宇宙的秘密

1、宇宙的秘密,2016.11,,,5,,,探索宇宙,,,知識(shí)競(jìng)答,2分題（判斷）：1、日食一般發(fā)生在每個(gè)農(nóng)歷初一。×2、月相圓缺變化一個(gè)周期的時(shí)間是一年。×3、除夕夜天氣很好，一輪明月當(dāng)空照。×4、在白天，我們也可以觀察到月亮?！?、牛郎星、織女星、心宿二構(gòu)成了“夏季大三角”。×,知識(shí)競(jìng)答,,知識(shí)競(jìng)答,3分題（填空）：關(guān)于月球的常識(shí)（和地球比較）,月球的運(yùn)動(dòng)（

2、 ）月球的地貌特征（ ）,繞地球逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),布滿了環(huán)形山,,,4分題（填空）：關(guān)于太陽(yáng)系的常識(shí),知識(shí)競(jìng)答,太陽(yáng)系八大行星：（

3、 ）,水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,,,知識(shí)競(jìng)答,5分題（簡(jiǎn)答）：日食和月食有哪些種類(lèi)？答：日食：日全食、日偏食、日環(huán)食月食：月全食、月偏食,月相是怎樣變化的？答：農(nóng)歷初一到十五，亮面逐漸變大；十六到初一，亮面逐漸變小。,,,認(rèn)識(shí)宇宙,工具膨脹的宇宙恒星的一生霍金宇宙學(xué)模型,,古代，人類(lèi)就開(kāi)始利用各種工具

4、觀察宇宙。為當(dāng)今人類(lèi)探索宇宙打下了結(jié)實(shí)的根基。,,渾天儀 中國(guó),,望遠(yuǎn)鏡 意大利 伽利略,,反射望遠(yuǎn)鏡英國(guó) 牛頓,,射電望遠(yuǎn)鏡,5,,霍金,,史蒂芬·威廉·霍金，CH,CBE,FRS,FRSA（Stephen William Hawking，1942年1月8日），英國(guó)劍橋大學(xué)著名物理學(xué)家，被譽(yù)為繼愛(ài)因斯坦之后最杰出的理論物理學(xué)家。他患有肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥（盧伽雷?。戆c瘓，不能說(shuō)話。

5、他唯一能動(dòng)的地方只有兩只眼睛和3根手指，其他地方根本不能動(dòng)。1979至2009年任盧卡斯數(shù)學(xué)教授，他是英國(guó)最崇高的教授職位?；艚鸬闹饕芯款I(lǐng)域是宇宙論和黑洞，證明了廣義相對(duì)論的奇性定理和黑洞面積定理，提出了黑洞蒸發(fā)現(xiàn)象和無(wú)邊界的霍金宇宙模型，在統(tǒng)一20世紀(jì)物理學(xué)的兩大基礎(chǔ)理論——愛(ài)因斯坦創(chuàng)立的相對(duì)論和普朗克創(chuàng)立的量子力學(xué)方面走出了重要一步。,霍金的學(xué)術(shù)思想,英國(guó)著名天體物理學(xué)家史蒂芬·威廉·霍金繼承認(rèn)外星人的存在后

6、，又發(fā)表一個(gè)驚人論述：他聲稱(chēng)帶著人類(lèi)飛入未來(lái)的時(shí)光機(jī)，在理論上是可行的，所需條件包括太空中的蟲(chóng)洞或速度接近光速的宇宙飛船。不過(guò)，霍金也警告，不要搭時(shí)光機(jī)回去看歷史，因?yàn)椤爸挥携偪竦目茖W(xué)家，才會(huì)想要回到過(guò)去‘顛倒因果’?！蔽锢韺W(xué)家霍金在拍攝的一部有關(guān)宇宙的紀(jì)錄片時(shí)提到，人類(lèi)其實(shí)能建造出接近光速的宇宙飛船，并且能夠進(jìn)入未來(lái)?；艚鹕踔琳f(shuō)，自己是因?yàn)閾?dān)心別人把他當(dāng)成“怪人”，所以才不敢亂說(shuō)話，也不愿意多談?dòng)嘘P(guān)時(shí)光機(jī)的東西，直到透過(guò)紀(jì)錄片后才敢

