1-2 热大爆炸宇宙模型（18PPT 含视频）

(共18张PPT)
1-2 热大爆炸宇宙模型
华师大版九年级下册
宇宙起源于热大爆炸，从大爆炸到现在已经过去了约137亿年。
在这137亿年中，从无到有，先后产生了各种化学元素，出现了星系、恒星、行星；在地球这样的行星上还出现了生命和智慧生物—人类。
宇宙从大爆炸起就始终在膨胀，现在正在加速膨胀。
宇宙的将来会怎样，目前的观测证据还不能给出非常令人信服的答案，也许你长大后会揭开宇宙未来命运的秘密。
1、宇宙的前身：
根据星系之间在相互远离的事实，我们可以推断宇宙正在膨胀，还可以进一步推断宇宙有一个开端。因为宇宙现在的膨胀正是过去膨胀的继续，在遥远的过去总存在这样一个时刻，那时宇宙间所有物质紧紧挤压在一起，物质密度极大，温度极高，宇宙的一切正是从这一时刻突然发生。
一、宇宙的起源
2、热大爆炸理论：
科学家把宇宙从密度和温度都是极大的时刻开始的膨胀，形象地称为热大爆炸。
宇宙起源于热大爆炸，且这个大爆炸是没有中心的爆炸，即宇宙大爆炸是一种在每个地方同时发生，从一开始就充满整个宇宙空间的爆炸，爆炸中每一个粒子都离开其他粒子飞奔。
开创热大爆炸宇宙学的物理学家伽莫夫
1928年提出放射性衰变理论
1948年与他的学生阿尔弗等一起提出大爆炸宇宙理论
1954年提出了遗传信息如何在生物细胞内组织的理论
1、观测发现微波背景辐射：
20世纪60年代，科学家在一架原本用来接收 的天线上接收到了来自宇宙的微波段电磁波信号；
科学家证实，宇宙各处都存在这样的微波辐射，这一辐射相当于热力学温度3 K（相当于-270℃）的热辐射。
科学家还发现无论在什么地方测量以及向什么方向测量，都能观测到温度为3K的微波背景辐射，所以这是一个均匀的各向同性的辐射，可以肯定这是来自宇宙深处的辐射。
这一弥漫于整个宇宙的微波辐射，被称为微波背景辐射。
二、热大爆炸的证据—微波背景辐射
通信卫星信号
2、微波背景辐射是宇宙起源于热大爆炸的有力证据：
微波背景辐射为宇宙起源于热大爆炸提供了有力的证据，3 K就是热大爆炸留下的余温。
1、宇宙从大爆炸起就始终在演化着。
2、太阳和地球的产生：
1）大爆炸后约3分钟宇宙中出现了复合原子核；
2）大爆炸后100万年宇宙中出现了原子；
3）大爆炸后10亿年宇宙中出现了星系和恒星；
4）大爆炸后100亿年左右太阳和地球诞生。
三、宇宙的演化
宇宙的演化
从大爆炸起就始终在演化着
3分钟
出现复合原子核
100 万年
出现原子
10 亿年
星系和恒星
100亿年
太阳和地球诞生
1、决定因素：宇宙既然有过去就一定会有将来。宇宙的将来由现在观测到的宇宙中物质的多少——正确地说是由现在观测到的宇宙密度决定的。宇宙密度越大，宇宙的引力就越强。
1）如果宇宙密度大于4.5×10-27千克/米3（大约每立方米三个中子或质子），宇宙的膨胀会由于引力的作用而停下来，转而开始收缩，最终回到高温高密的状态。
2）如果宇宙密度小于或等于4.5×10-27千克/米3，宇宙将永远膨胀下去，宇宙的温度也将越来越低，最终消亡在接近绝对零度的冷寂世界中。
2、科学推测：现在还无法给出宇宙密度的确切数据。现在观测到的宇宙密度虽然不大，但是宇宙中还存在我们无法看见的各种各样的暗物质，所以宇宙密度的数值可以比目前测量值大。
3、预测未来：科学家在20世纪的最后两年里发现，宇宙不仅在膨胀，而且是在加速膨胀。因此，宇宙很有可能永远膨胀下去。
四、宇宙的将来
阅读教材12页的科学家小注“霍金”：
霍金在哪些领域取得了举世瞩目的成就？
宇宙学
广义相对论
黑洞
阅读P13：依靠科学理解宇宙
依靠科学理解宇宙是一个不断发现错误、改正错误、接近事实真相的过程。这正是科学与一切非科学和伪科学的根本区别。
科学让我们走出神话，科学让我们接近事实
对宇宙的新的理解一定建立在现在对宇宙理解的基础上，新的理论也一定建立在热大爆炸理论的基础之上。
牛顿
爱因斯坦
哈勃
伽莫夫
霍金
活动：了解人类对宇宙认识的发展
⑴在古代人的心目中宇宙是怎样的？
尸佼：“四方上下曰宇，往古来今曰宙”
张衡：宇之表无极，宙之端无穷”
邓牧：“天地大也，其在虚空中不过一粟而已耳”
“天圆如张盖，地方如棋局”
“盖天说”
⑵牛顿时代人们对宇宙的认识是怎样的？
牛顿力学诞生后，很快以它的精确性，以它对自然现象的解释和实际应用中的成功成为科学家们普遍采用的科学理论
英国天文学家赖特、德国哲学家康德、法籍德国科学家朗伯特先后按照自己对天体运动现象的理解，给出了各自的宇宙图景
英国天文学家威廉 赫歇尔发现在轨道上彼此围绕旋转的双星恪守着和太阳系中行星 一样的规律
宇宙在时间上是无限的，空间上是无限的，星体的分布是均匀的。
⑶爱因斯坦提出过什么宇宙模型？
封闭而静态的宇宙模型：
主张宇宙是一体积有限没有边界的静态弯曲封闭体。
一是假设宇宙物质的分布在空间上是均匀和各向同性的
二是宇宙物质的分布不随时间变化
⑷ 热大爆炸宇宙理论给出了怎样的宇宙图景？
(1)宇宙是运动的，因为是“热”爆炸。
(4)宇宙能量流动的方向性。
(3)宇宙是有界无限的，爆炸是一个瞬间扩张的过程，时空无限延展。
(2)宇宙是循环的，爆炸是一个开始，任何事物开始总会有终结。