宇宙的起源和演化ppt
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《宇宙的奥秘》课件
宇宙射线与微波背景辐射
宇宙射线：来自宇宙空间的射线， 包括X射线、伽马射线等
宇宙射线与微波背景辐射的关系： 宇宙射线可以与星际物质相互作用 产生微波背景辐射
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微波背景辐射：宇宙大爆炸后留下 的余温，是宇宙中普遍存在的微波 辐射
宇宙射线与微波背景辐射的观测： 通过射电望远镜、卫星等设备进行 观测和研究
望远镜的起源与早期发展
望远镜的发展与原理
望远镜的种类与特点
添ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ标题
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望远镜的结构与工作原理
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望远镜在宇宙探索中的应用与贡献
探测器的种类与功能
射电望远镜：观测宇宙射电 波、寻找外星文明
太空望远镜：观测宇宙红外 线、紫外线等不可见光
望远镜：观测星空、寻找外 星生命
探测器：探测宇宙中的物质、 能量等
观测技术的发展与未来展望
宇宙探索对人类的意义
宇宙探索对科学发展的推动作用
宇宙探索对未来的影响与展望
宇宙探索对科技发展的推动作 用
宇宙探索对人类认知的拓展与 深化
宇宙探索对未来科技发展的启 示与引领
宇宙探索对人类未来发展的意 义与价值
汇报人：
宇宙的未来命运
星系的分类与特征
星系的定义与分类 星系的形成与演化 星系的结构与特征 星系与宇宙的关系
恒星的性质与演化
恒星的定义与分类 恒星的质量与大小 恒星的生命周期与演化过程 恒星与行星的关系
恒星与行星的关系
恒星定义及特点
行星定义及特点
恒星与行星的相 互关系
恒星与行星的观 测方法
太阳系的组成与结构
,
宇宙、地球的起源与演化
2.
太阳在银河系中的运动
太阳 银河系众多恒星中的一员,位于银 盘中心平面(银道面)附近和一条旋臂的 内缘 太阳的运动 与银河系其他恒星和星云, 以及星际物质一样,绕银核做旋转运动 银河年 银河系内的恒星和星云,以及 星际物质绕银核做旋转运动一周所需时 间为2.5×108-83×108y
二.星系运动和总星系
恒星的演化恒星的演化?原恒星收缩的气体团不发射可见光?主序星恒星出现的连续条带代表相对稳定的主要演化序列?红巨星表面温度低但光度质量很大?红超巨星恒星中心收缩外壳膨胀超新星爆发?超新星爆发恒星中心热核反应出现铁元素恒星内核向中心猛烈塌缩释放惊人能量恒星外壳爆炸使光度瞬间增至上亿倍?致密星恒星塌缩为密度高体积小的恒星残骸?p3726恒星的结局恒星的结局he燃烧合成conemgssi抛出外壳红巨星小于3个太阳白矮星冷却黑矮星310个太阳质量核炸超新星大于10个太阳质量内炸超新星中子星脉冲星r10kmv增大黑洞22恒星演化黑洞
宇宙也会衰老
哥白尼原理
宇宙中没有任何一点具有优越性， 宇宙中没有任何一点具有优越性，所有 的位置都是平权的。 的位置都是平权的。 有限的无边宇宙没有中心。 有限的无边宇宙没有中心。
第二节 恒星演化与太阳 系形成
2-2 恒星演化\银河系和恒星的演 恒星演化\ 化.flv
一．星系的起源
