天文基础知识.ppt
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天文学基础知识1.什么是宇宙?宇宙是天地万物,是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。
辨证唯物主义哲学认为,世界的本质是物质的,物质可以转换不同的存在形式,但在本质上是永久存在,永久不灭的。
宇宙是普遍永恒的物质世界,在空间和时间上都是无限的。
从空间看宇宙是无边无际,它没有边界,没有形状,也没有中心,如果承认宇宙以外还有什么东西,就否认了世界的物质本性;从时间看宇宙无始无终,它没有起源,没有年龄,也不会终结,如果承认宇宙有起源,就会导致创世说,实际上也否认了世界的物质本性。
但具体事物的有限性也不能否认。
宇宙的无限与具体事物的有限并不矛盾,因为只有无数具体的有限才能构成全部的无限。
人类观察到的宇宙是动态的,随着科学技术的进步,人类所知的宇宙在不断扩大。
18世纪以前人类认识宇宙的范围只限于太阳系,随后认识到太阳系以外还有千亿个恒星,它们组成了银河系。
19世纪人类又发现了河外星系,发现银河系在宇宙大家庭中只不过是相当渺小的一员。
20世纪50年代的光学望远镜、60年代的射电天文望远镜把人类对宇宙的探测距离猛增,人类可以永远扩大自己对物质世界的观察视野,不会停留于某一固定的边界上,这有力证明宇宙是无限的。
天文学上通常将天文观测所及的整个时空范围称为“可观测宇宙”,有时又叫“我们的宇宙”,或简称“宇宙”。
现代科学的基本观念之一,就是可观测宇宙也像其他事物一样,有它诞生发展的历史。
据现代宇宙学说估算,宇宙年龄是极其漫长的,约为150亿岁;可观测的全部宇宙空间是极为庞大的,已观测到的最远的星系距离我们大约150亿光年。
宇宙既有统一性又有多样性。
宇宙的统一性在于它的物质性,宇宙的多样性在于物质的表现形式千差万别,组成宇宙的物质在存在状态、质量和性质上有着极大的差异。
宇宙是由各类天体和弥漫物质组成的。
宇宙中有形形色色的天体,恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星等天体都是宇宙物质的存在形式。
2.什么是恒星和星云?宇宙中最主要的天体是恒星和星云,因为它们拥有巨大的质量。
天文学的基础知识(一)宇宙是如何形成的?1.科学家认为它起源为137亿年前之间的一次难以置信的大爆炸。
这是一次不可想像的能量大爆炸,宇宙边缘的光到达地球要花120亿年到150亿年的时间。
大爆炸散发的物质在太空中漂游,由许多恒星组成的巨大的星系就是由这些物质构成的,我们的太阳就是这无数恒星中的一颗。
原本人们想象宇宙会因引力而不在膨胀,但是,科学家已发现宇宙中有一种“暗能量”会产生一种斥力而加速宇宙的膨胀。
2.宇宙学说认为,我们所观察到的宇宙,在其孕育的初期,集中于一个体积极小、温度极高、密度极大的奇点。
在141亿年前左右,奇点产生后发生大爆炸,从此开始了我们所在的宇宙的诞生史。
3.宇宙大爆炸后0.01秒,宇宙的温度大约为1000亿度。
物质存在的主要形式是电子、光子、中微子。
以后,物质迅速扩散,温度迅速降低。
大爆炸后1秒钟,下降到100亿度。
大爆炸后14秒,温度约30亿度。
35秒后,为3亿度,化学元素开始形成。
温度不断下降,原子不断形成。
宇宙间弥漫着气体云。
他们在引力的作用下,形成恒星系统,恒星系统又经过漫长的演化,成为今天的宇宙。
宇宙是什么?宇宙有多大?宇宙年龄是多少?宇宙是万物的总称,是时间和空间的统一。
从最新的观测资料看,人们已观测到的离我们最远的星系是130亿光年。
也就是说,如果有一束光以每秒30万千米的速度从该星系发出,那么要经过130亿年才能到达地球。
根据大爆炸宇宙模型推算,宇宙年龄大约200亿年。
宇宙有多少个星系?每个星系有多少颗恒星?在这个以130亿光年为半径的球形空间里,目前已被人们发现和观测到的星系大约有1250亿个,而每个星系又拥有像太阳这样的恒星几百亿到几万亿颗。
因此只要做一道简单的数学题,你就不难了解到,在我们已经观测到的宇宙中拥有多少星星。
地球在如此浩瀚的宇宙中,真如沧海一粟,渺小得微不足道。
