自然物质系统的演化发展

•1927年，勒梅特提出膨胀宇宙模型 •1948年，伽莫夫提出宇宙大爆炸假说 •将元素的生成与宇宙的诞生联系在一 起。从10－2秒起描述，爆炸后3分钟， 质子与电子结合成氢。
•20世纪80年代，提出暴胀宇宙论，从 10－46秒开始描述。10亿1个正粒子,10 亿个反粒子。
•英国理论物理学家史蒂芬·霍金提出 宇宙起源是无中生有。
突破
•20 世纪 50 年代，古地磁学的研究。 •1954 年，布莱克特认为自第三叠纪以 来，英格兰顺时针方向转了30o，并且向 北移动了一个相当大的距离。 •侏罗纪以来印度半岛每年以几厘米的速 度向北移动了7000 公里。
• 兰康( S.K. Runcon)小组测定了欧洲从 前寒武纪以来的每一地质时期的古地磁北极 的位置，把它们顺序连接起来，画出了“磁 极游动曲线”。然后画出北美大陆的“磁极 游动曲线”。比较欧洲和北美大陆的两条“ 磁极游动曲线”，虽然形状基本相似，但在 经度上差30o。如果把美洲大陆向东移动30o ，让这两条曲线重合，大西洋就会消失，美 洲大陆和欧洲大陆就连在一起。 • 1965年，用计算机将大西洋两岸大陆拼合 • 1969年，用计算机将南极洲、大洋州和印 度拼合
魏格纳
Alfred Lothar Wegenar 1880－1930
1915年出版了《海陆的起 源》提出了板块学说。 1930年11月1日，他50岁生 日那天，在格陵兰领队探 险遇难。
大西洋两岸明显的对称性
1915年，德国气象学家魏格纳发表了一篇关于大陆飘移 的学说， 表述说：现有的这些大陆最开始是由一片超大
3 3K微波背景辐射
1964年，彭齐亚斯，威尔逊 在实验室中 发现并测定宇宙背景辐射，温度大约为 2.7k。
大爆炸学说遇到的问题
1 出现谱线蓝移现象 2 反物质、暗物质 3 膨胀与密度 4 膨胀与收缩 5 原始状态
地球的演化
一、地球内部圈层的形成和演化 二、地球外部圈层的形成和演化 三、地壳运动
生命的起源及生ຫໍສະໝຸດ Baidu的进化
1 从无机小分子生成有机小分子 1953年 美 米勒证实了这一过程。
2 从有机小分子形成有机大分子 1965年 我国科学家首次人工合成牛 胰岛素。
3 从有机大分子组成自我维持稳定与 发展的多分子体系 4 从多分子体系演变为原始生命
人类的产生
1937年 狄拉克提出大数假说，“自 然界中出现的没有量纲的非常大的 数是彼此相关的。”
地壳活动的三部曲：大陆飘移假说、海 底扩张学说、板块构造理论。
引力势能
反应加快
冷起源
温度升高
超过铁的熔点
放射性蜕变
物质熔融分化 引力与斥力作用
铁、镍重元素下沉 地核
硅酸盐上浮
地幔
更轻元素从地幔分离 地壳
大气从地球 内部逸出
原始大气
CO
CO2 NH3 CH4 H2O
紫外线 光合作用
O2增加 氧化作用
也没有界限，它在时间和空间两 方面都是无限的。
•牛顿认为：宇宙若是有限的，由于万有 引力的作用，必然会坍缩，因此宇宙是无
限的。
•光度佯谬： •1820年，奥尔伯斯（Olbers）指出，如 果宇宙是无限的，那么就有无限多的恒星
，宇宙的背景就应该是亮的。
•引力佯谬： •1894年西利格尔（Seeliger）指出，在 宇宙空间的每一点，引力势都无限大，任
1960年 美 科学家H·赫斯提出海底扩张 学说
