1.2热大爆炸宇宙模型(课件 25ppt)

问题:
根据宇宙正在膨胀的观测事实,同学们能不能推测宇宙有一个开端(起源)?说说你的理由.
中国古代关于宇宙起源的说法
很久很久以前，天和地还没有分开，宇宙混沌一片。有个叫盘古的巨人，在这混沌之中，一直睡了十万八千年。
有一天，盘古突然醒了。他见周围一片漆黑，就抡起大斧头，朝眼前的黑暗猛劈过去。只听一声巨响，混沌一片的东西渐渐分开了。轻而清的东西，缓缓上升，变成了天；重而浊的东西，慢慢下降，变成了地。
天和地分开以后，盘古怕它们还会合在一起，就头顶着天，用脚使劲蹬着地。天每天升高一丈，盘古也随着越长越高。这样不知过多少年，天和地逐渐成形了，盘古也累得倒了下去。
盘古倒下后，他的身体发生了巨大的变化。他呼出的气息，变成了四季的风和飘动的云；他发去的声音，化作了隆隆的雷声。他的双眼变成了太阳和月亮；他的四肢，变成了大地上的东、西、南、北四极；他的肌肤，变成了辽阔的大地，他的血液，变成了奔流不息的江河，他的汗成了滋润万物的雨露.
人类的老祖宗盘古，用他的整个身体创造了美丽的宇宙。
盘古开天辟地的传说
热大爆炸宇宙模型
看热大爆炸宇宙模型的视频,
思考宇宙是怎样起源的?
一、宇宙的起源:
在遥远的过去，宇宙间所有物质紧密地挤压在一起，物质密度极大，温度极高，宇宙的一切正是从这一刻实然发生。
科学家把宇宙从密度 ，温度 的时刻开始的膨胀，形象地称为 。
极大
极高
热大爆炸
归纳：
2、宇宙起源于150亿年前的热大爆炸.(物质密度极大,温度极高始时刻爆炸.)
3、宇宙大爆炸是没有中心的爆炸.
1、伽莫夫提出了热大爆炸宇宙理论.
阅读：P10 开创热大爆炸宇宙学的科学家伽莫夫
伽莫夫是乌克兰的物理学家，他在1928年提出入射性衰变理论，1948年与他的学生一起提出大爆炸宇宙理论。
二、热大爆炸的证据---微波背景辐射
微波背景辐射为宇宙起源于热大爆炸
提供了证据，3K（-270℃ ）就是热大
爆炸留下的余温。
彭齐亚斯和威尔逊1965年发现微波背景辐射;
1978年因此获诺贝尔物理学奖.
20世纪60年代，科学家在一架原本用来接收通信卫星信号的天线上接收到了来自宇宙的微波段电磁波信号。且宇宙各处都存在这样的微波辐射；科学家还发现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（相当于3K,即-270℃的热辐射），这一辐射被称为微波背景辐射。
微波背景辐射最新研究进展:
2006年度诺贝尔物理学奖被授予了两名美国天体物理学家约翰·马瑟和乔治·斯莫特,以表彰他们发现宇宙微波背景辐射的黑体谱及其不同方向上极其微小差别(即各向异性)的杰出贡献。他们的研究基于宇宙背景探测卫星(COBE)进行的观测,它将现代宇宙学变成了一门精确测量的科学。宇宙微波背景辐射已是第二次获得诺贝尔奖了。
三、宇宙的演化:
快速阅读课本,找出:
①复合原子核出现的时间
②原子出现的时间
③星系和恒星出现的时间
④太阳和地球诞生的时间
三、宇宙的演化
大爆炸后
→ 出现复合原子核
→ 出现原子
→ 出现恒星和星系
→ 太阳和地球诞生
（3分钟）
（100万年）
（10亿年）
（100亿年）
大爆炸宇宙产生示意图
宇宙演化的证据呢?
宇宙形成早期曾出现过“漫天雪花” (“氢雪” )
瑞士日内瓦大学的丹尼尔·普芬宁格和苏黎世大学的丹尼斯·普尤经计算得出，在恒星和行星出现之前，宇宙中可能也曾“下过雪” (“氢雪” )
直接证据呢? 模拟宇宙爆炸后1/100秒的情况,来看演化.
强子对撞机 视频
霍金称没“上帝粒子” ,这次对撞实验要证实存在的希格斯玻色子(即“上帝粒子”) .霍金甚至曾押注100美元，打赌“上帝粒子”不存在。
希格斯反批霍金理论 .批评霍金的学术理论“不够好” 。
霍金未获诺贝尔奖,但对撞实验若真能撞出小型黑洞,则霍金必获诺贝尔奖无疑.
★花絮:对撞实验引发霍金与希格斯两科学泰斗口水战.
四、宇宙的将来
1、宇宙的将来是由现在观察到的宇宙中物质的多少（宇宙密度）决定的。
2、如果宇宙密度大于4.5×10-27 ㎏/m3，宇宙将会收缩，最终回到高温高密状态；
如果宇宙密度小于4.5×10-27 ㎏/m3 ，
宇宙将永远膨胀下去，最终消亡在接近
绝对零度的冷寂世界中。
目前科学家还无法给出宇宙密度的确切数值。现观测到的密度虽然不大，但宇宙中还存在各种各样的暗物质，所以，实际密度可以比目前测量值大。
3、科学家发现：
宇宙不仅在膨胀，
而且在加速膨胀，
因此，宇宙很可能永
远膨胀下去。
宇宙的命运
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
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。他被称为继爱因斯坦之后最伟大的理论物理学家。
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。
霍金的不朽贡献地球人都知道的。其中包括“奇点定理”的证明和“黑洞理论”的建立。