7、大方討論。,,至于時(shí)光機(jī)的關(guān)鍵點(diǎn)，霍金強(qiáng)調(diào)就是所謂的“四度空間”，科學(xué)家將其命名為“蟲(chóng)洞”。霍金強(qiáng)調(diào)，“蟲(chóng)洞”就在我們四周，只是小到肉眼無(wú)法看見(jiàn)，它們存在于空間與時(shí)間的裂縫中。他指出，宇宙萬(wàn)物非平坦或固體狀，貼近觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)一切物體均會(huì)出現(xiàn)小孔或皺紋，這就是基本的物理法則，而且適用于時(shí)間。時(shí)間也有細(xì)微的裂縫、皺紋及空隙，比分子、原子還細(xì)小的空間則被命名為“量子泡沫”，“蟲(chóng)洞”就存在于其中。,,霍金指出，理論上時(shí)光隧道或“蟲(chóng)洞”不只能帶著

8、人類(lèi)前往其他行星，如果蟲(chóng)洞兩端位于同一位置，且以時(shí)間而非距離間隔，那么宇宙飛船即可飛入，飛出后仍然接近地球，只是進(jìn)入所謂“遙遠(yuǎn)的過(guò)去”。因?yàn)樵?度空間中，10分鐘也許是n小時(shí)。不過(guò)霍金警告，不要搭時(shí)光機(jī)回去看歷史。史蒂芬·威廉·霍金表示，如果科學(xué)家能夠建造速度接近光速的宇宙飛船，那么宇宙飛船必然會(huì)因?yàn)椴荒苓`反光速是最大速限的法則，而導(dǎo)致艙內(nèi)的時(shí)間變慢，那么飛行一個(gè)星期就等于是地面上的100年，也就相當(dāng)于飛進(jìn)未來(lái)。,

9、著作1973年：《時(shí)空的大尺度結(jié)構(gòu)》（The large scale structure of space-time）1988年：《時(shí)間簡(jiǎn)史》（A Brief History Of Time）（湖南科學(xué)技術(shù)出版社）1993年：《黑洞、嬰兒宇宙及其他》（Black Holes And Baby Universes And Other Essays）2001年：《果殼中的宇宙》（The Universe In A Nutshell）

10、（湖南科學(xué)技術(shù)出版社）2002年：《在巨人的肩膀上》（On The Shoulders Of Giants. The Great Works of Physics And Astronomy）2005年：《時(shí)間簡(jiǎn)史（普及版）》（及插圖版）（A Briefer History Of Time）2005年：《上帝創(chuàng)造整數(shù)》（God created the integers）2007年：（與女兒Lucy合作的少兒讀物）《喬治的神秘宇宙

11、鑰匙》（George's secret key to the Universe），《喬治的宇宙尋寶之旅》（George's cosmic treasure hunt），《喬治與大爆炸》（George and the Big Bang） 《George and the Unbreakable Code》2010年：《大設(shè)計(jì)》（The Grand Design）2013年：《我的簡(jiǎn)史》（My brief history）

12、《時(shí)間簡(jiǎn)史續(xù)編》《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》《時(shí)空本性》《未來(lái)的魅力》《喬治開(kāi)啟宇宙的秘密鑰匙》,5,膨脹的宇宙,1.宇宙：宇宙是廣漠空間內(nèi)存在的各種天體以及彌漫物質(zhì)的總稱(chēng)。由小及大的宇宙結(jié)構(gòu)的順序：第一級(jí)是類(lèi)似太陽(yáng)系一樣的天體系統(tǒng)；第二級(jí)是由許多恒星組成的集團(tuán)，如包括太陽(yáng)系在內(nèi)的銀河系；第三極是銀河系外和銀河系一樣大的星系集合——河外星系；最后一級(jí)是宇宙，包含已知i和未知的星系。所有的星系構(gòu)成了廣闊無(wú)垠的宇宙。,

13、,2.銀河系 銀河系是太陽(yáng)系所在的星系，包括1000到4000億顆恒星和大量的星團(tuán)、星云，還有各種類(lèi)型的星際氣體和星際塵埃。銀河系本體直徑約為10~12萬(wàn)光年（不考慮銀冕和外圍物質(zhì)）[1-2]  ，中心厚度約為1.2萬(wàn)光年。銀河系總質(zhì)量是太陽(yáng)的2100億倍（2015年的計(jì)算結(jié)果，誤差率20%）。與鄰居仙女星系均為本星系群中較大的星系。,,3.河外星系河外星系是指在銀河系以外，由大量恒星組成，但因?yàn)榫嚯x遙遠(yuǎn)，在

