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第二章认识宇宙的历程
1
1、宇宙学的发展简史
2、静态宇宙和奥勃斯佯谬
3、宇宙的距离尺度
4、哈勃定律
5、宇宙中的等级
认识宇宙的历程2
1、宇宙学的发展简史
人们谈论宇宙的历史已有几千年。但那是他们认识的
宇宙，不要与我们现在认识的宇宙混为一谈。
生于何时、身在地球何处，会影响你对宇宙的认识。
在地球不同地方，看到的星空是不同的，这是因为地
球的自转轴是倾斜的。这就是为什么关于天空的神话
和宇宙的本质，不同地区有不同的说法。
认识宇宙的历程3
（1.1）古代宇宙学
古希腊:宇宙的最高层是恒星天，全部物质都包含在恒星天之内。(从
亚里士多德到托勒密)，特别是亚里士多德的第一推动：
“任何被推动者皆被某一事物推动。”
我国古代：浑天说主张有限宇宙
“天圆如张盖，地方如棋局。”《周髀》
“浑天如鸡子，天体如弹丸，地如鸡子中黄”
（张衡，公元0世纪）
宣夜说主张宇宙无限
“天了无质”，“高远无极”
“日月众星，自然浮生虚空之中”。
宇宙有限的观念似乎更符合古人的经验
问题：有限必定有界，要是有界，那边界以外是什么呢？
亚里士多德——恒星天之外是“神”和“灵魂”的世界。
托勒密地心说——晶莹天、最高天和净火天三个天层
张衡——“过此而往者，未之或知也”——边界以外是个非物理的存在。
认识宇宙的历程4
有限不一定有界，无限不一定无界
中国古代的宇宙观
中国古代有三种比较系统的宇宙学说，《晋书∙天文志》中写道：
“古言天者有三家，一曰盖天，二曰昼夜，三曰浑天。”
盖天说主张：“天圆如张盖，地方如棋局”的天圆地方说。
浑天说主张：天如球形，地球位于其中心。
浑天说与盖天说并存了很长时间。后来，浑天说在解释天体运
动方面渐渐占了优势。根据浑天说制造的浑仪可以演示日、月、
星辰的视运动。
昼夜说，是中国古代的颇具哲理的宇宙学说。昼夜说认为天是
没有形质的，不存在固体的“天穹”，而只是无边无际的气体。
日月星辰漂浮在无限的气体之中，游来游去。这是一种朴素的
无限宇宙论的观点。
认识宇宙的历程5
我国古代关于宇宙的两大学说：盖天说（左）和
浑天说（右）。后人创造的形象图案生动地展示
了其内涵
盖天说浑天说
认识宇宙的历程6
浑仪－以浑天说为理论基础
间之纪世一前元公至纪世四前元公在约
认识宇宙的历程7
古希腊的天文学和托勒密体系
•一般将古希腊天文学分为四大学派：爱奥尼亚学
派、毕达哥拉斯学派、柏拉图学
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