八年級(jí)物理《宇宙探秘》課件

宇宙探秘一.古人看天二.從“地心說(shuō)”到“日心說(shuō)”三.恒星也在運(yùn)動(dòng)四.太空有無(wú)數(shù)的星系五.宇宙從何而來(lái)古人看天：在遠(yuǎn)古時(shí)代，人們就開(kāi)始了對(duì)宇宙的探秘。古人用肉眼觀察星空，繪制星圖，命名了許多星座。七月流火的天蝎座心宿二星圖中國(guó)古代星座敦煌星圖埃及人把天空想像成女神娜黛（Nut）所擁抱的大地，群星排列在她身上。每天晚上吞下太陽(yáng)而于白天吐出。太陽(yáng)神每天在宇宙之河中行駛，從天空越過(guò)，因而產(chǎn)生了晝夜。最有趣的是埃及人還注意到當(dāng)尼羅河泛濫時(shí)，太陽(yáng)船在天空行駛距離大地比較近，利用太陽(yáng)般在天空中的高度來(lái)說(shuō)明季節(jié)的變化。

圖埃及法老王墓內(nèi)的娜黛女神身上寫(xiě)的“大”字就是星星的意思，后來(lái)成為☆字的起源。古代中國(guó)人有三種學(xué)派來(lái)解釋我們的宇宙，第一是蓋天說(shuō)，他們認(rèn)為天就像一個(gè)倒扣的碗，蓋著廣闊的大地，而大地也像一個(gè)反過(guò)來(lái)的凹盤(pán)，所以當(dāng)我們往南北方向走時(shí)，看天上的星星角度會(huì)改變。第二是渾天說(shuō)，渾天說(shuō)的倡導(dǎo)者張衡他認(rèn)為地是在中心，而天像一個(gè)圓球包圍著地。這種想法和古希臘人托勒密的地心說(shuō)是很類似的，后來(lái)張衡還造出渾天儀，使他的想法實(shí)踐并獲得成功。第三是宣夜說(shuō)，它認(rèn)為天是無(wú)形的，天體不附著在天球上才能以不同的速度來(lái)運(yùn)動(dòng)，而日月星辰只不過(guò)是會(huì)發(fā)光的氣罷了。宣夜說(shuō)是三種理論中，最沒(méi)有人相信的。從“地心說(shuō)”到“日心說(shuō)”古代人最感興趣的是日月星辰怎樣構(gòu)成，怎樣運(yùn)動(dòng)?托勒密(約90—168)是第一個(gè)系統(tǒng)研究這些問(wèn)題并作出成就的科學(xué)家，因此成為歷史名人之一。近2千年來(lái)，托勒密體系先被推崇為神圣的經(jīng)典，后來(lái)又被貶斥為

偽科學(xué)的典型，經(jīng)歷了一個(gè)曲折的過(guò)程。托勒密地心說(shuō)托勒密生活的時(shí)代是古希臘后期，當(dāng)時(shí)羅馬人占領(lǐng)了許多希臘城邦，希臘的科學(xué)文化迅速向外傳播。托勒密就出生在深受希臘文化影響的埃及城市托勒密城中。

托勒密的主要著作《天文大全》對(duì)后世有很大影響。書(shū)中，他把前人提出的地球是宇宙中心的觀點(diǎn)，進(jìn)一步發(fā)揮和系統(tǒng)總結(jié)。這種觀點(diǎn)認(rèn)為，地球是宇宙的中心，地球靜止不動(dòng)，太陽(yáng)、月亮、行星、恒星，乃至整個(gè)宇宙都環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)。托勒密提出的這個(gè)宇宙模型極為復(fù)雜，為了解釋新觀測(cè)到的天文現(xiàn)象，又需不斷增加本輪、均輪等圓圈，使得這個(gè)體系越來(lái)越繁瑣，以至后來(lái)不堪使用，最終導(dǎo)致哥白尼的天文學(xué)革命。

