1 星系天文学前言认识宇宙PPT课件

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科学史上的悲剧
1616年 罗马教庭第一次审讯伽利略。 1630年 《两种世界体系的对话》出版。 1633年 教庭第二次审讯伽利略,《对话》 被禁止发行；6月22日第二次庭审, 伽利略为 免于被烧死而被迫放弃哥白尼学说，并在软 禁中悲惨地度过晚年。1638年伽利略的双眼 完全失明， 1642年1月8日黯然去世。 1822年 有关哥白尼学说的书籍开禁。 1979年 罗马教皇宣布为伽利略平反。
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托勒密与他的地心说
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何以能称为学说？
托勒密恰当地选择了本轮、均轮的大小， 行星的运动速度，以及本轮平面与均轮平面 之间的交角，能较好地说明行星在天空中运 动的特征，从而成为一种学说。
教会利用这一学说作为其理论支持，加上 科学技术不发达和认识上的限制，这一学说 在西方一直留传了1400多年。
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地心说的认识基础
人类从诞生之日起就生活在地球上，所 感觉到的是周围平坦的大地和日、月、星 辰的东升西落，而不知地球在自转。这就 是地心说的认识基础。
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早期的地心说
亚里士多德（384－322BC） 古希腊哲学家，首次提出地心说。
喜帕恰斯（190－125BC） 古希腊天文学家、地理学家、数学家。
在当时，他们的观念尚不能称为学说。
哥白尼日心说的要点是：地球不是宇宙的中心，宇 宙中心在太阳，所有天体都绕太阳运转；与恒星所处的 天穹高度相比，日地距离是微不足道的；天穹周日旋转 是地球自转的反映，太阳在天穹上的周年运动是地球绕 太阳公转的反映，而行星的复杂视运动是地球和行星都 在绕太阳运动的反映。
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教会的残酷迫害
日心说不仅纠正了人类对宇宙的错误认 识，而且从根本上动摇了中世纪宗教神学的 理论支柱，危及教会的思想统治。
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早期的日心说
早期，古希腊天文学家阿里斯塔克（310 －230BC）提出朴素的日心说。他认为太阳 位于宇宙的中心而且静止不动，地球绕太阳 运动,同时又绕轴自转。他没有、也不可能给 出理由，只是一种天才的猜想。由于当时科 学水平和社会条件的限制，这一天才的思想 未能为人们所认识。
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哥白尼和日心说
上下四方曰宇 古往今来曰宙
这句话正确地描述了宇宙同 时具有空间和时间两层含义。
人类在两千年多的探索中,一 步一步正确地认识了宇宙。
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人类认识宇宙的里程碑
1. 日心地动说的确立 2. 银河和银河系 3. 天外有天 4. 现代宇宙学
在这一过程中，许多科学家为之 付出了毕生的精力，甚至生命。
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一. 从托勒密的地心说 到哥白尼的日心说
地心体系的修正
人们通过不断添加新的 的本轮对托勒密体系进 行修正,以改进对行星位 置的预报。
最后，本轮数目达到 70－80个之多，行星运 动变得极为复杂。人们 开始怀疑并试图抛弃托 勒密的地心体系。
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日心体系的诞生
由于托勒密的体系没有正确 反映行星运动的本质，随着时间 的推移，这一体系逐渐变得破绽 百出，最终为人们所抛弃。日心 说正是在这一过程中诞生的。
赞成、宣传日心说的学者受到罗马教庭 的残酷迫害。布鲁诺被活活烧死，伽利略受 到软禁。1616年，哥白尼的《天体运行论》 被罗马教庭列为禁书。
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唯物主义哲学家布鲁诺(1548-1600)在罗马被罗马教 庭活活烧死。右图是后人为布鲁诺竖立的墓碑。
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1633年伽利略 在教会受审
伽利略(1564 - 1642)
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地心说的历史定位
尽管地心说早已被人们彻底抛弃，然而在人类的认识长 河中不应完全否认它的历史地位，地心说反映了人类早期 的认识水平，其中也有正确的内涵。比如，托勒密主张地 球是球形的，这一正确认识在科学发展史中起到极为重要 的作用。由于没有万有引力的概念，球形地球的观点长时 期受到一些学者的猛力抨击和基督教会的扼杀，直到1519 －1522年间葡萄牙人麦哲伦首次环球航行成功才得以证实。 此外，他提出地球相对整个宇宙只是很小一个点，认识到 行星视运动只是行星实际运动的观测反映，天体在圆轨道 上绕中心天体运动，恒星比行星离地球来得远，等等这些 概念的基本思想无疑是正确的。
星系天文学
前 言 人类怎样认识宇宙 第一章 多波段天文观测 第二章 若干重要基本概念
第四章 银河系结构和演化 第五章 银河系运动学 第六章 星系与星系团
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总体概述
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人类怎样认识宇宙
中世纪末，随着观测技术的进步，用地心体系推算出的 大行星位置来说明实际天象的观测结果越来越发生困难， 修正后的地心体系变得越来越复杂，以至难以令人信服， 一些有进步思想的学者对此深感不满。另外当时欧洲许多 国家商业活动规模扩大，航海事业日益扩展，而地心说因 不能准确预报太阳、月亮和行星的位置，无法据此提供好 的航海历书。在这种状况下，作为有进步思想科学家的杰 出代表，波兰天文学家 哥白尼在 1543 年出版的不朽名著 《天体运行论》中，系统地提出了他的日心说。使托勒密 体系中极为复杂的行星运动图像，被一幅清晰而又简单的 图像所取代。
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托勒密（90－168AD）
古希腊天文学家，在公元140年完成 13卷巨著《天文学大成》，系统地确立 了地心说，流传1400余年。
上帝创造人类和世界是地心说的社会 基础。人类和人类居住的地球在宇宙中 必然有着特殊的地位。
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托勒密学说的基本思想
1. 地球位于宇宙的中心，且固定不动； 2. 太阳和月亮绕地球沿圆轨道运动； 3. 行星的运动比较复杂：每个行星都各沿一个 小而圆的“本轮”运动，而本轮中心绕一个大的 圆 形“均轮”运动。运动速度都是均匀的。地球并 提位出托不于自勒均己密轮的是的宇在中宙总心体结。系、。发如展本前轮人－一均些轮观系点统的继基承础了上亚， 历山大城著名数学家阿波罗尼的观念，偏心圆的思 想则取自喜帕恰斯。
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日心说的基本思想
1.太阳居于宇宙的中心静止不动; 2.所有的行星都绕着太阳作圆运动; 3.地球绕轴自转,周期为1天; 4.月亮绕地球转动。 哥白尼的日心说实际上就是日心地动说, 日、月、星辰的东升西落是由地球自转引起 的。
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哥白尼和他的手稿
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哥白尼深知该书出版将会带来的严重后果，因此迟迟 不愿付诸印刷，出版过程颇费周折。1540年7月，哥白 尼的挚友奥西安德尔建议把日心说作为一种假说提出， 并强调只是为了便于推算行星的位置，而不是宇宙的真 实写照。对此哥白尼虽不赞成但也只能如此。在奥西安 德尔的帮助下，《天体运行论》直到哥白尼弥留之际才 得以问世。