星云说 宇宙空间充满密度极低的星际气体和 尘埃物质, 尘埃物质 , 在自引力下逐渐聚集成许多大型星 系云,然后在星云系内形成大量恒星, 系云,然后在星云系内形成大量恒星,而形成星 恒星演化\太阳系的形成. 系.2-2 恒星演化\太阳系的形成.flv 超密说 强调宇宙大爆炸过程中抛出大量的超 高密物质块，每个块形成一个星系。 高密物质块，每个块形成一个星系。超密块爆 发从核心在向四周演化， 发从核心在向四周演化，星系核心为残留的超 密块，爆发作用尚未停息。 密块，爆发作用尚未停息。
关于宇宙ppt课件
宇宙探索的未知性和挑战性激发 了人类的创新精神，推动了科学
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。
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
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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。
第1课 宇宙的起源和演化(地理社团课课件)
霍金正是在这种一般人难以置信的艰难中， 成为世界公认的引力物理科学巨人。他在相 对论、“大爆炸”和黑洞等领域取得了突出 的研究成果。1988年出版了宇宙学著作《时 间简史：从大爆炸到黑洞》。霍金被称为在 世的最伟大的科学家，还被称为“宇宙之 王”，且被誉为继爱因斯坦之后世界上最著 名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。
光速： 30000亿光年
二、宇宙的起源
1.哈勃的发现：
所有的星系都在远离我们而去。星系离我 们越远，运动的退行速度越快；星系间的距离 在不断地扩大。
2.宇宙大爆炸理论
20世纪40年代末，物理学家伽莫夫（如图）把宇宙膨胀与 粒子反应理论结合起来，提出宇宙大爆炸假说。
（4）10-36s时，温度降到1013K ，出现了电子、正电子。
（5）1min时，温度为，质子和中子结合成氢核。 （6）约100万年时，温度降到3000K，开始出现各种原 子。存留的光子不再和粒子相互转化而在宇宙中到处 游逛，使宇宙成为透明的。 （7）约10亿年时，开始形成恒星和星系。 （8）约100亿年时，出现我们的银河系、太阳和行星。
（9）约120亿年时，地球上出现了生命。
（10）约137亿年时出现了人类，百万年后出现了 现代文明。宇宙温度降到了约3K。
（11）至今宇宙的年龄估计为137亿年。膨胀速率按最 大速率光速计，现今宇宙的“直径”约为137亿光年， 即约为1.3×1023km。
微波背景辐射为宇宙起源于大爆炸提供了证据， 3K（-270℃ ）就是大爆炸留下的余温。彭齐亚斯和 威尔逊1965年发现微波背景辐射；1978年因此获诺 贝尔物理学奖。
观点二：宇宙将缩回奇点。
第二种观点认为，宇宙不会彻底 的死亡，而是会重新开始。宇宙的膨 胀程度是有限的。当达到了最大的膨 胀范围后，宇宙就会以相同的速度， 相反的方向往里缩。在这个过程中， 宇宙内的天体就会承受越来越大的压 力，从而可能会被压缩成粉末状。最 后整个偌大的宇宙会缩小成为最初的 一个奇点。
《宇宙的起源》课件
宇宙中的能量转化：恒星演化、行星形成等过程中的能量转化与传递 宇宙中的能量利用：人类利用太阳能、核能等宇宙中的能量来源进行能 源利用与探索
宇宙中的物质与能量的相互作用
物质与能量的关系：物质和能量之间存在相互转化和相互作用的关系，它们是宇宙中 不可或缺的要素。
