1、第第1 1節節 人類對宇人類對宇宙的認識宙的認識宇宙是廣漠空間和存在的各種宇宙是廣漠空間和存在的各種天體以及彌漫物質的總稱。天體以及彌漫物質的總稱。2.宇宙包括：宇宙包括：1.宇宙概念：宇宙概念：宇宙中有上千億的星系，宇宙中有上千億的星系，平均每個星系又有上千億平均每個星系又有上千億的恒星和各類天體。的恒星和各類天體。3.宇宙的傳說：宇宙的傳說：1)盤古開天辟地盤古開天辟地 2)女媧補天女媧補天宇宙原來是混沌的一團氣，后來盤古用神斧把這一團混沌氣劈開，輕的上升為天，重的下降為地，盤古死后，身體的各個部分成為天地間的萬物。一、古代人的宇宙觀一、古代人的宇宙觀3)上帝創造天地和萬物上帝創造天地和萬

2、物為什么古代人會對宇宙有這樣的認識？為什么古代人會對宇宙有這樣的認識？二、從地心說到日心說二、從地心說到日心說 人類歷史發展到公元前6 世紀，人類文明進入了理性思考的時代。中國戰國時期的早期蓋天說認為，天圓如張蓋，地方如棋盤。早期的古希臘學者也有類似的看法。蓋天說這種宇宙觀，雖然已經擺脫了神話的影響，但遠沒有揭示宇宙的本質。1、蓋天說公元世紀，希臘科學家托勒密在亞里士多德公元世紀，希臘科學家托勒密在亞里士多德等前人基礎上創立了地心說。等前人基礎上創立了地心說。2 2、托勒密的地心說、托勒密的地心說地球我們看到太陽周而復始地東升西落，好像大我們看到太陽周而復始地東升西落，好像大地是靜止不動的，是

3、太陽在繞地球旋轉地是靜止不動的，是太陽在繞地球旋轉.為什么人們會感覺到太陽是東升為什么人們會感覺到太陽是東升西落，而大地是靜止不動的？西落，而大地是靜止不動的？地球繞太陽公轉，因為運動是相對的，地球繞太陽公轉，因為運動是相對的，所以地上的人們選地球為參照物時，所以地上的人們選地球為參照物時，地球是靜止不動的，而太陽是運動的。地球是靜止不動的，而太陽是運動的。同時地球也以一定的速度繞地軸自西同時地球也以一定的速度繞地軸自西向東轉，人們選擇地球為參照物，則向東轉，人們選擇地球為參照物，則太陽是自東向西轉，所以人們以為太太陽是自東向西轉，所以人們以為太陽從東邊升起，西邊落下。從運動的陽從東邊升起，西

4、邊落下。從運動的相對性的角度來看這并沒有本質上的相對性的角度來看這并沒有本質上的錯誤。錯誤。3、哥白尼的日心說、哥白尼的日心說 16 16世紀波蘭天文學家哥白尼依據大量精世紀波蘭天文學家哥白尼依據大量精確的觀測資料建立了日心說。確的觀測資料建立了日心說。 太陽太陽是宇宙的中心是宇宙的中心最高天土星太陽金星木星火星地球水星哥白尼否定了地球是宇宙的中心，認為太陽是宇宙的中心，地球和行星是繞太陽做圓周運動的，月球圍繞著地球轉。2、“日心說日心說”中有關宇宙以太陽為中心的中有關宇宙以太陽為中心的提法，你認為正確嗎？用你知道的有關知提法，你認為正確嗎？用你知道的有關知識加以解釋。識加以解釋。1、從、從“

5、地心說地心說”到到“日心說日心說”，有什么，有什么意義？為什么意義？為什么“日心說日心說”會受到教會的殘會受到教會的殘酷鎮壓。酷鎮壓。 “日心說”挑戰了長期以來居于統治地位的“地心說”，否定了基督教上帝創造一切的教義，使神權統治的根基產生了動搖，因此遭到了教會勢力的殘酷鎮壓。 20 世紀1020 年代，美國天文學家哈勃（Edwin Powell Hubble）等人致力于旋渦星云的測量。科學家們用先進的科學儀器，研究星系的運動情況，測出不同星系之間的距離，并通過觀察一個星系，判斷出這一星系運動的速度，以及它是遠離銀河系還是靠近銀河系方向運動。1929 年，哈勃根據自己的測量數據，分析了24 個星

6、系的速度和距離，發現距離越大的河外星系，速度越大。即所有的星系都在遠離我們而去，星系離我們越遠，它的退行速度越快；星系間的距離在不斷地擴大。哈勃的發現告訴我們，星系一直在運動，一直在變化，宇宙在不斷地膨脹思考： 你是怎樣理解哈勃發現的關于星系運動的特點的？你能想象出宇宙中的星系在怎樣運動嗎？哈勃星系運動模型：哈勃星系運動模型：為了幫助我們更好理解那些星系是如何運動的，我們可以建立星系運動模型，了解星系運動的特點。實驗表明，在氣球脹大的過程中，對氣球表實驗表明，在氣球脹大的過程中，對氣球表面上任何一個小圓點而言，面上任何一個小圓點而言，其他的小圓點都在不斷地離它而去。其他的小圓點都在不斷地離它而

