歷數(shù)宇宙觀的發(fā)展歷程

1、學(xué)習(xí)方法報社全新課標(biāo)理念，優(yōu)質(zhì)課程資源歷數(shù)宇宙觀的發(fā)展歷程站得高看得遠(yuǎn)，在探索宇宙奧秘的歷程中，我們現(xiàn)在的手段達(dá)到了歷史上從未有過的高度：哈勃太空望遠(yuǎn)鏡飛越層層大氣的障礙，站在前所未有的高度，仔細(xì)地觀測著宇宙的各個方向，為人類揭示宇宙之謎奮力運轉(zhuǎn)著。我們?nèi)祟愐宦纷邅淼挠钪嫣綔y之路，是非常曲折非常艱難的，不過，我們完全有信心宣告：我們的宇宙探測之路前景是一片光明的！現(xiàn)在我們就一起重走人類的宇宙探測之路吧。一、粗陋的天圓地方說遠(yuǎn)古時代，人們對宇宙結(jié)構(gòu)的認(rèn)識處于十分幼稚的狀態(tài)，的肉眼，當(dāng)他們一次次看到了頭頂上璀璨的宇宙星空后，只能樸素地按照自己的生活環(huán)境對宇宙的構(gòu)造作出推測。在中國西周時期，生活在華

2、夏大地上的人們提出的早期蓋天說認(rèn)為，天穹像一口鍋，倒扣在平坦的大地上，這就是天圓地方說；后來又發(fā)展為后期蓋天說，認(rèn)為大地的形狀也是拱形的。公元前7世紀(jì)，巴比倫人認(rèn)為，天和地都是拱形的，大地被海洋所環(huán)繞，而其中央則是高山。古埃及人把宇宙想象成以天為盒蓋、大地為盒底的大盒子，大地的中央則是尼羅河。古印度人想象圓盤形的大地負(fù)在幾只大象上，而象則站在巨大的龜背上，公元前7世紀(jì)末，古希臘的泰勒斯認(rèn)為，大地是浮在水面上的巨大圓盤，上面籠罩著拱形的天穹。也有一些人認(rèn)為，地球只是一只龜上的一片甲板，而龜則是站在一個托著一個又一個的龜塔二、前進一步的地心說畢達(dá)哥拉斯從美學(xué)觀念出發(fā)，認(rèn)最早認(rèn)識到大地是球形的是古希

3、臘人。公元前6世紀(jì),為一切立體圖形中最美的是球形，主張?zhí)祗w和我們所居住的大地都是球形的。這一觀念為后來許多古希臘學(xué)者所繼承，但直到15191522年，葡萄牙的麥哲倫率領(lǐng)探險隊完成了第一次環(huán)球航行后，地球是球形的觀念才最終被證實。公元2世紀(jì)，托勒密提出了一個完整的地心說。這一學(xué)說認(rèn)為地球在宇宙的中央安然不動，月亮、太陽和諸行星以及最外層的恒星天都在以不同速度繞著地球旋轉(zhuǎn)。地心說曾在歐洲流傳了1000多年。學(xué)習(xí)方法報社全新課標(biāo)理念，優(yōu)質(zhì)課程資源三、具有人文意義的日心說1543年，哥白尼提出科學(xué)的日心說，認(rèn)為太陽位于宇宙中心，而地球則是一顆沿圓軌道繞太陽公轉(zhuǎn)的普通行星。到16世紀(jì)哥白尼建立日心說后才

4、普遍認(rèn)識到：地球是繞太陽公轉(zhuǎn)的行星之一，而包括地球在內(nèi)的八大行星則構(gòu)成了一個圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的行星系太陽系著名過手無匚學(xué)索哥白尼(1473-1543)1584年，喬爾丹諾布的主要成員。1609年，J.開普勒揭示了地球和諸行星都在橢圓軌道上繞太陽公轉(zhuǎn)，發(fā)展了哥白尼的日心說，同年，伽利略伽利雷則率先用望遠(yuǎn)鏡觀測天空，用大量觀測事實證實了日心說的正確性。1687年，I.牛頓提出了萬有引力定律，深刻揭示了行星繞太陽運動的力學(xué)原因，使日心說有了牢固的力學(xué)基礎(chǔ)。在這以后，人們逐漸建立起了科學(xué)的太陽系概念。四、走出銀河系在哥白尼的宇宙圖像中，恒星只是位于最外層恒星天上的光點。魯諾大膽取消了這層恒星天，認(rèn)為恒星都

5、是遙遠(yuǎn)的太陽。18世紀(jì)上半葉，由于哈雷對恒星自行的發(fā)展和布拉得雷對恒星遙遠(yuǎn)距離的科學(xué)估計，布魯諾的推測得到了越來越多人的贊同。18世紀(jì)中葉，賴牛I、康德和J.H.朗伯推測說，如圖所示，布滿全天的恒星和銀河構(gòu)成了一個巨大的天體系統(tǒng)。弗里德里希威廉赫歇爾首創(chuàng)用取樣統(tǒng)計的方法，用望遠(yuǎn)鏡數(shù)出了天空中大量選定區(qū)域的星數(shù)以及亮星與暗星的比例，1785年首先獲得了一幅扁而平、輪廓參差、太陽居中的銀河系結(jié)構(gòu)圖，從而奠定了銀河系概念的基礎(chǔ)。在此后一個半世紀(jì)中,學(xué)習(xí)方法報社全新課標(biāo)理念，優(yōu)質(zhì)課程資源沙普利發(fā)現(xiàn)了太陽不在銀河系中心、奧爾特發(fā)現(xiàn)了銀河系的自轉(zhuǎn)和旋臂，以及許多人對銀河系直徑、厚度的測定，科學(xué)的銀河系概念

