《宇宙探秘》.ppt

宇宙探秘
2022/8/15
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学习目标:
大致了解人类探索太阳及宇宙的历程，并认识人类对宇宙的探索将不断深入。
2022/8/15
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古人看天
对古代人来说:地球是一块平坦的、并不是太大的土地，星系 由群星和弥漫物质集合成的一
个庞大天体系统，称星系。 银河系 太阳系以及太阳系以外的数
以 10亿计的庞大天体系统,统称
银 河系。 河外星系 银河系以外的星系。如仙女
座星系。
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银河系全景
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仙女座星系
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星系团  星系一般不是单个存在的，大多组成双重星系、多重星系、星系群，直至成千上万个星系集合为星系团。超星系团  由众多星系团聚集成尺度更大的超星系团。
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仙女座大星系
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太阳系的起源与演化 关于太阳系的起源与演化，众说纷纭。归纳起来不外乎三类： 一是灾变说， 二是俘获说， 三是共同形成说。 目前天文学家趋于一致的看法是太阳和行星系统共同形成的学说。
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大约50亿年前，太阳系还是一团弥漫的缓慢转动的气体云。由于其他天体的引力扰动或邻近超新星爆发的影响，这块气体云开始塌缩，稠密的核心变为原始太阳，周围旋转的尘粒和气体原子，形成一个薄盘——原太阳星云。原太阳星云会分裂成大量引力束缚团块（称为星子）。星子具有小行星的尺度，其中一部分就是今天的小行星和彗星核，另一部分通过碰撞合并长大成星胚。这些星胚继续吸积周围物质，像滚雪球一样最后变为大行星及其卫星。这些天体均由围绕太阳旋转的薄盘内的物质组成，因此自然是共面及同向的。
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恒星的形成在恒星起源的问题中，主要有两种观点： 一种观点认为，恒星是由弥漫物质凝聚形成的，称弥漫说； 一种观点认为，恒星是由超密物质爆发形成的。 越来越多的观测证据支持“弥漫说”
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观测表明，星际空间存在着许多气体和尘埃物质。在引力作用下，这些弥漫物质收缩成星际云。引力使星际云进一步收缩，星际云在快速收缩过程中，逐渐碎裂成好多小云，每个小云以后单独形成一个恒星。
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收缩过程中，物质释放出的能量使原恒星变热。当中心温度上升到1000万度时，就发生热核反应。而热核反应产生的向外的辐射压力极大地阻止物质进一步向内收缩。当二者达到平衡时，一颗恒星诞生了。
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宇宙的起源与演化 20世纪40年代末提出的热大爆炸宇宙模型，逐步被科学界公认。该模型认为，宇宙起源于一个高温、高密度的“原始火球”的大爆炸，爆炸之后经过降温、变稀和膨胀，逐步演化成今天看到的天体系统。
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大约在一百几十亿年前，原始火球开始爆炸，爆炸后的10－43 s前，，自然界的四种力是统一的。
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爆炸后的10－43 s时，温度降到1037K,引力作用分化出来。爆炸后约10-35 s, 温度降到1027K,强相互作用分离出来，宇宙进入强子时代。
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宇宙年龄达到约10-6 s,温度降到约1013K并进一步降低，核子与核子相碰而湮灭，例如质子与反质子湮没为光子和轻子。
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到约10-4 s，电子、 子和中微子等轻子占主要地位，宇宙进入轻子时代。
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×106s，宇宙进入辐射为主的时期。在这一段时间里，辐射能量密度高于实物粒子的平均能量密度。这一阶段总共延续了2000年。当温度下降到1010K时，宇宙间仍只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质，它们之间达到平衡。大爆炸后2-3min，当温度降到109～108 K