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爱因斯坦（1879-1955），举世闻名的德裔美 国科学家，现代物理学的开创者和奠基人。
十九世纪末期是物理学的变革时期，他的量 子理论对天体物理学、特别是理论天体物理学都 有很大的影响。理论天体物理学的第一个成熟的 方面——恒星大气理论，就是在量子理论和辐射 理论的基础上建立起来的。爱因斯坦的狭义相对 论成功地揭示了能量与质量之间的关系，解决了 长期存在的恒星能源来源的难题。近年来发现越
水逐渐增多，木块托着箭杆也慢慢地往上浮，古人从盖孔 处看箭杆上的标记，就能知道具体的时刻。
后来古人发现漏壶内的水多时，流水较快，水少时流水 就慢，显然会影响计量时间的精度。于是在漏壶上再加一 只漏壶，水从下面漏壶流出去的同时，上面漏壶的水即源 源不断地补充给下面的漏壶，使下面漏壶内的水均匀地流 人箭壶，从而取得比较精确的时刻。
• 开普勒（1571-1630），德国天文学家。 1600年，开普勒到布拉格多年积累的
• 观测资料，仔细分析研究，发现了行星沿
• 椭圆轨道运行，并且提出行星运动三定律
• （即开普勒定律），为牛顿发现万有引力
• 定律打下了基础。他的主要著作有《宇宙
• 的神秘》、《光学》、《宇宙和谐论》、
• 《哥白尼天文学概要》、《彗星论》和
且从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论支柱。“从此自然科 学便开始从神学中解放出来”，“科学的发展从此便大踏步前进” （恩格斯《自然辩证法》）。
哥白尼著有阐来自百度文库日心说的《天体运行论》（1543年出版）， 由于受到时代的局限，在日心说中保留了所谓“完美的”圆形轨道等
点。其后开普勒建立行星运动三定律，牛顿发现万有引力定律， 以及行星光行差、视差相继发现，日心说遂建立在更加稳固的科学 基础上。
• 《稀奇的1631年天象》等。其中，在
• 《宇宙和谐论》中，开普勒找到了最简单的世界体系，只需7个 椭圆就可以描述天体运动的体系了； 在《彗星论》中，他指出 彗星的尾巴总是背着太阳，是因为太阳排斥彗头的物质造成的， 这是距今半个世纪以前对辐射压力存在的正确预言；此外，开普 勒还发现了大气折射的近似定律。
• 日晷又称“日规”，是我国古代利 用日影测得时刻的一种计时仪器。 通常由铜制的指针和石制的圆盘 组成。铜制的指针叫做“晷针”， 垂直地穿过圆盘中心，起着圭表 中立竿的作用，因此，晷针又叫 “表”，石制的圆盘叫做“晷面”，安 放在石台上，呈南高北低，使晷
面平行于天赤道面，这样，晷针的上端正好指向北天极， 下端正好指向南天极。在晷面的正反两面刻划出12个 大格，每个大格代表两个小时。当太阳光照在日晷上 时，晷针的影子就会投向晷面，太阳由东向西移动， 投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。于是， 移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是 钟表的表面，以此来显示时刻。
漏刻是我国古代一种计量时间的 仪器。最初，人们发现陶器中的水会 从裂缝中一滴一滴地漏出来，于是专 门制造出一种留有小孔的漏壶，把水 注入漏壶内，水便从壶孔中流出来， 另外再用一个容器收集漏下来的水， 在这个容器内有一根刻有标记的箭杆， 相当于现代钟表上显示时刻的钟面， 用一个竹片或木块托着箭杆浮在水面 上，容器盖的中心开一个小孔，箭杆 从盖孔中穿出，这个容器叫做“箭壶”。随着箭壶内收集的
20世纪科学的智慧和毅力在 霍金的身上得到了集中的体现。他 对于宇宙起源后10-43秒以来的宇 宙演化图景作了清晰的阐释.
宇宙的起源：最初是比原子还 要小的奇点，然后是大爆炸，通过 大爆炸的能量形成了一些基本粒子， 这些粒子在能量的作用下，逐渐形 成了宇宙中的各种物质。至此，大
爆炸宇宙模型成为最有说服力的宇宙图景理论。然而， 至今宇宙大爆炸理论仍然缺乏大量实验的支持。
二、宇宙的组成
• 宇宙是物质的，物质以各种形态存在的， 聚集态的构成星体，弥散态的构成星云， 即云雾状的天体，弥散于广漠的星际空间， 极其稀薄称星际物质，包括星际气 体和星际尘埃，所有这些物质统称为天体。
1、星体
• 恒星、行星、卫星、流星、彗星等 • 恒星是在熊熊燃烧着的星球。一般来说，恒星的体积和质量都比
2、国外对宇宙的探索
哥白尼（Nicolaus Copernicus， 1473-1543），波兰天文学家、日心说创立者， 近代天文学的奠基人。
哥白尼经过长期的天文观测和研究，创 立了更为科学的宇宙结构体系——日心说，从 此否定了在西方统治达一千多年的地心说。日 心说经历了艰苦的斗争后，才为人们所接受， 这是天文学上一次伟大的革命，不仅引起了人类宇宙观的重大革新而
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第一讲 宇宙概况 主讲人：赵向华
宇宙，是我们所在的空间， “宇” 的本义是指“上下四方
宇宙，又是我们所在的时间， “宙”的本意就是指“古往今
一、人类对宇宙的探索历程 二、宇宙的组成 三、宇宙的形成——宇宙大爆炸学说 四、黑洞
一、人类对宇宙的探索 1、中国对宇宙的探索
“浑仪”是我国古代 的一种天文观测仪器。 在古代，“浑”字含有圆 球的意义。古人认为天 是圆的，形状像蛋壳， 出现在天上的星星是镶 嵌在蛋壳上的弹丸，地 球则是蛋黄，人们在这 个蛋黄上测量日月星辰的位置。 因此，把这种观测天体位置的仪器叫做“浑仪”。
较大。只是由于距离地球太遥远的缘故，星光才显得那么微弱。 古代的天文学家认为恒星在星空的位
• 置是固定的，所以给它起名“恒星”，意思 • 是“永恒不变的星”。可是我们今天知道它 • 们在不停地高速运动着，比如太阳就带着 • 整个太阳系在绕银河系的中心运动。但别 • 的恒星离我们实在太远了，以至我们难以 • 觉察到它们位置的变动。
来越多的高能物理现象，狭义相对论已成为解释这种现象的一种最 基本的理论工具。其广义相对论也解决了一个天文学上多年的不解 之谜，并推断出后来被验证了的光线弯曲现象，还成为后来许多天 文概念的理论基础。
爱因斯坦对天文学最大的贡献莫过于他的宇宙学理论。他创立 了相对论宇宙学，建立了静态有限无边的自洽的动力学宇宙模型， 并引进了宇宙学原理、弯曲空间等新概念，大大推动了现代天文学 的发展。