天文学导论11宇宙学课件

封閉宇宙天文学导论第11讲開放字宙宇宙学Amansaidtotheuniverse:Sir,IexistHowever,repliedtheuniverseThefacthasnotcreatedinmeAsenseofobligationStephenCrane(1871-1900封閉宇宙1本讲内容宇宙学原理2.宇宙在膨胀3.宇宙起源于一次大爆炸4.宇宙微波背景辐射5.宇宙的密度与形状(加速膨胀与暗能量)6.暴胀宇宙7.宇宙大尺度结构的形成(暗物质8.宇宙的演化史9.结束语本讲内容21。宇宙学原理CosmologicalPrincipa宇宙学原理:无论身处宇宙的何处,“观测者”所看到的宇宙都是相同的物理规律的普适性宇宙学原理的两个推论:宇宙中的物质分布是均匀的(空间尺度足够大宇宙是各向同性的宇宙学原理表明宇宙既要均匀又要各向同性数十年的观测证明宇宙学原理是经得起检验的1。宇宙学原理CosmologicalPrincipa31.1宇宙中物质是均匀分布的(Homogeneity)宇宙在大尺度上(大于几亿光年的超团尺度)均匀迄今没有发现尺度超过~6亿光年的结构(宇宙是无边界的)1.1宇宙中物质是均匀分布的(Homogeneity)4宇宙大尺度上的均匀性约100万个星系在约30度天空范围内和约20亿光年距离以内的分布在这个尺度上,每个方向的星系计数大致相同宇宙大尺度上的均匀性5宇宙小尺度上的非均匀性距离最近(约5亿光年距离以内)的15,000个星系的全天图。在这个尺度上,宇宙中星系的分布根本不均匀而是趋于成团的本超星系团隐带召团英仙-双鱼超RightAscensioncenter(Gh,0d宇宙小尺度上的非均匀性61.2宇宙是各向同性的(Isotropy)从任何方向看,我们的宇宙大致都是相同的(→宇宙没有中心)13000m200Mp60ms100Mi000kn/s/300Mix500km/s100Mpc1nokme?DOMpe.19500kmiuaMpeanonkm'tooMpe身处宇宙任何地方的“观测者”向任何方向看都能得到相同的哈勃定律1.2宇宙是各向同性的(Isotropy)7SameinallMcregalaxiesinoneSoosmoregalaxiasthanservor1:NothomogeneousSeesmotionalonginthisdirectionthisdirectionbutnotinNotisotropicuindthgHomogeneous°Sameinall82。宇宙在膨胀TheExpandingUniverse1920s,维斯托·斯莱弗(VestoSlipher):绝大部分星系的吸收线红移→星系都在远离我们而去→星系的退行速度1929,埃德温·哈勃(EdwinHubble):星系距离+星系退行速度→星系退行速度与距离成正比:TIMEr=H。×D,即哈勃定律大爆炸宇宙学的重要观测证据之2。宇宙在膨胀TheExpandingUniverse9therubberbandIsstretchedarias"attachedtothedistancesbatweentheerhanduniversepaperclpsincreaseTime3TheuniversaaccordingtoantETimeACDEACDETime2Time3aperclipawaythreetimesasfastasBpaperclipsaretherubberbandIsstretched10天文学导论11宇宙学课件11天文学导论11宇宙学课件12天文学导论11宇宙学课件13天文学导论11宇宙学课件14天文学导论11宇宙学课件15天文学导论11宇宙学课件16天文学导论11宇宙学课件17天文学导论11宇宙学课件18天文学导论11宇宙学课件19天文学导论11宇宙学课件20天文学导论11宇宙学课件21天文学导论11宇宙学课件22天文学导论11宇宙学课件23天文学导论11宇宙学课件24天文学导论11宇宙学课件25天文学导论11宇宙学课件26天文学导论11宇宙学课件27天文学导论11宇宙学课件28天文学导论11宇宙学课件29天文学导论11宇宙学课件30天文学导论11宇宙学课件31天文学导论11宇宙学课件32天文学导论11宇宙学课件33天文学导论11宇宙学课件34天文学导论11宇宙学课件35天文学导论11宇宙学课件36天文学导论11宇宙学课件37天文学导论11宇宙学课件38天文学导论11宇宙学课件39天文学导论11宇宙学课件40天文学导论11宇宙学课件41天文学导论11宇宙学课件42天文学导论11宇宙学课件43天文学导论11宇宙学课件44天文学导论11宇宙学课件45天文学导论11宇宙学课件46天文学导论11宇宙学课件47天文学导论11宇宙学课件48天文学导论11宇宙学课件49天文学导论11宇宙学课件50天文学导论11宇宙学课件51天文学导论11宇宙学课件52天文学导论11宇宙学课件53天文学导论11宇宙学课件54天文学导论11宇宙学课件55天文学导论11宇宙学课件56天文学导论11宇宙学课件57天文学导论11宇宙学课件58天文学导论11宇宙学课件59天文学导论11宇宙学课件60天文学导论11宇宙学课件61天文学导论11宇宙学课件62天文学导论11宇宙学课件63天文学导论11宇宙学课件64天文学导论11宇宙学课件65天文学导论11宇宙学课件66天文学导论11宇宙学课件67天文学导论11宇宙学课件68天文学导论11宇宙学课件69天文学导论11宇宙学课件70天文学导论11宇宙学课件71天文学导论11宇宙学课件72天文学导论11宇宙学课件73天文学导论11宇宙学课件74天文学导论11宇宙学课件75天文学导论11宇宙学课件76天文学导论11宇宙学课件77天文学导论11宇宙学课件78天文学导论11宇宙学课件79天文学导论11