当前位置：文档之家 › 宇宙的起源与演化(50张ppt)

宇宙的起源与演化(50张ppt)

  • 格式：ppt
  • 大小：4.00 MB
  • 文档页数：91

下载文档原格式

  / 91

合集下载

《宇宙的起源》课件

《宇宙的起源》课件

宇宙起源和演化的微观机制
基本粒子与力
宇宙中的物质由各种基本粒子组成，这些粒子通过不同的力相互作用。理解这些 粒子和力的性质以及它们如何相互作用是理解宇宙起源和演化的关键。
核合成与放射性衰变
在大爆炸后的早期宇宙中，形成了各种轻元素。随着宇宙的冷却，这些元素通过 核合成和放射性衰变过程进一步演化，最终形成了今天宇宙中的各种元素。
宇宙微波背景辐射观测证据
大爆炸留下的热辐射
通过对宇宙微波背景辐射的观测，科学家们发现了大爆炸留下的热辐射，这些辐射记录了宇宙早期的 状态和演化历史。
宇宙曲率和几何结构
通过对宇宙微波背景辐射的观测，科学家们测量了宇宙的曲率和几何结构，这些结构对宇宙的演化起 着决定性作用。
06 总结与展望
CHAPTER
宇宙起源和演化的宏观表现
星系的形成与演化
星系是宇宙中最大的结构之一，它们是由气体、尘埃和恒星组成的。星系的形成和演化与宇宙的演化密切相关， 了解星系如何形成和演化可以帮助我们更好地理解宇宙的整体演化。
宇宙的黑暗物质与暗能量
宇宙中存在大量的暗物质和暗能量，它们对宇宙的演化起着重要作用。理解暗物质和暗能量的性质以及它们如何 影响宇宙的演化是当前天文学研究的重要课题。
未来需要进一步探索暗物质和暗能量的性质，以完善宇宙起源的 理论。
宇宙微波背景辐射的研究
通过对宇宙微波背景辐射的研究，有望揭示宇宙早期的更多秘密。
星系形成和演化的研究
深入探究星系形成和演化的机制，有助于理解宇宙的整体演化过程 。
个人学习体会和感悟
宇宙的无限奥秘
通过学习《宇宙的起源》，我深刻感受到宇宙的无限奥秘和人类 的渺小。
宇宙的规模和结构
总结词
宇宙的规模极其庞大，结构复杂 ，包括恒星、星系、星系团等。

宇宙的起源PPT

宇宙的起源PPT


随着现代技术的发展， 现代的科学家们利用先进的科 学技术，对宇宙起源做了深入 的研究，发现了许多关于宇宙 起源的证据。
证据之一：星系的运动
“大爆炸学说”认为：宇宙的起源 于一次大爆炸.
大约150亿年前，我们所处的宇宙全 部以粒子的形式、极高的温度、极大的密 度，被挤压在一个“原始火球” 中。宇 宙就是在这个火球的大爆炸中诞生的。
史蒂芬.霍金
霍金预言宇宙的两种结局 1、会永远的膨胀下去。 2、或者会塌缩而在大挤 压处终结
1942年1月8日，出生于英国的牛津。1962年，在 牛津大学完成物理学学位课程，搬到剑桥大学攻读研 究生。霍金被诊断患有运动神经元疾病。 1965年，被授予博士学位。他的研究表明：用来 解释黑洞崩溃的数学方程式，也可以解释从一个点开 始膨涨的宇宙。1970年，霍金研究黑洞的特性。他预 言，来自黑洞(现在叫霍金辐射)的射线辐射及黑洞的表 面积永远也不会减少。1974年，被选为皇家学会会员。 他继续证明，黑洞有温度，黑洞发出热辐射，以及气 化导致质量减少。1980年，任剑桥大学数学鲁卡斯教 授(艾萨克〃牛顿曾任此职)。1988年，出版《时间简 史》，成为关于量子物理学与相对论最畅销的书。 1996年至今，继续在剑桥大学工作。
恒星
形成：恒星诞生于太空中的星际尘埃
演化 : 恒星的“青年时代” 以几乎不 变的恒定光度发光发热，照亮周围 的宇宙空间. 以后，恒星将变得动荡不安， 变成一颗红巨星；在爆发中完成它 的全部使命，把大部分物质抛射回 太空中，留下的残骸，也许是白矮 星，也许是中子星，甚至黑洞……
行星
行星 一般以为行星系统 是恒星形成过程的 一部分，但是也有 学者认为这是永远膨胀下去，不断地扩大， 我们将看到所有星系的星球老化、死亡， 剩下我们孤零零的，在一片黑暗当中。 或者会塌缩而在大挤压处终结

