[理学]11-16背景.ppt

第11课 黑洞与暗物质 第12课 宇宙和生命的起源与演化 第13课宇宙探索的历史 第14课宇宙探索的历史-2 对于所有的观察者来说，光的速度都相同，与观察者的运动或光源的运动无关。 Time dilation时间延缓: Relativistic Mass相对论质量: Relativistic energy:相对论能量 第15课人 类 航 天 史 第16课中 国 航 天 第一个尝试用火箭飞天的人——万户 背 景 知 识 １４世纪晚期，有一名中国的明代官吏叫万户，他在一把座椅的背后，装上４７枚当时可能买到的最大火箭。他把自己捆绑在椅子上面，两只手各拿一个大风筝。然后叫他的仆人同时点燃４７枚火箭，想借火箭向前推进的力量，加上风筝上升的力量飞向前方。 第一个尝试用火箭飞天的人——万户 不幸的是，火箭发生爆炸，万户为此献出了生命。在２０世纪７０年代的一次国际天文联合会上，将月球上的一座环形山命名为“万户”，以纪念“第一个试图利用火箭作飞行的人”。 1961年3月7日，德国火箭邮政用火箭传递邮件时，曾在明信片上用“万户飞天”图案作为火箭邮政的标签，签图上有两个大风筝，这是万户第一次上了外国邮票 1969年7月3日，阿拉伯也门共和国发行了“万户飞天”邮票。 * 今天学什么？ preview 11-01.黑洞的预言 11-02.黑洞的理论提出 11-03.黑洞的产生 11-04.黑洞的发现 11-05.黑 洞 11-06.暗物质 11-07.暗物质的未解之谜 11-08.黑洞与暗物质 而现代黑洞，却只是天体演化的一个中间阶段，黑洞也在变化，甚至有些变化异常激烈。 黑 洞 背 景 知 识 牛顿理论也曾预言过黑洞，将光作为粒子，当光被引力拉回时，就成为一个黑洞。它与现代理论预言的黑洞不同，牛顿黑洞是一颗死星，是天体演化的最终归宿。 黑 洞 背 景 知 识 黑洞可以发光，放热，甚至爆炸。黑洞不是死亡之星，甚至充满生机。黑洞是相对论的产物，却超出了相对论的范围，与量子论和热力学之间存在深刻的联系。由天体演化形成的黑洞称为常规黑洞。 1972年，美国普林斯顿大学青年研究生贝肯斯坦提出黑洞“无毛定理”：星体坍缩成黑洞后，只剩下质量，角动量，电荷三个基本守恒量继续起作用。其他一切因素(“毛发”)都在进入黑洞后消失了。 这一定理后来由霍金等四人严格证明。 黑洞无毛定理 背 景 知 识 (1)不旋转不带电荷的黑洞。它的时空结构于1916年由施瓦西求出称施瓦西黑洞。 (2)不旋转带电黑洞，称R-N黑洞。时空结构于1916-1918年由Reissner和Nordstrom求出。 (3)旋转不带电黑洞，称克尔黑洞。时空结构由克尔于1963年求出。 (4)一般黑洞，称克尔-纽曼黑洞。时空结构于1965年由纽曼求出。 黑 洞 的 分 类 背 景 知 识 其中最重要的是施瓦西黑洞和克尔黑洞。 因为黑洞一般不带电荷，却大都高速旋转，旋转一周只需千分之几秒甚至更小。 一般来说，黑洞平均密度是非常大的，但黑洞质量越大密度越小。 黑 洞 的 分 类 背 景 知 识 太阳质量的黑洞密度为100亿吨/立方厘米，宇宙质量的黑洞密度却只有10^(-23)克/立方米数量级与现在宇宙密度已相差不大，因此有人猜测宇宙可能是个黑洞也不无道理。 ???卡尔.萨根（Carl Sagan)（1934-1996），是美国康奈尔大学行星研究中心主任、大卫.邓肯天文和太空科学研究会教授、加州理工学院喷气推进实验室出色的科学家。他同时还是世界性的太空研究组织、美国行星研究学会的创始人之一和会长。 卡尔?萨根 背 景 知 识 ???卡尔萨根是一位科学家，他在现代天文学、物理学方面都做出了卓越的贡献，同时他又是一位身体力行的面向大众的科学传播者，谈吐风趣，懂得如何向专业训练不够的大众讲明高深的道理。这就是为什么他被美国青少年评为“世界上最聪明的人”的原因。 卡尔?萨根 背 景 知 识 ???美国《每日新闻》曾这样评论萨根：“他有三只眼睛。一只眼睛探索星空，一只眼睛探索历史，第三只眼睛，也就是他的思维，探索现实社会。” 卡尔?萨根 背 景 知 识 ???据说，在美国，连卡尔·萨根高领毛衣外套皮夹克的装扮都为年轻人所效仿，这份崇拜来自于他宣讲的科学和他宣讲科学的方式。他谈论的所有关于科学的题目都那么有趣，他看上去生机勃勃，他改变了人们对科学的印象，他使科学充满吸引力，甚至他还给科学涂上了一层时尚的色彩 卡尔?萨根 背 景 知 识 ??20世纪80年代他主持拍摄的13集电视片《宇宙》，被译成10多种语言在60多个国家上映，此外他还撰写了数十部品位很高的科普读物。他自编自导的电视系列片《宇宙》观众多达5亿，与之配套的《宇宙》一书则在80多个国家发行了500