宇宙中的地球ppt课件

1、第一章第一章 宇宙中的地球宇宙中的地球敕勒川，阴山下敕勒川，阴山下, ,天似穹庐，笼盖四野。天似穹庐，笼盖四野。天苍苍，野茫茫天苍苍，野茫茫, ,风吹草低见牛羊。风吹草低见牛羊。一、一、 天圆地方？天圆地方？天道圜(圆)，地道方，圣王法之，所以立上下(上君下臣)。日月交替，东升西降，变换有序。如果大地是一个平面，那日月日月交替，东升西降，变换有序。如果大地是一个平面，那日月星辰又落到何处呢？板状的大地靠什么依托？大地的另一面星辰又落到何处呢？板状的大地靠什么依托？大地的另一面又是什么样子？又是什么样子？公元前3世纪 吕不韦 主持编成的解释天圆地方l 古希腊人率先提出了大地是一个圆球古希腊人率先

2、提出了大地是一个圆球:l毕达哥拉斯毕达哥拉斯(Pythagoras，前，前571前前497)亚里士多德亚里士多德(Aristotle，前，前384前前322)l 埃拉托色尼埃拉托色尼(Eratosthenes，前，前275前前196)l计算出地球的周长为计算出地球的周长为39500km张衡张衡(78139年年)观测中发现月蚀观测中发现月蚀的阴影边缘总是弧形的，推测大的阴影边缘总是弧形的，推测大地是圆的。地是圆的。1519年年9月由麦哲伦月由麦哲伦( F. D. Magalhhaes, 14801521)率领的船队率领的船队, 从西班牙启航从西班牙启航. 开始了历时三年的环球航行开始了历时三年的

3、环球航行, 证实了大证实了大地是一个圆球地是一个圆球.l 1687年年, 牛顿牛顿(16421727):l 自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理l 地球转动产生惯性离心地球转动产生惯性离心力力l 1735年和年和1736年年, 法国派出法国派出测量队分别在北极和赤道附测量队分别在北极和赤道附近测量近测量, 1744年年, 证实了牛顿证实了牛顿的理论的理论. 极半经为：极半经为： 6356.8km 赤道半经为：赤道半经为：6378.2km 平均半经为：平均半经为：6371km 赤道一带稍微凸出，南北赤道一带稍微凸出，南北半球也不对称，加上表面半球也不对称，加上表面凹凸不平，地球是一个不凹凸不平，

4、地球是一个不规则的旋转椭球体规则的旋转椭球体人类经过漫长的探索终于证实大地是一个球体人类经过漫长的探索终于证实大地是一个球体二二 、从地球太阳系统、从地球太阳系统天地之体，形如鸟卵 张衡亚里士多德和托勒密:地球中心说 (Geocentric theory)太阳中心说的提出哥白尼哥白尼14731543）开普勒开普勒15711630） 行星运动的三条定律：行星运动的三条定律： 行星都是沿行星都是沿“ 椭圆形轨道围绕太阳旋转的椭圆形轨道围绕太阳旋转的 行星轨道都位于同一个好像圆盘的行星轨道都位于同一个好像圆盘的“平面平面”（黄道（黄道面上，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相面上，太阳和行星的联线在

5、相等的时间内扫过相等的面积等的面积 行星轨道平均半径以地球与太阳的距离为行星轨道平均半径以地球与太阳的距离为1的三的三次方与公转周期以地球年为单位的平方相等次方与公转周期以地球年为单位的平方相等提丢斯提丢斯 - 波德定则波德定则 以天文单位来计算，每个行星与太阳的距离以天文单位来计算，每个行星与太阳的距离等于等于 (4+n) / 10, n为几何级数为几何级数, 分别为分别为0, 3, 6, 12, 24, 48 发现天王星，第一颗小行星发现天王星，第一颗小行星 发现海王星发现海王星 发现冥王星未守定则，矮行星）发现冥王星未守定则，矮行星）太阳系行星公转周期太阳系行星公转周期 轨道半长径公转恒

6、星周期(日)平均轨道速度(公里/秒)天文单位百万公里水星0.38757.987.7047.89金星0.723108.2224.7035.03地球1.000149.6365.2629.79火星1.524227.9686.9824.13木星5.203778.34332.7113.06土星9.5391427.010759.59.64天王星19.2672882.3306856.81海王星30.2404523.9601905.43 牛牛 顿顿 在前人成果的基础上，总结出万有引力定律 将力学推广应用到天体上 使哥白尼的太阳中心说在理论上得到了圆满的解释太太 阳阳 系系 8 8颗行星颗行星 6565颗卫星颗

7、卫星 若干个矮行星若干个矮行星 1 1万多颗太阳系小行星万多颗太阳系小行星 数以亿计的彗星和流星数以亿计的彗星和流星 以及弥漫在看起来一无所有的空间中以及弥漫在看起来一无所有的空间中的星际物质、暗物质和暗能量。的星际物质、暗物质和暗能量。1910年年4月月20日日, 哈雷彗星到达近日点哈雷彗星到达近日点 2019年狮子座流星雨年狮子座流星雨2-5万年前，重约万年前，重约7万吨的陨石，以每小时约万吨的陨石，以每小时约6.9万千米的速度撞入地球，在美国亚利那州万千米的速度撞入地球，在美国亚利那州的沙漠上留下了世界上最大的撞击陨石坑的沙漠上留下了世界上最大的撞击陨石坑巴林杰陨石坑，宽巴林杰陨石坑，宽