宇宙的起源PPT

宇宙的起源PPT

END
谢谢欣赏
是恒星形成过程的 一部分，但是也有 学者认为这是两颗 恒星差一点撞击而 成。
大胆猜测：宇宙的将来
永远膨胀下去，不断地扩大， 我们将看到所有星系的星球老化、死亡， 剩下我们孤零零的，在一片黑暗当中。
或者会塌缩而在大挤压处终结
史蒂芬·霍金，广泛尊崇为继爱因斯坦之后最 杰出的科学家。黑洞理论和“大爆炸”理论的创 立人，著名的《时间简史》的作者。
1965年，被授予博士学位。他的研究表明：用来 解释黑洞崩溃的数学方程式，也可以解释从一个点开 始膨涨的宇宙。1970年，霍金研究黑洞的特性。他预 言，来自黑洞(现在叫霍金辐射)的射线辐射及黑洞的表 面积永远也不会减少。1974年，被选为皇家学会会员。 他继续证明，黑洞有温度，黑洞发出热辐射，以及气 化导致质量减少。1980年，任剑桥大学数学鲁卡斯教 授(艾萨克·牛顿曾任此职)。1988年，出版《时间简 史》，成为关于量子物理学与相对论最畅销的书。 1996年至今，继续在剑桥大学工作。
宇宙的起源
星空－－总是那么美丽
一、宇宙
1.概念：
宇宙是广漠空间和存在的各种 天体以及弥漫物质的总称。
2.包括：
宇宙中有上千亿的星系， 平均每个星系又有上千亿 的恒星和各类天体。
3.宇宙的传说：
1)盘古开天辟地
2)女娲补天
3)上帝创造天地和万物源自为什么古代人会对宇宙有这样的认识？
古代观察天空的工具仅仅是眼睛，而现 代科学家能借助更先进的科技手段对宇 宙的起源进行更深入的研究，才发现了 许多关于宇宙起源的证据。
恒星
形成：恒星诞生于太空中的星际尘埃
演化 : 恒星的“青年时代” 以几乎不
变的恒定光度发光发热，照亮周围 的宇宙空间.

探索宇宙的奥秘(最新ppt课件)

探索宇宙的奥秘(最新ppt课件)
在这种情况下，物质就立即努力于形成自己。密度较 大而分散的一类微粒，凭借引力从它周围的天空区域，把 密度较小的物质聚集起来。但它们自己又与所聚集的物质 一起，聚集到密度更大质点所在的地方。而所有这些又以 同样方式聚集到质点密度更为巨大的地方，并如此一直继 续下去，直到形成诸团块天体。在这同时，斥力使凝聚起 来的团块天体发生旋转运动。
恒
引力势能→ 内能，温度升高并发光
星
新知讲解
二、宇宙的演化
恒星的稳定期
当温度超过107K时，氢通过热核反应成为氦，释 放的核能主要以电磁波的形式向外辐射。辐射产生的 向外的压力与引力产生的收缩压力平衡，这时星体稳 定下来。恒星在这一阶段停留的时间最长。太阳目前 正处于这一阶段的中期，要再过50亿年才会转到另一 个演化阶段。
新知讲解
一、宇宙的起源
哈勃
哈勃定律
1929年，美国天文学家哈勃在研究星系的光谱后提出了哈勃 定律。认定所有的星系都在彼此远离，宇宙处于普遍膨胀之中。
遥远恒星发出的光谱与地 球上同种物质的光谱相比，波 长边长，即向红光方向偏移。
不管往哪个方向看，远处 的星系都正在急速地远离我们 而去，并距离我们越远的星系 离开我们的速度越快。
分析特定类型的超新星爆发，珀尔马特、里斯和施密 特所属的研究小组发现，超过50颗超新星所显现的光度比 先前预期暗淡。对这一结果的解释，是宇宙正在加速扩张。
新知讲解
二、宇宙的演化
恒星的诞生
大爆炸10万年后，温度下降到3000K左右，开始了恒星的形成过程：
万有引力
万有引力
凝聚
宇宙尘埃
更密集的尘埃
气体状态的星云团
课堂练习
3 ．黑洞是质量非常大的天体，由于质量很大，引起了其周围的时空弯曲，从地球

