第1節(jié)人類對宇宙的認識

原始的海洋曾經(jīng)孕育出無數(shù)微小的生命；,曾經(jīng)盛極一時的恐龍只能在堅硬的巖石中留下它們的身影；,這一切都在傾訴著不斷演化的自然界的故事。,地球是怎樣誕生的？,生物又是怎樣演化的？,一、宇宙,宇宙是廣漠空間和存在的各種天體以及彌漫物質(zhì)的總稱。,宇宙是怎樣誕生的？宇宙最終是否會走向終結(jié)？,1、宇宙概念,2、宇宙的起源傳說,我國古代“盤古開天辟地”的神話,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。,3、從“地心說”到“日心說”,（1）托勒密的“地心說”。,托勒密認為，地球處于宇宙中心靜止不動，日、月、行星和恒星等所有天體都圍繞著地球在各自的圓形軌道上繞地球運轉(zhuǎn)，而恒星位于最外面的天球上，它們之間的相對位置保持不變，同時作為一個整體在天空中轉(zhuǎn)動。,（2）哥白尼的“日心說”。,他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(zhuǎn)動，而最外層的恒星天球則與地心說并無本質(zhì)區(qū)別。,哥白尼提出“日心說”后，差不多經(jīng)過一個世紀才被人們接受。,哥白尼的“日心說”闡明了天體運行的現(xiàn)象，為人類認識太陽系，進而認識地球的起源奠定了基礎(chǔ)。,“日心說”挑戰(zhàn)了長期以來居于統(tǒng)治地位的“地心說”，因此遭到了教會勢力的殘酷鎮(zhèn)壓。,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呢？,這是因為地球上的人們選擇地球為參照物，所以地球是靜止不動的，而太陽是運動的。,“日心說”中有關(guān)宇宙以太陽為中心的提法也是不正確的，用你知道的相關(guān)知識加以解釋。,太陽不是處于宇宙的中心。太陽系屬于銀河系，太陽系也不在銀河系中心，銀河系也是眾多星系中的一個，并非宇宙中心。,4、宇宙的起源的證據(jù),星系運動的特點,隨著時代的進步，先進科學儀器的發(fā)明，更加有利于觀察宇宙。,哈勃望遠鏡,哈勃望遠鏡拍到的星系,哈勃眼中的宇宙,1929年，哈勃根據(jù)自己的測量數(shù)據(jù)，分析了24個星系的速度和距離，發(fā)現(xiàn)距離越大的河外星系，對應(yīng)的運動速度也越大。,也就是說，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。,宇宙中的星系都以地球為中心向外運動對嗎？,不對。,你是怎樣理解哈勃發(fā)現(xiàn)的關(guān)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？,星系一直在運動，一直在變化，宇宙在不斷地膨脹。,1準備一只氣球，在其表面畫上一些小圓點。,2用打氣筒持續(xù)地向氣球充氣，使氣球不斷地脹大，如圖所示。,3觀察氣球在脹大過程中各個小圓點間距離的變化。,4如果這些小圓點代表星系，那么，這些原先靠得很近的星系之間的距離增大了嗎？,1如圖1-6所示，請你選定一個點，看另外兩點的運動方向和快慢，如選A看B和C的運動方向和快慢是如何的？,2假設(shè)宇宙在膨脹，那么原先緊鄰的星系分離的速度比遙遠的星系分離速度快一些還是慢一些？,B和C都離A遠去，C比B遠離A快。,緊鄰的星系分離速度慢一些。,5、現(xiàn)代宇宙學說,大爆炸宇宙論,根據(jù)以上科學假設(shè)，我們可以進行這樣的推理：如果能將時間倒退，宇宙中的星系之間的距離必然縮小，最終會聚在一個點上。,大爆炸宇宙論認為，大約137億年前，我們所處的宇宙被擠壓在一個“原始火球”中，那時的宇宙極小、極熱，又有極大的密度，宇宙就是在這個大火球的爆炸中誕生的。,大爆炸后，宇宙迅速膨脹，現(xiàn)在的宇宙比100億年前增大了100多億倍，爆炸引起的宇宙膨脹一直延續(xù)至今，并仍將延續(xù)下去。,大爆炸宇宙論為什么被人們廣為接受的一種宇宙起源學說,宇宙的膨脹有觀測事實的支持，又得到眾多科學家的理論闡釋。,大爆炸宇宙論仍然遇到了不少的疑難問題。如為什么早期宇宙會有如此高的溫度？為什么宇宙在空間中的大尺度上會如此均勻？膨脹后的宇宙會不會坍縮？,霍金,史蒂芬霍金（1942），英國人，當代著名的科學思想家和杰出的理論物理學家。他提出的黑洞理論和宇宙無邊界的設(shè)想成了現(xiàn)代宇宙學的重要基石?；艚鸬挠钪鏌o邊界設(shè)想是這樣的：第一，宇宙是無邊的。第二，宇宙不是一個可以任意賦予初始條件或邊界的一般系統(tǒng)?；艚痤A(yù)言宇宙有兩種結(jié)局：它可以永遠地膨脹下去，或者它會塌縮而在大擠壓處終結(jié)?；艚鸬闹饕碜髌酚校簳r間簡史果殼中的宇宙等。,1.根據(jù)對星系運動的研究，證實星系運動的特點：_。,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。,2.史蒂芬霍金的宇宙無邊界設(shè)想是現(xiàn)代宇宙學的重要基石之一，這種設(shè)想的主要內(nèi)容是：第一，宇宙是_，它沒有“外面”;第二，