物理宇宙学-----基础知识102页PPT
关于宇宙ppt课件
技术的不断进步。
宇宙观念对人类思想的影响
拓宽人类视野
宇宙的广阔和无限让人类意识到自身的渺小,促 使人们思考生命的意义和价值。
促进哲学思考
宇宙观念对人类的哲学思考产生了深远影响,如 关于宇宙起源、生命意义等问题的探讨。
激发探索精神
宇宙探索激发了人类的探索精神,鼓励人们不断 探索未知领域,追求知识和真理。
宇宙的起源与演化
总结词
宇宙起源于一个非常热密的状态,被称为大爆炸,然后经过数十亿年的演化,形成了现 在的宇宙。
详细描述
宇宙起源于一个非常热密的状态,被称为大爆炸。在大爆炸之前,宇宙是一个极度高温 和高密度的状态,所有的物质和能量都集中在一个极小的空间中。随着时间的推移,宇 宙开始膨胀并冷却,星系、恒星和行星等逐渐形成。宇宙的起源与演化是一个复杂的过
程,目前科学家仍在不断研究和探索。
宇宙的组成与结构
总结词
宇宙由恒星、行星、星云、星系、黑洞等组成,具有层次结构和动态平衡。
详细描述
宇宙由无数的恒星、行星、星云、星系等组成,这些天体在引力的作用下形成层次结构和动态平衡。此外,宇宙 中还存在黑洞、暗物质等神秘物质,它们的存在对宇宙的整体结构和演化产生了重要影响。宇宙的组成与结构是 一个复杂而神秘的话题,科学家们仍在不断探索和发现新的天体和物质。
关于宇宙的ppt课件
contents
目录
• 宇宙的概述 • 星系与恒星 • 宇宙的探索与发现 • 宇宙的奥秘与未解之谜 • 宇宙对人类的意义与影响
CHAPTER 01
宇宙的概述
宇宙的定义
总结词
宇宙是一个广阔的空间,包含了所有的物质和能量,包括地球和人类。
大学物理第19章天体物理与宇宙学简介.ppt
§19.1 广义相对论 §19.2 致密星 §19.3 宇宙学简介
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天体物理是天文学中最年轻的一门分支学科, 它应用物理学的技术、方法和理论来研究各类天 体的形态、结构、分布、化学组成、物理状态和 性质以及它们的演化规律.
宇宙学是研究宇宙形成和演化的科学,它的任 务是研究大尺度时空的整体结构和演化.
d A g0A0 dt A
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d B g0B0 dt B
B A
d A d B
g0A0 g0B0
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五、引力辐射
1918年,爱因斯坦就根据广义相对论预言了引力 波的存在. (1)寻求场方程的弱场辐射解; (2)寻求严格的场方程的特解.
的,而现在却看到,它之所以优越是因为在这种参 考系中消除了引力的作用.
在牛顿体系中,惯性系是决定于绝对空间的,它 不受物质运动的影响. 现在,一个做自由落体运动的
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实验室才是一个局部惯性系,显然它是决定于物质 的分布及运动的.
总之,引力的作用使大范围的惯性系不再存在, 只能存在局部惯性系,而这些局部惯性系之间的关 系则由引力确定.
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注意:实际的引力场不可能是均匀的,常常只在局 部范围中才能近似是均匀的.
原则上说,只有在一个点状的自由下落体系中才 能完全消除引力的一切现象.这就是必须强调“局部” 一词的原因.
2.广义相对性原理 爱因斯坦在将狭义相对性原理进一步推广到非
惯性系时,提出了广义相对性原理:
一切参考系都是平权的.或换言之,客观真实的 物理规律应该在任意坐标变换下形式不变——广义 协变性. (1)等效原理与广义相对性原理取消了惯性系的优越 地位,使一切参考系都平权; (2)一个正确的物理规律必须考虑引力场的影响.
