天文学星系的评论PPT课件

这是一个关于天文学星系的评论PPT课件，主要介绍了日心地动说的确立、银河和银河系、天外有天、现代宇宙学等内容。人类怎样认识宇宙上下四方曰宇古往今来曰宙 这句话正确地描述了宇宙同时具有空间和时间两层含义。 人类在两千年多的探索中,一步一步正确地认识了宇宙。人类认识宇宙的里程碑 1. 日心地动说的确立 2. 银河和银河系 3. 天外有天 4. 现代宇宙学 在这一过程中，许多科学家为之付出了毕生的精力，甚至生命。 地心说的认识基础 人类从诞生之日起就生活在地球上，所感觉到的是周围平坦的大地和日、月、星辰的东升西落，而不知地球在自转。这就是地心说的认识基础。 早期的地心说亚里士多德（384－322BC） 古希腊哲学家，首次提出地心说。喜帕恰斯（190－125BC） 古希腊天文学家、地理学家、数学家。 在当时，他们的观念尚不能称为学说。 托勒密（90－168AD） 古希腊天文学家，在公元140年完成 13卷巨著《天文学大成》，系统地确立了地心说，流传1400余年。上帝创造人类和世界是地心说的社会基础。人类和人类居住的地球在宇宙中必然有着特殊的地位，欢迎点击下载天文学星系的评论PPT课件哦。

天文学星系的评论PPT课件是由红软PPT免费下载网推荐的一款学校PPT类型的PowerPoint.

人类怎样认识宇宙上下四方曰宇古往今来曰宙 这句话正确地描述了宇宙同时具有空间和时间两层含义。 人类在两千年多的探索中，一步一步正确地认识了宇宙。人类认识宇宙的里程碑 1. 日心地动说的确立 2. 银河和银河系 3. 天外有天 4. 现代宇宙学 在这一过程中，许多科学家为之付出了毕生的精力，甚至生命。 地心说的认识基础 人类从诞生之日起就生活在地球上，所感觉到的是周围平坦的大地和日、月、星辰的东升西落，而不知地球在自转。这就是地心说的认识基础。 早期的地心说亚里士多德（384－322BC） 古希腊哲学家，首次提出地心说。喜帕恰斯（190－125BC） 古希腊天文学家、地理学家、数学家。 在当时，他们的观念尚不能称为学说。 托勒密（90－168AD） 古希腊天文学家，在公元140年完成 13卷巨著《天文学大成》，系统地确立了地心说，流传1400余年。 上帝创造人类和世界是地心说的社会基础。人类和人类居住的地球在宇宙中必然有着特殊的地位。 托勒密学说的基本思想 1. 地球位于宇宙的中心，且固定不动； 2. 太阳和月亮绕地球沿圆轨道运动； 3. 行星的运动比较复杂：每个行星都各沿一个小而圆的“本轮”运动，而本轮中心绕一个大的圆形“均轮”运动。运动速度都是均匀的。地球并不位于均轮的中心。 何以能称为学说？ 托勒密恰当地选择了本轮、均轮的大小，行星的运动速度，以及本轮平面与均轮平面之间的交角，能较好地说明行星在天空中运动的特征，从而成为一种学说。 教会利用这一学说作为其理论支持，加上科学技术不发达和认识上的限制，这一学说在西方一直留传了1400多年。 人们通过不断添加新的的本轮对托勒密体系进行修正，以改进对行星位置的预报。 最后，本轮数目达到70－80个之多，行星运动变得极为复杂。人们开始怀疑并试图抛弃托勒密的地心体系。 日心体系的诞生 由于托勒密的体系没有正确反映行星运动的本质，随着时间的推移，这一体系逐渐变得破绽百出，最终为人们所抛弃。日心说正是在这一过程中诞生的。 早期的日心说 早期，古希腊天文学家阿里斯塔克（310 －230BC）提出朴素的日心说。他认为太阳位于宇宙的中心而且静止不动，地球绕太阳运动，同时又绕轴自转。他没有、也不可能给出理由，只是一种天才的猜想。由于当时科学水平和社会条件的限制，这一天才的思想未能为人们所认识。 日心说的基本思想 1.太阳居于宇宙的中心静止不动; 2.所有的行星都绕着太阳作圆运动; 3.地球绕轴自转，周期为1天; 4.月亮绕地球转动。 哥白尼的日心说实际上就是日心地动说， 日、月、星辰的东升西落是由地球自转引起的。哥白尼和他的手稿 教会的残酷迫害 日心说不仅纠正了人类对宇宙的错误认识，而且从根本上动摇了中世纪宗教神学的理论支柱，危及教会的思想统治。 赞成、宣传日心说的学者受到罗马教庭的残酷迫害。布鲁诺被活活烧死，伽利略受到软禁。1616年，哥白尼的《天体运行论》被罗马教庭列为禁书。 科学史上的悲剧 1616年 罗马教庭第一次审讯伽利略。 1630年 《两种世界体系的对话》出版。 