7、去。：星系運動模型。：星系運動模型。氣球充氣后，兩點的變化氣球充氣后，兩點的變化哈勃望遠鏡的記錄：哈勃望遠鏡的記錄：宇宙中的伽瑪射線大爆發宇宙中的伽瑪射線大爆發美國航空航天局科學家們通過測算發現，美國航空航天局科學家們通過測算發現，宇宙中的星系正在以加速度離我們遠去，宇宙中的星系正在以加速度離我們遠去，也就是說，宇宙的確在加速膨脹。也就是說，宇宙的確在加速膨脹。 3.大爆炸宇宙論：大爆炸宇宙論：宇宙的起宇宙的起源于一次大爆炸源于一次大爆炸. . 大約大約137億年前，我們所處的宇宙被擠壓億年前，我們所處的宇宙被擠壓在一個在一個“原始火球原始火球” 中中,那時的宇宙極小、那時的宇宙極小、極極熱、

8、又有極大的密度熱、又有極大的密度，宇宙就是在這個火球，宇宙就是在這個火球的的大爆炸大爆炸中誕生的。中誕生的。 大爆炸使物質四散出擊，宇宙空間迅速大爆炸使物質四散出擊，宇宙空間迅速膨脹膨脹，現在的宇宙比，現在的宇宙比100億年前增大了億年前增大了100多多億倍，爆炸引起的宇宙膨脹一直延續至今，億倍，爆炸引起的宇宙膨脹一直延續至今，并仍將延續下去。并仍將延續下去。喬治喬治加莫夫加莫夫1946年，他提出了熱大爆炸宇宙論模型。一直最初開始于高溫高密度的原始物質，溫度超過幾十億度，隨著宇宙的膨脹，溫度也相應下降溫度也相應下降，物質逐漸凝聚成星云，后來物質逐漸凝聚成星云，后來相繼出現在宇宙中的所有星相繼出

9、現在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命，系、恒星、行星乃至生命，逐漸演化成今天的各種天體。逐漸演化成今天的各種天體。大爆炸后物質膨脹，冷卻形成星系示意圖大爆炸后物質膨脹，冷卻形成星系示意圖大膽猜測：宇宙的將來大膽猜測：宇宙的將來或者會塌縮而在大擠壓處終結或者會塌縮而在大擠壓處終結 永遠膨脹下去永遠膨脹下去，不斷地擴大，不斷地擴大，我們將看到所有星系的星球老化、死亡，我們將看到所有星系的星球老化、死亡，剩下我們孤零零的，在一片黑暗當中。剩下我們孤零零的，在一片黑暗當中。 史蒂芬史蒂芬.霍金霍金 史蒂芬史蒂芬霍金，廣泛尊崇為繼愛因斯坦之霍金，廣泛尊崇為繼愛因斯坦之后最杰出的科學家。黑洞理論和后最

10、杰出的科學家。黑洞理論和“大爆炸大爆炸”理理論的創立人，著名的論的創立人，著名的時間簡史時間簡史的作者。的作者。17歲的霍金患病后只能永遠坐在輪椅上歲的霍金患病后只能永遠坐在輪椅上并且失去了語言能力，這位全身只有三個手指并且失去了語言能力，這位全身只有三個手指能動的殘疾人，卻依靠驚人的毅力完成了一系能動的殘疾人，卻依靠驚人的毅力完成了一系列驚人的關于大爆炸和黑洞的理論。列驚人的關于大爆炸和黑洞的理論。霍金預言宇宙的兩種結霍金預言宇宙的兩種結局局1、會永遠的膨脹下去。、會永遠的膨脹下去。2、或者會塌縮而在大、或者會塌縮而在大擠壓處終結擠壓處終結小視窗：黑洞理論小視窗：黑洞理論 宇宙中某些恒星能產

11、生巨大宇宙中某些恒星能產生巨大的引力，使得即使光也無法向的引力，使得即使光也無法向外射出，從而切斷了恒星與外外射出，從而切斷了恒星與外界的一切聯系，界的一切聯系，“黑洞黑洞”誕生誕生了了黑洞是怎樣產生的呢？黑洞是怎樣產生的呢？無論地球上觀察，無論地球上觀察，還是在其它星球上觀察，還是在其它星球上觀察，都可以觀察到其它星球都在遠離觀察都可以觀察到其它星球都在遠離觀察點而去，這是宇宙膨脹的結果。點而去，這是宇宙膨脹的結果。其實，大爆炸而產生宇宙的理論其實，大爆炸而產生宇宙的理論 也不能確定起始爆炸中心。也不能確定起始爆炸中心。在地球上觀察到宇宙中的星系都在地球上觀察到宇宙中的星系都在遠離地球而去，

