宇宙的秘密

1、宇宙的秘密,2016.11,,,5,,,探索宇宙,,,知識競答,2分題（判斷）：1、日食一般發(fā)生在每個農歷初一。×2、月相圓缺變化一個周期的時間是一年。×3、除夕夜天氣很好，一輪明月當空照。×4、在白天，我們也可以觀察到月亮。√5、牛郎星、織女星、心宿二構成了“夏季大三角”。×,知識競答,,知識競答,3分題（填空）：關于月球的常識（和地球比較）,月球的運動（

2、 ）月球的地貌特征（ ）,繞地球逆時針旋轉,布滿了環(huán)形山,,,4分題（填空）：關于太陽系的常識,知識競答,太陽系八大行星：（

3、 ）,水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,,,知識競答,5分題（簡答）：日食和月食有哪些種類？答：日食：日全食、日偏食、日環(huán)食月食：月全食、月偏食,月相是怎樣變化的？答：農歷初一到十五，亮面逐漸變大；十六到初一，亮面逐漸變小。,,,認識宇宙,工具膨脹的宇宙恒星的一生霍金宇宙學模型,,古代，人類就開始利用各種工具

4、觀察宇宙。為當今人類探索宇宙打下了結實的根基。,,渾天儀 中國,,望遠鏡 意大利 伽利略,,反射望遠鏡英國 牛頓,,射電望遠鏡,5,,霍金,,史蒂芬·威廉·霍金，CH,CBE,FRS,FRSA（Stephen William Hawking，1942年1月8日），英國劍橋大學著名物理學家，被譽為繼愛因斯坦之后最杰出的理論物理學家。他患有肌肉萎縮性側索硬化癥（盧伽雷?。?，全身癱瘓，不能說話。

5、他唯一能動的地方只有兩只眼睛和3根手指，其他地方根本不能動。1979至2009年任盧卡斯數(shù)學教授，他是英國最崇高的教授職位?；艚鸬闹饕芯款I域是宇宙論和黑洞，證明了廣義相對論的奇性定理和黑洞面積定理，提出了黑洞蒸發(fā)現(xiàn)象和無邊界的霍金宇宙模型，在統(tǒng)一20世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦創(chuàng)立的相對論和普朗克創(chuàng)立的量子力學方面走出了重要一步。,霍金的學術思想,英國著名天體物理學家史蒂芬·威廉·霍金繼承認外星人的存在后

6、，又發(fā)表一個驚人論述：他聲稱帶著人類飛入未來的時光機，在理論上是可行的，所需條件包括太空中的蟲洞或速度接近光速的宇宙飛船。不過，霍金也警告，不要搭時光機回去看歷史，因為“只有瘋狂的科學家，才會想要回到過去‘顛倒因果’?！蔽锢韺W家霍金在拍攝的一部有關宇宙的紀錄片時提到，人類其實能建造出接近光速的宇宙飛船，并且能夠進入未來?；艚鹕踔琳f，自己是因為擔心別人把他當成“怪人”，所以才不敢亂說話，也不愿意多談有關時光機的東西，直到透過紀錄片后才敢

7、大方討論。,,至于時光機的關鍵點，霍金強調就是所謂的“四度空間”，科學家將其命名為“蟲洞”?；艚饛娬{，“蟲洞”就在我們四周，只是小到肉眼無法看見，它們存在于空間與時間的裂縫中。他指出，宇宙萬物非平坦或固體狀，貼近觀察會發(fā)現(xiàn)一切物體均會出現(xiàn)小孔或皺紋，這就是基本的物理法則，而且適用于時間。時間也有細微的裂縫、皺紋及空隙，比分子、原子還細小的空間則被命名為“量子泡沫”，“蟲洞”就存在于其中。,,霍金指出，理論上時光隧道或“蟲洞”不只能帶著

8、人類前往其他行星，如果蟲洞兩端位于同一位置，且以時間而非距離間隔，那么宇宙飛船即可飛入，飛出后仍然接近地球，只是進入所謂“遙遠的過去”。因為在4度空間中，10分鐘也許是n小時。不過霍金警告，不要搭時光機回去看歷史。史蒂芬·威廉·霍金表示，如果科學家能夠建造速度接近光速的宇宙飛船，那么宇宙飛船必然會因為不能違反光速是最大速限的法則，而導致艙內的時間變慢，那么飛行一個星期就等于是地面上的100年，也就相當于飛進未來。,

9、著作1973年：《時空的大尺度結構》（The large scale structure of space-time）1988年：《時間簡史》（A Brief History Of Time）（湖南科學技術出版社）1993年：《黑洞、嬰兒宇宙及其他》（Black Holes And Baby Universes And Other Essays）2001年：《果殼中的宇宙》（The Universe In A Nutshell）

10、（湖南科學技術出版社）2002年：《在巨人的肩膀上》（On The Shoulders Of Giants. The Great Works of Physics And Astronomy）2005年：《時間簡史（普及版）》（及插圖版）（A Briefer History Of Time）2005年：《上帝創(chuàng)造整數(shù)》（God created the integers）2007年：（與女兒Lucy合作的少兒讀物）《喬治的神秘宇宙

