《宇宙学概论》ppt课件

1、宇宙学概论罗民兴浙江大学理学院物理系浙江近代物理中心天文学的来源天文与定向、航海天文与时间、历法占星术天文学：中国、巴比伦、埃及、希腊、阿拉伯经典天文学：哥白尼，伽利略与望远镜现代天文学物理学实际物质的根本组成、相互作用与运动规律：牛顿力学狭义相对论和广义相对论量子力学与量子场论，规范模型超弦实际热力学与统计力学宇宙学古老与新兴的学问实验的科学实际的作用宇宙的现状，过去与未来量子场论与规范模型原子物理与核物理伽利略探测器在前往木星的途中于1992年拍摄的地球与月球的合影日珥 星系又构成星系团，而普通把星系数较少，外形不规那么的星系集团称为星系群 星系团所含星系的数目普通在几百到几千个，大小为几

2、个到几十个Mpc (1pc=3.3ly) 银河系所在的星系群称为本星系群本星系群包含大约超越40个星系, 其重心位于银河系和仙女座星系中的某处覆盖一块直径大约1000万光年(1023m)的区域 本星系群中两个质量最大的成员是银河系与仙女座星系M31, 这两个旋涡星系又都各自拥有一个本人的卫星星系系统由星系群和星系团构成的更高级天体统称为超星系团。普通超星系团包含几个到几十个星系团，大小为几十到几百个Mpc 1pc=3.3光年超星系团是如今知的最大星系集团，在尺度超越大约100Mpc时，星系的分布可以近似看成是均匀的数值模拟可见宇宙5000Mpc 现代观测阐明，宇宙在大尺度上是均匀的和各向同性的

3、 宇宙学原理：在宇宙学尺度上，空间任一点和任一点的任一方向，在物理上是不可分辨的。宇宙中各处的观测者，察看到的物理量和物理规律是完全一样的，没有任何一个观测者是特殊的目前宇宙中的物质组份： 1.重子物质占大约4%,其中可见的只需0.5% 2.辐射为0.005%,主要是光子和中微子(宇宙微波背景辐射) 3.暗物质26%,非重子物质,目前仍不知其详细由什么构成 4.具有负压强的暗能量占主导位置,导致宇宙正加速膨胀 20世纪初，人们发现大多数星系都正在离我们而去。1929年,美国天文学家哈勃发现,河外各星系的退行速度具有一定的规律性,其退行速度与间隔成正比由于宇宙在膨胀，导致远处的星体发出的任何波段

4、的光在到达地球后其波长会变长，即会发生红移这种波长的变化与多普勒效应类似星体间隔地球越远，其被观测到的光的红移就越大，因此红移的大小可以被用来表示间隔的大小，还可以代表时间减速加速大爆炸实际 宇宙早期的温度极高，在100亿度以上，物质密度也很大。宇宙间只需根本粒子，主要以辐射的方式存在 随着宇宙的膨胀，温度将逐渐降低，如今的宇宙辐射的温度大约为3K。物质密度也逐渐变小，各种物质构造也渐渐地出现： 原子核合成，原子合成，元素的生成，恒星的构成，然后是星系的构成及其演化星系可分为三类： 椭圆星系 旋涡星系 透镜星系 不规那么星系椭圆星系：外形呈正圆形或各种扁度的椭圆形，中心亮，边缘渐暗。约占一切星

5、系的60%，宇宙间最大和最小的星系都是椭圆星系旋涡星系：中心有核球，外面是薄薄的圆盘。约占一切星系的20%棒旋星系透镜星系：介于前两种星系之间，没有旋涡构造，但显出一个亮核，周围有暗淡的包层不规那么星系：外形不规那么，普通含有较多 的气体和尘埃，含年轻亮堂的恒星最多，年老的恒星最少四星系碰撞生强大冲击波 尺寸超越银河系暗能量存在的证据：在星系附近的颗粒绕星系旋转的速度曲线趋于平坦暗能量存在的证据：由超新星观测得到的间隔-位移关系超新星爆炸重要标志物暗能量与暗能量的存在与对宇宙微波背景辐射的丈量相符红的颜色表示较“热，而蓝的颜色表示较“冷内容提要 古典天文学的开展与科学太阳系的建立 宇宙的年龄、大小与现状 宇宙的观测方法与演化 物理学根底：物质的