物质与能量的相互作用：物质和能量之间可以通过各种方式相互作用，如引力、电磁 力、核力等，这些相互作用在宇宙演化中起着重要作用。
宇宙的膨胀：宇宙在不断地膨胀，这是宇宙演化过程中的一个重要特征。
04 宇宙的物质与能量
宇宙中的物质形态
原子、分子、离子等基本粒子 星云、星系、行星等天体物质 暗物质、暗能量等神秘物质 宇宙尘埃、黑洞等特殊物质
宇宙中的能量来源与分布
宇宙中的能量来源：太阳、恒星、行星等天体释放的能量
宇宙中的能量分布：星系、星团、星云等天体之间的能量流动与分布
物质与能量的关系：物质可 以转化为能量，能量也可以
转化为物质
宇宙中的物质与能量的分布： 描述宇宙中物质与能量的分 布情况
宇宙的观测与探索
古代天文观测： 描述古代人们 对天空的观测 和探索，如星 座、星象、彗
星等。
近代天文观测： 介绍望远镜的 发展和应用， 以及其对天文
学的贡献。
现代天文观测： 介绍现代天文 观测技术，如 射电望远镜、 太空望远镜等， 以及其对宇宙 探索的贡献。
宇宙的背景辐射：宇宙背景辐射是宇宙早期留下的余热，科学家们通过观测宇宙背景辐射来研 究宇宙的起源和演化。
宇宙的暗物质和暗能量：暗物质和暗能量是宇宙中未知的成分，它们对宇宙的演化起着重要的 作用。
宇宙中的物质与能量
宇宙中的能量：包括光、热、 电磁波等能量形式
宇宙中的物质：包括原子、 分子、离子等基本粒子
宇宙中的物质与能量的相互作用
物质与能量的关系：物质和能量之间存在相互转化和相互作用的关系，它们是宇宙中 不可或缺的要素。
物质与能量的相互作用：物质和能量之间可以通过各种方式相互作用，如引力、电磁 力、核力等，这些相互作用在宇宙演化中起着重要作用。
宇宙的膨胀：宇宙在不断地膨胀，这是宇宙演化过程中的一个重要特征。
04 宇宙的物质与能量
宇宙中的物质形态
原子、分子、离子等基本粒子 星云、星系、行星等天体物质 暗物质、暗能量等神秘物质 宇宙尘埃、黑洞等特殊物质
宇宙中的能量来源与分布
宇宙中的能量来源：太阳、恒星、行星等天体释放的能量
宇宙中的能量分布：星系、星团、星云等天体之间的能量流动与分布
物质与能量的关系：物质可 以转化为能量，能量也可以
转化为物质
宇宙中的物质与能量的分布： 描述宇宙中物质与能量的分 布情况
宇宙的观测与探索
古代天文观测： 描述古代人们 对天空的观测 和探索，如星 座、星象、彗
星等。
近代天文观测： 介绍望远镜的 发展和应用， 以及其对天文
学的贡献。
现代天文观测： 介绍现代天文 观测技术，如 射电望远镜、 太空望远镜等， 以及其对宇宙 探索的贡献。
宇宙的背景辐射：宇宙背景辐射是宇宙早期留下的余热，科学家们通过观测宇宙背景辐射来研 究宇宙的起源和演化。
宇宙的暗物质和暗能量：暗物质和暗能量是宇宙中未知的成分，它们对宇宙的演化起着重要的 作用。
宇宙中的物质与能量
宇宙中的能量：包括光、热、 电磁波等能量形式
宇宙中的物质：包括原子、 分子、离子等基本粒子
幼儿园主题班会, 探索宇宙,了解神奇的世界ppt课件
太阳
太阳系中心，由氢和氦等元素组成，通过核聚 变产生能量和光。
行星
水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王 星和海王星，围绕太阳公转。
小行星带
位于火星和木星之间，由大量小行星组成。
地球与其他行星
地球
生命的摇篮，拥有适宜生命存在 的条件，如适宜的温度、水和大
气。
水星
离太阳最近的行星，表面温度差 异极大。
的垃圾清理机制。
环保意识
