Chap地球的宇宙環(huán)境

地球的宇宙環(huán)境-太陽系目前一頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)太陽系是由太陽、八大行星及其衛(wèi)星、矮行星、太陽系小天體及行星際物質(zhì)組成的天體系統(tǒng)。太陽系的發(fā)現(xiàn)太陽系的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)太陽系的起源太陽系目前二頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)古代人對宇宙的認(rèn)識托勒密的地心體系日心地動(dòng)說的確立1、太陽系的發(fā)現(xiàn)目前三頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)

傳說在天地還沒有開辟以前，宇宙就像是一個(gè)大雞蛋一樣混沌一團(tuán)。沒有東南西北，也沒有前后左右。就在這樣的世界中，誕生了一位偉大的英雄，他的名字叫盤古。巨人盤古在這個(gè)“大雞蛋”中一直酣睡了約18000年后醒來，發(fā)現(xiàn)周圍一團(tuán)黑暗，當(dāng)他睜開朦朧的睡眼時(shí)，眼前除了黑暗還是黑暗。盤古不能想象可以在這種環(huán)境中忍辱地生存下去。他火冒三丈，勃然大怒，于是他拔下自己一顆牙齒，把它變成威力巨大的神斧，掄起來用力向周圍劈砍。

中國盤古開天辟地古代人對宇宙的認(rèn)識目前四頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)

上帝第一天創(chuàng)造了白天和黑夜；第二天創(chuàng)造了天空；第三天創(chuàng)造了陸地并披上綠裝-植物；第四天創(chuàng)造了日、月和星辰，太陽管白天，月亮管黑夜，黑夜里有星星，閃閃爍爍，撒滿了深藍(lán)的天空；第五天在水中創(chuàng)造出魚類及水中滋生的各種動(dòng)物，天空中創(chuàng)造出鳥，陸地上各種飛禽走獸。上帝看見日月星辰、花草樹木、鳥獸蟲魚，很是得意，派誰來管理呢？于是第六天上帝照著自己的形象創(chuàng)造出人類?！妒ソ?jīng)》創(chuàng)世紀(jì)目前五頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)地靜天動(dòng)，地居中心從直觀上：

——地心說的萌芽從運(yùn)動(dòng)的相對性上：

——地動(dòng)說萌芽地動(dòng)天靜坐地觀天目前六頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)天如雞子，地如中黃。張衡：渾天說(東漢)地居中心，其他天體繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)。亞里士多德：地球中心說（古希臘）地心說的代表目前七頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)春秋時(shí)期蓋天說天在上地在下東漢時(shí)期渾天說天如雞子地如中黃從蓋天說到渾天說目前八頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)赫拉克里的斯阿里斯塔克《尚書·

緯·

考靈曜》“與其設(shè)想整個(gè)天穹在環(huán)繞大地旋轉(zhuǎn)，倒不如設(shè)想大地在繞著自己的軸線旋轉(zhuǎn)?！备鶕?jù)粗略的測量，得出“日比地大”的結(jié)論，從而斷定地球繞太陽運(yùn)動(dòng)。

地體雖靜，而終日旋轉(zhuǎn)，如人坐舟中，舟自行動(dòng)，而人不自知。地動(dòng)說的代表目前九頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)托勒密的地心體系

公元二世紀(jì)，希臘天文學(xué)家托勒密，創(chuàng)立了完整的宇宙體系－托氏地心體系。托氏地心體系要點(diǎn)從亞里士多德到托勒密亞里士多德：地球中心說阿波隆尼：本輪－均輪模型目前十頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)行星亮度的變化行星的逆行地球中心說圖示目前十一頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)行星的逆行逆行西東目前十二頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)本輪－均輪模型本輪均輪西東目前十三頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)托氏地心體系要點(diǎn)地球靜止在宇宙中心宇宙有九重天原動(dòng)天推動(dòng)各層天自東向西作周日運(yùn)動(dòng)，同時(shí)各行星在自己的本輪上作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)除恒星天外，其余七重天又都有各自的與周日運(yùn)動(dòng)方向相反的運(yùn)動(dòng)月水金日火木土恒原動(dòng)天目前十四頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)對地心體系的評價(jià)標(biāo)志著人類認(rèn)識宇宙的一個(gè)階段

