1.1 人类对宇宙的认识 课件（共18张PPT）

宇宙是怎样诞生的?宇宙最终是否会走向终结?人类一直没有停止探索的脚步，出现过多种多样的说法。
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古代人宇宙观
托勒密地心说
现代宇宙学说
盘古开天辟地
上帝创造宇宙万物
盖天说
浑天说
地球处于宇宙中心静止不动，日、月、行星和恒星等
所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上运转，而
恒星位于最外面的天球上，它们之间的相对位置保持
不变，同时作为一个整体在天空中转动。
太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳做圆周运动
的，月球围绕着地球转动，而最外层的恒星天球则与
地心说并无本质区别。
大爆炸宇宙论
大约137亿年前，我们所处的宇宙全部以极高的密度和温度被挤压在一个极小的“原始火球”中，宇宙就是在
这个大火球的爆炸中诞生的。
哥白尼日心说
千百年来我们人类一直在苦苦探索和追寻！看书找出。
公元2世纪古代埃及人托勒密的“地球中心说”在16世纪之前的西方具有很大的影响力，对当时天文学的发展起到一定的推动作用，但这学说日地关系被完全颠倒了，随着社会进步和人类认识水平的提高，近代人们对宇宙结构又有了新的认识。
哥白尼的“太阳中心说”带来了宇宙结构认识上革命性的变化，第一次把宇宙学放在科学基础上研究。但他认为太阳是宇宙的中心，显然也是不对的，所以在哥白尼之后，布鲁若、伽利略等人把哥白尼的学说不断修正和朝前发展，认为宇宙是无限的，天上无数的星星就是无数个世界，太阳并不是宇宙的中心，无限的宇宙是没有中心的。
古代观察天空的工具仅是眼睛，而现代科学家呢，借助科技对宇宙的起源有了更深入的研究，发现了许多关于宇宙起源的证据。
你是怎样理解哈勃发现的关于星系运动的特点的？你能想象出宇宙中的星系在怎样运动？
由于宇宙太大，无边无际，难以直接研究，为了更好地研究和理解星系运动，可以建立星系运动模型。教师介绍学生活动要求，并分组实验，教师巡视指导
声源相对观察者在运动时，观察者所听到的声音会发生变化。当声源远离观察者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观察者时，声波的波长减小，音调就变高。
1、倾听同学的脚步声，判断他是向你靠近?还是远离你而去?
物体辐射的波长因光源和观察者的相对运动而产生变化，在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高(蓝移)；当运动在波源后面时，会产生相反的效应，波长变得较长，频率变得较低(红移)。波源的速度越高，所产生的效应越大。
2、观察黑夜中的灯光，判断它是向你靠近?还是远离你而去?
光波也有这样的特性——多普勒效应(1842年)
当火车你驶来时，火车汽笛声的音频要升高，你会听到汽笛声越来越尖锐刺耳；而当火车呼啸而过后，汽笛声又越来越低沉。
，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。
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星座
距银河系(百万光年)
退行速度(千米/秒)
处女座
80
1200
大熊座
980
15000
牧夫座
2540
39000
长蛇座
3980
61000
1929年，天文学家哈勃发现宇宙空间的所有的星系都具有谱线红移现象。
哈勃根据自己的测量数据，分析了24个星系的速度和距离。
你能像哈勃一样分析出星系的运动情况吗?
所有的星系都在远离我们而去
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星系一直在运动，一直在变化，宇宙在不断地膨胀。
为了帮助我们更好理解那些星系是如何运动的，我们可以建立星系运动模型，了解星系运动的特点。
1、准备一只气球，在其表面画上一些小圆点。
2、用打气筒持续地向气球充气，使气球不断地胀大，如图所示。
3、观察气球在胀大过程中各个小圆点间距离的变化。
实验表明：在气球胀大的过程中，对气球表面上任何一个小圆点而言，其他的小圆点都在不断地离它而去。
类比法
4、如果这些小圆点代表星系，那么这些原先靠得很近的星系之间的距离增大了吗?
宇宙中星系间的距离在不断扩大，说明宇宙处在不断的膨胀之中。
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假设宇宙在膨胀，那么原先紧邻的星系分离的速度比遥远的星系分离速度快一些还是慢一些?
如图所示，请你选定一个点，看另外两点的运动方向和快慢，如选A看B和C的运动方向和快慢是如何的?
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慢慢的放掉气球里面的气体，小圆点间距离就越来越小。这又带给我们什么启发?
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如果时光能够倒流动，宇宙中的星系之间的距离将会怎样?
必然缩小，最终会聚在一个点上。
热大爆炸宇宙学模型认为，宇宙最初开始于高温高密的原始物质，温度超过几十亿度。随着宇宙膨胀，温度逐渐下降，形成了现在的星系等天体。他们还预言了宇宙微波背景辐射的存在。1964年美国无线电工程师阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊偶然中发现了宇宙微波背景辐射，证实了他们的预言。
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在地球上观察到宇宙中的星系都在远离地球而去，这能否说明地球是宇宙大爆炸的中心?为什么?
不能，因为星系间的距离都在不断扩大，所以无论地球上还是在其它星球上观察，都可以观察到其它星系在远离观察者而去，这是宇宙膨胀的结果。其实，大爆炸而产生宇宙的理论也不能确定起始爆炸中心。
随着研究的不断深入，仍然遇到了不少的疑难问题。
【缺陷】
宇宙的将来又将怎样变化？
为什么会爆炸？
宇宙的起点怎样产生的？
宇宙的膨胀有观测事实的支持，又得到众多科学家的理论阐释，因此，大爆炸宇宙论已成为目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说。
大爆炸宇宙论能够科学地解释很多现象。
1、人类对宇宙的认识经历漫长的过程，甲、乙两图中，图 描述的是古希腊学者创立的“地心说”，现代科学家认为宇宙是由银河系和河外星系构成的。
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 B. 细胞的生长
C. 分子的运动 D. 宇宙的膨胀
感谢同学们聆听