第1節(jié)人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)

原始的海洋曾經(jīng)孕育出無(wú)數(shù)微小的生命；,曾經(jīng)盛極一時(shí)的恐龍只能在堅(jiān)硬的巖石中留下它們的身影；,這一切都在傾訴著不斷演化的自然界的故事。,地球是怎樣誕生的？,生物又是怎樣演化的？,一、宇宙,宇宙是廣漠空間和存在的各種天體以及彌漫物質(zhì)的總稱(chēng)。,宇宙是怎樣誕生的？宇宙最終是否會(huì)走向終結(jié)？,1、宇宙概念,2、宇宙的起源傳說(shuō),我國(guó)古代“盤(pán)古開(kāi)天辟地”的神話(huà),宇宙原來(lái)是混沌的一團(tuán)氣，后來(lái)盤(pán)古用神斧把這一團(tuán)混沌氣劈開(kāi)，輕的上升為天，重的下降為地，盤(pán)古死后，身體的各個(gè)部分成為天地間的萬(wàn)物。,3、從“地心說(shuō)”到“日心說(shuō)”,（1）托勒密的“地心說(shuō)”。,托勒密認(rèn)為，地球處于宇宙中心靜止不動(dòng)，日、月、行星和恒星等所有天體都圍繞著地球在各自的圓形軌道上繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，而恒星位于最外面的天球上，它們之間的相對(duì)位置保持不變，同時(shí)作為一個(gè)整體在天空中轉(zhuǎn)動(dòng)。,（2）哥白尼的“日心說(shuō)”。,他否定了地球是宇宙的中心，認(rèn)為太陽(yáng)是宇宙的中心，地球和行星是繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的，月球圍繞著地球轉(zhuǎn)動(dòng)，而最外層的恒星天球則與地心說(shuō)并無(wú)本質(zhì)區(qū)別。,哥白尼提出“日心說(shuō)”后，差不多經(jīng)過(guò)一個(gè)世紀(jì)才被人們接受。,哥白尼的“日心說(shuō)”闡明了天體運(yùn)行的現(xiàn)象，為人類(lèi)認(rèn)識(shí)太陽(yáng)系，進(jìn)而認(rèn)識(shí)地球的起源奠定了基礎(chǔ)。,“日心說(shuō)”挑戰(zhàn)了長(zhǎng)期以來(lái)居于統(tǒng)治地位的“地心說(shuō)”，因此遭到了教會(huì)勢(shì)力的殘酷鎮(zhèn)壓。,為什么人們會(huì)感覺(jué)到太陽(yáng)是東升西落，而大地是靜止不動(dòng)的呢？,這是因?yàn)榈厍蛏系娜藗冞x擇地球?yàn)閰⒄瘴铮缘厍蚴庆o止不動(dòng)的，而太陽(yáng)是運(yùn)動(dòng)的。,“日心說(shuō)”中有關(guān)宇宙以太陽(yáng)為中心的提法也是不正確的，用你知道的相關(guān)知識(shí)加以解釋。,太陽(yáng)不是處于宇宙的中心。太陽(yáng)系屬于銀河系，太陽(yáng)系也不在銀河系中心，銀河系也是眾多星系中的一個(gè)，并非宇宙中心。,4、宇宙的起源的證據(jù),星系運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),隨著時(shí)代的進(jìn)步，先進(jìn)科學(xué)儀器的發(fā)明，更加有利于觀察宇宙。,哈勃望遠(yuǎn)鏡,哈勃望遠(yuǎn)鏡拍到的星系,哈勃眼中的宇宙,1929年，哈勃根據(jù)自己的測(cè)量數(shù)據(jù)，分析了24個(gè)星系的速度和距離，發(fā)現(xiàn)距離越大的河外星系，對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)速度也越大。