中国科技大学地球科学概论市公开课金奖市赛课一等奖课件

第二章宇宙演化第1页宇宙尸佼宇宙：四方上下，宇古往今来，宙民歌宇宙：天似穹庐，笼罩四野霍金宇宙：无边界有限宇宙马克思宇宙：时空无限第2页1.盘古开天，创世纪与无中生有传说与神话宗教将神话加工成教义《圣经》开宗明义：“起初，神创造天地，地是空虚混沌，渊面黑暗。”“神说要有光就有了光，神看光是好，就把光暗分开了。神称光为昼，暗为夜。有晚上，有早晨，这是头一日。”空气，海，地，太阳，众星，大鱼，飞鸟牲畜，昆虫和野兽，第七日人第3页易关于宇宙我们都知道了 阴阳两仪改变阐释宇宙万物改变法则： 无极生太极，太极生两仪 两仪生四象，四象生八卦，以至无穷（见下页图）第4页我什么都知道了第5页程伊川：阴阳分离就不再有道，形成阴阳因才是正道。阴阳是气形而下；道是形成阴阳理形而上。朱熹：无极而太极。太极是阴阳因，是无极。老子：无，以无为有道；“无”中生有裂变演化第6页2.宇宙观与宇宙学两类时空假定：宇宙是有起源，是有限问题：？回答：宇宙是无限，在时空两个方面被打击教会和教会打击如哥白尼，伽利略，布鲁诺第7页上帝在科学宇宙中找到了自己地盘“无产阶级”将宇宙学当成了活靶子它与奥德斯丁站在了一起。科学高傲不能校正常识偏见。*我宇宙观：宇宙是时空无限*我们目及宇宙：有限无边？宇宙学家能够把目及宇宙一直追溯到时间地点，把全部物质反演回这个起点所在空间。第8页3.科学对宇宙认识过程宇宙或创世以来没有改变过无限宇宙从来都是如此“变”证据在积累，19世纪以来地质学证实：岩石形成，化石Boltzmann热力学第二定律：“宇宙中无序度总量（由熵测量）随时间增加”，宇宙只能运行有限时间。不然：无序！恒温----稳衡态宇宙提法第9页稳衡态宇宙论宇宙空间中，由连续产生物质将会形成新星系，每5千亿年在一升体积内将创造出一个氢原子。困难：1.万有引力---引力佯缪牛顿哲学思索：一个无限恒星集合不会落到一起。因为不存在可供它们落下去中心。2.光度佯缪（奥尔勃斯佯缪）恒定不变宇宙存在很多困难，不过直到二十世纪初叶，谁也没有想过：“宇宙可能是随时间演化”。牛顿，爱因斯坦也不例外。第10页牛顿引力场:空间爱因斯坦（1905）狭义相对论：时间空间（背景），时空中宇宙事件。19，广义相对论引入一个新概念：“引力不但仅是在一个固定时空背景里作用力，引力还是由在时空中物质和能量引发时空畸变。”“物质运动能够弯曲时空”。时空中炮弹，行星，光线；宇宙弯曲---宇宙失衡宇宙中项---永远连续下去静态宇宙模型第11页第12页第13页第14页弗里德曼证实了：相对论膨胀宇宙哈勃发觉，大爆炸宇宙模型

第15页4.哈勃发觉了非稳衡宇宙红移（见图）第16页第17页第18页多普勒效应 1929年，24个星系，d已知V=Kd;V=HodHo=150km/秒.千万光年第19页5.

2.7K发觉1925年，贝尔试验室央斯基 最大无线电干扰----射电辐射源 射电天文学3万个射电源“类星体，脉冲星，3K，星际有机分子谱线”普：R.H迪克60年代寻找5K.1962年，彭齐亚斯，威尔逊1964年，排除噪声1965年1978年获诺贝尔物理学奖第20页

“他们发觉是一项根本性发觉，它使人们很有可能得到关于很久以前---在宇宙形成时---所发生宇宙改变过程信息。” 意外---偶然----必定第21页6.He丰度预言：天体He丰度为宇宙成份26%7.天体年纪第22页8.宇宙事件第23页宇宙时间历程第24页9.宇宙结局“凡是形成东西都是要灭亡。”宇宙有起源，宇宙有终止；“杞人忧天”预言并非都是骗局关键是宇宙平均密度取