《宇宙学常识》PPT课件
k 1 k 0 k 1
宇宙膨胀曲线
k=+1 封闭,有限
k=0 平直,无限
k=–1 开放,无限
精选ppt
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3.大爆炸宇宙学的提出
根据膨胀倒退回去,必有个起始点
膨胀带来宇宙的演化,从高温、高密绝 热膨胀降温、降密,经历各个演化阶段
可以明确计算每时每刻宇宙物态的变化、 各种物理过程的发生以及引起的各种观 测特征
恒星形成
Jeans 密度涨落机制
某区域的气体在自身引力作用下向其质心坍 缩,直至达到力学平衡——形成原恒星。
这是一个很快的过程。 恒星不是逐个地形成的,而是成批地形成的。
原恒星在星云中形成时的手指结构,照片中是老 鹰星云M16中的情景,三个柱状气体云顶端可见一些突 出的手指一样的结构,其顶端就是一个原恒星。
R(t)有点像宇宙半径!
爱因斯坦宇宙
3 c2
P
c2
4GΒιβλιοθήκη R 0静态线元:d2 s R 2 { d2 /r 1 ( r 2 ) r 2 (d2 s2 id n 2 )}
空间有限而无边,时间无限 爱因斯坦模型经不起微扰,不稳定 这是第一个现代宇宙学模型
如果没有Λ项,爱因斯坦方程不允许静止宇宙解。
Einstein场方程:
质量守恒
d(R3) PdR3
物态方程
P P()
精选ppt
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可证,哈勃常数
H0
R 0 R0
H02R k0c22 83GN 0
临界0 c密 8 3 H G 0 N 2度 1 .8 8 : 1 2 0h 9 0 2g/3 c
00/0c
0 0c
0 0c
0 0c
0 1 0 1 0 1
宇宙知识PPT课件
银河系和河外星系
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银河系和河外星系
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星系团
当我们把观测的尺度再放大, 宇宙可看成由大量星系构成的"介 质",而恒星只是星系内部细致结 构的表现。这样,为了了解宇宙结 构,需关心星系在空间的分布规律 。 星系的空间分布不是无规 的,它也有成团现象。上千个以上 的星系构成的大集团叫星系团。大 约只有10%星系属于这种大星系团 。大部分星系只结成十几、几十或 上百个成员的小团。可以肯定的是 ,星系团代表了宇宙结构中比星系 更大的一个新层次。这层次的尺度 大小为百万秒差距,平均质量是星 系平均质量的100倍。
宇宙知识
目录
• 图片欣赏 • 课文辅导 • 练习游戏 • 扩展资料 • 课堂小结
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课文辅导
宇宙定义 宇宙的起源 宇宙的年龄 宇宙的大小
宇宙的组成
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宇宙定义
宇宙(Universe)是由 空间、时间、物质和 能量,所构成的统一 体。是一切空间和时 间的综合。一般理解 的宇宙指我们所存在 的一个时空连续系统 ,包括其间的所有物 质、能量和事件。
我们的宇宙到底有多大? 在以前,如果你问天文学家这样一 个问题,你所得到的答案很可能仅 仅是告诉你当今的天文望远镜能够 看多远。现在,这种情况要改变了 。宇宙学家的最新研究成果告诉了 我们一个确切的数字:我们的宇宙 直径至少是780亿光年。
1光年,就是光在一年的时 间里传播的距离,大约相当于10亿 千米。目前人类的望远镜最远能够 看到280亿光年之外的宇宙景象。 由此可以看出,我们的宇宙真的很 大!