14、外表上都表現(xiàn)為模糊的光點(diǎn)，因而又被稱(chēng)為“河外星云”。人們又觀測(cè)到大約10億個(gè)同銀河系類(lèi)似的星系。按照它們的形狀和結(jié)構(gòu)，可以分為：旋渦星系、棒旋星系、橢圓星系和不規(guī)則星系。人們估計(jì)河外星系的總數(shù)在千億個(gè)以上。最通用的河外星系分類(lèi)法是1926年哈勃提出的。河外星系的發(fā)現(xiàn)將人類(lèi)的認(rèn)識(shí)首次拓展到遙遠(yuǎn)的銀河系以外，是人類(lèi)探索宇宙過(guò)程中的重要里程碑。,5,,4.宇宙在膨脹現(xiàn)在人們用天文望遠(yuǎn)鏡已觀測(cè)到距我們120億光年的宇宙空間深處，但仍沒(méi)有看到宇

15、宙的邊緣，而且科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)宇宙正處于膨脹之中。有關(guān)宇宙膨脹的理論，已被紅移現(xiàn)象所證明。,5,,恒星的一生,,,5,,當(dāng)代天文學(xué)的研究成果表明，宇宙是有層次結(jié)構(gòu)的、像布一樣的、不斷膨脹、物質(zhì)形態(tài)多樣的、不斷運(yùn)動(dòng)發(fā)展的天體系統(tǒng)。行星、小行星、彗星和流星體都圍繞中心天體太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，構(gòu)成太陽(yáng)系。太陽(yáng)系外也存在其他行星系統(tǒng)。約2500億顆類(lèi)似太陽(yáng)的恒星和星際物質(zhì)構(gòu)成更巨大的天體系統(tǒng)——銀河系。銀河系中大部分恒星和星際物質(zhì)集中在一個(gè)扁球狀的空間內(nèi)

16、，從側(cè)面看很像一個(gè)“鐵餅”，正面看去則呈旋渦狀。銀河系的直徑約10萬(wàn)光年，太陽(yáng)位于銀河系的一個(gè)旋臂中，距銀心約3萬(wàn)光年。銀河系外還有許多類(lèi)似的天體系統(tǒng)，稱(chēng)為河外星系，常簡(jiǎn)稱(chēng)星系。現(xiàn)已觀測(cè)到大約有10億個(gè)。星系也聚集成大大小小的集團(tuán)，叫星系團(tuán)。平均而言，每個(gè)星系團(tuán)約有百余個(gè)星系，直徑達(dá)上千萬(wàn)光年?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)上萬(wàn)個(gè)星系團(tuán)。包括銀河系在內(nèi)約40個(gè)星系構(gòu)成的一個(gè)小星系團(tuán)叫本星系群。若干星系團(tuán)集聚在一起構(gòu)成更大、更高一層次的天體系統(tǒng)叫超星系團(tuán)

17、。超星系團(tuán)往往具有扁長(zhǎng)的外形，其長(zhǎng)徑可達(dá)數(shù)億光年。通常超星系團(tuán)內(nèi)只含有幾個(gè)星系團(tuán)，只有少數(shù)超星系團(tuán)擁有幾十個(gè)星系團(tuán)。本星系群和其附近的約50個(gè)星系團(tuán)構(gòu)成的超星系團(tuán)叫做本超星系團(tuán)。,宇宙學(xué)模型,1917年，A.阿爾伯特·愛(ài)因斯坦運(yùn)用他剛創(chuàng)立的廣義相對(duì)論建立了一個(gè)“靜態(tài)、有限、無(wú)界”的宇宙模型，奠定了現(xiàn)代宇宙學(xué)的基礎(chǔ)。1922年，G.D.弗里德曼發(fā)現(xiàn)，根據(jù)阿爾伯特·愛(ài)因斯坦的場(chǎng)方程，宇宙不一定是靜態(tài)的，它可以是膨脹的

18、，也可以是振蕩的。前者對(duì)應(yīng)于開(kāi)放的宇宙，后者對(duì)應(yīng)于閉合的宇宙。1927年，G.勒梅特也提出了一個(gè)膨脹宇宙模型.1929年哈勃發(fā)現(xiàn)了星系紅移與它的距離成正比，建立了著名的哈勃定律。這一發(fā)現(xiàn)是對(duì)膨脹宇宙模型的有力支持。20世紀(jì)中葉，G.伽莫夫等人提出了熱大爆炸宇宙模型。1965年微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了伽莫夫等人的預(yù)言。從此，許多人把大爆炸宇宙模型看成標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型。1980年，美國(guó)的古斯在熱大爆炸宇宙模型的 基礎(chǔ)上又進(jìn)一步提出了大爆