太阳和地球的年龄?据估计太阳的年龄比地球大1000万-2000年年,而通过放射性计年,地球的年龄是45亿年,因此太阳的年龄是45.1亿年。
天文学基础知识1.星座中星星的命名规则星座中星星的命名规则是这样的:按照每颗星星的亮度,从明到暗,每颗星各由一个希腊字母代表。
当所有二十四个希腊字母用完后,接着再用阿拉伯数字表示。
2.“星等”的概念“星等”是天文学上对星星明暗程度的一种表示方法,记为m。
天文学上规定,星的明暗一律用星等来表示,星等数越小,说明星越亮,星等数每相差1,星的亮度大约相差2.5倍。
我们肉眼能够看到的最暗的星是6等星(6m星)。
天空中亮度在6等以上(即星等数小于6),也就是我们可以看到的星有6000多颗。
当然,每个晚上我们只能看到其中的一半,3000多颗。
满月时月亮的亮度相当于-12.6等(在天文学上写作-12.6m);太阳是我们看到的最亮的天体,它的亮度可达-26.7m;而当今世界上最大的天文望远镜能看到暗至24m的天体。
我们在这里说的“星等”,事实上反映的是从地球上“看到的”天体的明暗程度,在天文学上称为“视星等”。
太阳看上去比所有的星星都亮,它的视星等比所有的星星都小得多,这只是沾了它离地球近的光。
更有甚者,象月亮,自己根本不发光,只不过反射些太阳光,就俨然成了人们眼中第二亮的天体。
天文学上还有个“绝对星等”的概念,这个数值才真正反映了星星们的实际发光本领。
3.“天球”的概念天文学上为了与人们的直观感觉相适应,把天空假想成一个巨大的球面,这便是天球。
天球的中心自然就是我们地球,它的半径无穷大。
天球只是人们的一种假设,是一种“理想模型”,引入天球这一概念,只是为了确定天体位置等方面的需要。
4.“天赤道”和“天极”的概念天文学上,确定天体位置的方法与地球表面非常相似,也是通过经纬坐标系来实现。
最常用而且最重要的天球坐标系,就是赤道坐标系。
地球赤道所在平面与天球的交线是一个大圆,这个大圆就称为“天赤道”,它就是赤道在天球上的投影;向南北两个方向无限延长地球自转轴所在的直线,与天球形成两个交点,分别叫作北天极和南天极。
“天赤道”和“天极”是天球赤道坐标系的基准。
天文基础知识天文学是一门研究宇宙中所有物质、能量、空间和时间的科学。
它涉及到太阳系、恒星、星系、星云、黑洞、宇宙暗物质等诸多现象和概念。
学习天文基础知识对于理解宇宙本质和地球在宇宙中的位置至关重要。
本文将介绍一些天文学的基础知识,帮助读者对宇宙有更全面的了解。
一、天文观测方法天文学借助观测方法来研究宇宙。
以下是一些主要的观测方法:1. 光学观测:利用望远镜观测可见光的天体。
光学观测常用的望远镜有折射望远镜和反射望远镜。
2. 射电观测:利用射电望远镜接收宇宙中的射电波,探测射电天体,如银河系中心的黑洞。
3. 微波观测:利用微波天线接收宇宙中的微波辐射,用于研究宇宙起源和背景辐射等。
4. 红外观测:利用红外望远镜观测红外辐射,可研究恒星形成、行星大气等。
5. 伽玛射线观测:利用伽玛射线探测器观测伽玛射线,用于研究宇宙中高能过程,如超新星爆发。
二、天体物理学天体物理学是天文学的一个重要分支,研究天体的物理特性和演化过程。
以下是一些关键概念:1. 星系:宇宙中由星星、气体、尘埃等组成的巨大系统。
常见的星系类型有螺旋星系、椭圆星系和不规则星系。
2. 恒星:天空中看起来像亮点的天体,主要由氢和一些其他元素组成。
它们通过核聚变产生能量,并发出可见光和其他形式的辐射。
3. 行星:绕着恒星旋转的天体,分为内行星和外行星。
太阳系中的行星有水金地火木。
4. 卫星:绕行星或者其他天体运转的天体。
月球是地球的唯一天然卫星。
5. 彗星:由冰和尘埃组成的小天体,绕太阳运动。
当彗星靠近太阳时,冰会蒸发形成明亮的彗尾。
三、宇宙的演化了解宇宙的演化对于理解天文学至关重要。
以下是宇宙演化的核心概念:1. 大爆炸理论:宇宙起源于一个巨大的爆炸,随后经历了快速膨胀和冷却。
这一理论已经得到了广泛的观测实证。
2. 星际物质和星际介质:宇宙中存在大量的星际物质,如气体和尘埃。
它们是星系和恒星形成的基础。
3. 暗物质和暗能量:宇宙中大约有27%的暗物质和68%的暗能量,它们对宇宙结构和演化起着重要的作用。