宇宙的起源和演化ppt
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
16号
魏彦龙
在地球上仰望苍穹，有灿烂的太阳、皎洁的明 月、闪烁的繁月、划破夜空的流星、拖着长尾巴 的彗星、轮廓模糊的星云；通过天文望远镜和其 他的空间探测手段，还可以观测到更多的恒星、 星云、环绕行星公转的卫星、存在于星际空间的 气体和尘埃-----星际物质。 本节课将带您遨游在浩瀚无垠的宇宙中，以 丰富、详实的资料为您揭开宇宙神秘的面纱，同 时带您领略人类不断探索宇宙的科技成果……
宇宙是什么？ 古人的理解：
四方上下曰宇，古往今 来曰宙，以喻天地。” 即宇宙是天地万物的总 称。
现在的概念：
宇宙是广漠空间和存在的各种天体 以及弥漫物质的总称。 包括：
宇宙中有上千亿的星系，平均每个 星系又有上千亿的恒星和各类天体。
宇宙起源学说有几种，宇宙是无始无 终、无边无际、永恒存在的还是有起始 的？在当代，占主导地位的看法是：我 们的宇宙诞生于150亿-200亿年前的一 次大爆炸，宇宙空间，时间，物质从那 时开始。爆炸之后，物质的各种成份组 合、演化，逐步形成星系团，这就是所 谓的“大爆炸宇宙论”。
白羊座
03/21 - 04/19
金牛座
04/20 - 05/20
双子座
05/21 - 06/21
巨蟹座
狮子座
处女座
天秤座
09/23 - 10/23
天蝎座
10/24 - 11/21
射手座
11/22 - 12/21
摩羯座
12/22 - 01/19
水瓶座
01/20 - 02/18
双鱼座
宇宙不仅浩大,而且丰富 多彩，充满着神秘的色彩，
个世纪的研究，科学家们大致搞清楚了恒星的演化历史：
最初弥漫稀薄的星际物质，叫做星胚，这一阶段的主要作
用是引力收缩，在引力的作用下星际物质凝聚成密度较大
的尘埃云，然后进入了恒星的主要阶段，又叫主星序阶段，
这时候星体蹋缩密度更大的像太阳一样的星体，氢核聚变
成为主要能源，当氢即将耗尽时，恒星也走向末日。
在恒星的末期，发生像超新星那样的大爆发，并形成三类
•
当温度进一步下降到１００万度 后， 早期形成化学元素的过程结束。宇宙间的 物质主要是质子、电子、光子 和一些比 较轻的原子核。当温度降到几千度时，辐 射减退，宇宙间主要是气 态物质，气体 逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样 的恒星体系，成为我 们今天看到的宇宙。
恒星的演变历史
任何恒星都有其寿命。20世纪初开始，经过了大约半
这种奇妙的观点是怎样提出的呢？
1929年，著名的天文学家哈勃研究
一些星系的光谱时，发现大多数天体的光
谱都出现红移现象。根据光学知识，这意
味着被观测的星体远离我们而去。进一步 研究证明，星体离我们越远，飞离的速度
越快，距离每增100万光年，飞离的速度
增加每秒15千米。这一关系称为哈勃定律。
据此的明显推论是：宇宙中的星体在彼此远 离,宇宙正在膨胀之中。 在各种 不同天体上，氦丰度相当大， 而且大都是３０％。用恒星核反应机制不足 以 说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸 理论，早期温度很高，产生氦的效 率也很高， 则可以说明这一事实。
地球(行星)
107 m
地-月系统
109 m
月球
地球
内太阳系
1011 m
星星世界
1019 m
1000光年 (1019 m)
Biblioteka Baidu
银河系
1021 m
100,000光年 (1021 m)
银河系以外的天体——河外星系
河外星系简称星系，是宇宙中庞大的星星
的“岛屿”，它也是宇宙中最大、最美丽的
天体系统之一。到目前为止，人们已在宇宙 观测到了约一千亿个星系。它们中有的离我 们较近，可以清楚地观测到它们的结构；有 的非常遥远，目前所知最远的星系离我们有 近两百亿光年。
这有待于我们以后不断的探索 和发现。
现代宇宙探测技术:
巨型精密望远镜 (光、机、电、自动化) 最高水平的空间技术 （宇宙空间站） 最先进的探测器技术(低噪声、高量子效率)
大规模计算技术
虚拟天文台需求的最高水平的信息技术
宇宙起源与演化的观测设备：
1. 下一代光学/红外空间望远镜
2. 测量微波背景卫星
可能的天体：白矮星、中子星和黑洞。
我们对宇宙的认识完全来自於对 宇宙的观察以及对观测结果的分析和
理性的思考. 这个过程是无穷尽的. 最初的观察是靠人的眼睛. “望
远镜是人眼的延长”
通过光学望远镜观测 宇宙, 你看到了什么 ?
