物理——宇宙学说.ppt

1、严的宇宙理论属于国家创造，而宇宙是广阔空间的总称，各种天体和弥漫其中的物质。宇宙是一个不断运动和发展的物质世界。几千年来，科学家们一直在探索宇宙是何时以及如何形成的。直到今天，科学家们仍然相信宇宙是由大约150亿年前的一次大爆炸形成的。爆炸前，储存在宇宙中的物质和能量聚集在一起，集中成一个温度和密度极高的小体积，然后发生了大爆炸。大爆炸分散了物质，空间扩大了，温度也相应下降了。宇宙中出现的所有星系、恒星、行星甚至生命都是在膨胀和冷却的过程中逐渐形成的。然而，由大爆炸产生的宇宙理论不能确切解释在储存的物质和能量聚集在某一点之前存在什么。宇宙的起源，“大爆炸理论”是由伽莫夫于1946年创立的。地心

2、说是一种在古代欧洲长期流行的宇宙学理论。它首先由古希腊学者欧多克索斯提出，然后随着亚里斯多德和托勒密的进一步发展而逐渐建立和完善。托勒密认为地球仍然处于宇宙的中心。从地球向外，依次有月亮、水星、金星、太阳、火星、木星和土星，它们以各自的圆形轨道围绕地球运行。其中，行星的运动比太阳和月亮的运动更复杂：行星在当前一轮运动，当前一轮绕地球运行。在太阳和月亮行星之外，还有所有恒星嵌在其中的天球。在外面，是最初移动的天空驱动着天体的运动。地心理论是世界上第一个行星系统模型。尽管认为地球是宇宙的中心是错误的，但它的历史成就不应被抹杀。地心理论认为地球是“球形的”，将行星与恒星区分开来，并专注于探索和揭示行

3、星的运动规律，这标志着人类对宇宙认识的巨大进步。地心理论最重要的成就是用数学来计算行星的运行。托勒密还首次提出了“运行轨道”的概念，并设计了一种当前通用的车轮模型。根据这个模型，人们可以定量计算行星的运动和猜测行星的位置，这是一个伟大的创造。在一定时期内，根据这个模型，天文现象可以在一定程度上得到正确的预测，因此它在生产实践中发挥了一定的作用。毕竟，地心理论是托勒密根据有限的观测数据拼凑出来的。他通过人工指定当前一轮的大小、平均车轮和行星的运行速度，使模型与测量结果一致。然而，在中世纪晚期，随着观测仪器的不断改进，对行星位置和运动的测量变得越来越精确，观测到的行星实际位置与该模型的计算结果之间

4、的偏差逐渐显现出来。然而，相信地心理论的人并没有意识到这是地心理论本身的错误造成的，而是用增加当前回合的方法来补救地心理论。起初，这种方法只能勉强应付，但后来，小子弹的数量增加到80多枚，但计算出行星的确切位置仍不令人满意。这使人们怀疑地心理论的正确性。16世纪，哥白尼最终在古希腊先辈和当代学者持有H-mind观点的基础上创立了“日心说”。此后，地心理论逐渐被淘汰。错误的观点，日心理论，也被称为地球动力学理论，是天体运动和地心理论的对立理论，认为太阳是宇宙的中心，而不是地球。哥白尼提出了日心说，推翻了地心说，实现了天文学的根本革命。1543年，波兰天文学家哥白尼临终前出版了一本关于天体运动的历

5、史书，完全提出了日心说。根据这个理论体系，太阳是行星系统的中心，所有的行星都围绕太阳旋转。地球也是一颗行星，它像陀螺一样在上面旋转，同时像其他行星一样围绕太阳旋转。日心说把宇宙的中心从地球移到了太阳，这看起来很简单，但事实上这是一项非凡的开创性工作。哥白尼分析了行星、太阳和地球之间的关系，计算了行星轨道的相对大小和倾角，并根据大量精确的观测资料和当时正在发展的三角学成就，“安排”了一个和谐有序的太阳系。与已增加了80多个圈的地心理论相比，它不仅结构优美和谐，而且计算简单。更重要的是，哥白尼的计算与实际观测数据吻合得很好。因此，日心理论最终取代了地心理论。日心说是一种理论，它证明了地球围绕太阳旋

