宇宙、地球的起源与演化

E1型椭圆星系
E7型椭圆星系
旋涡星系： 旋涡星系：外形呈旋涡结构，有明显的 核心，核心呈透镜形，核心球外是一个 薄薄的圆盘，有几条旋臂，在旋涡星系 中有一类的核心不是球形，而是棒状， 旋臂从棒的两端生出，称为棒旋星系。
正向的Sb型旋涡星系
正向的Sb型旋涡星系
仙女座大星云是一个Sb型旋涡星系
第二章 宇宙、地球的 宇宙、 起源与演化
第一节 银河系和宇宙起源学说 一、银河系结构及太阳的运动 (一) 对宇宙的认识过程： 2\对宇宙的认识
宇宙
尸佼的宇宙：四方上下， 尸佼的宇宙：四方上下，宇 古往今来， 古往今来，宙 民歌的宇宙：天似穹庐， 民歌的宇宙：天似穹庐，笼罩四野 霍金的宇宙： 霍金的宇宙：无边界有限宇宙 马克思的宇宙： 马克思的宇宙：时空无限
(二).对银河系的认识过程： ).对银河系的认识过程：
a 神话传说——牛郎织女 嫦娥奔月 16世纪 银河（milky way） b c 17世纪 第一次飞跃： 20世纪 第二次飞跃：
d 20世纪后半叶 第三次飞跃:
1.
银河系结构
1500－2000亿颗恒 银河系 典型的星系代表 由1500－2000亿颗恒 星和无数的星际物质组成。 星和无数的星际物质组成。 银盘：银河系主体，直径8 银盘：银河系主体，直径8.5×1041.y. 核球：银河系中央近似球形隆起部分， 核球：银河系中央近似球形隆起部分，是恒星 高度密集区 银核：核球的中心， 银核：核球的中心，银河系的质心 银晕： 银晕：包围在银盘外围的恒星密度很稀的扁球 状星际物质
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。
红超巨星
超新星爆发 致密星 P37 2-6
烈塌缩，释放惊人能量，恒星外壳爆炸， 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 恒星塌缩为密度高体积小的恒星残骸
恒星的结局
红巨星
He燃烧合成 燃烧合成C,O,Ne,Mg,S,Si 燃烧合成 抛出外壳
小于3个太阳 小于 个太阳——白矮 个太阳 白矮 冷却——黑矮星 星——冷却 冷却 黑矮星
二.恒星的起源与演化 1.恒星的诞生2-2 恒星演化\太 1.恒星的诞生 恒星的诞生2 恒星演化\ 阳系的形成.flv 阳系的形成.flv 2.恒星的演化 2.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） 表面温度低但光度（质量）很大 恒星中心收缩外壳膨胀 恒星中心热核反应出现铁元素， 恒星中心热核反应出现铁元素，恒星内核向中心猛
Laplace星云假说 Laplace星云假说
三.大爆炸学说与宇宙起源问题
哈勃发现了非稳衡宇宙
红移（见图） 红移（见图）
2.7K的发现 2.7K的发现
1925年，贝尔实验室 央斯基 年 最大的无线电干扰----射电辐射源 最大的无线电干扰 射电辐射源 射电天文学 3万个射电源 万个射电源 “类星体，脉冲星，3K，星际有机分子谱线” 类星体，脉冲星， ，星际有机分子谱线” 迪克60年代寻找 普：R.H迪克 年代寻找 迪克 年代寻找5K. 1962年，彭齐亚斯，威尔逊 年 彭齐亚斯， 1964年，排除噪声 年 1965年 年 1978年获诺贝尔物理学奖 年获诺贝尔物理学奖
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
忙 忙 碌 碌 又 开 始 了
“
星云
形成中的 臭蛋星云
三.太阳系起源假说及其发展
Kant-Laplace星云说 星云说 18世纪 世纪Kant, 1755《自然通史和天体理论》 世纪 《自然通史和天体理论》 Laplace, 1796《宇宙体系论》 《宇宙体系论》 无法解释角动量分配异常 新星云说 40年代， О.Ю.Шмидт 前苏 年代， 前苏) 年代 О.Ю.Шмидт(前苏 60年代，F.Hoyle(英) 年代， 年代 英 E.Schatzman(法) 法
SBb型棒旋星系
Sc型旋涡星系
不规则星系：外形没有明显的核心和旋 臂，看不出旋转的对称性结构，呈不规 则的形状。
Байду номын сангаас规则星系
小麦哲伦云
大麦哲伦云
双星系核星系
2.
从星系团到总星系
10万光年尺度的星系在空间成团分布 星系团 10万光年尺度的星系在空间成团分布 的趋势, 的趋势,形成星系团 本星系群 银河系和相邻仙女星系 , 麦哲伦星 银河系和相邻仙女星系, 云等30 个星系组成的规模较小的集团, 30个星系组成的规模较小的集团 云等 30 个星系组成的规模较小的集团 , 称为本 星系群. 星系群. 超星系群 总星系 由星系团组成 人类现在观测能力所及的可见宇宙. 人类现在观测能力所及的可见宇宙. 本超星系团 本星系群和室女星系团组成
椭圆星系： 椭圆星系：外形呈正圆形或椭圆形，中 心亮，边缘渐暗。按外形又分为E0到E7 八种次型。
不规则星系：外形没有明显的核心和旋 臂，看不出旋转的对称性结构，呈不规 则的形状。
旋涡星系： 旋涡星系：外形呈旋涡结构，有明显的 核心，核心呈透镜形，核心球外是一个 薄薄的圆盘，有几条旋臂，在旋涡星系 中有一类的核心不是球形，而是棒状， 旋臂从棒的两端生出，称为棒旋星系。
He的丰度 He的丰度
预言：天体 丰度为宇宙 预言：天体He丰度为宇宙 成分的26% 成分的
宇宙事件
宇宙的时间历程
宇宙的结局
“凡是形成的东西都是要灭亡的。” 凡是形成的东西都是要灭亡的。 凡是形成的东西都是要灭亡的 宇宙有起源，宇宙有终结； 杞人忧天” 宇宙有起源，宇宙有终结；“杞人忧天” 预言并非都是骗局 关键是宇宙的平均密度 取决于将行星系拉回来的引力的大小 引力取决于：宇宙中物质总量， 引力取决于：宇宙中物质总量，宇宙半径
1.
银河系的运动和河外星系
存在于宇宙之中的类似与银
河外星系
河系的恒星系,直径有十万光年左右,离 银河系有几十亿上百亿光. 年的恒星系. 可见宇宙为岛,则银河系和河 宇宙岛 外星系为散布其中的岛屿.
椭圆星系： 椭圆星系：外形呈正圆形或椭圆形，中 心亮，边缘渐暗。按外形又分为E0到E7 八种次型。
E0型椭圆星系
大于10个太阳质量 大于 个太阳质量—— 个太阳质量 内炸，超新星， 内炸，超新星，中子星 脉冲星， （脉冲星，R<10km, V 增大），黑洞2-2 恒星 ），黑洞 增大），黑洞 演化\黑洞 黑洞.flv 演化 黑洞 3-10个太阳质量 个太阳质量— 个太阳质量 —核炸超新星 核炸超新星
超新星
第二代星云