名师导学——1.1 宇宙的起源

第1章演化的自然
1.1宇宙的起源
学习指要
一、知识要点
1．古代人类对宇宙的认识经历了漫长的时间，各民族都有自己对宇宙的认识和想象。
2．宇宙起源的证据——星系运动的特点美国天文学家哈勃通过对星系光谱的研究，发现星系的运动有如下特点：所有的星系都在远离我们而去；星系离我们越远，它的退行速度越快；星系间的距离在不断地扩大。
3．大爆炸宇宙论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说。大爆炸学说认为，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。宇宙就是在这个大火球的爆炸中诞生的。爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今，并仍将不断延续下去。
二、重要提示21*cnjy*com
1．人类对宇宙的认识水平是和当时的科学技术发展水平相适应的，科学假说都是随着科学的发展和人类对宇宙认识的深入不断发展和完善的。
2．宇宙的特点可以概括为两点：一是宇宙是物质的；二是宇宙处于不断的运动和发展中，宇宙是在不断膨胀的。“宇宙永恒”假说。这种假说认为，宇宙并不是像人们所说的那样动荡不定，自从开天辟地以来，宇宙中的星体、星体密度以及它们的空间运动都处在一种稳定状态。这种假说是英国天文学家霍伊尔、邦迪和戈尔特提出的。
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宇宙起源的几种假说
“宇宙层次”假说。这种假说是法国天文学家沃库勒等人提出来的。他们认为宇宙的结构是分层次的，如恒星是一个层次，恒星集合组成的星系是一个层次，许多星系结合在一起组成的星系团是一个层次，一些星系团组成的超星系团又是一个层次。
“大爆炸”宇宙论。1929年，美国天文学家哈勃提出星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律，并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说，即“大爆炸”宇宙论。他认为：宇宙是由一个致密炽热的“原始火球”于l50亿年前一次大爆炸后膨胀形成的，爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今，并仍将延续下去。
霍金的宇宙无边界设想。宇宙无边界设想认为：第一，宇宙是无边的；第二，宇宙不是一个可以任意赋予初始条件或边界的一般系统。
霍金预言宇宙有两种结局：它可以永远地膨胀下去，或者它会塌缩在大挤压处终结。霍金的宇宙模型应该说是建立在大爆炸理论基础上的，大爆炸理论是说宇宙最开始处于极度压缩的一点上，温度相当高(内能大)。而大爆炸以后，物质互相远离，内能转化为动能。至于会大挤压还是一直膨胀，取决于最后是引力占上风还是动能占上风。引力占上风会大挤压，动能占上风就一直膨胀了。
解题指导
【例题】现代宇宙论最重要的证据是 ( )
A．气球充气后会不断膨胀，气球上各个小圆点间距离不断变化
B．霍金提出的黑洞理论
C．所有的星系都在远离我们而去，星系间的距离在不断地扩大
D．中国古代神话中盘古用神斧开天辟地
【解析】现代宇宙论是指目前人们广为接受的一种宇宙起源学说——大爆炸宇宙论，它认为宇宙是在“原始火球”的大爆炸中产生的。该理论的一个重要证据是哈勃发现的星系运动的特点：所有的星系都在远离我们而去；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。气球充气膨胀时，球面上的点相互远离，这个活动只是用来辅助人们理解星系相互远离很有可能是宇宙在膨胀。
【答案】C
同步训练A组
1．中国古代流传着“开天辟地”的神话，下列对该神话的说法正确的是 ( )
A．这是一个科学假设
B．它能科学地解释宇宙起源
C．它采用了宇宙膨胀的观点
D．它既是神话，也反映了人类对宇宙起源进行探究的思想
2．如图所示，在一只气球上画一些小圆点，充气使气球不断膨胀，观察此过程中各个小圆点之间的距离变化。该实验是模拟 ( )
A．板块的运动21*cnjy*com
B细胞的生长21*cnjy*com
C．分子的运动21*cnjy*com
D．宇宙的膨胀21*cnjy*com
3．目前，大爆炸宇宙论已被大多数科学家所接受，其主要观点有 ( )
A．宇宙的年龄大约是150亿岁
B．宇宙以极高的密度和温度，被挤压在一个“原始火球”中
C．宇宙在爆炸中诞生，并不断地膨胀下去
D．以上说法都是
4．在光谱研究中所发现的“所有的星系都在远离我们而去”现象，说明 ( )
A．地球不是宇宙的中心 ’
B．地球是宇宙中唯一静止不动的星体
C．揭示了宇宙中星系的中心
D．在光谱研究中可能存在比较大的误差
5．科学是不断完善和发展的过程。新的科学理论或学说通常是在补充、修正甚至推翻原有理论或学说的基础上形成的。下列各种观点中，关于宇宙起源的科学假说是 ( )
A．盘古开天辟地 B．宇宙无边界设想 C．愚公移山 D．上帝造万物
6．科学家对1994年夏发生的彗星撞击木星的天文现象进行了准确的预报和大量的观察研究，这一事实表明 ( ) 21*cnjy*com
A．宇宙膨胀理论是错误的
B．人类已能预测一切自然现象
C．人类对宇宙的认识正在不断深化
D．宇宙是不可认识的，以上准确预报只是巧合
7．如图所示为大爆炸宇宙模型中半径、温度与时间之间的关系。从图中可以看出 ( )
①随着宇宙半径的增大，宇宙温度在升高；②随着宇宙半径的增大，宇宙温度在降低；③宇宙在不断收缩；④宇宙在不断膨胀
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
8．关于下列话题，属于神话的有 ；属于科学假说的有 ；属于科学理论的有 。
①牛顿第一定律；②女娲补天；③宇宙黑洞理论；④大陆漂移说；⑤上帝造物；⑥盘古开天辟地；⑦大爆炸宇宙论；⑧能量的转化和守恒定律
9．下列宇宙探测的成果中，对改变人类社会生活起了重要作用的是 (21njy*com )
①发现宇宙中存在着大量的X射线和丫射线；②利用卫星进行气象观测、军事侦察、空间通讯、飞机导航等；③利用卫星寻找地球上的资源；④探测到许多行星表面的物理特性和化学成分
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
10．下表中列举的是部分星座移动的数据：
星系所在的星座
离银河系的距离
(百万光年)
移动的速度
(米／秒)
处女座
80
1200
大熊座
980
15000
牧夫座
2540
39000
长蛇座
3980
61000
通过分析表中数据，回答下列问题：
(1)你发现星系离银河系的距离和它们移动的速度之间有什么规律?
(2)你认为宇宙在膨胀还是在收缩，还是保持着原有的体积?
第1章演化的自然
1.1 宇宙的起源
1．D 2．D 3．D 4．A 5．B 6．C 7．B 8．②⑤⑥③④⑦①⑧[解析：神话是古代人民对自然现象和文化的解释与想象的故事，如女娲补天、上帝造物、盘古开天辟地等。假说是根据一些事实证据提出的推测与说明，如大陆漂移说、大爆炸宇宙论等。定律是为实践和事实所证明，反映事物在一定条件下发展变化的客观规律的论断，如牛顿第一定律、能量守恒定律等。] 9．B l0．(1)星系离银河系的距离越远，移动速度越快 (2)宇宙在不断膨胀