宇宙知识PPT课件

宇宙知识PPT课件
16
银河系和河外星系
17
银河系和河外星系
18
星系团
当我们把观测的尺度再放大， 宇宙可看成由大量星系构成的"介 质"，而恒星只是星系内部细致结 构的表现。这样，为了了解宇宙结 构，需关心星系在空间的分布规律 。 星系的空间分布不是无规 的，它也有成团现象。上千个以上 的星系构成的大集团叫星系团。大 约只有10%星系属于这种大星系团 。大部分星系只结成十几、几十或 上百个成员的小团。可以肯定的是 ，星系团代表了宇宙结构中比星系 更大的一个新层次。这层次的尺度 大小为百万秒差距，平均质量是星 系平均质量的100倍。
8
宇宙起源图
9
宇宙的年龄
宇宙年龄约为137.5亿 年
使用整个星系作为透镜观看 其他星系，目前研究人员 最新使用一种精确方法测 量了宇宙的体积大小和年 龄，以及它如何快速膨胀 。这项测量证实了“哈勃 常数”的实用性，它指示 出了宇宙的体积大小，证 实宇宙的年龄约为137.5亿 年。
10
宇宙的大小
19
大尺度结构
今天人们把10Mpc以上的结构称为宇宙的大尺度结构（目前观测到 的宇宙的大小是104Mpc）。至今大尺度上的观测事实远不是十分明确 的。有趣的是，有迹象表明，星系在大尺度上的分布呈泡沫状。即有 许多看不到星系的"空洞"区，而星系聚集在空洞的壁上，呈纤维状或 片状结构。这一层次的结构叫超星系团。它的典型尺度为几十兆秒差 距。 从演化理论来考虑，尺度大到一定程度，应不再有结构存 在。这是否符合事实，以及这尺度多大，都是十分重要，并需要有大 尺度观测来回答的问题。现今对宇宙在50Mpc以上是否还有显著的结 构现象存在，正是人们热烈争论中的焦点。 总之，若把星系看 成宇宙物质的基本单元，那么星系的分布状况就是宇宙结构的表现。 现在看来，直至50Mpc的尺度为止，星系的分布呈现有层次的结构。 这就是我们对宇宙面貌的基本认识。

第二节宇宙的起源和演化-PPT精选文档

第二节宇宙的起源和演化-PPT精选文档

1929年哈勃总结出经验定律v=H0r
V——星系退行的速度
H0 ——哈勃常数，观测值为150千米/秒 千万光年 r——星体的距离 1948年伽莫夫等人，结合当时核物理的知识，提出了宇宙大爆炸 理论。认为今天看到的宇宙膨胀逆着时间追溯回去，则起始于一 9 次猛烈的大爆炸。
观测支持和宇宙的热演化
•大爆炸之后约10-2秒 宇宙温度约1011K，宇宙主要成分是 电子、正电子、光子、中微子、反 中微子等及少量核子。
4. 光谱的红移、蓝移 物体相对于观测者静止不动，光谱波长是固定的； 物体相对于观测者运动，光谱波长有变化：
远离观测者而去 光谱波长向红端移动 红移
物 体
向观测者运动 光谱波长向蓝端移动 蓝移
4
二、目前所认识的宇宙
1. 宇宙 （总星系）
星系
目前发现 的约10亿 个 （几百亿 个）
每个星系
恒星 气体尘埃
恒星的一生
（1）形成
（2）演化
13
恒星归宿 质量< 太阳 质量≈太阳
白矮星（白色、小）
黑矮星
三种
极猛烈爆发，在极短时间内亮度 增至千万~上亿倍—“超新星爆发”
体积极小、密度极高星核 — 中子星
质量 > >太阳
超新星爆发
黑洞
14
太阳系形成、演化
地球形成、演化
15
【复习思考题及习题】
1.
2. 3.
组成
2000亿颗
气体、尘埃团块
6
3. 太阳系
尺度— 直径240亿千米 太阳 中心天体
尺度 半径70万千米
位置 银河系轴3/5处 运动 250千米/ 秒绕轴运动 温度 内部 15000000K 表面 6000K

宇宙的起源(浙江省金华市)PPT课件(初中科学)

宇宙的起源(浙江省金华市)PPT课件(初中科学)

