天体物理学史ppt课件
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• 图12－24 哈勃太空望远镜
• 图12－25 日美高级宇宙及天体物理卫星
弗里兹·扎维奇发现，大型星系 团中的星系具有极高的运动速 度，除非星系团的质量是根据 其中恒星数量计算所得到的值 的100倍以上，否则星系团根 本无法束缚住这些星系。之后 几十年的观测分析证实了这一 点。尽管对暗物质的性质仍然 一无所知，但是到了80年代， 占宇宙能量密度大约20%的暗 物质以被广为接受了
• 图12－12 彭齐亚斯（右）与威尔逊站在他们的天线旁
• 图12－14 COBE取得的数据与黑体谱在0.1％内相符 （×号为测量数据，曲线为理论预计）
• 图12－15 COBE得到的背景辐射图
脉冲星的发现
• 贝尔检测射电望远镜收到的信号时无意中发现了一些有规律的脉冲信 号，它们的周期十分稳定，为1.337秒。起初她 以为这是外星人“小 绿人（LGM）”发来的信号，但在接下来不到半年的时间里，又陆陆 续续发现了数个这样的脉冲信号。后来人们确认这是一类新的天体， 并把它命名为脉冲星(Pulsar，又称波霎)。脉冲星与类星体、宇宙微 波背景辐射、星际有机分子一道， 并称为20世纪60年代天文学“四大发现”。
天天体体物物理理学学发的展发展
天体物理学 的兴起
公元前129年
古希腊天文学家喜帕恰斯
目测恒星亮度 并根据亮度把恒星划分为 六个等级
这可以说是最早的光度
学测量
1609年伽利略第一次使用光学望远镜观测天体， 绘制月面图 记录大量木星卫星的运动资料 发现了土星的“耳朵”·太阳黑子·太阳的自转等~
1655-1656年惠更斯发现土星的“耳朵”是一些光环 并发现猎户座星云
• 图12－22 黑洞示意图
后来人们在不同波段上对微波 背景辐射做了大量的测量和详 细的研究，发现它在一个相当 宽的波段范围内良地符合黑体 辐射谱，对应温度大约2.7K （近3K）并且在整个天空上是 高度各向同性的，只是具有一 个微小的偶极各向异性：在赤 经11.3±0.1 h，赤纬4±2°的 地方温度略高，在相反的方向 温度略低，人们认为这是由银 河系运动带来的多普勒效应所 引起的。
安东尼·休伊什教授本人也因脉冲星的发现 而荣获1974年的诺贝尔物理学奖， 尽管人们对贝尔小姐未能获奖而颇有微词。
• 图12－17 休伊什在做实验
• 图12－18 1967年11月28日从射电源CP1919第一次观测到周期性的脉冲信号
• 图12－19 脉冲星沿磁轴方向射出的辐射束，象探照灯一样迅速扫过空间
• 图12－27 威尔金森微波各向异性探测器
• 图12－28 斯隆数字太空勘测望远镜
• 图12－29 2003年，从WMAP获得的宇宙婴儿时期图像（读者可以与图12－15 比较）
• 图12－30 宇宙学和粒子物理学原来是相通的
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
1884年，巴尔末提出了氢光谱的公式 1913年玻尔提出氢原子的定态跃迁原子模型，遇到了 匹克林谱系的困扰 里德伯肯定了他们是氢的光谱
1913年9月初发表的伊万士氢谱结果支持波尔理论
匹克林谱系之谜被解开
恒星演化理论的建立
提出太阳的反应能源 主要来自4个氢核聚 变变为氢核的过程， 称为p-p反应。提出 了碳循环
• 图12－26 哈勃和他观测的 天体（Physics Today 1999 年5月号封面）
宇宙学中，暗能量是某些 人的猜想，指一种充溢空 间的、具有负压强的能量。 按照相对论，这种负压强 在长距离类似于一种反引 力。如今，这个猜想是解 释宇宙加速膨胀和宇宙中 失落物质等问题的一个最 流行的方案。
36
• 1965年，美国新泽西州贝尔实验室的两位无线电工程 师阿尔诺彭齐亚斯和罗伯特威尔逊却十分意外地发现 了这种宇宙辐射场，当时他们正在为跟踪一颗卫星而 校准一具很灵敏的无线电天线
