第1节我们的宇宙幻灯片.pptVIP

1、宇宙在大尺度上物质的分布是均匀的。 2、宇宙在大尺度上还是各向同性的 3、宇宙是无边的 　　站在铁道旁,当一列火车向我们开来时,听到的汽笛声会越来越高; 火车远去时,汽笛声又逐渐低下去。声音虽有高低,但汽笛声的频率没有变。这种现象是由奥地利科学家多普勒在1842年首先发现的, 物理学上叫多普勒效应。　　 多普勒效应 : 宇宙射线→ γ 射线→ 紫外线→ 可见光→ 红外线→ 无线电波 （频率从高到低） X 射线→ 关于哈勃的发现： 1929年哈勃在研究星系光谱时发现了一个奇特的现象：几乎所有光谱的线族都向光谱的红端移动了相同多的量。(光谱向蓝端移动,表明我们接收到的恒星的光波频率变高,意味着恒星在向我们而来;如果光谱红移,则说明恒星离我们远去。) 由此哈勃得出了星系视向速度与距离之间大致的线性正比关系：著名的哈勃定律——ν=H0×d 其中ν为退行速度,d为星系距离,H0为哈勃常数。 当年哈勃定出的H0为500千米/秒.百万秒差距，最近给出的值约为50-80千米/秒.百万秒差距。 所有星系都在远离我们而去，难道我们处在宇宙中心吗？ 物质的密度与距离的尺度无关，天体在大尺度上的分布非常均匀。 在宇宙的任何一点都会看到，其他的星体在远离该点。没有任何一点可以看作是膨胀的中心，事实上膨胀是非常均匀的。 因此我们得出宇宙中没有特殊的位置。每一个观测者看到的现象都是一样的。这被称作“哥白尼原理”。 星系运动模型：宇宙是在不断膨胀的。这为大爆炸宇宙论提供了最有力的证据。 讨论： 你能想象宇宙中星系在怎样运动吗？ 古代观察天空的工具是眼睛，现在的科 学家呢？ ? 哈勃太空望远镜在离地球表面580千米 高空的轨道上运行，重达1.1万千克，镜面 直径达240厘米。 哈勃（Edwin Powell Hubble)美国天文学家 1923至1924年在威尔逊天文台时， 哈勃发现仙女座大星云的12颗造父变星， 根据周光关系，推算出它们位于银河系以外，是与银河系一样的恒星系统，这一发现使哈勃成为星系天文学的奠基人。 1929年，在斯赖佛发现谱线红移现象的基础上，哈勃结合自己的观测资料，提出星系距离越远，红移越大，就是说，所有的星系都在离我们而去，星系离我们越远，运动的速度越快，星系间的距离在不断地扩大。这被称为“哈勃定律”。 天文望远镜和射电望远镜 发现1、所有的星系都在远离 我们而去。 哈勃太空望远镜还看到了什么？ 发现2、星系离我们越远，运动的速度越快； 发现3、星系间的距离在不断地 扩大 难道地球是宇宙的中心？ 如果某个点上有一只无知的细菌，看到所有的点离他而去，能说明它处在中心位置吗？ 如果你是某个点上的聪明的细菌，当看到所有的点和你的距离变大时，你能得出什么结论？ 讨论：哈勃的发现能让我们得出怎样的结论？ 如果宇宙在膨胀，星系就好比在气球表面上的紅色标记。当气球膨胀时，两个星系远离对方的速度与它们之间的距离成正比。 发现1、所有的星系都在远离 我们而去。 发现2、星系离我们越远，运动的速度越快； 发现3、星系间的距离在不断地扩大 三、膨胀的宇宙 1、河外星系的谱线红移，利用多 普勒效应，可推断星系间正在相互退 行远离。 2、宇宙的膨胀是没有中心的膨胀。 §1-1、我们的宇宙 我们的宇宙 自古以来，人们一直对宇宙怀有难以割舍的好奇。 你对宇宙有哪些疑问？ 宇宙有多大？ 宇宙的年龄？ 宇宙有怎样的结构？ 宇宙有没有发生着变化？如何变化？ 1光年 = ㎞ 1、 1天文单位 = ㎞ 2、地球的平均半径是 ㎞ ； 赤道的周长是 ㎞； 地球的表面积是 ㎞2； 地球太阳的平均距离： ㎞。 1.496 ×108 9.46 ×1012 6371 40000 5.1×108 1.496 ×108 3、月球的半径为 ㎞ ； 月球地球的平均距离： ㎞； 月球绕地球公转与月球自转的周期 都是 日（因此，我们在地球上只 能看到月球的一个面）。 1738 384400 27.3 4、太阳的半径是 ㎞；约 是