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宇宙起源图
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宇宙的年龄
宇宙年龄约为137.5亿 年
使用整个星系作为透镜观看 其他星系,目前研究人员 最新使用一种精确方法测 量了宇宙的体积大小和年 龄,以及它如何快速膨胀 。这项测量证实了“哈勃 常数”的实用性,它指示 出了宇宙的体积大小,证 实宇宙的年龄约为137.5亿 年。
宇宙知识PPT课件
银河系和河外星系
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银河系和河外星系
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星系团
当我们把观测的尺度再放大, 宇宙可看成由大量星系构成的"介 质",而恒星只是星系内部细致结 构的表现。这样,为了了解宇宙结 构,需关心星系在空间的分布规律 。 星系的空间分布不是无规 的,它也有成团现象。上千个以上 的星系构成的大集团叫星系团。大 约只有10%星系属于这种大星系团 。大部分星系只结成十几、几十或 上百个成员的小团。可以肯定的是 ,星系团代表了宇宙结构中比星系 更大的一个新层次。这层次的尺度 大小为百万秒差距,平均质量是星 系平均质量的100倍。
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宇宙起源图
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宇宙的年龄
宇宙年龄约为137.5亿 年
使用整个星系作为透镜观看 其他星系,目前研究人员 最新使用一种精确方法测 量了宇宙的体积大小和年 龄,以及它如何快速膨胀 。这项测量证实了“哈勃 常数”的实用性,它指示 出了宇宙的体积大小,证 实宇宙的年龄约为137.5亿 年。
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宇宙的大小
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大尺度结构
今天人们把10Mpc以上的结构称为宇宙的大尺度结构(目前观测到 的宇宙的大小是104Mpc)。至今大尺度上的观测事实远不是十分明确 的。有趣的是,有迹象表明,星系在大尺度上的分布呈泡沫状。即有 许多看不到星系的"空洞"区,而星系聚集在空洞的壁上,呈纤维状或 片状结构。这一层次的结构叫超星系团。它的典型尺度为几十兆秒差 距。 从演化理论来考虑,尺度大到一定程度,应不再有结构存 在。这是否符合事实,以及这尺度多大,都是十分重要,并需要有大 尺度观测来回答的问题。现今对宇宙在50Mpc以上是否还有显著的结 构现象存在,正是人们热烈争论中的焦点。 总之,若把星系看 成宇宙物质的基本单元,那么星系的分布状况就是宇宙结构的表现。 现在看来,直至50Mpc的尺度为止,星系的分布呈现有层次的结构。 这就是我们对宇宙面貌的基本认识。
《宇宙学概论》课件
近代宇宙学
随着科学技术的进步,尤 其是观测手段的革新,近 代宇宙学逐渐形成和发展 。
现代宇宙学
借助现代观测技术和理论 物理的发展,现代宇宙学 取得了巨大的成就,对宇 宙的认识越来越深入。
02
宇宙的起源与演化
大爆炸理论
总结词
大爆炸理论是目前对宇宙起源和演化的最广泛的科学模型之 一,它认为宇宙起源于一个极度高温和高密度的状态,被称 为大爆炸。
详细描述
多重宇宙理论认为,我们所处的宇宙只是无数个可能宇宙中的一个,每个宇宙可能有不 同的物理定律和初始条件。这一理论为解决一些宇宙学难题提供了新的思路,例如宇宙
学常数问题和宇宙起源问题。
量子引力理论
总结词
量子引力理论旨在将量子力学和引力理 论统一起来,解决大统一理论中的问题 。
VS
详细描述
在量子引力理论中,引力被描述为微观粒 子之间的相互作用。目前,量子引力理论 仍在发展阶段,尚未形成一个完整和一致 的理论框架。然而,这一领域的研究对于 深入理解宇宙的本质和探索新的物理现象 具有重要意义。
宇宙的终极命运
总结词
宇宙的终极命运是一个关于宇宙未来演化的假说,包 括膨胀、收缩、热寂等不同结局。
详细描述
根据不同的理论和观测数据,宇宙的终极命运可能是多 种多样的。例如,如果宇宙的膨胀速度持续加速,那么 宇宙最终可能会走向“热寂”,即宇宙中的所有物质和 能量都均匀分布,达到热平衡状态。另一方面,如果宇 宙中的物质密度足够高,那么宇宙可能会重新收缩到一 个奇点,重新开始一个新的膨胀周期。对宇宙终极命运 的研究有助于我们深入理解宇宙的起源、演化和最终归 宿。