太空探索活动应遵循环保原则，减 少对地球和其他天体的潜在影响。 提倡使用可再生能源和资源，减少 废物产生。
可持续性发展
太空探索应注重可持续性发展，确 保人类在太空的活动不会对其他天 体造成不可逆的影响。
安全与环保的平衡发展
01
制定严格的法规和标准
政府和国际组织应制定严格的法规和标准，确保太空探索活动在安全和
微生物和简单生物的可能性
一些科学家认为，地球上的生命可能来自外太空，即所谓的“泛种论”。此外， 有些科学家还提出，简单的微生物或生物分子可能通过彗星等天体传播到其他行 星。
寻找外星生命的迹象
探测外星信号
科学家一直在监听来自宇宙的无线电 信号和其他可能的通讯迹象，以寻找 外星生命的迹象。例如，射电望远镜 可以用来探测外星文明发送的信号。
黑洞与宇宙射线
黑洞
黑洞是一种极度密集的天体，其引力非常强大，以至于光也 无法逃逸。黑洞的形成与恒星演化有关，它们在宇宙中起着 重要的角色。
宇宙射线
宇宙射线是由高能粒子组成的，它们在宇宙空间中以接近光 速的速度传播。宇宙射线的研究有助于深入了解宇宙的起源 、演化以及天体活动。
02
太阳系探索
太阳系的构成
航天器的可靠性
宇宙ppt课件
05
宇宙的未来与人类的使 命
宇宙的膨胀与暗能量
总结词
暗能量是一种未知的物质，它可能是推动宇宙加速膨胀的原因。
详细描述
暗能量是一种不可见的物质，它占据了宇宙的大部分，并具有一种排斥力，使得宇宙的膨胀速度不断 加快。目前，科学家仍在研究暗能量的性质和作用。
人类的太空探索与殖民计划
总结词
人类正在积极探索太空，并实施殖民计 划以扩大生存范围。
人类进化
人类的进化经历了漫长的岁月，从灵长类动物逐渐进化出智慧和 语言能力。
宇宙生命的未来
宇宙生命的适应性
在宇宙中，生命需要适应各种极端的环境条件，如高温、低温、高 辐射等。
外星生命的未来发展
如果存在外星生命，它们可能会发展出与地球生命完全不同的形态 和特征。
地球生命的未来
地球生命的未来受到许多因素的影响，如气候变化、资源枯竭等，人 类需要采取行动来保护地球生命。
宇宙是无限和有限的统一体
宇宙在空间上是无限的，但在时间上是有限的。
宇宙的起源
大爆炸理论
宇宙起源于大约138亿年前的一次 大爆炸，这个事件被称为宇宙大 爆炸。
宇宙的膨胀
在大爆炸之后，宇宙经历了快速的 膨胀过程，这个过程被称为宇宙的 膨胀。
物质的产生
在大爆炸之后，宇宙中逐渐产生了 原子、分子和各种物质，这些物质 逐渐聚集在一起，形成了我们今天 所看到的宇宙。
黑洞与暗物质
黑洞
是一种密度极高的天体，引力极强，甚至连光都无法逃逸收光，因此我们无法直接观测到它。但是，通过它对周围物质的引力效应， 科学家推测出了暗物质的存在。
04
宇宙中的生命
外星生命的探索
适合生命存在的星球
01
(完整版)宇宙的起源和演化(宗占国)
宇宙的起源和演化
宇宙泛指世间万物，即在浩瀚的空间中 运动和变化着的全部物质世界。 “四方上下谓之宇，往古来今谓之宙。” “宇”字指空间，“宙”字指时间。 “宇之表无极 ，宙之端无穷。” 深邃 奥妙，无穷无尽。
目录
1 宇宙概观 2 宇宙的起源和演化 3 星系的起源和演化 4 恒星的起源和演化 5 太阳系的起源和演化
卫星：大部分行星有一个或若干个小天体环绕自己运动 着，这些小天体称为卫星。月球就是地球的卫星。
小行星：是太阳系内类似行星环绕太阳运动，但体积和 质量比行星小得多的天体。太阳系中大部分小行星的运 行轨道在火星和木星之间，称为小行星带。另外在海王 星以外也分布有小行星，这片地带称为柯伊伯带。