符合直覺印象，比較好的解釋了行星的運(yùn)動(dòng)，是系統(tǒng)的總結(jié)前人對宇宙的認(rèn)識后形成的一個(gè)完整的宇宙體系。后為歐洲中世紀(jì)教會所利用教會宣揚(yáng)，上帝創(chuàng)造了日月星辰和人，并把人放在地球上，使地球居于宇宙的中心，其他的日月星辰均是為了地球而存在的。目前十五頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)

科學(xué)只是教會恭順的婢女，它不能超越宗教信仰所規(guī)定的界線，因而根本不是科學(xué)。

——恩格斯《反杜林論》上帝創(chuàng)造世界時(shí)如果向我征求意見的話，天上的秩序可能安排得更好一些。目前十六頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)哥白尼（1473--1543）波蘭天文學(xué)家。通過近40年的觀測和研究，在1543年出版巨著《天體運(yùn)行論》，徹底推翻了托勒密的地心體系，提出了新的宇宙體系—日心體系。目前十七頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)日心地動(dòng)說的確立哥白尼日心體系的要點(diǎn)太陽是宇宙的中心地球只是一顆行星，同其他行星一起繞太陽公轉(zhuǎn)日月星辰的東升西落是地球自轉(zhuǎn)的反映月球是地球的衛(wèi)星，每月繞地球一周，同時(shí)跟隨地球繞日公轉(zhuǎn)日心學(xué)說的發(fā)展布魯諾伽利略開普勒牛頓目前十八頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)月水金日火木土恒原動(dòng)天地心體系圖示：水金火木土恒星天日心體系圖示：目前十九頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)

宇宙是無限的。在太陽系之外有著數(shù)不盡的世界，我們所看到的世界只是無限宇宙中非常渺小的一部分。太陽不是宇宙的中心，無限的宇宙根本沒有中心。

—《論無限宇宙及世界》（1584年）布魯諾（1548--1600）意大利哲學(xué)家目前二十頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)

意大利天文學(xué)家。是用望遠(yuǎn)鏡觀察天體并取得大量成果的第一人，被譽(yù)為“天空中的哥倫布”。

月亮并不象亞里士多德所說的那樣完美無缺；木星有四顆衛(wèi)星，它們繞木星而不是繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)；銀河是由大量恒星構(gòu)成的。

—《星界的報(bào)告》（1610年）伽利略(1564—1642)目前二十一頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)開普勒（1571--1630）

德國天文學(xué)家。在丹麥皇家天文學(xué)家第谷大量觀測資料的基礎(chǔ)上，開普勒總結(jié)出行星運(yùn)動(dòng)的三大定律，為人們描繪出行星運(yùn)動(dòng)的軌道，被譽(yù)為“天空立法者”。行星劃出一個(gè)以太陽為焦點(diǎn)的橢圓；由太陽到行星的矢徑在相等的時(shí)間內(nèi)劃出相等的面積；行星公轉(zhuǎn)周期的平方與它同太陽距離的立方成正比。

—《哥白尼天文學(xué)概論》（1618年）目前二十二頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)牛頓（1642--1727）

英國科學(xué)家。發(fā)明了微積分；發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律；系統(tǒng)總結(jié)了物體運(yùn)動(dòng)三大定律；發(fā)明了反射式望遠(yuǎn)鏡。

如果我比別人看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟稀＠萌f有引力定律，英國的亞當(dāng)斯和法國的勒維耶計(jì)算出當(dāng)時(shí)上不為人們所知的海王星軌道，被稱作“筆尖上的發(fā)現(xiàn)”。目前二十三頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)第谷的宇宙體系（1546-1601）

第谷曾提出一種介乎托勒密的地心體系和哥白尼的日心體系之間的宇宙體系。他認(rèn)為地球在宇宙中心，靜止不動(dòng)，行星繞太陽轉(zhuǎn)，而太陽則率領(lǐng)行星繞地球轉(zhuǎn)。目前二十四頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)行星運(yùn)動(dòng)遵循開普勒三定律行星公轉(zhuǎn)的共面性、近圓性、同向性行星的分布里密外疏2、太陽系的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)目前二十五頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)開普勒定律第一定律：行星繞日公轉(zhuǎn)軌道是橢圓，太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上?！壍蓝傻诙桑盒行窍驈剑ㄐ行桥c太陽的連線）在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相同的面積。即行星公轉(zhuǎn)的面積速度保持不變?！娣e定律