托勒密的地心說(shuō)和《圣經(jīng)》所說(shuō)的地球靜止不動(dòng)，上帝把人類安置在宇宙中心的說(shuō)法相合，因此后來(lái)被教會(huì)利用，成了一個(gè)不允許懷疑的教條，統(tǒng)治歐洲思想界達(dá)1400年之久。

為了使他的地心說(shuō)和天文觀測(cè)相符合，托勒密設(shè)想了一套由“本輪”、“均輪”等大小圓圈組合而成的宇宙模型，以證實(shí)宇宙以地球?yàn)橹行摹?/p>

現(xiàn)在，如果有人說(shuō)“地球是宇宙的中心”，一定會(huì)被人笑話?？墒?，“地心說(shuō)”曾經(jīng)被奉為真理達(dá)1千多年，是哥白尼(1473—1543)的“日心說(shuō)”，第一次沖破了宗教神學(xué)的束縛，引起了人類對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)的革命，使人們的世界觀發(fā)生重大變化，它標(biāo)志著近代自然科學(xué)的開(kāi)始。

哥白尼杰出的天文學(xué)家尼拉·哥白尼，波蘭人。他10多歲時(shí)，就死了父親，在舅舅家長(zhǎng)大。在舅舅影響下，他從小熱愛(ài)科學(xué)，大學(xué)讀書(shū)時(shí)萌發(fā)了地球是運(yùn)動(dòng)著的思想。20多歲去意大利留學(xué)，攻讀數(shù)學(xué)、哲學(xué)、法學(xué)和醫(yī)學(xué)，獲得宗教法博士學(xué)位?；貒?guó)以后，哥白尼大部分時(shí)間在大教堂當(dāng)教士，他的著名天文學(xué)說(shuō)是在業(yè)余時(shí)間完成的。創(chuàng)立了“日心說(shuō)”——太陽(yáng)是宇宙的中心被羅馬教皇處死的布魯諾

牛頓創(chuàng)立了萬(wàn)有引力，科學(xué)家借助望遠(yuǎn)鏡、衛(wèi)星，對(duì)天體、天體系統(tǒng)進(jìn)行了不懈的探索，對(duì)宇宙有了更深的認(rèn)識(shí)。牛頓恒星也在運(yùn)動(dòng)人們仰望星空，發(fā)現(xiàn)大數(shù)星的位置似乎不變，我們稱這些星為恒星。實(shí)際上，它們不是絕對(duì)不動(dòng)，它們的相對(duì)位置也在變化，用很精確的天文儀器可以觀察到它們的運(yùn)動(dòng)紅巨星超新星白矮中子黑洞新恒星恒星的演化過(guò)程白矮中子黑洞新恒星紅巨星超新星太空有無(wú)數(shù)的星系銀河系銀河系中心螺旋星系環(huán)狀星系不規(guī)則星系其它星系宇宙從何而來(lái)???星系在離我們遠(yuǎn)去多普勒效應(yīng)：在運(yùn)動(dòng)的波源前面，波被壓縮，波長(zhǎng)變得較短，頻率變得較高(藍(lán)移(blueshift))。在運(yùn)動(dòng)的波源后面，產(chǎn)生相反的效應(yīng)。波長(zhǎng)變得較長(zhǎng)，頻率變得較低(紅移(redshift))恒星光譜線的位移顯示恒星循著觀測(cè)方向運(yùn)動(dòng)的速度紅移：天文學(xué)家哈勃發(fā)現(xiàn)星系的光譜向波長(zhǎng)方向偏移，稱之為光譜紅移。這一現(xiàn)象說(shuō)明星系在遠(yuǎn)離我們而去。（圖為哈勃在觀察）多普勒宇宙起源于大爆炸千百年，科學(xué)家們一直在探尋宇宙是什么時(shí)候、如何形成的。直到今天，科學(xué)家們才確信，宇宙是由大約150億年前發(fā)生的一次大爆炸形成的。