• 图12－11 贝尔实验室的射电望远镜喇叭形天线
• 1964年，美国贝尔实验室的工程师阿诺彭齐亚斯 和罗伯特威尔逊架设了一台喇叭形状的天线，用 以接受“回声”卫星信号。为了检测这台天线的 噪音性能，他们将天线对准天空方向进行测量。 他们发现，在波长为7.35cm的地方一直有一个各 向同性的讯号存在，这个信号既没有周日的变化， 也没有季节的变化，因而可以判定与地球的公转 和自转无关。
• 图12-20 赫尔斯正在用计算机巡查脉冲星
• 图12－21 从脉冲双星发射出引力波
黑洞的产生过程类似于中子 星的产生过程；恒星的核心 在自身重量的作用下迅速地 收缩，发生强力爆炸。当核 心中所有的物质都变成中子 时收缩过程立即停止，被压 缩成一个密实的星球。但在 黑洞情况下，由于恒星核心 的质量大到使收缩过程无休 止地进行下去，中子本身在 挤压引力自身的吸引下被碾 为粉末，剩下来的是一个密 度高到难以想象的物质。任 何靠近它的物体都会被它吸 进去，黑洞就变得像真空吸 尘器一样
• 图12－7 贝特
1956年伽莫夫发表 了“膨胀宇宙的 物理学”描述从 原始高密状态和 膨胀地概貌
• 图12－8 1929年伽莫夫（右）和考克饶夫在一起
宇宙背景辐射的发现
• 1948年美国科学家阿尔弗和赫尔曼预言，宇宙大爆炸 产生的残系辐射，由于宇宙的膨胀和冷却，如今它所 具有的温度约为绝对零度以上5开，或者说5K(绝对零 度等于摄氏零下273.15度，即-273℃)。但是他们的 预言并未引起人们的普遍重视。
哈雷发现恒星自行和哈雷彗星
18世纪末，W.赫谢尔创立了恒星天文学
图
片
天
体
物
十 九 世 纪
理 学 由 孕 育
Байду номын сангаас
得益于
走
向
成
熟
三种 物理学 方法
1 光度学 2 分光学 3 照相术
1865
拉 塞 佛 年 拍 摄 的 月 球 照 片
匹克林谱系 之谜
364.61n2n216
人们称以上这个谱系为匹克林谱系
• 图12－25 日美高级宇宙及天体物理卫星
弗里兹·扎维奇发现，大型星系 团中的星系具有极高的运动速 度，除非星系团的质量是根据 其中恒星数量计算所得到的值 的100倍以上，否则星系团根 本无法束缚住这些星系。之后 几十年的观测分析证实了这一 点。尽管对暗物质的性质仍然 一无所知，但是到了80年代， 占宇宙能量密度大约20%的暗 物质以被广为接受了
• 图12－12 彭齐亚斯（右）与威尔逊站在他们的天线旁
• 图12－14 COBE取得的数据与黑体谱在0.1％内相符 （×号为测量数据，曲线为理论预计）
• 图12－15 COBE得到的背景辐射图
脉冲星的发现
• 贝尔检测射电望远镜收到的信号时无意中发现了一些有规律的脉冲信 号，它们的周期十分稳定，为1.337秒。起初她 以为这是外星人“小 绿人（LGM）”发来的信号，但在接下来不到半年的时间里，又陆陆 续续发现了数个这样的脉冲信号。后来人们确认这是一类新的天体， 并把它命名为脉冲星(Pulsar，又称波霎)。脉冲星与类星体、宇宙微 波背景辐射、星际有机分子一道， 并称为20世纪60年代天文学“四大发现”。
天天体体物物理理学学发的展发展
天体物理学 的兴起
公元前129年
古希腊天文学家喜帕恰斯
目测恒星亮度 并根据亮度把恒星划分为 六个等级
这可以说是最早的光度
学测量
1609年伽利略第一次使用光学望远镜观测天体， 绘制月面图 记录大量木星卫星的运动资料 发现了土星的“耳朵”·太阳黑子·太阳的自转等~
1655-1656年惠更斯发现土星的“耳朵”是一些光环 并发现猎户座星云
• 图12－22 黑洞示意图
后来人们在不同波段上对微波 背景辐射做了大量的测量和详 细的研究，发现它在一个相当 宽的波段范围内良地符合黑体 辐射谱，对应温度大约2.7K （近3K）并且在整个天空上是 高度各向同性的，只是具有一 个微小的偶极各向异性：在赤 经11.3±0.1 h，赤纬4±2°的 地方温度略高，在相反的方向 温度略低，人们认为这是由银 河系运动带来的多普勒效应所 引起的。
