中國科技大學(xué)地球科學(xué)概論市公開課金獎市賽課一等獎?wù)n件

第二章宇宙演化第1頁宇宙尸佼宇宙：四方上下，宇古往今來，宙民歌宇宙：天似穹廬，籠罩四野霍金宇宙：無邊界有限宇宙馬克思宇宙：時空無限第2頁1.盤古開天，創(chuàng)世紀(jì)與無中生有傳說與神話宗教將神話加工成教義《圣經(jīng)》開宗明義：“起初，神創(chuàng)造天地，地是空虛混沌，淵面黑暗?！薄吧裾f要有光就有了光，神看光是好，就把光暗分開了。神稱光為晝，暗為夜。有晚上，有早晨，這是頭一日?！笨諝?，海，地，太陽，眾星，大魚，飛鳥牲畜，昆蟲和野獸，第七日人第3頁易關(guān)于宇宙我們都知道了 陰陽兩儀改變闡釋宇宙萬物改變法則： 無極生太極，太極生兩儀 兩儀生四象，四象生八卦，以至無窮（見下頁圖）第4頁我什么都知道了第5頁程伊川：陰陽分離就不再有道，形成陰陽因才是正道。陰陽是氣形而下；道是形成陰陽理形而上。朱熹：無極而太極。太極是陰陽因，是無極。老子：無，以無為有道；“無”中生有裂變演化第6頁2.宇宙觀與宇宙學(xué)兩類時空假定：宇宙是有起源，是有限問題：？回答：宇宙是無限，在時空兩個方面被打擊教會和教會打擊如哥白尼，伽利略，布魯諾第7頁上帝在科學(xué)宇宙中找到了自己地盤“無產(chǎn)階級”將宇宙學(xué)當(dāng)成了活靶子它與奧德斯丁站在了一起?？茖W(xué)高傲不能校正常識偏見。*我宇宙觀：宇宙是時空無限*我們目及宇宙：有限無邊？宇宙學(xué)家能夠把目及宇宙一直追溯到時間地點(diǎn)，把全部物質(zhì)反演回這個起點(diǎn)所在空間。第8頁3.科學(xué)對宇宙認(rèn)識過程宇宙或創(chuàng)世以來沒有改變過無限宇宙從來都是如此“變”證據(jù)在積累，19世紀(jì)以來地質(zhì)學(xué)證實(shí)：巖石形成，化石Boltzmann熱力學(xué)第二定律：“宇宙中無序度總量（由熵測量）隨時間增加”，宇宙只能運(yùn)行有限時間。不然：無序！恒溫----穩(wěn)衡態(tài)宇宙提法第9頁穩(wěn)衡態(tài)宇宙論宇宙空間中，由連續(xù)產(chǎn)生物質(zhì)將會形成新星系，每5千億年在一升體積內(nèi)將創(chuàng)造出一個氫原子。困難：1.萬有引力---引力佯繆牛頓哲學(xué)思索：一個無限恒星集合不會落到一起。因?yàn)椴淮嬖诳晒┧鼈兟湎氯ブ行摹?.光度佯繆（奧爾勃斯佯繆）恒定不變宇宙存在很多困難，不過直到二十世紀(jì)初葉，誰也沒有想過：“宇宙可能是隨時間演化”。牛頓，愛因斯坦也不例外。第10頁牛頓引力場:空間愛因斯坦（1905）狹義相對論：時間空間（背景），時空中宇宙事件。19，廣義相對論引入一個新概念：“引力不但僅是在一個固定時空背景里作用力，引力還是由在時空中物質(zhì)和能量引發(fā)時空畸變?！薄拔镔|(zhì)運(yùn)動能夠彎曲時空”。時空中炮彈，行星，光線；宇宙彎曲---宇宙失衡宇宙中項(xiàng)---永遠(yuǎn)連續(xù)下去靜態(tài)宇宙模型第11頁第12頁第13頁第14頁弗里德曼證實(shí)了：相對論膨脹宇宙哈勃發(fā)覺，大爆炸宇宙模型

第15頁4.哈勃發(fā)覺了非穩(wěn)衡宇宙紅移（見圖）第16頁第17頁第18頁多普勒效應(yīng) 1929年，24個星系，d已知V=Kd;V=HodHo=150km/秒.千萬光年第19頁5.

2.7K發(fā)覺1925年，貝爾試驗(yàn)室央斯基 最大無線電干擾----射電輻射源 射電天文學(xué)3萬個射電源“類星體，脈沖星，3K，星際有機(jī)分子譜線”普：R.H迪克60年代尋找5K.1962年，彭齊亞斯，威爾遜1964年，排除噪聲1965年1978年獲諾貝爾物理學(xué)獎第20頁

“他們發(fā)覺是一項(xiàng)根本性發(fā)覺，它使人們很有可能得到關(guān)于很久以前---在宇宙形成時---所發(fā)生宇宙改變過程信息?！?意外---偶然----必定第21頁6.He豐度預(yù)言：天體He豐度為宇宙成份26%7.天體年紀(jì)第22頁8.宇宙事件第23頁宇宙時間歷程第24頁9.宇宙結(jié)局“凡是形成東西都是要滅亡?！庇钪嬗衅鹪?，宇宙有終止；“杞人憂天”預(yù)言并非都是騙局關(guān)鍵是宇宙平均密度取