下面每一步 尺度 增大 从我们周边开始向外看宇宙
1 km
整座城市 105 m
3. 研究恒星起源
4. 研究暗能量的空间超新星讨划
5. 研究空间物质分布的 计划
6. 研究黑洞形成的高能卫星计划
7. 研究宇宙引力波的空间计划
8. 测量中微子质量及探测暗物质粒子实验 9. 口径30米至100米地面光学望远镜 10.口径1公里地面巨型射电望远镜
宇宙的魅力
艺术家感受宇宙的魅力, 因为她美
屈原: 天问
“邃古之初, 谁传道之? 上下未形, 何由考之? 冥昭瞢暗, 谁能极之? 冯翼惟像, 何以识之? 明明暗暗, 惟时何为? 阴阳三合, 何本何化? 圜则九重, 孰营度之? 惟兹何功, 孰初作之?
郭沫若译文
请问, 关于远古的开头, 谁能够传授? 那时天地未分, 能根据什么来考究? 那时混混沌沌, 谁能够弄清? 有什么在回旋浮动, 如何可以分明? 无底的黑暗生出光明, 这样为的何故? 阴阳二气参合而生, 它们的来历又从何处? 穹窿的天盖共有九层, 是谁动手经营? 这样一个伟大的工程, 谁是最初的工人?
狮子座的河外星系
双鱼座的河外星系
宇宙大爆炸理论主要观点：
大约150亿年前，我们所处的宇宙全部以 粒子的形式、极高的温度、极大的密度，被 挤压在一个“原始火球”中。
大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨
胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙
中的所有星系、恒星、行星乃至生命。
大爆炸的整个过程是：
• 在宇宙的早期，温度极高，在 １００亿 度以上。物质密度也相当大，整个宇宙体系达 到平衡。宇宙间只有 中子、质子、电子、光 子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是 因为整 个体系在不断膨胀，结果温度很快下 降。温度降到１０亿度左右时，中子 开始失 去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么与 质子结合成重氢、氦等 元素；化学元素就是 从这一时期开始形成的。
诗人感受宇宙的魅力, 因为她深邃
普通人感受宇宙的魅力，因为她奥秘
哲学家感受宇宙的魅力，因为她充满矛盾
..........
科学家感受宇宙的魅力, 因为她为施展才华提 供无限的机会
M51星云
NGC6872河外星系
鲸鱼座的河外星系
草帽星系
后发座NGC4144星系
猎犬座旋涡星系
马头状暗星云
三角座的河外星系
魏彦龙
在地球上仰望苍穹，有灿烂的太阳、皎洁的明 月、闪烁的繁月、划破夜空的流星、拖着长尾巴 的彗星、轮廓模糊的星云；通过天文望远镜和其 他的空间探测手段，还可以观测到更多的恒星、 星云、环绕行星公转的卫星、存在于星际空间的 气体和尘埃-----星际物质。 本节课将带您遨游在浩瀚无垠的宇宙中，以 丰富、详实的资料为您揭开宇宙神秘的面纱，同 时带您领略人类不断探索宇宙的科技成果……
宇宙是什么？ 古人的理解：
四方上下曰宇，古往今 来曰宙，以喻天地。” 即宇宙是天地万物的总 称。
现在的概念：
宇宙是广漠空间和存在的各种天体 以及弥漫物质的总称。 包括：
宇宙中有上千亿的星系，平均每个 星系又有上千亿的恒星和各类天体。
宇宙起源学说有几种，宇宙是无始无 终、无边无际、永恒存在的还是有起始 的？在当代，占主导地位的看法是：我 们的宇宙诞生于150亿-200亿年前的一 次大爆炸，宇宙空间，时间，物质从那 时开始。爆炸之后，物质的各种成份组 合、演化，逐步形成星系团，这就是所 谓的“大爆炸宇宙论”。
白羊座
03/21 - 04/19
金牛座
04/20 - 05/20
双子座
05/21 - 06/21
巨蟹座
狮子座
处女座
天秤座
09/23 - 10/23
天蝎座
10/24 - 11/21
射手座
11/22 - 12/21
摩羯座
12/22 - 01/19
水瓶座
01/20 - 02/18
双鱼座
宇宙不仅浩大,而且丰富 多彩，充满着神秘的色彩，
个世纪的研究，科学家们大致搞清楚了恒星的演化历史：
最初弥漫稀薄的星际物质，叫做星胚，这一阶段的主要作
用是引力收缩，在引力的作用下星际物质凝聚成密度较大
的尘埃云，然后进入了恒星的主要阶段，又叫主星序阶段，
这时候星体蹋缩密度更大的像太阳一样的星体，氢核聚变
成为主要能源，当氢即将耗尽时，恒星也走向末日。
在恒星的末期，发生像超新星那样的大爆发，并形成三类
•
当温度进一步下降到１００万度 后， 早期形成化学元素的过程结束。宇宙间的 物质主要是质子、电子、光子 和一些比 较轻的原子核。当温度降到几千度时，辐 射减退，宇宙间主要是气 态物质，气体 逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样 的恒星体系，成为我 们今天看到的宇宙。