详细描述
大爆炸理论认为宇宙起源于一个极度高温和高密度的状态, 被称为大爆炸。在这个理论中,宇宙从一个极度压缩和高热 的状态开始膨胀,并且宇宙中的物质和能量在宇宙的演化过 程中逐渐形成。
最新宇宙物理与宇宙学ppt课件
第二十三章 天体物理与宇宙学
星系团碰撞
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大学物理学(第二版)电子教案 五、整个宇宙
第二十三章 天体物理与宇宙学
宇宙全景图 Page‹#›
大学物理学(第二版)电子教案
第二十三章 天体物理与宇宙学
23-2 宇宙天体运动规律*
一、万有引力规律
万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的, 引力的大小与两物体的质量的乘积成正比,与两物体间距 离的平方成反比。
10-44秒 粒子形成
3105年 宇宙透明
4109年 恒星形成
1010年 古生代
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大学物理学(第二版)电子教案
第二十三章 天体物理与宇宙学
二、暴胀(inflaionary universe)时的宇宙
假设:宇宙在10-35 s至10-33 s之间发生暴胀。在此期间,宇 宙的直径大约由10-26 m暴增1050倍,至1024 m (~30 Mpc) 。 在10-33 s时,暴胀终止,膨胀速率变得与标准模型相同。
《黑人谈河流》 这首诗是休斯在乘车去墨西哥的旅途中一气呵成的,他自己说 “用了十分钟至一刻钟时间”。列车缓缓地从密西西比河上的铁桥 上驶过,诗人由这条古老的河想到黑人的命运,想到林肯总统为了 废除奴隶制,亲自乘木筏沿着密西西比河顺流而下到新奥尔良,又 想到黑人过去生活中的其他河流。本诗就这样产生了。
广义相对论解决了上述两问题:狭义相对论指出时空的 内在联系,但未表明时空与物质的联系。将相对性原理推 广到一切参照系,把引力同时空的几何性质联系起来,物 质、引力场和时空三者联结为一整体,建立了新引力理论。
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大学物理学(第二版)电子教案
第二十三章 天体物理与宇宙学
专题五天体物理学与宇宙学详解演示文稿
三垣:
紫微、太微、天市
第四十五页,共45页。
地球唯一的天然卫星,离地最近的天体(除流星)。
M月=1/81 M地,d月=27% d地。
本身不发光,反射太阳光—阴晴变化
地貌:环形山(内陡,外缓,中平)
贝 丽 珠
阴晴
环形山
第八页,共45页。
(4)大行星:八个
类地行星
第九页,共45页。
巨行星 d=10d地
1624,1803, 1983,2357
远日行星
第二十七页,共45页。
二、现代宇宙学
相对论: 时间和空间是构成宇宙的要素,二者不可分!
宇宙不是靠原始外力推动的, 而是内因产生的,是演化,发展的。 爱因斯坦:一生中最大的错事!
事实:宇宙确实是膨胀的。
第二十八页,共45页。
1.哈勃定律
哈勃在研究天体的退行速度与距离的关系时,联想到多 谱勒效应。
v H0d
2.巨星:
①主序星以后,恒星进入老年期—红巨星阶段
巨:体积大=10~100太阳,红:表面温度低,发光偏红
虽T低,但体积大:总的光度高
②红巨星的形成: 主序星:中心核聚变(4H—He),释放E,形成辐射压,
向外的辐射压=向内的引力,体积大致平衡 红巨星:H燃烧形成He,He增加,H减少。
聚变反应减慢,释放的E减少,辐射压减小。引力占上风!
外层向内收缩,内部密度,压强,温度增大。
此时,He周围的H燃烧,向He核推进,导致内核收缩,外壳
膨胀,外层温度降低——红巨星。
第三十七页,共45页。
3.超巨星:最亮的恒星
4.白矮星:
低光度、高密度、高温度的恒星。 白色、体积小—白矮星,老年恒星。 红巨星以后,内部核能枯竭, 外部大量物质被抛散,最后剩下密实的核。
宇宙探秘(物理课件)(2)
• 地心说认为地球处于宇宙中心位置并 静止不动,太阳、月亮、行星和其他 卫星都围绕地球运转。 公元140年前后,天文学家托勒玫 发展了前人的学说,建立了宇宙地心 说。托勒玫的地心说的主要观点是: 地球位于宇宙中心静止不动。恒星都 位于被称为“恒星天”的固体壳层上。 日、月、行星与“恒星天”一起,每 天绕地球转一圈。 在 “日心说”创立之前的1000多 年中,“地心说”一直占统治地位。
这个世界唯有两样东西 让我们深深震撼:一是我们 头顶上璀璨的星空;二是我 们内心深处的道德法则!