霍金的《时间简史》更是有史以来最有影响力的物理学科普著作（除牛顿的《数学原理》），它被翻译成40多种语言，在全世界每750人中就有一本。《时间简史》。

霍金来过中国,到过杭州。
欣赏:
宇宙热大爆炸详细介绍视频(9分钟)
1、宇宙是＿ ＿＿和其中存在的 ＿＿＿＿以及＿＿＿＿的总称。宇宙是＿ ＿＿＿。它处于不断的＿ ＿和＿ ＿中。
2、宇宙中有上千亿的＿＿＿，平均每一星系又约有上千亿的＿＿及＿＿＿＿＿。
广漠空间
各种
天体
弥漫物质
物质世界
运动　
星系
　各类天体
发展
恒星
3、宇宙诞生于 (　　)
A、公元4004年以前
B、上下不过五千年
C、38亿 年以前
D、150亿年以前
D
4、有关宇宙的起源的说法，得不到科学支持的说法是 (　　　)
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”
B、宇宙就是在这个大火球发生的一次大爆炸中诞生的
C、宇宙是相当近的过去创生的，十七世纪时邬谢尔主教算出宇宙诞生的日期是公元前4004年
D、大爆炸理论尚不能确切地解释宇宙在“原始火球”之前到底存在着什么东西
C
5、史蒂芬·霍金的宇宙无边界设想是现代宇宙学的重要基石之一，这种设想的主要内容是：第一，宇宙是＿ ＿＿，它没有“外面”;
第二，宇宙不是可以任意赋予初始条件和边界的一般系统 。霍金预言宇宙有两种结局：一是它可以＿＿ ＿＿＿＿；二是它会塌缩而在＿ ＿＿＿＿终结。
无边的
永远膨胀下去
大挤压处
天文观测站拍摄到由一颗巨大恒星爆炸毁灭。它残余就是“N63A”，位于大麦哲伦星云中。
1948年, 美国科学家阿尔弗(Ralph Alpher)和赫尔曼(Robert Herman)预言，宇宙大爆炸产生的残系辐射，由于宇宙的膨胀和冷却，如今它所具有的温度约为绝对零度以上5开，或者说5K(绝对零度等于摄氏零下273度，即-273℃)。
最初的宇宙没有空间和时间，温度极高，在100
亿度以上。物质密度也相当大。宇宙间只有中子、
质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的
物质。全部的物质和能量集中在一点 ——“奇点”。
现在观测到的宇宙开始于150亿年一次大爆炸。大
爆炸使物质四散飞出，整个体系在不断膨胀，温度
很快下降，当温度降到10亿度左右时，化学元素开
始形成。当温度进一步下降到 100万度后，早期形
成化学元素的过程结束。当温度降到几千度时，辐
射减退，宇宙间主要是气态物质，气体逐渐凝聚成
气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我
们今天看到的宇宙。
宇宙形成的理论之一 —大爆炸宇宙论