大洋中有一条裂谷，地幔中炙热的 熔岩从这个裂缝中溢出，到达顶部后向 两侧分流，有的流入海底，有的深入大 陆，把大陆向外推，使海底向两边扩张 。
1968—1969 美 J·摩根 法 勒比雄 英 麦肯齐 提出板块构造理论
3亿多年前，地球是整块，既“泛大陆 ”。1亿年前开始漂移，后分离成6大板 块：欧亚、美洲、非洲、南极洲、澳洲 、太平洋板块。板块本身是刚性的，比 较稳定，边界不稳定，存在三种边界： 汇聚型、分离型和平错型。
自然物质系统的演化发展
宇宙图景的演化
一 宇宙图象的历史发展 二 大爆炸学说的提出 1 建立大爆炸学说的依据 2 大爆炸学说的建立 3 大爆炸学说的证据 4 存在的问题
《淮南子·齐俗训》：往古来今谓之宙，四 方上下谓之宇。
张衡《灵宪》：宇之表无极，宙之端无穷。 王勃《滕王阁序》：天高地迥，觉宇宙之
O2 N2 H2O
大气圈 水圈
1912年，魏格纳（A.L.Wegener）提出 大陆漂移假说
提出大陆漂移学说的依据： 1 大西洋两岸的古生物化石和现存的生 物种群之间存在着亲缘关系。 2 大西洋两岸地质构造的岩层相同，海 岸线相似，山脉古代褶皱方向一致。 3 极地存在热带植物和热带沙漠遗迹， 赤道附近和南半球发现冰川遗迹。
•大爆炸加暴胀，称为标准宇宙模型
按大爆炸和暴胀宇宙论的观点，形成后的 宇宙经历以下几个演化阶段： 1、基本粒子形成阶段 2、辐射阶段或核合成阶段 3、实物阶段
恒星演化经历四个阶段：引力收缩阶段 ；主序星阶段；红巨星阶段；脉冲和高密 阶段
1 氦丰度
宇宙中各星体的氦含量大约为30%
2 宇宙的年龄
大爆炸宇宙论与哈勃定律推得宇宙年龄 为100亿年——200亿年。
陆（联合古陆）分解而成，由于 缺乏有利证据，40多年 来他的理论一直不为人所接受。
板块移动图
大陆漂移学说存在的缺陷
1 大陆漂移的动力机制是地球自转所产 生的离心力和潮汐摩擦力 2 认为海洋是平坦的硅镁层，而当时人 们对海洋几乎一无所知
支持大陆漂移学说的新的科学事实 1 古地磁学研究 2 海洋中脊山脉的发现 3 对海洋地震震中的研究取得实质性
何物质都受到无限大的力的作用，因而每
个物体都要获得无限大的加速度和速度。
•1917年，爱因斯坦建立“有限无界”宇
宙模型。为保持宇宙的稳定，引入一个
“宇宙项”，以其所具有的斥力与引力
相平衡。这是一个静态的宇宙模型。
•1922年，弗里德曼得出了非静态的
•
宇宙模型。
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•河外星系的谱线红移：河外星系中 的恒星的光谱与银河系一样具有吸收 的特征线族，但这些线族都向光谱的 红端移动。 •多普勒效应：声源迎面而来，声音 的频率变高，声源远离时，声音的频 率变低。 •用多普勒效应解释红移，表明河外 星系退行。 •哈勃定律：V=DH •星系退行的速度与距离成正比。
无穷；兴尽悲来，识盈虚之有数。 古希腊的阿尔基塔：能否伸出手杖。 布鲁诺：手伸出天球外。
洛克：手能否伸出身体之外。
宇宙学佯谬
•杨慎《升奄集·辨天外之说》： 天有极乎？极之外何物也？ 天无极乎？凡有形必有极。
•康德的二律背反： •正题：世界在时间上有开端，在空
间方面也有界限。 •反题：世界没有开始，在空间方面