6、才最終確立。存在著無數(shù)像我們的天體如圖所示，18世紀(jì)中葉，康德等人還提出，在整個宇宙中，系統(tǒng)（指銀?系）那樣的天體系統(tǒng)。而當(dāng)時看去呈云霧狀的星云”很可能正是這樣的天體系統(tǒng)。此后經(jīng)歷了長達(dá)170年的曲折的探索歷程，直到1924年，才由哈勃用造父視差法測仙女座大星云等的距離確認(rèn)了河外星系的存在。近半個世紀(jì)，人們通過對河外星系的研究，不僅已發(fā)現(xiàn)了星系團、超星系團等更高層次的天體系統(tǒng)，而且已使我們的視野擴展到遠(yuǎn)達(dá)大約200億光年的宇宙深處。五、影響巨大的大爆炸學(xué)說前學(xué)術(shù)界影響較大的大爆炸宇宙論”是1927年由比利時數(shù)學(xué)家勒梅特提出的，他認(rèn)為最初宇宙的物質(zhì)集中在一個超原子的宇宙蛋”里，在一次無與倫比的大

7、爆炸中分裂成無數(shù)碎片，形成了今天的宇宙。如圖所示，1948年，俄裔美籍物理學(xué)家伽莫夫等人，又詳細(xì)勾畫出宇宙由一個致密熾熱的點于150億年前一次大爆炸后，經(jīng)一系列元素演化到最后形成星球、星系的整個膨脹演化過程的圖像。1929年，美國天文學(xué)家哈勃提出了星系的紅移量與星系間的距離成正比的哈勃定律，并推導(dǎo)出星系都在互相遠(yuǎn)離的宇宙膨脹說。在2000年12月份的英國自然雜志上，科學(xué)家們稱他們又發(fā)現(xiàn)了新的證據(jù)，可以用來證實宇宙大爆炸理論。宇宙中還有大爆炸初期殘留的稱為宇宙背景輻射”的宇宙射線。科學(xué)家們在分析了宇宙中一個遙遠(yuǎn)的氣體云在數(shù)十億年前從一個類星體中吸收的光線后發(fā)現(xiàn)，其溫度確實比現(xiàn)在的宇宙溫度要高。他

8、們發(fā)現(xiàn)，背景溫度約為-263.89攝氏度，比現(xiàn)在測量的-273.33的宇宙溫度要高。但是該理論也存在許多使人迷惑之處。宏觀宇宙是相對無限延伸的。失爆炸宇宙論”關(guān)于宇宙當(dāng)初僅僅是一個點，而它周圍卻是一片空白，即將人類至今還不能確定范圍也無法計算質(zhì)量的宇宙壓縮在一個極小空間內(nèi)的學(xué)習(xí)方法報社全新課標(biāo)理念，優(yōu)質(zhì)課程資源假設(shè)只是一種臆測。況且從能量與質(zhì)量的正比關(guān)系考慮，一個小點無緣無故地突然爆炸成浩瀚宇宙的能量從何而來呢？人類把地球繞太陽轉(zhuǎn)一圈確定為衡量時間的標(biāo)準(zhǔn)一一年。但宇宙中所有天體的運動速度都是不同的，在宇宙范圍，時間沒有衡量標(biāo)準(zhǔn)。譬如地球上東西南北的方向概念在宇宙范圍就沒有任何意義。既然年的概念

9、對宇宙而言并不存在，大爆炸宇宙論又如何用年的概念去推算宇宙的確切年齡呢？另外，在宇宙膨脹的觀念中，其主要的證據(jù)來自于宇宙光線的譜線紅移，那么，譜線紅移的客觀事實結(jié)果的唯一解釋是不是譜線發(fā)射體在遠(yuǎn)離我們而去呢？如果譜線發(fā)射體在遠(yuǎn)離我們而去是譜線紅移的唯一的解釋，那么宇宙的膨脹的解釋則成立，否則，則不能成立。這樣的結(jié)論關(guān)鍵在于譜線紅移和譜線發(fā)射體在遠(yuǎn)離我們而去是唯一對應(yīng)的解釋?；蛘呤侵饕慕忉專渌赡馨慕忉尶梢月远挥?。我們稍微對光波和宇宙空間的環(huán)境分析一下，就知道這樣的解釋不是唯一的，更不是主要的解釋。宇宙究竟是怎么回事？還有待于天文學(xué)家們的進一步探索，其中或許就有你和我的努力！例題展示例1.關(guān)于宇宙大爆炸，下列說法中正確的是（）A.宇宙起源于一個比較穩(wěn)定的“原始火球”B. “原始火球”的爆炸是整體的，涉及到宇宙的全部物質(zhì)及時間、空間C. “原始火球”的爆炸導(dǎo)致宇宙空間處處膨脹，溫度相應(yīng)升高D.大爆炸宇宙模型認(rèn)為，“原始火球”的密度無限大，但是溫度高解析：