2012星空探秘期终论文

北京师范大学 2011 2012 学年第 二 学期期末考试试卷（A 卷） 课程名称： 星空探秘 任课教师姓名： 张燕平，吴江华 卷面总分： 100 分 考试时长： 100 分钟 考试类别：闭卷 开卷 其他 院（系）： 全校公共选修课 专 业： 教育技术学 年级： 2011 姓 名： 莫怡 学 号： 201111014005 题号 第一题 第二题 第三题 第四题 第五题 总分 得分 阅卷教师（签字）： 必做题：结合你的专业，论述你学习星空探秘课的体会。 选作题（任选以下 1 题）： 1. 试论地球大气的作用和它对天文观测的影响。 2. 试论太阳黑子的特点及对地球的影响。 3. 你认为外星人光临过地球吗？试论寻找地外生命的方法。 4. 你认为小行星能撞击地球吗？给出理由。 5. 自选题目（本课讲授范围内） 要求：要有自己的观点，避免纯论述和抄袭。 2012 年 5 月 必做题：结合你的专业，论述你学习星空探秘课的体会。 当初选这门课是因为这门课的名字，“星空探秘”，每一个人当看到满天 璀璨的星空，都会安静下来，默默欣赏。每一个女孩子，都对神秘的星座感兴 趣。当时电影星空正在上映，梵高笔下的星空美得令人赞叹。夜晚的天空美 丽而神秘，总觉得有一种不可了解而且无法掌握的力量。非常的深邃，亿万计 的恒星在天空闪烁，这又勾起了人们对外星生物的联想。于是，我就选择了这 门课。上了这门课后，我才知道这门课除了浪漫以外，更需要理性的分析与实 际的勘测观察。 这门课，涉及很多天文学的知识，需要一定的理科基础。天文学是研究宇 宙空间天体、宇宙的结构和发展的学科。内容包括天体的构造、性质和运行规 律等。主要通过观测天体发射到地球的辐射，发现并测量它们的位置、探索它 们的运动规律、研究它们的物理性质、化学组成、内部结构、能量来源及其演 化规律。天文学是一门古老的科学，自有人类文明史以来，天文学就有重要的 地位。天文学家经常遵循“观测理论观测”的方法来进行研究，即提 出理论来解释一些天文现象，然后再根据新的观测结果，对原来的理论进行修 正或者用新的理论来代替。这是一门十分严谨的科学。 我觉得一个合格的天文爱好者应该具备的基本素质。冷静的头脑，平和的 心态，耐心的精神，很强的学习毅力。百分之九十的新人很浮躁，一来就各种 的问题，而且很多问题自己动动手就可以查到答案的，还拿出来问，为什么？ 这就是浮躁，浮躁的不想学习，浮躁的只想伸手要答案，浮躁的只想一夜之间 把所有的疑问，统统的问明白，浮躁的想一夜之间掌握所有知识。因为想要观 测一个天文现象，可能要日复一日的观察，不能浮躁。我觉得的专业也是这样， 需要冷静的头脑，平和的心态，耐心的精神，很强的学习毅力。我学的是教育 技术学，专业课有 c 语言编程，一个实验可能需要花很久的时间才能编出来， 还不算完，还需要不断调试与优化，才能编出效率高，稳定性强的程序。其实 做其他事情这些都是必备的。 天 文 学 是 人 类 运 用 所 掌 握 的 最 新 的 物 理 学 、 化 学 、 数 学 等 知 识 以 及 最 尖 端 的 科 学 技 术 手 段 ， 对 宇 宙 中 的 恒 星 、 行 星 、 星 系 以 及 其 它 像 黑 洞 等 天 文 现 象 进 行 专 业 研 究 的 一 门 科 学 。 天 文 学 与 物 理 学 、 数 学 、 地 理 学 、 生 物 学 、 化 学 不 一 样 ， 它 不 是 一 门 基 础 学 科 ， 而 是 一 门 集 人 类 智 慧 之 大 成 的 综 合 系 统 。 所 以 我还认为，学习天文学，先得把基础科学选好，比如高数、普通物理 等。我的专业也是这样，是一门教 育 技 术 学 是 一 门 以 教 育 技 术 为 研 究 对 象 ， 研 究 教 育 技 术 的 本 质 、 概 念 、 形 成 与 发 展 以 及 类 型 的 学 科 ， 一 门 综 合 交 叉 学 科 。 大 一 要 学 很 多 基 础 课 ， 虽 然 比 较 枯 燥 ， 但 这 是 基 础 ， 打 好 基 础 才 能 又 进 一 步 的 提 高 。 所 以 我 们 需 要 脚 踏 实 地 的 学 习 各 种 基 础 课 程 。 实验课上，我第一次接触了天文望远镜。我在教九楼用 40 公分反射望远镜 看到的金星很大很清晰，呈现月牙状，真的很神奇。离开教九楼 40 公分反射望 远镜后，我们便来到物理楼楼顶，这次想要观察星星，可没有刚才那么容易了， 我们必须自己独立使用 CELESTRON 望远镜来观察。调了半天 没有看到金星。 然后老师告诉我们，要将遥控器速度调整，速度过快，不好控制。最后在老师 的帮助下，我们观察到了金星和火星。通过这次我了解到观察星星需要很大的 耐心，必须熟悉望远镜的使用，慢慢调整，不可以过于急躁，否则很难调好， 完成实验。 