在爆炸發(fā)生之前，宇宙內(nèi)的所存物質(zhì)和能量都聚集到了一起，并濃縮成很小的體積，溫度極高，密度極大，之后發(fā)生了大爆炸。

大爆炸使物質(zhì)四散出擊，宇宙空間不斷膨脹，溫度也相應(yīng)下降，后來(lái)相繼出現(xiàn)在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命，都是在這種不斷膨脹“量天尺”的單位在天文學(xué)中，天體之間的距離很遙遠(yuǎn)，用米，千米作為單位很不方便，為此科學(xué)家就采用一些特殊的單位。取地球到太陽(yáng)的平均距離為一個(gè)天文單位（AU），光在一年中所經(jīng)過(guò)的距離為一光年（L.Y.)一個(gè)天文單位=1.496*1011米一光年=9.461*1015米地球到織女星的距離為24.5光年，地球到牛郎星的距離為16光年。銀河系：太陽(yáng)系主要成員：太陽(yáng)水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星太陽(yáng)的平均密度為１.４克/厘米3，比水大一些。但是太陽(yáng)里外的密度是不一樣的。它的外殼大部分為氣體，密度很小。但是越往里面，物質(zhì)越稠密，密度越大。核心的密度可能為１６０克/厘米3，這比鋼的密度還要大將近２０倍。太陽(yáng)質(zhì)量為2×1030Kg。是地球質(zhì)量的３３萬(wàn)倍。1、太陽(yáng)地球質(zhì)量:M=5.9742×1024Kg

地球平均密度=5.518克/厘米3

月球是他的衛(wèi)星

2、地球3、月球月球質(zhì)量M=7.3506×1022Kg(相對(duì)于地球的1/81)

月球平均密度=3.34克/厘米34、水星

水星的表面很像月球，環(huán)形山星羅密布，高地平原參差不齊。與月球表面不同的是水星表面分布著隆起的山脊與陡壁，尤如蘋(píng)果因水分蒸發(fā)表面收縮形成的褶皺。別看水星個(gè)兒不大，但密度可不小，在九大行星中，水星的密度只比地球的平均密度小一點(diǎn)。5、金星金星的大小和質(zhì)量與地球相似，因此人們把金星看作為地球的孿生姊妹。金星大氣密度是地球的100倍，而大氣中二氧化碳占97%，引起奇熱的“溫室效應(yīng)”，使表面溫度高達(dá)480度。在離金星表面30到40千米處有一層約30千米厚由硫酸組成的云層，使人們無(wú)法看清金星的“廬山真面貌”。

6、火星美國(guó)內(nèi)達(dá)華火焰谷公園上空的火星哈勃望遠(yuǎn)鏡拍的火星全身照美國(guó)“勇氣”“機(jī)遇”號(hào)火星車(chē)仍在火星上探索生命跡象時(shí)，歐洲航天局２３日興奮地宣布，歐洲“火星快車(chē)”不辱使命，已經(jīng)確證這個(gè)紅色星球表面存在冰凍水。這是迄今為止火星有水的最直接證據(jù)。

“尋找地外理性生命”、“地外文明和太空移居”、“生命起源、細(xì)胞起源和進(jìn)化研究”等，都曾名列“２１世紀(jì)１００個(gè)科學(xué)難題”之中。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技實(shí)力的增強(qiáng)，專家們相信，未來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的中國(guó)科學(xué)家躋身這些前沿領(lǐng)域7、木星木星是九大行星中最大的一顆，可稱得上是“九星之王”了。它的質(zhì)量是太陽(yáng)系所有行星、衛(wèi)星、小行星和流星體質(zhì)量總和的一倍半，也就是地球質(zhì)量的318倍。如果把地球和木星放在一起，就如同芝麻與西瓜之比一樣懸殊。但木星的密度很低，平均密度僅為1.33克／厘米3。8、土星土星的質(zhì)量是地球的95.1倍，成為僅次于木星的第二個(gè)質(zhì)量最大的行星。它的質(zhì)量只有木星的3/10，而體積卻為木星的6/10。這樣大的體積中只有這么少的質(zhì)量，土星的密度一定非常低。確實(shí)，土星的密度