盘古开天地的故事
传说太古时候，天地不分，整个宇宙像个大鸡蛋，里面混沌一团，黝黑一片， 分不清上下左右，东南西北。但鸡蛋中孕育着一个伟大的英雄，这就是开天辟地 的盘古。盘古在鸡蛋中足足孕育了一万八千年，终于从沉睡中醒来了。他睁开眼 睛，只觉得黑糊糊的一片，浑身酷热难当，简直透不过气来。他想站起来，但鸡 蛋壳紧紧地包着他的身体，连舒展一下手脚也办不到。盘古发起怒来，抓起一把 与生俱来的大斧，用力一挥，只听得一声巨响，震耳欲聋，大鸡蛋骤然破裂，其 中轻而清的东西向上不断飘升，变成了天，另一些重而浊的东西，慢慢下沉，变 成了大地。
时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时，恒星就变成 了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质 一旦掉进去，“好像”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐
形”的。
3、宇宙起源的证据是 ( A ) A．哈勃定律 B．旧约“创世纪” C、盘古开天辟地的神话 D．女娲补天的传说 4、宇宙产生于 ( D ) A、公元4004年以前 B．上下不过五千年 C、38亿 D．150亿年以前
大约150亿年前，我们所处的宇宙全部以
粒子的情势、极高的温度、极大的密度，被挤
压在一个“原始火球” 中。
大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨胀， 温度也相应降落，后来相继出现在宇宙中的所
有星系、恒星、行星乃至生命。
大爆炸宇宙论
大约150亿年前，我们所处的宇 宙全部以极高的密度和温度，被 挤压在一个“原始火球”中。宇 宙就是在在这个大火球的爆炸中 产生的。爆炸引起的宇宙膨胀一 直延续至今，并仍将不断延续下 去。
5．有关宇宙的起源的说法，得不到科学支 持的说法是 ( C )
A、大约在150亿年前，我们所处的这个宇 宙是被挤压在一起的一个“原始火球”

宇宙的起源与发展 小学四年级 科学PPT教材

宇宙的起源与发展 小学四年级 科学PPT教材
17岁的霍金患病后只能永远坐在轮椅上并且 失去了语言能力，这位全身只有三个手指能动的 残疾人，却依靠惊人的毅力完成了一系列惊人的 关于大爆炸和黑洞的理论。
霍金预言宇宙的两种结局： 1、会永远的膨胀下去。 2、或者会塌缩而在大挤压处
终结
史蒂芬.霍金
什么是黑洞？
“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个 “大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”， 就是这样一种天体：它的引力场是如此之强， 就连光也不能逃脱出来。说它“黑”，是指 它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进 去，“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真 正是“隐形”的。
• 蓝天白云，碧空广袤浩瀚； • 群星璀璨，河汉深不可测； • 宇宙为何是这个样子？它从何处而来？又向何
处而去？宇宙会有开端吗？时间会有终结吗？
千百年来，人们一直试图了解神秘的宇宙。
浑天说
浑天说认为，天和地的关系就像鸡蛋中蛋 白和蛋黄的关系一样，地被天包在当中。
宣夜说
宣夜说是我国历史上最有卓见的宇宙无限 论思想。 “宣夜”是说天文学家们观测星 辰常常喧闹到半夜还不睡觉。
3分钟后氢和氦产生
10万年形成气体云团
10亿年星星出现
（6）原子冷却、结合成 恒星、银河并演化成我 们今日所知的宇宙。
我们银河系诞生已经有50亿年了
1宇50宙亿持年续以膨来胀宇中宙(持15续0亿膨年胀)
“大爆炸学说”认为：宇宙起源 于一次大爆炸.
大约150亿年前，我们所处的宇宙全 部以粒子的形式、极高的温度、极大的密 度，被挤压在一个“原始火球” 中。宇 宙就是在这个火球的大爆炸中诞生的。
大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不 断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现 在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生 命，都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐 渐形成的。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

20世纪上半叶在恒星层次认识宇宙
宇宙起源理论（三大理论：Big-bang theory;
Expanding universe, Steady-state theory）和 恒星演化理论的建立（恒星天文学、恒星物理 学、恒星演化理论、恒星光谱学）;
20世纪下半叶在星系层次认识宇宙 所有电磁波段的观测：大型的光学望远镜、红外望远 镜、射电望远镜（90年代哈勃望远镜的运作），观测 尺度达150亿光年（超出银河系！）；观测地点发展 到高空（U2飞机）、太空、月亮、宇宙探测器（免 受地球的影响）；60年代阿波罗登月计划的实现， 90年代火星探险计划的实施;21世纪的木卫大撞击（9 次间隔8小时的连续撞击，相当5000亿颗广岛原子 弹）、卫星木星登陆、行走、250公斤铜弹（20km/s) 深度撞击6km直径的坦普尔1号彗星(30km/s)——>人 类走出地球，进入太空； 理论：提出了许多宇宙模型：大爆炸宇宙模型、稳恒 态宇宙模型、等级式宇宙模型）
哥白尼（Nicholas Copernicus,1473～1543）
天体运行的轨道，已记录到70多个（行星－游 荡者） 按照托勒密的方法计算编制的历书，屡屡出现 差错 随着他对这个体系了解的增多，他对这个体系 愈来愈怀疑。 不是太阳围着地球转，而是地球围着太阳转。
哥白尼（Nicholas Copernicus,1473～1543）
第二讲： 宇宙的起源与演化
宇宙(universe) 是天地万物，是物质世界。” 四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地” 。 “宇”是空间的概念，是无边无际的；“宙”是 时间的概念，是无始无终的。宇宙是无限的空间 和无限的时间的统一。 当代最大的光学望远镜已可观测到200亿l.y.(光 年)的遥远目标（1 l.y.≈9.46×1012 km），这 就是现今人类所能观测到的宇宙部分。
希腊天文学家托勒密（Claudius Ptolemy, 90？～168）
补充了行星在被称为均轮轨道上围绕地球转
动时，同时也在自己的、被称本轮的较小的 圆形轨道上转动等内容。 亚里士多德 - 托勒密的地球中心说，被人们 奉为真理，长达十几个世纪。在一般人的感 觉中，太阳真是好像在围着地球转（据美国 1997年调查，在该国，仍有27%的人不知道地 球是在围着太阳转）
伽里略
意大利物理学家、天文学家伽里略亲自动手制作了第一架天


