物西方的神话西方的神话你知道为什么世界各种文明都有神话故事你知道为什么世界各种文明都有神话故事?实质是在当时的人类的认识有限的条件下实质是在当时的人类的认识有限的条件下,提出提出的假说。的假说。古代观察天空的工具是古代观察天空的工具是眼睛眼睛现在用什么观察的天空了现在用什么观察的天空了?不同倍数的不同倍数的天文望远镜天文望远镜、射电望远镜射电望远镜等等等等哈勃望远镜哈勃1923至1924年在威尔逊天文台时，哈勃发现仙女座大
4、星云的12颗造父变星，根据周光关系，推算出它们位于银河系以外，是与银河系一样的恒星系统，这一发现是哈勃成为星系天文学的奠基人。20092009年年5 5月月1414日，美国宇航员对哈勃望远镜进日，美国宇航员对哈勃望远镜进行最后一次维修，希望它能工作到行最后一次维修，希望它能工作到20142014年后。年后。哈勃望远镜的记录：哈勃望远镜的记录：宇宙中的伽玛射线大爆发宇宙中的伽玛射线大爆发3.3.美国航空航天局美国航空航天局科学家们通过测算科学家们通过测算发现，宇宙中的星发现，宇宙中的星系正在系正在以加速度离以加速度离我们远去我们远去，也就是也就是说，宇宙的确在说，宇宙的确在加加速膨胀。速膨胀。距
5、地球两千八百万光年的宽边帽星系距地球两千八百万光年的宽边帽星系 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。我们而去。星系离我们越远，运动的速度星系离我们越远，运动的速度越越快快；星系间的距离在不断地星系间的距离在不断地扩大扩大。星系在膨胀的宇宙中就好比在气球表面上星系在膨胀的宇宙中就好比在气球表面上的的红色标记红色标记。当。当气球膨胀气球膨胀时，时，两个星系远两个星系远离离对方的对方的速度与它们之间的距离成正比。速度与它们之间的距离成正比。：星系运动模型。气球充气：星系运动模型。气球充气后，两点的变化后，两点的变化2.大爆炸学说：大爆炸
6、学说：补充宇宙的起宇宙的起源于一次源于一次大爆炸大爆炸.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部以粒子的形式粒子的形式、极高的温度极高的温度、极大的密极大的密度度，被挤压在一个，被挤压在一个“原始火球原始火球”中。宇中。宇宙就是在这个火球的宙就是在这个火球的大爆炸大爆炸中诞生的。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，宇宙空间不断断膨胀膨胀，温度也相应下降温度也相应下降，后来相继出现，后来相继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
7、成的。渐形成的。大爆炸后物质膨胀，冷却形成星系示意图大爆炸后物质膨胀，冷却形成星系示意图2)2)我我们银们银河河诞生诞生 (50(50亿亿年年)1)1)星星出星星出现现(10(10亿亿年年)3)恒星、银河并演化成我们今日所恒星、银河并演化成我们今日所知的宇宙知的宇宙4)4)现在宇宙持续膨胀中现在宇宙持续膨胀中(150(150亿年亿年)5)猜测：宇宙的将来猜测：宇宙的将来 永远膨胀下去永远膨胀下去，不断地扩大，我们将看不断地扩大，我们将看到所有星系的星球老化、死亡，剩下我们到所有星系的星球老化、死亡，剩下我们孤零零的，在一片黑暗当中。孤零零的，在一片黑暗当中。史蒂芬霍金史蒂芬霍金 史蒂芬霍金是英
8、国物理学家，他用毕生精力研究黑洞(普通物理学定理不再适用的时空领域)和宇宙起源大爆炸原理。他提出黑洞能发射辐射(现在叫霍金辐射)的预言现在已是一个公认的假说。他的研究工作在科学界远不及他的畅销书时间简史出名。他这本销售量达2,500万份的畅销书对量子物理学和相对论作了大量介绍。1942年1月8日，出生于英国的牛津。1962年，在牛津大学完成物理学学位课程，搬到剑桥大学攻读研究生。霍金被诊断患有运动神经元疾病。1965年，被授予博士学位。他的研究表明：用来解释黑洞崩溃的数学方程式，也可以解释从一个点开始膨涨的宇宙。1970年，霍金研究黑洞的特性。他预言，来自黑洞(现在叫霍金辐射)的射线辐射及黑洞
9、的表面积永远也不会减少。1974年，被选为皇家学会会员。他继续证明，黑洞有温度，黑洞发出热辐射，以及气化导致质量减少。1980年，任剑桥大学数学鲁卡斯教授(艾萨克牛顿曾任此职)。1988年，出版时间简史，成为关于量子物理学与相对论最畅销的书。1996年至今，继续在剑桥大学工作。无论地球上观察，还是在其它星球上观无论地球上观察，还是在其它星球上观察，都可以观察到其它星球都在远离观察，都可以观察到其它星球都在远离观察点而去，这是宇宙膨胀的结果。其实，察点而去，这是宇宙膨胀的结果。其实，大爆炸而产生宇宙的理论也不能确定起大爆炸而产生宇宙的理论也不能确定起始爆炸中心。始爆炸中心。在地球上观察到宇宙中的星系都在地球上观察到宇宙中的星系都在远离地球而去，能否说明地球在远离地球而去，能否说明地球是宇宙大爆炸的中心？为什么？是宇宙大爆炸的中心？为什么？