1633年 教庭第二次审讯伽利略，《对话》被禁止发行；6月22日第二次庭审， 伽利略为免于被烧死而被迫放弃哥白尼学说，并在软禁中悲惨地度过晚年。1638年伽利略的双眼完全失明， 1642年1月8日黯然去世。 1822年 有关哥白尼学说的书籍开禁。 1979年 罗马教皇宣布为伽利略平反。开普勒的功绩 随着望远镜的发明， 人们发现火星的实测位置与日心说的理论预报位置之差最大可达 8。 开普勒认识到行星轨道是椭圆而不是圆， 太阳位于椭圆的一个焦点上，行星运动速度是不均匀的。开普勒行星运动三定律 准确预报日全食 开普勒行星运动三定律的发现，以及嗣后牛顿万有引力定律的建立，使日心说的地位进一步得以巩固，人们完全可以对太阳系内的一些天象作出长期、准确的预报。 2009年7月22日上午，我国长江中下游一带发生一次日全食，上海、杭州、武汉等地都可以看到。只要给出观测地点的经纬度和海拔高度，日全食发生的全过程可以预报得非常准。 日心说的最终证实 1837年， 俄国天文学家斯特鲁维测得织女星视差为0.″125，相应的距离为 26.0光年。 1838年德国天文学家贝塞尔测得恒星天鹅61的视差为0.″31，即距离为10.5光年。这些结果说明恒星位置随地球公转运动的变化， 从而最终证实了哥白尼的日心说。太阳系概况太阳系的主要成员分类： 1. 中心天体——太阳； 2. 8 颗行星和若干颗矮行星； 3. 行星和矮行星周围的 140 多颗卫星； 4. 小天体，包括小行星、彗星以及流星体等； 5. 行星际介质。太阳和行星大小的比较行星运动轨道太阳系小天体 太阳系小天体包括： 1.小行星， 大部分位于火星和木星轨道之间； 2.彗星， 中国俗称扫帚星。流星划过天空火 流 星流星雨照片 彗星照片 科学的奇迹 彗木相撞是人类有史以来首次准确预报并目睹的太阳系天体重大撞击事件。 1993年3月25日发现 SL9彗星，得知 1992年7月8日越过木星时已分裂成21块碎片，其中比较大的直径1－3公里。 1994年7月17－22日按预报时间准确撞击木星。总能量约 10 万亿吨TNT当量，相当 5 亿颗广岛原子弹的威力。实测景像地球和火星的比较人类向往奔向火星 哥白尼学说存在的问题 1. 太阳位于宇宙的中心； 2. 太阳在宇宙中是固定不动的； 3. 行星沿圆轨道绕太阳公转。 其中问题 3 已为开普勒所解决 望远镜的发明 1608年，荷兰眼镜商人利伯希在偶然的机会中发明了望远镜，并在抗击英国人入侵的战争中发挥了重要作用。 1609年，伽利略制成第一架天文望远镜，并作出一系列重要的发现，如观测到太阳黑子、月球上的环形山、发现木星的 4 颗大卫星等。伽利略的 重大发现 银河系模型的建立 1770年代起，赫歇尔在妹妹卡洛林 · 赫歇尔的支持下，开始用恒星计数的方法研究银河系结构，他们在几十年内作了1083次观测，总共计数了117600颗恒星。当时照相术还未问世，工作量非常大，赫歇尔为之付出极大的心血，两人经常通宵达旦地数星，从不放弃一个晴夜。 1785年，赫歇尔在若干假设的基础上，建立了第一个银河系模型，在他的模型中太阳位于银河系的中心。 1830年代，约翰·赫歇尔把父亲的恒星计数工作扩展到南半球，在大约5年的时间内，于南非好望角作了2299次观测，共计数了70000颗恒星，为银河系结构的研究奠定了更为坚实的观测基础。 赫歇尔的银河系模型 恒星在高速运动 太阳运动的发现 1783年，赫歇尔发现太阳以大约每秒20公里的速度朝织女星附近方向运动，从而证实太阳固定不动的观念是错误的。 他所用的方法实际上很简单：恒星运动必然由两部分组成：因太阳本身运动所引起的恒星运动（视差动）；以及恒星自身的运动， 即恒星本动。对一大批恒星来说，它们本动的方向和大小可以认为是杂乱无章的，因而本动的平均值应该接近于零。 太阳不在银河系中心 1917年，美国天文学家沙普利确认太阳并不位于银河系的中心，而是处于比较靠近边缘的地方。 太阳在银河系中的位置银河系的图像银河和银河系 银河系的对称平面称为银道面，太阳位于银道面附近。因此，当我们沿着银道面方向看时，密密麻麻的恒星聚集在一起，成为我们看到的银河。当我们离开银道面方向看时，稀疏分布的恒星便构成了夜晚的星空。银河和银河系是两个不同的概念。 三. 哈勃发现河外星系 星云是什么？ 夜晚天空中可以看到一些云雾状暗天体， 称为星云。1750年，赖特猜想其中有一些可能是同银河系一样的巨大恒星系统。 