———康德
上下四方曰宇,古往今来曰宙, 以喻天地。即宇宙是天地万物的总称 千百年来,科学家们一直在探寻宇宙 是什么时候、如何形成的。
北京古观象台
哈勃空间望远镜
火星探索的漫游者
国际空间站
宇宙
1.概念:
古代观察天空的工具是眼睛,现在的科学家呢?
哈勃太空望远镜在离地球表面580千米高空的轨道 上运行,重达1.1万千克,镜面直径达240厘米。
天文望远镜和射电望远镜
哈
勃
眼
中
NGC7742星云
的
宇
宙
哈勃望远镜的记录:
美国航空航天局科 学家们通过测算发 现,宇宙中的星系 正在以加速度离我 们远去.
宇宙中的伽玛射线大爆发
我们银河诞生(50亿年)
宇宙持续膨胀中
大胆猜测:宇宙的将来
永远膨胀下去,不断地扩大,我们将看 到所有星系的星球老化、死亡,剩下我们 孤零零的,在一片黑暗当中。
或者会塌缩而在大挤压处终结
史蒂芬·霍金,广泛尊崇为继爱因斯坦之后最 杰出的科学家。黑洞理论和“大爆炸”理论的创 立人,著名的《时间简史》的作者。
如果某 你个是点某上个有点一 上只 的无 聪知 明的细菌,看当到看所到有所的有 点 的离 点他 和而你去的,距能离说 变明 大它 时处 ,在 你中 能得心出位什置么吗结?论?
基础物理课本_宇宙学简介
高中基础物理课本宇宙学简介1宇宙学简介9-1 宇宙构造的认识及哈伯定律9-2 宇宙发源本章教课理念人们对宇宙的研究已经有很长的一段历史﹐宇宙学是对宇宙整体的研究﹐并且延长商讨至人类在宇宙中的地位。
目视所见的夜空,只见闪耀的星星镶嵌在黑绒般的背景上,仿佛安宁而安静。
但若以高倍数的望远镜察看,却可看到更多采多姿的世界。
事实上,宇宙出生于一百多亿年前的一次大爆炸,经历强烈的演化和连续的膨胀后才成为今日的样子。
9-1 教课理念知识性介绍人类对星体的观察以及宇宙中各样构造的尺度。
由哈伯定律能够推论星系间之距离向来在增添﹐得悉我们生活在一个正在膨胀的宇宙中。
9-1宇宙构造的认识及哈伯定律按古籍所载﹕“四方上下曰宇﹐往古来今曰宙”。
因此“宇宙”一词原指我们生活于此中的时空﹐但今日通用的涵意则仅指空间的部分。
宇宙不单浩大无涯﹐现代的天文察看技术更揭露了这其中各样漂亮而绚烂的构造(图9-1)。
图 9-1望远镜下的蟹状星云一﹑宇宙中的各样构造万有引力是一种远程力﹐而以引力相联合的天体也形成各样不一样层次的构造。
与我们的日常生活经验对比﹐这些天体构造的大小都是“天文数字”。
事实上﹐真空中的光速约为每秒三十万公里﹐任何速度都不会超出它;但即即是光波﹐在天体间流传也需要很可观的时间。
跟我们最亲密有关的天体构造就是太阳系﹐它是一个典型的行星系(planetary system)﹐大致由太阳﹑行星﹑彗星﹑及各行星的卫星所构成﹐而地球不过太阳系中一颗平庸的行星。
光从太阳扺达地球约需500 秒﹐或许也能够说﹐太阳跟地球的距离约等于 500“光秒。
”恒星之间的距离远大于行星系的大小﹐这时较合用的天文距离单位是光年(ly )﹐定义为真空中光在一年内所前进的距离。
比如在北半球夜空最光亮的天狼星﹐是较靠近我们的恒星﹐它跟太阳的距离即约为8.7 光年。
一群周边的恒星会构成星团(star cluster)﹐顾名思义即是恒星的公司。
分散星团( open cluster)一般由较年青的恒星所构成。
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物理宇宙学-----基础知识
1、战鼓一响,法律无声。——英国 2、任何法律的根本;不,不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律,也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正,其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等,但是在法律 面前人 有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会,使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功,谁就会和我一样成功。——莫扎特