安东尼·休伊什教授本人也因脉冲星的发现 而荣获1974年的诺贝尔物理学奖， 尽管人们对贝尔小姐未能获奖而颇有微词。
• 图12－17 休伊什在做实验
• 图12－18 1967年11月28日从射电源CP1919第一次观测到周期性的脉冲信号
• 图12－19 脉冲星沿磁轴方向射出的辐射束，象探照灯一样迅速扫过空间
• 图12－27 威尔金森微波各向异性探测器
• 图12－28 斯隆数字太空勘测望远镜
• 图12－29 2003年，从WMAP获得的宇宙婴儿时期图像（读者可以与图12－15 比较）
• 图12－30 宇宙学和粒子物理学原来是相通的
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
1884年，巴尔末提出了氢光谱的公式 1913年玻尔提出氢原子的定态跃迁原子模型，遇到了 匹克林谱系的困扰 里德伯肯定了他们是氢的光谱
1913年9月初发表的伊万士氢谱结果支持波尔理论
匹克林谱系之谜被解开
恒星演化理论的建立
提出太阳的反应能源 主要来自4个氢核聚 变变为氢核的过程， 称为p-p反应。提出 了碳循环
• 图12－26 哈勃和他观测的 天体（Physics Today 1999 年5月号封面）
宇宙学中，暗能量是某些 人的猜想，指一种充溢空 间的、具有负压强的能量。 按照相对论，这种负压强 在长距离类似于一种反引 力。如今，这个猜想是解 释宇宙加速膨胀和宇宙中 失落物质等问题的一个最 流行的方案。
36
• 1965年，美国新泽西州贝尔实验室的两位无线电工程 师阿尔诺彭齐亚斯和罗伯特威尔逊却十分意外地发现 了这种宇宙辐射场，当时他们正在为跟踪一颗卫星而 校准一具很灵敏的无线电天线
• 图12－11 贝尔实验室的射电望远镜喇叭形天线
• 1964年，美国贝尔实验室的工程师阿诺彭齐亚斯 和罗伯特威尔逊架设了一台喇叭形状的天线，用 以接受“回声”卫星信号。为了检测这台天线的 噪音性能，他们将天线对准天空方向进行测量。 他们发现，在波长为7.35cm的地方一直有一个各 向同性的讯号存在，这个信号既没有周日的变化， 也没有季节的变化，因而可以判定与地球的公转 和自转无关。
• 图12-20 赫尔斯正在用计算机巡查脉冲星
• 图12－21 从脉冲双星发射出引力波
黑洞的产生过程类似于中子 星的产生过程；恒星的核心 在自身重量的作用下迅速地 收缩，发生强力爆炸。当核 心中所有的物质都变成中子 时收缩过程立即停止，被压 缩成一个密实的星球。但在 黑洞情况下，由于恒星核心 的质量大到使收缩过程无休 止地进行下去，中子本身在 挤压引力自身的吸引下被碾 为粉末，剩下来的是一个密 度高到难以想象的物质。任 何靠近它的物体都会被它吸 进去，黑洞就变得像真空吸 尘器一样
• 图12－7 贝特
1956年伽莫夫发表 了“膨胀宇宙的 物理学”描述从 原始高密状态和 膨胀地概貌
• 图12－8 1929年伽莫夫（右）和考克饶夫在一起
宇宙背景辐射的发现
• 1948年美国科学家阿尔弗和赫尔曼预言，宇宙大爆炸 产生的残系辐射，由于宇宙的膨胀和冷却，如今它所 具有的温度约为绝对零度以上5开，或者说5K(绝对零 度等于摄氏零下273.15度，即-273℃)。但是他们的 预言并未引起人们的普遍重视。
哈雷发现恒星自行和哈雷彗星
18世纪末，W.赫谢尔创立了恒星天文学
图
片
天
体
物
十 九 世 纪
理 学 由 孕 育
Байду номын сангаас
得益于
走
向
成
熟
三种 物理学 方法
1 光度学 2 分光学 3 照相术
1865
拉 塞 佛 年 拍 摄 的 月 球 照 片
匹克林谱系 之谜
364.61n2n216
人们称以上这个谱系为匹克林谱系