彗星：是由冰构成的太阳系小天体。最著名的是哈雷彗 星
流星体：在太阳系空间存在无数尘粒和小固体块，总称 为流星体。它们都绕太阳公转，地球绕太阳公转时常会 和流星体相遇，它们闯入地球大气层后，摩擦生热、燃 烧、发光。
陨星：质量在5千克以上的流星体在停止发光时还会有 残余的未气化部分，假如它落到地面上就称为陨星。
银河系侧面观
银河系正面观
银河系是由群星和弥漫物质集成的一个庞大天体系统。 银河系中有2000亿颗以上的恒星。形状呈扁盘形，象 一个旋转的铁饼。除恒星外银河系中还有不少由气体 和尘埃组成的团块，称为星云。有的星云含有大量分 子，称为星际分子云，常常是恒星生成的场所。
爆炸4
宇宙大爆炸模型已成为举世公认的一种 “标准宇宙模型”。它的最大困难是承认宇 宙有一个开端，时间有起点。从数学上讲， 爆炸发生一瞬间，宇宙的密度和温度为无限 大，是一个奇点，这是一切以广义相对论引 力场方程为基础的模型都会碰到的难题。
Байду номын сангаас
宇宙泛指世间万物，即在浩瀚的空间中 运动和变化着的全部物质世界。 “四方上下谓之宇，往古来今谓之宙。” “宇”字指空间，“宙”字指时间。 “宇之表无极 ，宙之端无穷。” 深邃 奥妙，无穷无尽。
目录
1 宇宙概观 2 宇宙的起源和演化 3 星系的起源和演化 4 恒星的起源和演化 5 太阳系的起源和演化
卫星：大部分行星有一个或若干个小天体环绕自己运动 着，这些小天体称为卫星。月球就是地球的卫星。
小行星：是太阳系内类似行星环绕太阳运动，但体积和 质量比行星小得多的天体。太阳系中大部分小行星的运 行轨道在火星和木星之间，称为小行星带。另外在海王 星以外也分布有小行星，这片地带称为柯伊伯带。
彗星：是由冰构成的太阳系小天体。最著名的是哈雷彗 星
流星体：在太阳系空间存在无数尘粒和小固体块，总称 为流星体。它们都绕太阳公转，地球绕太阳公转时常会 和流星体相遇，它们闯入地球大气层后，摩擦生热、燃 烧、发光。
陨星：质量在5千克以上的流星体在停止发光时还会有 残余的未气化部分，假如它落到地面上就称为陨星。
银河系侧面观
银河系正面观
银河系是由群星和弥漫物质集成的一个庞大天体系统。 银河系中有2000亿颗以上的恒星。形状呈扁盘形，象 一个旋转的铁饼。除恒星外银河系中还有不少由气体 和尘埃组成的团块，称为星云。有的星云含有大量分 子，称为星际分子云，常常是恒星生成的场所。
爆炸4
宇宙大爆炸模型已成为举世公认的一种 “标准宇宙模型”。它的最大困难是承认宇 宙有一个开端，时间有起点。从数学上讲， 爆炸发生一瞬间，宇宙的密度和温度为无限 大，是一个奇点，这是一切以广义相对论引 力场方程为基础的模型都会碰到的难题。
Байду номын сангаас
探索宇宙的奥秘(最新ppt课件)
在这种情况下，物质就立即努力于形成自己。密度较 大而分散的一类微粒，凭借引力从它周围的天空区域，把 密度较小的物质聚集起来。但它们自己又与所聚集的物质 一起，聚集到密度更大质点所在的地方。而所有这些又以 同样方式聚集到质点密度更为巨大的地方，并如此一直继 续下去，直到形成诸团块天体。在这同时，斥力使凝聚起 来的团块天体发生旋转运动。
恒
引力势能→ 内能，温度升高并发光
星
新知讲解
二、宇宙的演化
恒星的稳定期
当温度超过107K时，氢通过热核反应成为氦，释 放的核能主要以电磁波的形式向外辐射。辐射产生的 向外的压力与引力产生的收缩压力平衡，这时星体稳 定下来。恒星在这一阶段停留的时间最长。太阳目前 正处于这一阶段的中期，要再过50亿年才会转到另一 个演化阶段。