恒星的演变历史
任何恒星都有其寿命。20世纪初开始，经过了大约半
这种奇妙的观点是怎样提出的呢？
1929年，著名的天文学家哈勃研究
一些星系的光谱时，发现大多数天体的光
谱都出现红移现象。根据光学知识，这意
味着被观测的星体远离我们而去。进一步 研究证明，星体离我们越远，飞离的速度
越快，距离每增100万光年，飞离的速度
增加每秒15千米。这一关系称为哈勃定律。
据此的明显推论是：宇宙中的星体在彼此远 离,宇宙正在膨胀之中。 在各种 不同天体上，氦丰度相当大， 而且大都是３０％。用恒星核反应机制不足 以 说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸 理论，早期温度很高，产生氦的效 率也很高， 则可以说明这一事实。
地球(行星)
107 m
地-月系统
109 m
月球
地球
内太阳系
1011 m
星星世界
1019 m
1000光年 (1019 m)
Biblioteka Baidu
银河系
1021 m
100,000光年 (1021 m)
银河系以外的天体——河外星系
河外星系简称星系，是宇宙中庞大的星星
的“岛屿”，它也是宇宙中最大、最美丽的
天体系统之一。到目前为止，人们已在宇宙 观测到了约一千亿个星系。它们中有的离我 们较近，可以清楚地观测到它们的结构；有 的非常遥远，目前所知最远的星系离我们有 近两百亿光年。
这有待于我们以后不断的探索 和发现。
现代宇宙探测技术:
巨型精密望远镜 (光、机、电、自动化) 最高水平的空间技术 （宇宙空间站） 最先进的探测器技术(低噪声、高量子效率)
大规模计算技术
虚拟天文台需求的最高水平的信息技术
宇宙起源与演化的观测设备：
1. 下一代光学/红外空间望远镜
2. 测量微波背景卫星
可能的天体：白矮星、中子星和黑洞。
我们对宇宙的认识完全来自於对 宇宙的观察以及对观测结果的分析和
理性的思考. 这个过程是无穷尽的. 最初的观察是靠人的眼睛. “望
远镜是人眼的延长”
通过光学望远镜观测 宇宙, 你看到了什么 ?
下面每一步 尺度 增大 从我们周边开始向外看宇宙
1 km
整座城市 105 m
3. 研究恒星起源
4. 研究暗能量的空间超新星讨划
5. 研究空间物质分布的 计划
6. 研究黑洞形成的高能卫星计划
7. 研究宇宙引力波的空间计划
8. 测量中微子质量及探测暗物质粒子实验 9. 口径30米至100米地面光学望远镜 10.口径1公里地面巨型射电望远镜
宇宙的魅力
艺术家感受宇宙的魅力, 因为她美
屈原: 天问
“邃古之初, 谁传道之? 上下未形, 何由考之? 冥昭瞢暗, 谁能极之? 冯翼惟像, 何以识之? 明明暗暗, 惟时何为? 阴阳三合, 何本何化? 圜则九重, 孰营度之? 惟兹何功, 孰初作之?
郭沫若译文
请问, 关于远古的开头, 谁能够传授? 那时天地未分, 能根据什么来考究? 那时混混沌沌, 谁能够弄清? 有什么在回旋浮动, 如何可以分明? 无底的黑暗生出光明, 这样为的何故? 阴阳二气参合而生, 它们的来历又从何处? 穹窿的天盖共有九层, 是谁动手经营? 这样一个伟大的工程, 谁是最初的工人?
狮子座的河外星系
双鱼座的河外星系
宇宙大爆炸理论主要观点：
大约150亿年前，我们所处的宇宙全部以 粒子的形式、极高的温度、极大的密度，被 挤压在一个“原始火球”中。
大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨
胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙
中的所有星系、恒星、行星乃至生命。
大爆炸的整个过程是：
• 在宇宙的早期，温度极高，在 １００亿 度以上。物质密度也相当大，整个宇宙体系达 到平衡。宇宙间只有 中子、质子、电子、光 子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是 因为整 个体系在不断膨胀，结果温度很快下 降。温度降到１０亿度左右时，中子 开始失 去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么与 质子结合成重氢、氦等 元素；化学元素就是 从这一时期开始形成的。
诗人感受宇宙的魅力, 因为她深邃
普通人感受宇宙的魅力，因为她奥秘
哲学家感受宇宙的魅力，因为她充满矛盾
..........
科学家感受宇宙的魅力, 因为她为施展才华提 供无限的机会
M51星云
NGC6872河外星系
鲸鱼座的河外星系
草帽星系
后发座NGC4144星系
猎犬座旋涡星系
马头状暗星云
三角座的河外星系