第18讲 自然演化

第十八讲演化的自然

【知识要点】

1、宇宙的起源

(1)宇宙起源的证据——星系运动的特点

美国天文学家哈勃通过对星系光谱的研究，发现星系的运动有如下特点：所有的星系都在远离我们而去；星系离我们越远，运动的速度越快；星系间的距离在不断地扩大。

(2)大爆炸宇宙论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说。大爆炸学说认为，大约150亿年前，我们所处的这个宇宙全部以粒子的形式、极高的密度和温度，被挤压在一个“原始火球”中。宇宙就是在这个大火球的爆炸中诞生的。爆炸引起宇

宙的膨胀一直延续至今，并仍将不断延续下去。

2、太阳系的形式与地球的诞生

(1)“地心说”：公元2世纪，希腊科学家托勒密在总结前人学说的基础上，创立了“地心说”宇宙体系学说。

(2)“日心说”：16世纪，波兰天文学家哥白尼依据大量精确的观测资料，建立了“日心说”宇宙体系学说。

(3)太阳系：太阳系是由受太阳引力约束的天体组成的系统，整体大致是个球体，它的最大范围约可延伸到1光年以外。

太阳系的九大行星，由内向外，有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星，它们都在接近同一平面的近圆轨道上，朝同一方向

绕太阳公转。

(4)太阳系的形成

(a)关于太阳系的起源有多种学说，最主要的有两类：

一类是星云说，认为太阳系是由一个旋转着的星云在收缩过程中逐渐形成的，18世纪的康德一拉普拉斯学说就属于星云学说。

另一类是各种灾变说，它认为地球等行星的物质是因为某种偶然的巨变而从太阳中分离出来的。灾变说由于缺乏证据而逐渐被抛弃。(b)近代科学之父：伽利略

3、恒星的一生

(1)恒星的演化

恒星的演化如同人的一生，经历从青壮年到更年期、老年期的过程。

(2)恒星的归宿

恒星的归宿因初始质量不同而有三种不同的结局，即自矮星、中子星和黑洞。白矮星是中等质量恒星演化的终点，在某些质量远大于恒星的已简并的核心，继续发生着坍缩，但最终形成的并不是中子星，而是黑洞。

(3)太阳的一生

太阳及其行星是约50亿年前由星际物质星云在自身引力作用下逐渐收缩形成的。目前太阳的状况已经维持了50亿年左右，已步人中年。在它的氢燃料耗尽之后，将由氦和其他较重元素的核反应维持其能源。在此过程中，它将从目前的黄矮星

阶段逐渐转变为红巨星，然后再转变为超红巨星。在所有的核能源都用完之后，太阳内部将没有能源来抵制引力坍缩，这就会使它的半径大大缩小，密度大大增加，从而使它的物质进入简并电子气状态，成为白矮星。等它不能再收缩的时候，就再也

没有能量可释放，它的生命也就终止了，成为一个不发光的、处于简并态的冷“黑矮星”。它的寿命估计可达100亿年。

(4)黑洞

没有东西能从黑洞逃逸，包括光线在内。黑洞可从大质量恒星的死亡中产生。一颗大质量恒星坍缩后，当其引力大得无任何其他排斥能与之相对抗时，恒星被压成了一个称为“奇点”的孤立点。奇点是黑洞的中心，在它周围引力极强。是不确切的。

【经典练习】

一、选择题

1、太阳最终将变成（）

A、红巨星

B、白矮星

C、超新星

D、中子星或黑洞

2、比太阳更大的恒星最终将演化成（）

A、红巨星

B、白矮星

C、超新星

D、中子星或黑洞

3、关于红巨星的有关说法，不正确的是（）

A、当恒星中所有的氢都变成氦时，燃烧越来越向更外层推进，这时的恒星将膨胀得极大

B、红巨星时期的恒星表面温度相对很低，但极为明亮，因为它们的体积非常巨大

C、红巨星时期的恒星表面温度相对很低，这是因为外层与高温的核心区相距很远

D、红巨星时期的恒星系的行星将仍正常绕恒星公转

4、有关白矮星的说法不正确的是（）

A、白矮星是中等质量恒星演化的终点

B、白矮星在银河系中随处可见

C、它的质量越大，半径就越小

D、150亿年前宇宙创生和第一批恒星出现以来，恐怕还没有一个白矮星形成

5、下列说法不正确的是（）

A、质量是太阳1.44倍到2倍的大恒星高龄期后将演化为超红巨星

B、超红巨星是宇宙中最大的恒星

C、超红巨星爆发成为白矮星

D、超红巨星爆发成为超新星

6、在宇宙中，密度最大的是（）

A、铂

B、白矮星

C、黑矮星

D、中子星

7、下列星体直径最小的是（）

A、太阳

B、地球

C、月球

D、黑洞

8、在各种天体中，最基本的天体是（）

A、卫星和行星

B、行星和恒星

C、恒星和星云

D、恒星和卫星

9、在下列天体系统中，不含地球的是（）

A、地月系

B、银河系

C、太阳系

D、河外星系

10．在探索地球上生命起源的活动中，美国科学家米勒做了一个著名的实验，他把甲烷、氢气、氨气和水蒸气等混合成一种和原始大气成分基本一致的气体，放人真空密闭的玻璃容器中进行模拟实验。一个星期后，他惊奇的发现仪器中有数种氨基酸生成。下列关于米勒实验的说法正确的是（）

A．没有发生物理变化B．发生了化学变化

C．元素的种类发生了变化D．形成了原始生命

11.人体血液的无机盐质量分数约为0.9%。研究表明，30亿年前原始海水的无机盐质量分数也约为0.9%。对此，下列观点不可取

．．．的是（）

A.人类的祖先可能是从原始海洋中的原始生命逐渐进化而来的

B.人体血液和原始海水的无机盐质量分数相同纯属巧合

C.人体血液和原始海水之间存在着某种尚未被认识的关系

D.人体血液仍然带有原始海水的某些印痕

12.火星是人类最感兴趣的行星之一，随着各种探测器靠近或登陆火星，人们对火星的认识有了很大的提高：

火星大气中95%是二氧化碳，还有少量的氮气、氢气，大气压为6一7百帕，还找到火星上有液态水存在过的证据。根据以上认识，下列推断中正确的是（）

A.钢铁在火星上容易生锈

B.火星上一定存在生命

C.声音不能在火星大气中传播

D.火星上可形成风

13．原始大气的主要成分是（）

A、氢气、水蒸气、臭氧、氧气、甲烷

B、氢气、水蒸气、二氧化碳、氨气、氧气

C、氢气、水蒸气、二氧化碳、氨气、甲烷