新知讲解
一、宇宙的起源
哈勃
哈勃定律
1929年，美国天文学家哈勃在研究星系的光谱后提出了哈勃 定律。认定所有的星系都在彼此远离，宇宙处于普遍膨胀之中。
遥远恒星发出的光谱与地 球上同种物质的光谱相比，波 长边长，即向红光方向偏移。
不管往哪个方向看，远处 的星系都正在急速地远离我们 而去，并距离我们越远的星系 离开我们的速度越快。
分析特定类型的超新星爆发，珀尔马特、里斯和施密 特所属的研究小组发现，超过50颗超新星所显现的光度比 先前预期暗淡。对这一结果的解释，是宇宙正在加速扩张。
新知讲解
二、宇宙的演化
恒星的诞生
大爆炸10万年后，温度下降到3000K左右，开始了恒星的形成过程：
万有引力
万有引力
凝聚
宇宙尘埃
更密集的尘埃
气体状态的星云团
课堂练习
3 ．黑洞是质量非常大的天体，由于质量很大，引起了其周围的时空弯曲，从地球
恒
引力势能→ 内能，温度升高并发光
星
新知讲解
二、宇宙的演化
恒星的稳定期
当温度超过107K时，氢通过热核反应成为氦，释 放的核能主要以电磁波的形式向外辐射。辐射产生的 向外的压力与引力产生的收缩压力平衡，这时星体稳 定下来。恒星在这一阶段停留的时间最长。太阳目前 正处于这一阶段的中期，要再过50亿年才会转到另一 个演化阶段。
新知讲解
一、宇宙的起源
哈勃
哈勃定律
1929年，美国天文学家哈勃在研究星系的光谱后提出了哈勃 定律。认定所有的星系都在彼此远离，宇宙处于普遍膨胀之中。
遥远恒星发出的光谱与地 球上同种物质的光谱相比，波 长边长，即向红光方向偏移。
不管往哪个方向看，远处 的星系都正在急速地远离我们 而去，并距离我们越远的星系 离开我们的速度越快。
分析特定类型的超新星爆发，珀尔马特、里斯和施密 特所属的研究小组发现，超过50颗超新星所显现的光度比 先前预期暗淡。对这一结果的解释，是宇宙正在加速扩张。
新知讲解
二、宇宙的演化
恒星的诞生
大爆炸10万年后，温度下降到3000K左右，开始了恒星的形成过程：
万有引力
万有引力
凝聚
宇宙尘埃
更密集的尘埃
气体状态的星云团
课堂练习
3 ．黑洞是质量非常大的天体，由于质量很大，引起了其周围的时空弯曲，从地球
第二节宇宙的起源和演化-PPT精选文档
1929年哈勃总结出经验定律v=H0r
V——星系退行的速度
H0 ——哈勃常数，观测值为150千米/秒 千万光年 r——星体的距离 1948年伽莫夫等人，结合当时核物理的知识，提出了宇宙大爆炸 理论。认为今天看到的宇宙膨胀逆着时间追溯回去，则起始于一 9 次猛烈的大爆炸。
观测支持和宇宙的热演化
•大爆炸之后约10-2秒 宇宙温度约1011K，宇宙主要成分是 电子、正电子、光子、中微子、反 中微子等及少量核子。
4. 光谱的红移、蓝移 物体相对于观测者静止不动，光谱波长是固定的； 物体相对于观测者运动，光谱波长有变化：
远离观测者而去 光谱波长向红端移动 红移
物 体
向观测者运动 光谱波长向蓝端移动 蓝移
4
二、目前所认识的宇宙
1. 宇宙 （总星系）
星系
目前发现 的约10亿 个 （几百亿 个）
每个星系
恒星 气体尘埃
恒星的一生
（1）形成
（2）演化
13
恒星归宿 质量< 太阳 质量≈太阳
白矮星（白色、小）
黑矮星
三种
极猛烈爆发，在极短时间内亮度 增至千万~上亿倍—“超新星爆发”
体积极小、密度极高星核 — 中子星
质量 > >太阳
超新星爆发
黑洞
14
太阳系形成、演化
地球形成、演化
15
【复习思考题及习题】
1.
2. 3.