人类早期对宇宙的认识十分幼稚，世界上的各文明古国都有关于天地起源 和结构的种种传说，充满着想象。古代关于宇宙的构造和本原也有过许多学说， 最主要是亚里士多德托勒密的地心说，认为地球是宇宙的中心，这一学说 占统治地位的时间长达 1400 年之久。 近代人类对宇宙认识的转变始于 16 世纪， 哥白尼倡导了日心说，他在天体运行论一书中提出“太阳是宇宙的中心” 。 发明了天文望远镜，他的观察和发现支持了日心说。到 17 世纪，牛顿开辟了以 力学方法研究宇宙学的途径，建立了经典宇宙学。20 世纪爱因斯坦创立了广义 相对论，提出了“ 有限、无边、静态 ”的相对论宇宙模型。 20 世纪以来，天文 观测的尺度大大扩展，达到上百亿年和上百亿光年的时空区域，宇宙膨胀的动 态宇宙演化观念进入了人类的意识。20 年代，首先由前苏联物理学家和数学家 弗里德曼提出了均匀各向同性膨胀的动态宇宙模型。特别是哈勃，发现了红移 定律后，到 40 年代形成了伽莫夫的宇宙大爆炸理论，促成了现代宇宙学的诞生。 20 世纪 70 年代，霍金进一步用广义相对论推演宇宙演变，提出了宇宙起源和 终结的论断，已经被科学界广泛接受。我的专业也经历着从起步，不成熟的状 态，到不断发展，逐渐完善。 选作题（任选以下 1 题）： 3. 你认为外星人光临过地球吗？试论寻找地外生命的方法。 我们人类已经在地球上生活了大约两三百万年。从前，人类以为自己是万 物之灵，宇宙间的唯一有智慧的生命，甚至认为地球是整个宇宙的中心，太阳 围着地球转。后来，随着科学技术的进步，人们的眼界开阔了，才懂得宇宙的 广大无边，它远远超越了我们的想象，而地球实在是太小了，当然更不是宇宙 的中心。于是人们想象：宇宙这样宽阔，或许其它星球上会生活着一种与人类 相似的智慧生物-外星人。这样的想法深深地吸引了一些热衷于寻找外星人的 人们。我之所以选星空探秘，出了对星座感兴趣以外，我也想了解有关外星人 以及 UFO 的知识与信息。 我觉得外星人不一定光临过地球，但是外星生物一定存在，而且随着生命 的发展进化，很有可能出现类似于人类的高等生物。但是我觉得目前我们没有 发现外星人的原因有 2 个，一是对于地外的高级生物只有当能同他们建立联系 时才有意义。就人类目前的认识来看，无线电讯号是建立这种联系的唯一可行 的途径，因而必须进一步探讨有多少个行星上居住了有能力发送这种讯号的文 明生物。地球上全部人类有历史记载的只有 4000 年，如果外星人只是在 4000 年长的时间内有能力进行无线电发播，古代人类科技又没有很发达，所以很有 可能没有接收到外星生物的信号。二是生物的进化是一种极为缓慢的过程，所 经历的时间之长，完全可以同太阳的演化过程相比。化石的研究发现，早在 35 亿年前地球上就已有了一种发育得比较高级的单细胞生物，称为蓝绿藻类。 而这些低级生物无法向外界发出生命迹象的信号。所以我们无法得知它们的存 在。三是，如果外星人的智慧和地球人相当，在距离地球较远的星球上，宇宙 有这么大，乘坐飞行器很难有足够的燃料使其飞行这么远，来到地球。他们就 不可能来过。如果外星人具备来地球的能力，就说明其智慧已远高于人类，那 和人类的关系就将是人类和小蚂蚁的关系，对人类不屑一顾。即使对人类感兴 趣，也完全可以做到无声无息，不被察觉， “也许就隐藏在我们身边。 ”另外的 可能是，外星人并不和我们存在于同一个时间里，或者由于某种特殊原因，外 星人保持沉默。 我觉得寻找地外生命的方法有 3 个： 我觉得讨论外星生物是否存在首先要了解地球上的生命是如何形成的，这 就涉及到天文学、大气科学、海洋学以及微生物学等等很多学科方面的知识和 信息。我们想在地球的环境中研究生命，因此必须要研究地球上诸如火山口、 海冰和地下玄武岩的形成过程，因为这些都是形成微生物的极好环境，而且很 可能与其它星球上的环境相类似。仔细研究这个我们才能有条件研究外星生物。 其次，我们可以向太空发送无线信号。当然，信息的发送都使用同一种二 进制数学语言，因为只有这种语言，我们才有可能和宇宙中假定存在的地外生 命沟通。我觉得任何具有一定数学知识的地外生命都有能力破译这些二进制编 码，进而了解其内容。如果他/她/它真能截取并记录下这些信号，那么就会了解 地球、太阳系、人体、人类文化和技术水平的大致状况。当然，我们需要功能 足够强大的计算机，以便在处理收集到的地外生命信号时，得到准确的分析， 防止这些信号白白浪费掉。 再次想找到地外生命，必须找到地外生命的聚集地，寻找符合诞生生命的 苛刻条件的行星，温度宜居等。有行星不等于有生命，更不等于有高等生物。 关键在于行星到母恒星的距离必须恰到好处，远了近了都不行。由于认识水平 所限我们只能讨论有同地球类似环境条件的生命形式，特别要假定