12、能否說明地球在遠離地球而去，能否說明地球是宇宙大爆炸的中心？為什么？是宇宙大爆炸的中心？為什么？總結：總結：1 1、星系運動的特點：、星系運動的特點：所有的星系都在離我們而去，所有的星系都在離我們而去，星系離我們越遠，運動的速度越快，星系離我們越遠，運動的速度越快，星系間的距離在不斷地擴大。星系間的距離在不斷地擴大。2 2、現在的宇宙處于、現在的宇宙處于不斷的膨脹之中不斷的膨脹之中3 3、目前被人們廣為接受的、目前被人們廣為接受的 一種宇宙起源學說是一種宇宙起源學說是大爆炸宇宙論大爆炸宇宙論1.1.如果小氣球上有圖如果小氣球上有圖，在氣球膨脹過程中，每，在氣球膨脹過程中，每一個點間的距離都在不

13、斷地一個點間的距離都在不斷地_，每一條線條，每一條線條都不斷在都不斷在_。2 2宇宙中星系間的距離在不斷地宇宙中星系間的距離在不斷地 , ,說明宇宙處說明宇宙處在不斷地在不斷地 之中之中, ,這為這為_理論提理論提供了有力的證據。該學說認為，大約在供了有力的證據。該學說認為，大約在 年年 前，我們所處的宇宙全部被擠壓在一個前，我們所處的宇宙全部被擠壓在一個“ ”中，宇宙就是在這個大火球的中，宇宙就是在這個大火球的 爆炸中產生。爆炸中產生。擴大擴大增長增長擴大擴大膨脹膨脹大爆炸宇宙大爆炸宇宙137137億億原始火球原始火球3.3.下列關于大爆炸宇宙論的說法正確的是（下列關于大爆炸宇宙論的說法正確

14、的是（ ） A.A.一種已經被證明是正確的科學理論一種已經被證明是正確的科學理論 B.B.一個比較合理的科學假說一個比較合理的科學假說 C.C.一個著名的神話故事一個著名的神話故事 D.D.一段現代科普作品里有趣的描寫一段現代科普作品里有趣的描寫4.4.宇宙起源的證據是（）宇宙起源的證據是（）A.A.哈勃定律哈勃定律B.B.舊約舊約“創世紀創世紀”C.C.盤古開天辟地的神話盤古開天辟地的神話D.D.女媧補天的傳說女媧補天的傳說A AB B5 5有關宇宙的起源的說法，得不到科學支持的說法是有關宇宙的起源的說法，得不到科學支持的說法是 ( () )A A、大約在、大約在137137億年前，我們所處

15、的這個宇宙是被擠壓在億年前，我們所處的這個宇宙是被擠壓在一起的一個一起的一個“原始火球原始火球”B B宇宙就是在這個大火球發生的一次大爆炸中誕生的宇宙就是在這個大火球發生的一次大爆炸中誕生的C C、宇宙是相當近的過去創生的，十七世紀時鄔謝爾主、宇宙是相當近的過去創生的，十七世紀時鄔謝爾主教算出宇宙誕生的日期是公元前教算出宇宙誕生的日期是公元前40044004年年 DD大爆炸理論尚不能確切地解釋宇宙在大爆炸理論尚不能確切地解釋宇宙在“原始火球原始火球”之前到底存在著什么東西之前到底存在著什么東西C美國科學家美國科學家20042004年年2 2月月1515日宣布，他們借助哈日宣布，他們借助哈勃望遠

16、鏡觀察到距離地球勃望遠鏡觀察到距離地球130130億光年的星系。億光年的星系。根據科學家的計算，這個新發現的星系是在導根據科學家的計算，這個新發現的星系是在導致宇宙誕生的致宇宙誕生的“大爆炸大爆炸”之后之后7.57.5億年時形成的。億年時形成的。由于它形成在宇宙生命的初期，當時正是星系由于它形成在宇宙生命的初期，當時正是星系形成的開端。因此科學家希望，研究它可以得形成的開端。因此科學家希望，研究它可以得到更多有關的信息，從而能更好地了解宇宙是到更多有關的信息，從而能更好地了解宇宙是如何形成和發展的。在天文學中，如何形成和發展的。在天文學中，“光年光年”是是一個一個 單位；科學家們觀察到的光線是單位；科學家們觀察到的光線是這個星系這個星系 發出的（填發出的（填“觀察前觀察前不久不久”或或“130130億年前億年前”）。）。 長度長度130億年前億年前太空中有時會發生恒星爆炸，產生所謂的超新太空中有時會發生恒星爆炸，產生所謂的超新星，恒星爆炸時會突然變化得比以前亮得多，星，恒星爆炸時會突然變化得比以前亮得多，恒星離我們很遠，它的光