1755年，康德明确提出在银河系外存在着无数个与银河系类似的河外星系，他甚至确指1612年发现的仙女星云即在此例。美丽的星云 赫歇尔的困惑 赫歇尔首先想到：如果望远镜可以把星云分解成一颗颗恒星，星云就是星系，否则康德的观点不能成立，而他当时拥有世界上最大的望远镜。 赫歇尔观测的结果是：一些星云被分解为恒星，另一些星云又无法分解为恒星；这使得他先是赞成而后又反对河外星系的存在。三种“星云” 一场大辩论 直到20世纪初，关于星云的本质仍然没有明确的定论。 1920年4月，美国科学院举办“宇宙的尺度”辩论会。这就是天文史上有名的“沙普利－柯蒂斯之争”。 以柯蒂斯为首的一方认为，一部分星云是河外星系；而以沙普利为首的一方则坚持相反的立场。 关键在于距离测定 争论双方各抒己见，对立的观点相持不下，而且根本不听取对方的意见，实际上没法称为人们所说的“伟大的辩论”，最终也不可能得出明确的结论。关键在于如何正确测定这些星云的距离 。 如果仙女星云的距离远大于银河系尺度，且又可分解为一颗颗恒星，它就是河外星系。否则，仙女星云就一定是银河系内的天体。 测定天体的距离谈何容易 测定天体距离的困难 三角测距法：以地球轨道直径为基线测定天体的距离，称为几何距离。最近的恒星(4.2 光年)对地球轨道直径的张角不到 2。 光度测距法：所看到的天体亮度与天体到地球的距离平方成反比。同样光度的天体，距离越远，看上去越暗。几何距离和光度距离 造父变星的光度距离 变星：亮度会发生变化的恒星，造父变星是其中的一类。 造父变星的周光关系：光度L与光变周期 P 之间存在以下关系： L = f (P) 函数 f 的形式是知道的，P可以测得，于是可求得光度L，并与亮度比较以确定距离。 望远镜越做越大 望远镜的主要功能：聚光本领和分辨率。 望远镜的物镜(口径)越大， 聚光本领越强， 分辨率越高。所以望远镜越做越大。 1917年，口径2.5米望远镜建成。 1948年，5米； 1971年，6米。 目前已有口径10米及更大的大望远镜。 1923年10月6日，美国天文学家哈勃利用2.5 米望远镜观测仙女星云，分辩出造父变星，由此推算出仙女星云的距离为 225万光年，远在银河系之外，从而证实了河外星系的存在。仙女星系河外星系（一）河外星系（二） 宇宙概貌 哥白尼正确认识了太阳系。 赫歇尔把人类带入恒星世界。 哈勃使我们进入星系世界。 宇宙中各种星系的数目在 1000 亿个以上， 它们又构成更大的恒星集团——星系团，以至超星系团。恒星构成星系，星系构成星系团、超星系团，这就是宇宙的成团结构。星 系 团 宇宙学的发展简史 从整体角度探讨宇宙的结构和演化 17世纪，牛顿建立经典宇宙学； 1917年，爱因斯坦开创现代宇宙学研究； 1922年，弗里德曼探讨膨胀宇宙可能性； 1927年，勒梅特提出均匀各向同性膨胀宇 宙模型； 1948年，伽莫夫建立大爆炸宇宙论。 大爆炸宇宙论已为天文界所普遍接受 大爆炸宇宙论 大爆炸开始于大约137亿年前。当时宇宙的体积极小、密度极高、温度极高。 大爆炸开始后，体积不断膨胀，密度和温度下降。经过100多亿年时间的演化， 成为今天我们所看到的宇宙。 大爆炸模型得到若干重要观测事实的支持宇宙大爆炸示意图 宇宙的结局 宇宙膨胀过程是引力与斥力之争，谁胜谁负取决于宇宙中物质的密度。 如果密度足够大， 膨胀终将结束， 并接下来就是收缩， 称为闭宇宙。否则，膨胀永无止境，称为开宇宙。 开宇宙的可能结局 随着恒星不断从气体中诞生，气体越来越少，直至无法再形成新的恒星。 1014年后，恒星全部失去光辉，星系核中的黑洞不断变大； 1017-1018年后，只剩下黑洞和死亡了的恒星，恒星中的质子开始变得不稳定； 1024年后，质子开始衰变为光子和轻子； 1032年后，衰变过程结束，宇宙中只剩下光子、轻子和大黑洞； 10100年后，黑洞蒸发，可称为宇宙末日。 闭宇宙的可能结局 膨胀停止的早晚取决于物质密度的大小。 假设物质密度是形成闭宇宙最低要求的 2 倍，则膨胀过程经过约 500 亿年后结束，宇宙的半径比现在大 1 倍。 一旦引力占上风，宇宙开始收缩。收缩过程正好是膨胀的反演。1000 亿年后回到大爆炸发生时的状态，且收缩过程越来越快，最后称为“大暴缩”。 开宇宙的结局似乎比闭宇宙更好一些。不过，整个过程所经历的时间实在太长。将来该怎么办？这已经完全不是我们今天所能考虑的问题了。 真正的威胁在50亿年之后，太阳将变成一颗红巨星并吞食地球。AUf红软基地