11、鑰匙》（George's secret key to the Universe），《喬治的宇宙尋寶之旅》（George's cosmic treasure hunt），《喬治與大爆炸》（George and the Big Bang） 《George and the Unbreakable Code》2010年：《大設計》（The Grand Design）2013年：《我的簡史》（My brief history）

12、《時間簡史續(xù)編》《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》《時空本性》《未來的魅力》《喬治開啟宇宙的秘密鑰匙》,5,膨脹的宇宙,1.宇宙：宇宙是廣漠空間內存在的各種天體以及彌漫物質的總稱。由小及大的宇宙結構的順序：第一級是類似太陽系一樣的天體系統(tǒng)；第二級是由許多恒星組成的集團，如包括太陽系在內的銀河系；第三極是銀河系外和銀河系一樣大的星系集合——河外星系；最后一級是宇宙，包含已知i和未知的星系。所有的星系構成了廣闊無垠的宇宙。,

13、,2.銀河系 銀河系是太陽系所在的星系，包括1000到4000億顆恒星和大量的星團、星云，還有各種類型的星際氣體和星際塵埃。銀河系本體直徑約為10~12萬光年（不考慮銀冕和外圍物質）[1-2]  ，中心厚度約為1.2萬光年。銀河系總質量是太陽的2100億倍（2015年的計算結果，誤差率20%）。與鄰居仙女星系均為本星系群中較大的星系。,,3.河外星系河外星系是指在銀河系以外，由大量恒星組成，但因為距離遙遠，在

14、外表上都表現(xiàn)為模糊的光點，因而又被稱為“河外星云”。人們又觀測到大約10億個同銀河系類似的星系。按照它們的形狀和結構，可以分為：旋渦星系、棒旋星系、橢圓星系和不規(guī)則星系。人們估計河外星系的總數(shù)在千億個以上。最通用的河外星系分類法是1926年哈勃提出的。河外星系的發(fā)現(xiàn)將人類的認識首次拓展到遙遠的銀河系以外，是人類探索宇宙過程中的重要里程碑。,5,,4.宇宙在膨脹現(xiàn)在人們用天文望遠鏡已觀測到距我們120億光年的宇宙空間深處，但仍沒有看到宇

15、宙的邊緣，而且科學家還發(fā)現(xiàn)宇宙正處于膨脹之中。有關宇宙膨脹的理論，已被紅移現(xiàn)象所證明。,5,,恒星的一生,,,5,,當代天文學的研究成果表明，宇宙是有層次結構的、像布一樣的、不斷膨脹、物質形態(tài)多樣的、不斷運動發(fā)展的天體系統(tǒng)。行星、小行星、彗星和流星體都圍繞中心天體太陽運轉，構成太陽系。太陽系外也存在其他行星系統(tǒng)。約2500億顆類似太陽的恒星和星際物質構成更巨大的天體系統(tǒng)——銀河系。銀河系中大部分恒星和星際物質集中在一個扁球狀的空間內

16、，從側面看很像一個“鐵餅”，正面看去則呈旋渦狀。銀河系的直徑約10萬光年，太陽位于銀河系的一個旋臂中，距銀心約3萬光年。銀河系外還有許多類似的天體系統(tǒng)，稱為河外星系，常簡稱星系?，F(xiàn)已觀測到大約有10億個。星系也聚集成大大小小的集團，叫星系團。平均而言，每個星系團約有百余個星系，直徑達上千萬光年?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)上萬個星系團。包括銀河系在內約40個星系構成的一個小星系團叫本星系群。若干星系團集聚在一起構成更大、更高一層次的天體系統(tǒng)叫超星系團

17、。超星系團往往具有扁長的外形，其長徑可達數(shù)億光年。通常超星系團內只含有幾個星系團，只有少數(shù)超星系團擁有幾十個星系團。本星系群和其附近的約50個星系團構成的超星系團叫做本超星系團。,宇宙學模型,1917年，A.阿爾伯特·愛因斯坦運用他剛創(chuàng)立的廣義相對論建立了一個“靜態(tài)、有限、無界”的宇宙模型，奠定了現(xiàn)代宇宙學的基礎。1922年，G.D.弗里德曼發(fā)現(xiàn)，根據(jù)阿爾伯特·愛因斯坦的場方程，宇宙不一定是靜態(tài)的，它可以是膨脹的

18、，也可以是振蕩的。前者對應于開放的宇宙，后者對應于閉合的宇宙。1927年，G.勒梅特也提出了一個膨脹宇宙模型.1929年哈勃發(fā)現(xiàn)了星系紅移與它的距離成正比，建立了著名的哈勃定律。這一發(fā)現(xiàn)是對膨脹宇宙模型的有力支持。20世紀中葉，G.伽莫夫等人提出了熱大爆炸宇宙模型。1965年微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)證實了伽莫夫等人的預言。從此，許多人把大爆炸宇宙模型看成標準宇宙模型。1980年，美國的古斯在熱大爆炸宇宙模型的 基礎上又進一步提出了大爆