地球的宇宙环境.ppt

第二章地球的宇宙环境地球——人类的家园一、宇宙的形成1、大爆炸理论——宇宙是150亿年前从一个极小的点（奇点，集聚巨大物质和能量的无限小的点。）诞生的，从那里诞生了时间和空间、质量和能量，从而由物质小微粒聚集成大团的物质，最终形成星系、恒星和行星等。在大爆炸发生前，宇宙中没有物质，没有能量，甚至没有生命。但是，大爆炸理论无法回答现在的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样，或者说发生这次大爆炸的原因是什么？按照大爆炸理论，宇宙没有开端。CMB是从各个方向袭击地球的持续的电磁声波。这些遥远的声音是大爆炸之后的遗留辐射。CMB也叫做宇宙背景辐射和微波宇宙背景。2、宇宙膨胀理论——天文观测到的所有星系都在四散离开，彼此之间间隔在扩大，所以假设宇宙整体在持续膨胀。3、平行宇宙——并非一种比喻。空间似乎是无限的。如果真是这样，一切可能会发生的事情必然会发生，不管这些事有多荒唐。在比我们天文观测能企及范围远得多的地方，有和我们一摸一样的宇宙。1.宇宙为球形：光是由物质发出的球面波，在宇宙大爆炸瞬间，由奇点发出的第一列球面光波，以30万公里/秒的光速向周围传播，至今已经150亿年了。由于光速是一切物质运动速度的最大极限，因此大爆炸产生的第一列光所到之处便是宇宙的边缘，结论：宇宙的形状为，大爆炸产生的第一列光笼罩下的好大一个圆球！2.宇宙半径约为1.41912*10的19次方万公里：

由于宇宙是个圆球，只要我们计算出它的半径便知道宇宙有多大。宇宙半径指得是，发生大爆炸的奇点至第一列光所到之处的直线距离。根据距离=速度*时间的公式，宇宙半径=光速*宇宙形成时间=1.41912*10的19次方万公里。3、一组科学家指出该结果与一个有限大小的足球形状的宇宙吻合。如果宇宙是有限的，光由一点发出沿很多方向都会最终回到出发点。这种效应将会产生宇宙的重复镜象，就象我们在一个充满镜子的房间中看到的那样。这样就给出了验证宇宙是否为有限的一个判据。（平行宇宙）

宇宙的有限无限有许多证据表明，宇宙还在继续膨胀。目前我们探测到的最远天体，已超过150亿光年，但那里仍然不是宇宙的尽头，宇宙似乎有无限的空间。不过，多数科学家趋向于认为，“宇宙有限，但无尽头”。因为如果宇宙确实是由大爆炸从“无”膨胀起来的，它不可能是无限的，只能是一个有限的三维空间，就像膨胀的气球总有一个一定的体积，威力巨大的氢弹爆炸总有一个可算出的影响范围一样。但是，宇宙确实没有尽头，我们找不到宇宙的边缘。科学家们从宇宙的形状上去解开“宇宙有限，但无尽头”之谜。以球形的地球表面来说，从任何一点出发一直往前走，我们找不到地球的边缘，但可以回到原来的出发点。这说明二维空间的地球表面没有尽头，但却是有限的。如果宇宙是一个三维空间的球体，那么，在这个球体中的任何一点，不管从上下左右前后哪个方向前进，我们找不到边缘，但可以回到原来的出发点。不过，科学家们认为，宇宙不一定是一个球体，也可能是轮胎形、克莱因瓶形或其它什么形状。三、宇宙的组成天体与人造天体1一个脱口而出的答案是：由那些亮晶晶的星星组成的。但在最近几十年中，科学家越来越发现这个答案是不正确的。天文学家认为，组成恒星、行星、星系——当然还有我们——的物质，或者叫普通物质，只占宇宙总质量的不到5％。他们估计，另外25％，可能是由尚未发现的粒子组成的暗物质。剩下的70％呢？天文学家认为那可能是暗能量——让宇宙加速膨胀的力量。暗物质和暗能量的本质是什么？科学家正在用加速器和望远镜寻找这些问题的答案，如果找到了，其意义肯定是宇宙级的。2暗能量是宇宙的斥力大于引力后导致宇宙加速向外扩张；而黑洞则使物质集聚，连光都不可逃逸。3行星：?我们居住的地球是太阳系的一颗大行星。太阳系一共有九颗大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。除了大行星以外，还有60多颗卫星、为数众多的小行星、难以计数的彗星和流星体等。他们都是离我们地球较近的，是人们了解的较多的天体。4天体:宇宙中恒星、星云、行星、流星、彗星及其它星际物质的总称人造天体:人工研制并用宇宙飞船或航天飞机或运载火箭运送到宇宙空间的物体的总称恒星太阳恒星就是由炽热的气体组成、能自己发光的球状天体地月系太阳系太阳系银河系河外星系银河系狐狸座哑铃状星云人马座三叶星云猎户座马头状星云流星雨彗星恒星和星云：?晴夜，我们用肉眼可以看到许多闪闪发光的星星，他们绝大多数是恒星，恒星就是象太阳一样本身能发光发热的星球。我们银河系内就有1000多亿颗恒星。恒星世界中还有一些亮度会发生变化的星-变星。它们有的变化很有规律，有的没有什么规律。现在已发现了2万多颗变星。有时侯天空中会突然出现一颗很亮的星，在两三天内会突然变亮几万倍甚至几百万