,也就是說(shuō)，所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去，星系離我們?cè)竭h(yuǎn)，它的退行速度越快；星系間的距離在不斷地?cái)U(kuò)大。,宇宙中的星系都以地球?yàn)橹行南蛲膺\(yùn)動(dòng)對(duì)嗎？,不對(duì)。,你是怎樣理解哈勃發(fā)現(xiàn)的關(guān)于星系運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)的？你能想象出宇宙中的星系在怎樣運(yùn)動(dòng)嗎？,星系一直在運(yùn)動(dòng)，一直在變化，宇宙在不斷地膨脹。,1準(zhǔn)備一只氣球，在其表面畫(huà)上一些小圓點(diǎn)。,2用打氣筒持續(xù)地向氣球充氣，使氣球不斷地脹大，如圖所示。,3觀察氣球在脹大過(guò)程中各個(gè)小圓點(diǎn)間距離的變化。,4如果這些小圓點(diǎn)代表星系，那么，這些原先靠得很近的星系之間的距離增大了嗎？,1如圖1-6所示，請(qǐng)你選定一個(gè)點(diǎn)，看另外兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向和快慢，如選A看B和C的運(yùn)動(dòng)方向和快慢是如何的？,2假設(shè)宇宙在膨脹，那么原先緊鄰的星系分離的速度比遙遠(yuǎn)的星系分離速度快一些還是慢一些？,B和C都離A遠(yuǎn)去，C比B遠(yuǎn)離A快。,緊鄰的星系分離速度慢一些。,5、現(xiàn)代宇宙學(xué)說(shuō),大爆炸宇宙論,根據(jù)以上科學(xué)假設(shè)，我們可以進(jìn)行這樣的推理：如果能將時(shí)間倒退，宇宙中的星系之間的距離必然縮小，最終會(huì)聚在一個(gè)點(diǎn)上。,大爆炸宇宙論認(rèn)為，大約137億年前，我們所處的宇宙被擠壓在一個(gè)“原始火球”中，那時(shí)的宇宙極小、極熱，又有極大的密度，宇宙就是在這個(gè)大火球的爆炸中誕生的。,大爆炸后，宇宙迅速膨脹，現(xiàn)在的宇宙比100億年前增大了100多億倍，爆炸引起的宇宙膨脹一直延續(xù)至今，并仍將延續(xù)下去。,大爆炸宇宙論為什么被人們廣為接受的一種宇宙起源學(xué)說(shuō),宇宙的膨脹有觀測(cè)事實(shí)的支持，又得到眾多科學(xué)家的理論闡釋。,大爆炸宇宙論仍然遇到了不少的疑難問(wèn)題。如為什么早期宇宙會(huì)有如此高的溫度？為什么宇宙在空間中的大尺度上會(huì)如此均勻？膨脹后的宇宙會(huì)不會(huì)坍縮？,霍金,史蒂芬霍金（1942），英國(guó)人，當(dāng)代著名的科學(xué)思想家和杰出的理論物理學(xué)家。他提出的黑洞理論和宇宙無(wú)邊界的設(shè)想成了現(xiàn)代宇宙學(xué)的重要基石?；艚鸬挠钪鏌o(wú)邊界設(shè)想是這樣的：第一，宇宙是無(wú)邊的。第二，宇宙不是一個(gè)可以任意賦予初始條件或邊界的一般系統(tǒng)?；艚痤A(yù)言宇宙有兩種結(jié)局：它可以永遠(yuǎn)地膨脹下去，或者它會(huì)塌縮而在大擠壓處終結(jié)?；艚鸬闹饕碜髌酚校簳r(shí)間簡(jiǎn)史果殼中的宇宙等。,1.根據(jù)對(duì)星系運(yùn)動(dòng)的研究，證實(shí)星系運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：_。,所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去，星系離我們?cè)竭h(yuǎn)，,它的退行速度越快；星系間的距離在不斷地?cái)U(kuò)大。,2.史蒂芬霍金的宇宙無(wú)邊界設(shè)想是現(xiàn)代宇宙學(xué)的重要基石之一，這種設(shè)想的主要內(nèi)容是：第一，宇宙是_，它沒(méi)有“外面”;第二，