组成
2000亿颗
气体、尘埃团块
6
3. 太阳系
尺度— 直径240亿千米 太阳 中心天体
尺度 半径70万千米
位置 银河系轴3/5处 运动 250千米/ 秒绕轴运动 温度 内部 15000000K 表面 6000K
《探索宇宙的奥秘》课件(共22张PPT)高一物理(鲁科版2019必修第二册)
【古希腊】 德谟克利特
德国哲学家康德根据万有引 力原理提出
“星云假说 ”
宇宙中散布着微粒状的弥漫物质，称 为原始物质。在万有引力作用下，较大 的微粒吸引较小的微粒，并逐渐聚集加 速，结果在弥漫物质团的中心形成巨大 的球体，即原始太阳。周围的微粒在向 太阳这一引力中心垂直下落时，一部分 因受到其他微粒的排斥而改变了方向， 便斜着下落，从而绕太阳转动。最初， 转动有不同的方向，后来有一个主导方 向占了上风，便形成一扁平的旋转状星 云。云状物质后又逐渐聚集成不同大小 的团块，便形成行星。行星在引力和斥 力共同作用下绕太阳旋转。
鲁科2019
科学进步无止境
第三节 探索宇宙的奥秘
这浩瀚无垠的宇宙从哪里来，又将去向何处。
0
1 宇宙的起源
PART first
我国有古人认为：
大地是平的，日月星辰在天空中的原始旋涡 运动中，较大的原子被赶到旋涡的中心 相互聚集形成地球，较小的原子被赶到 外围环绕地球做旋转运动，变得干燥后 燃烧，形成各个天体。
2015 年，人类首次直接探测 到引力波的存在。
2017 年 8 月 17 日，人们 探测到来自双中子星合并所产生的 引力波信号。
“中国天眼”与天文学家南仁东
被誉为“中国天眼”的射电望远镜由主动反射面 系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终 端及观测基地等几大部分构成。从1994年提出构想到 2016年落成启用，历时 22 年，是我国具有自主知识 产权，世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。目前 “中国天眼”已发现若干脉冲星，人们期待其有进一 步的天文发现。“中国天眼”的首席科学家兼总工程 师南仁东（1945—2017），为选择最佳台址，带着 300 多幅卫星遥感图，跋涉在中国西南的大山里，先 后对比了 1 000 多个洼地。工程建设中，他克服了 技术、资金等重重困难，为工程的顺利完成作出了卓 越的贡献。他用人生最后的 22 年，精益求精、坚毅 执着地实现了一个梦想，用生命铸就了世人瞩目的 “中国天眼”。
德国哲学家康德根据万有引 力原理提出
“星云假说 ”
宇宙中散布着微粒状的弥漫物质，称 为原始物质。在万有引力作用下，较大 的微粒吸引较小的微粒，并逐渐聚集加 速，结果在弥漫物质团的中心形成巨大 的球体，即原始太阳。周围的微粒在向 太阳这一引力中心垂直下落时，一部分 因受到其他微粒的排斥而改变了方向， 便斜着下落，从而绕太阳转动。最初， 转动有不同的方向，后来有一个主导方 向占了上风，便形成一扁平的旋转状星 云。云状物质后又逐渐聚集成不同大小 的团块，便形成行星。行星在引力和斥 力共同作用下绕太阳旋转。
鲁科2019
科学进步无止境
第三节 探索宇宙的奥秘
这浩瀚无垠的宇宙从哪里来，又将去向何处。
0
1 宇宙的起源
PART first
我国有古人认为：
大地是平的，日月星辰在天空中的原始旋涡 运动中，较大的原子被赶到旋涡的中心 相互聚集形成地球，较小的原子被赶到 外围环绕地球做旋转运动，变得干燥后 燃烧，形成各个天体。
2015 年，人类首次直接探测 到引力波的存在。
2017 年 8 月 17 日，人们 探测到来自双中子星合并所产生的 引力波信号。
“中国天眼”与天文学家南仁东
被誉为“中国天眼”的射电望远镜由主动反射面 系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终 端及观测基地等几大部分构成。从1994年提出构想到 2016年落成启用，历时 22 年，是我国具有自主知识 产权，世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。目前 “中国天眼”已发现若干脉冲星，人们期待其有进一 步的天文发现。“中国天眼”的首席科学家兼总工程 师南仁东（1945—2017），为选择最佳台址，带着 300 多幅卫星遥感图，跋涉在中国西南的大山里，先 后对比了 1 000 多个洼地。工程建设中，他克服了 技术、资金等重重困难，为工程的顺利完成作出了卓 越的贡献。他用人生最后的 22 年，精益求精、坚毅 执着地实现了一个梦想，用生命铸就了世人瞩目的 “中国天眼”。
《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。
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狮子座的河外星系
双鱼座的河外星系
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
NGC
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
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
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
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?
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
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……
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)
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。
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。
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”。
•
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
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
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。