文望远镜，并不断加以改进。伽里略利用他的望远镜发现了 月球表面的环形山、金星/月相、木星的卫星、太阳黑子，发 现了茫茫银河由无数个恒星所组成。 伽利略对运动基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了 详尽研究并给出了严格的数学表达式。 伽利略曾非正式地提出过惯性定律（见牛顿运动定律）和外 力作用下物体的运动规律，这为牛顿正式提出运动第一、第 二定律奠定了基础。 伽利略还提出过合力定律，抛射体运动规律，并确立了伽利 略相对性原理. 伽利略还有一个重要贡献，就是他引进了动量的概念。
《天体运行论》中宣布：太阳在万物的中心
统驭着；在这座最美好的神庙里，另外还有 什么更好的地点安置这个发光体，使它能一 下子照亮这个宇宙呢？
（拉丁文，流传不广）。
布鲁诺
1583年在牛津大学作一系列讲演
1584年他又提出宇宙无限的观念，认为宇宙是
统一的、物质的、无限的和永恒的。在太阳系以 后还有无以数计的天体世界。人类所看到的只是 无限宇宙中极为渺小的一部分，地球只不过是无 限宇宙中一粒小小的尘埃。 1591年布鲁诺被骗回意大利，9年后，1600年2 月17日，在罗马的闹市繁花广场上，他被绑在火 刑柱上活活烧死。
开普勒（Johannes Kepler， 1571～1630）
行星都是沿“ 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“平面”（黄
道面）上，太阳和行星的联线在相等的时间内扫 过相等的面积 行星轨道平均半径（以地球与太阳的距离为1） 的三次方与公转周期（以地球年为单位）的平方 成正比
17世纪掌握了行星层次天体运动规律： 观测：伽里略（Galileo,1564-1642，意大利力学的奠 基人）望远镜（1609）、牛顿(Newton,1642-1727)望 远镜(1672,)； 理论：伽里略力学体系、开普勒（Kepler, 德国， 1571-1630）三定律(每一行星以椭圆运动，太阳在一 个焦点上；从太阳出发的半径矢量在相同的时间内扫 多相同的面积；行星在轨道上运行的时间的平方正比 于其长轴的三次方)，牛顿（1642-1727，英国，早期 是朴素的唯物主义，晚期为神学服务，研究“第一推 动力”，“一切行星都在某种外来的第一推动力…; 在开普勒三定律基础上提出万有引力”；……发现了 天王星和冥王星，精确测量各行星的轨道、各行星卫 星的位置和轨道、彗星的位置和轨道；发现了出许多 小行星。
一、人类对宇宙认识的4个基本阶段（层次） 16世纪前，地心学说－－日心学说 ； 17世纪掌握了行星层次天体运动规律： 20世纪上半叶在恒星层次认识宇宙： 20世纪下半叶在星系层次认识宇宙。
16世纪前，地心学托勒密 进一步发展而逐渐建立和完善 起来。 月球、水星、金星、太阳、火 星、木星和土星分别在七个天 层里围绕地球转动，其外为恒 星天层；最外边 的原动力天层
二、宇宙起源问题
1、宇宙起源理论
三大学说：Big-bang theory; Expanding
universe, Steady-state theory
稳恒宇宙学说
1948英国Bondi(邦迪，1919-)、Hoyle(藿伊
耳，1905-)、Gold(哥尔德，1920-)提出；宇 宙大范围内稳定不变，物质的空时间分布是 均匀和各向均匀和各向同性的；在膨胀中， 密度要变小，为了保持密度不变，必须有新 物质从虚无中不断创生。 这违反了许多的普适守恒定律。