8、1264米，深米，深174米。米。其爆炸的能量可能是毁掉日本广岛市的原子其爆炸的能量可能是毁掉日本广岛市的原子弹的弹的40倍。倍。地球太阳地球太阳 地球只不过是太阳系中的一颗行星地球只不过是太阳系中的一颗行星 它与月球组成地月系它与月球组成地月系 每秒约每秒约3万米的速度万米的速度 围绕太阳作公转周期一年）围绕太阳作公转周期一年） 沿一条弯弯曲曲的、近似椭圆形的蛇行沿一条弯弯曲曲的、近似椭圆形的蛇行轨道前进黄道面）轨道前进黄道面）三、天外有天三、天外有天 宇宙边缘？ 1671年卡西尼意用视差法测天体间的距离 1784年赫歇尔观测到3亿颗恒星估算） 20世纪90年代，经多方法估算，在2000亿颗

9、以上银河系银 河 系 一个中心凸出并成旋涡一个中心凸出并成旋涡状的圆饼状的圆饼 银球，直径约银球，直径约1.63万光万光年，其核心称为银核，年，其核心称为银核，因为这里恒星密集因为这里恒星密集 银盘，银球周围较为明亮的部分，展布如盘，表现银盘，银球周围较为明亮的部分，展布如盘，表现为若干旋臂，银盘直径近为若干旋臂，银盘直径近10万光年，厚约万光年，厚约1万光年万光年 太阳系位于银盘的一侧，距银河系的中心尚有太阳系位于银盘的一侧，距银河系的中心尚有2.7 0.33万光年之遥。万光年之遥。银河系的结构银河系的结构河外星系河外星系 20世纪初，许多人还把银河系当作整个宇宙。世纪初，许多人还把银河系当

10、作整个宇宙。 但随着探测技术和计算能力的提高，人们发现但随着探测技术和计算能力的提高，人们发现，在银河系外，还有数以百亿计的星系存在。，在银河系外，还有数以百亿计的星系存在。 整个河外星系质量非常巨大，但由于占据了巨整个河外星系质量非常巨大，但由于占据了巨大的空间，因而其密度是很小的，平均只有大的空间，因而其密度是很小的，平均只有10-31 g/cm3，这比我们在一般实验室所获得的，这比我们在一般实验室所获得的“真空的密度还要低。真空的密度还要低。猎犬座猎犬座M51旋涡星系旋涡星系仙女座中仙女座中M31大旋涡星系大旋涡星系NGC4565旋涡星系旋涡星系四、独一无二的人类家园四、独一无二的人类家

11、园（暂时说还是只有地球好！（暂时说还是只有地球好！ （土地，水，生命，适中的（土地，水，生命，适中的温度，利于生物的空气）温度，利于生物的空气） 科学家惊喜地发现，火星科学家惊喜地发现，火星 上的上的“气候非常气候非常“宜人宜人”，与地球上的温差变，与地球上的温差变化颇有相似之处。化颇有相似之处。 据美航空航天局负责数据分析的科学家克里斯滕森据美航空航天局负责数据分析的科学家克里斯滕森介绍，在白天，火星上的岩石要比由细小颗粒构成介绍，在白天，火星上的岩石要比由细小颗粒构成的物体温度低。他说：的物体温度低。他说：“在在(火星火星)地面上，白天最地面上，白天最高温度约为高温度约为5 ，而夜间最低温

12、度约为，而夜间最低温度约为-15 。”火星？火星？岩层并非像笔记本那样总平行岩层并非像笔记本那样总平行如果从某一角度细看，如果从某一角度细看，岩层有时相互交错。这些不平行的线条可能因火山活动、岩层有时相互交错。这些不平行的线条可能因火山活动、风或水的作用形成。风或水的作用形成。” 如果真能在火星上发现水的迹象，那就如果真能在火星上发现水的迹象，那就会成为火星曾经有生命存在这一设想的会成为火星曾经有生命存在这一设想的有力支持。在火星上漫步的有力支持。在火星上漫步的“机遇号机遇号和和“勇气号火星车，正是以寻找水的勇气号火星车，正是以寻找水的踪迹为其主要使命。踪迹为其主要使命。2019年年7月月31日，日，美国美国“凤凰号火凤凰号火星探测器项目小组星探测器项目小组说，说，“凤凰号在凤凰号在加热火星土壤样本加热火星土壤样本时鉴别出有水蒸气时鉴别出有水蒸气产生，从而确认火产生，从而确认火星上有水存在。星上有水存在。 2009年年11月月30日，美日，美国宇航局国宇航局(NASA)发发布消息称，利用高分布消息称，利用高分辨率电子显微镜对火辨率电子显微镜对火星陨石星陨石“艾伦艾伦希尔希尔斯斯84001做出的最做出的最新分析显示，这块陨新分析显示，这块陨石晶体结构中的大约石晶体结构中的大约25%确实是由细菌形确实是由