第三定律：任何兩行星繞日公轉(zhuǎn)周期的平方之比等于它們到太陽距離的立方之比?！芷诙赡壳岸揬總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)遠(yuǎn)日點(diǎn)近日點(diǎn)ab橢圓的偏心率e＝(a-b)/a

行星公轉(zhuǎn)軌道的偏心率均很小，說明行星公轉(zhuǎn)軌道接近于圓形。軌道定律7月3日1月3日目前二十七頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)行星公轉(zhuǎn)的軌道參數(shù)與日距離e值軌道傾角水星0.4AU0.2067.00

金星0.70.0073.40地球10.01700火星1.50.0931.90木星5.20.0481.30土星9.60.0552.50天王星19.30.0510.80海王星30.10.0061.80目前二十八頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)

行星的軌道速度（角速度、線速度）隨與日距離而變：近日點(diǎn)附近，公轉(zhuǎn)較快，遠(yuǎn)日點(diǎn)附近，公轉(zhuǎn)較慢。

因軌道偏心率很小，故速度變化程度不大。

面積定律目前二十九頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)Ｔ１２／Ｔ２２＝ａ１３／ａ２３

若：Ｔ２、ａ２分別代表地球的周期和距離，則：Ｔ２

=1年，ａ２

=1天文單位，那么對于任一行星來說：Ｔ２＝ａ３

周期定律目前三十頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)行星公轉(zhuǎn)特點(diǎn)共面性近圓性同向性行星公轉(zhuǎn)平面大體位于同一平面上，都接近于黃道平面。行星繞日公轉(zhuǎn)的軌道近于圓形。

行星繞日公轉(zhuǎn)的方向相同，均自西向東。多數(shù)小行星和衛(wèi)星也具有以上特點(diǎn)。大多數(shù)行星的自轉(zhuǎn)也是自西向東的。太陽也是自西向東自轉(zhuǎn)的。目前三十一頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)3、太陽系的起源關(guān)于起源的假說現(xiàn)代星云說星云說災(zāi)變說俘獲說太陽星云的形成星云盤的形成原始太陽和圓環(huán)體的形成太陽和行星的形成太陽系形成目前三十二頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)星云說形成太陽系的物質(zhì)基礎(chǔ)是彌漫星云形成太陽系的動(dòng)力是星云的自引力德國哲學(xué)家康德1755年提出

法國天文學(xué)家拉普拉斯1796年提出

目前三十三頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)太陽星云的形成太陽系是由同一星云:太陽星云演化而來的。太陽星云是銀河星云在收縮過程中碎裂而形成的大量碎塊中的一塊。目前三十四頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)星云盤的形成太陽星云在自引力作用下不斷收縮，旋轉(zhuǎn)速度加快，受慣性離心力作用，星云越來越扁，形成星云盤。

目前三十五頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)原始太陽和圓環(huán)體形成隨收縮的進(jìn)行，旋轉(zhuǎn)速度加快，慣性離心力也隨之增大，當(dāng)離心力足以同自引力抗衡時(shí)，星云盤不再收縮，原地停留形成幾個(gè)同心圓環(huán)。星云盤中心進(jìn)一步收縮增溫，形成原始太陽。

目前三十六頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)太陽及行星形成原始太陽持續(xù)收縮增溫，開始核反應(yīng)，成為一顆恒星。圓環(huán)體物質(zhì)通過碰撞吸積，逐漸形成各行星。

目前三十七頁\總數(shù)四十頁\編于十一點(diǎn)太陽系形成

受太陽風(fēng)影響，離日較近的部分，較輕的元素被驅(qū)逐到較遠(yuǎn)的位置上，因此類地行星質(zhì)量小而密度大。距日較遠(yuǎn)的類木行星質(zhì)量大而密度小。