6、转，但它也有一些错误：1。太阳不是宇宙的中心，而是太阳系的中心。2.地球不是重心。3.天空中的任何运动都不是由地球的运动引起的。4.地球和其他行星的轨道是椭圆形而不是圆形，它不做圆周运动。由于这些错误，日心理论只能被视为一种理论，而地心理论相对更好。因为它证明了地球绕着太阳转。在中世纪的欧洲，托勒密的地心理论一直占据着主导地位。因为地心理论符合神权理论的需要，它与基督教协会提出的“上帝创造了人，把人放在宇宙的中心”的说法不谋而合。如果有人怀疑地球的心，这是亵渎，不服从和严厉的惩罚。太阳中心论把地球从宇宙中心驱逐出去显然违背了基督教，也是教会力量所不能容忍的。为了捍卫这一理论，许多有崇高理想的人

7、与黑暗的神权政治来回斗争，并付出了血的代价。意大利思想家布鲁诺最终被教会活活烧死，以维护日心说；意大利科学家伽利略因支持日心说也被宗教法庭判处终身监禁；开普勒、牛顿和其他自然科学家在这场斗争中做出了重要贡献。尼古拉哥白尼积极倡导日心说，作为解释行星运动的模型，日心说(下图)和地心说(上图)之间的比较只是一种理论，这是一种基于天文观测和研究的假设。大约150亿年前，宇宙中所有的物质都高度集中在一个点上，温度极高，导致了巨大的爆炸。大爆炸后，物质开始向外膨胀，形成了我们今天看到的宇宙。大爆炸的整个过程是复杂的，现在我们只能从理论研究上描述古代宇宙的发展历史。在这150亿年中，星系团、星系、我们的银

8、河系、恒星、太阳系、行星、卫星等等相继诞生。现在所有我们看到的和看不到的天体和宇宙物质已经形成了现在的宇宙形态，人类在这个宇宙进化中诞生了。大爆炸，自从伽莫夫在1948年建立了大爆炸的概念，经过几十年的努力，宇宙学家已经为我们勾勒出这样一段宇宙历史：大爆炸开始时，大约是137亿年前，体积极小，密度极高，温度极高。大爆炸前10-43秒，宇宙从量子背景中出现。在大爆炸前10-35秒，同一个场被分解成强大的力、微弱的电力和引力。大爆炸前10-5秒，10万亿度，质子和中子形成。在大爆炸后0.01秒和1000亿度，光子、电子和中微子占主导地位，而质子中子仅占十亿分之一。系统处于热平衡，膨胀迅速，温度和密

9、度不断下降。大爆炸后0.1秒，在300亿度，中子质子比从1.0下降到0.61。大爆炸后一秒钟，在100亿度，中微子向外逃逸，电子-正电子湮灭反应出现，核力不足以束缚中子和质子。大爆炸后13.8秒，稳定的原子核(化学元素)如氘和氦在30亿度形成。大爆炸后35分钟，在3亿度时，核过程停止了，中性原子还没有形成。大爆炸后，30万年后，在3000度的温度下，中性原子通过化学键形成，宇宙的主要成分是气态物质，它们在自身引力的作用下逐渐凝聚成密度更高的气体云，到达恒星和恒星系统。“天地是圆的地方”古人在太极之初称天地之形为无分无乱。当太极产生了两种工具，阴阳被抽出，天地被分开。古人把由许多星星组成的广阔宇宙称为“天堂”，把他们赖以生存的土地和土壤称为“地球”。因为像太阳和月亮这样的天体在不停地移动，它就像一个没有起点和终点的封闭的圆；但是地球正悄悄地把我们带到那里，就像一个正方形物体是静止的和稳定的一样，于是“天是圆的，地是圆的”的概念就产生了。中国关于宇宙起源的观点之一是“盘古开天地”。在天地开放之前，宇宙只是一个没有光和声音的混沌大气。这时候，一个盘古家族出来了，用一把大斧头把混乱的局面劈开。当轻气体上升