宇宙学课件80天文学导论11宇宙学课件81天文学导论11宇宙学课件82天文学导论11宇宙学课件83天文学导论11宇宙学课件84天文学导论11宇宙学课件85天文学导论11宇宙学课件86天文学导论11宇宙学课件87天文学导论11宇宙学课件88天文学导论11宇宙学课件89天文学导论11宇宙学课件90天文学导论11宇宙学课件91天文学导论11宇宙学课件92天文学导论11宇宙学课件93天文学导论11宇宙学课件94天文学导论11宇宙学课件95天文学导论11宇宙学课件96封閉宇宙天文学导论第11讲開放字宙宇宙学Amansaidtotheuniverse:Sir,IexistHowever,repliedtheuniverseThefacthasnotcreatedinmeAsenseofobligationStephenCrane(1871-1900封閉宇宙97本讲内容宇宙学原理2.宇宙在膨胀3.宇宙起源于一次大爆炸4.宇宙微波背景辐射5.宇宙的密度与形状(加速膨胀与暗能量)6.暴胀宇宙7.宇宙大尺度结构的形成(暗物质8.宇宙的演化史9.结束语本讲内容981。宇宙学原理CosmologicalPrincipa宇宙学原理:无论身处宇宙的何处,“观测者”所看到的宇宙都是相同的物理规律的普适性宇宙学原理的两个推论:宇宙中的物质分布是均匀的(空间尺度足够大宇宙是各向同性的宇宙学原理表明宇宙既要均匀又要各向同性数十年的观测证明宇宙学原理是经得起检验的1。宇宙学原理CosmologicalPrincipa991.1宇宙中物质是均匀分布的(Homogeneity)宇宙在大尺度上(大于几亿光年的超团尺度)均匀迄今没有发现尺度超过~6亿光年的结构(宇宙是无边界的)1.1宇宙中物质是均匀分布的(Homogeneity)100宇宙大尺度上的均匀性约100万个星系在约30度天空范围内和约20亿光年距离以内的分布在这个尺度上,每个方向的星系计数大致相同宇宙大尺度上的均匀性101宇宙小尺度上的非均匀性距离最近(约5亿光年距离以内)的15,000个星系的全天图。在这个尺度上,宇宙中星系的分布根本不均匀而是趋于成团的本超星系团隐带召团英仙-双鱼超RightAscensioncenter(Gh,0d宇宙小尺度上的非均匀性1021.2宇宙是各向同性的(Isotropy)从任何方向看,我们的宇宙大致都是相同的(→宇宙没有中心)13000m200Mp60ms100Mi000kn/s/300Mix500km/s100Mpc1nokme?DOMpe.19500kmiuaMpeanonkm'tooMpe身处宇宙任何地方的“观测者”向任何方向看都能得到相同的哈勃定律1.2宇宙是各向同性的(Isotropy)103SameinallMcregalaxiesinoneSoosmoregalaxiasthanservor1:NothomogeneousSeesmotionalonginthisdirectionthisdirectionbutnotinNotisotropicuindthgHomogeneous°Sameinall1042。宇宙在膨胀TheExpandingUniverse1920s,维斯托·斯莱弗(VestoSlipher):绝大部分星系的吸收线红移→星系都在远离我们而去→星系的退行速度1929,埃德温·哈勃(EdwinHubble):星系距离+星系退行速度→星系退行速度与距离成正比:TIMEr=H。×D,即哈勃定律大爆炸宇宙学的重要观测证据之2。宇宙在膨胀TheExpandingUniverse105therubberbandIsstretchedarias"attachedtothedistancesbatweentheerhanduniversepaperclpsincreaseTime3TheuniversaaccordingtoantETimeACDEACDETime2Time3aperclipawaythreetimesasfastasBpaperclipsaretherubberbandIsstretched106天文学导论11宇宙学课件107天文学导论11宇宙学课件108天文学导论11宇宙学课件109天文学导论11宇宙学课件110天文学导论11宇宙学课件111天文学导论11宇宙学课件112天文学导论11宇宙学课件113天文学导论11宇宙学课件114天文学导论11宇宙学课件115天文学导论11宇宙学课件116天文学导论11宇宙学课件117天文学导论11宇宙学课件118天文学导论11宇宙学课件119天文学导论11宇宙学课件120天文学导论11宇宙学课件121天文学导论11宇宙学课件122天文学导论11宇宙学课件123天文学导论11宇宙学课件124天文学导论11宇宙学课件125天文学导论11宇宙学课件126天文学导论11宇宙学课件127天文学导论11宇宙学课件128天文学导论11宇宙学课件129天文学导论11宇宙学课件130天文学导论11宇宙学课件131天文学导论11宇宙学课件132天文学导论11宇宙学课件133天文学导论11宇宙学课件134天文学导论11宇宙学课件135天文学导论11宇宙学课件136天文学导论11宇宙学课件137天文学导论11宇宙学课件138天文学导论11宇宙学课件139天文学导论11宇宙学课件140天文学导论11宇宙学课件141天文学导论11宇宙学课件142天文学导论11宇宙学课件143天文学导论11宇宙学课件144天文学导论11宇宙学课件145天文学导论11宇宙学课件146天文学导论11宇宙学课件147天文学导论11宇宙学课件148天文学导论11宇宙学课件149天文学导论11宇宙学课件150天文学导论11宇宙学课件151天文学导论11宇宙学课件152天文学导论11宇宙学课件153天文学导论11宇宙学课件154天文学导论11宇宙学课件155天文