小学五年级下册科学校本教材：《宇宙星际》.doc

PAGE PAGE 1 目 录 上 篇 第一课宇宙（ ） 第二课………………………………（ ） ………………………………（ ） ………………………………（ ） ………………………………（ ） ………………………………（ ） ………………………………（ ） 第八章 ………………………………（ ） 下篇 第九 章 ………………………………（ ） 第十 章 ………………………………（ ） 第十一章 ………………………………（ ） 第十二章 ………………………………（ ） 第十三章 ………………………………（ ） 第十四章 ………………………………（ ） 第十五章 ………………………………（ ） 第十六章 ………………………………（ ） 前 言 自古以来，宇宙在人类的心目中就一直是神秘而不可知的。正因为如此，人类对宇宙的探索永无止境，用星座定位星空中的星星，发现月相的阴晴圆缺、昼夜的循环交替、四季的寒暑变换，利用观察到的天象创制历法……这些都是人类探索太阳的最好证明，值得自豪的是，近一百年来人类对天体的研究已经由太阳逐步扩展到了恒星世界、银河系、河外星系和星系集团，宇宙的神秘面纱也被一层层揭开。下面，让我们一起走入“宇宙星际”，去深切感受它的博大和久远。 第一章 宇宙 堂教学人类很早就开始思考宇宙，但一直以来人们都把地球当成是宇宙的中心。然而天文学家的职责是要讲述另一回事。事实上，地球在宇宙中的地位要比人们想象的还要低下得多：它只不过是一颗行星，只是围绕着一颗称为“太阳”的普通 恒星运行的九大行星之中的一颗。 宇宙 宇宙指空间中的所有物体，是广漠空间和其中存在的各种 \o 天体 天体以及弥漫物质的总称。现代宇宙观认为，宇宙是在100亿～200亿年前的一次大爆炸中诞生的，它处在不断的运动和发展中。科学家们预测，宇宙最后可能会因为收缩而走向毁灭。 宇宙的诞生 ??? 宇宙大爆炸示意图 　　科学家推断，宇宙诞生于100亿～200亿年前的一次大爆炸。在大爆炸发生之前，宇宙空间一片漆黑，宇宙内的所有 \o 物质 物质和 \o 能量 能量都聚集到了一起，并逐渐浓缩成一个体积很小但温度和密度极大的 \o 奇点 奇点。大约在150亿年前，奇点的 \o 温度 温度和 \o 密度 密度达到了自己所能承受的极限，于是就发生了大爆炸。大爆炸使凝聚在这个点上的物质和能量四处迸飞，使得宇宙空间不断膨胀，宇宙的温度也相应下降。??? 在大爆炸后的1秒钟，宇宙的温度约为100亿℃，这时的宇宙是由 \o 质子 质子、 \o 中子 中子和 \o 电子 电子构成的一团混沌。这团混沌逐渐变冷，当温度降到10亿℃时，混沌的中心开始发生反应，生成各种 \o 元素 元素。这些物质的 \o 微粒 微粒相互吸引、融合，像滚雪球一样越滚越大，并逐渐演化成 \o 星系 星系、 \o 恒星 恒星和 \o 行星 行星等各种天体。 膨胀的宇宙 ??? 宇宙在大爆炸之后经历了一次快速的膨胀，称为暴胀。在 \o 暴胀 暴胀之前，宇宙的体积极小，星系全都紧密地挤在一起。暴胀发生后，随着空间的伸展，星系之间相互远离，最终星系之间的距离由于宇宙空间的膨胀而变得无限遥远，直到有些恒星发出的光再也无法抵达地球。??? \o 物理 物理学家将暴胀所迸发出的能量，归因于大爆炸之后一个新的 \o 量子场 量子场“暴胀子”中所储存的势能。 \o 势能 势能可以产生引力排斥效应，从而加速宇宙膨胀。 宇宙里有什么？ 　当人们提到宇宙空间时，总是联想到一无所有、黑暗寂静的真空。其实宇宙并不是绝对的真空，其内部充斥着星云、星团、星系、总星系，总体呈多重旋转结构，处于不停的膨胀和运动中。 　　　 宇宙的大小 ??? 在宇宙空间，科学家们以光年为计算单位。从理论上来说，宇宙现在的半径尺度是100亿～200亿 \o 光年 光年。因为空间从零以 \o 光速 光速扩展，而光是以球形传播的，那么从100亿～200亿光年前的大爆炸即宇宙诞生时开始计算，就能得出宇宙的半径尺度。 宇宙的年龄 ??? 按照目前公认的大爆炸理论，宇宙的年龄是以 \o 宇宙大爆炸 宇宙大爆炸为起点计算的。由于宇宙在不断膨胀，空间的拉伸使星系之间相互远离。如果顺着这一过程反推，就能回到很久以前全部星系拥挤在一个点上的起始状态。??? 天文学家 \o 哈勃 哈勃曾利用宇宙当前的膨胀速率计算出宇宙的年龄，为180亿～200亿年。这个数值又叫做“ \o 哈勃年龄 哈勃年龄”。但是，由于 \o 万有引力 万有引力的存在，宇宙膨胀的速度应该是趋于减缓的，这就意味着“哈勃年龄”