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1、1.1人类认识的宇宙人类认识的宇宙 天体的概念天体系统的层次地球存在生命物质的条件 什么是宇宙?n宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的,宇宙在大爆炸前处于极高温和超高密状态,大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。n时间：10-44 s 体积：10100倍 温度：1032Kn宇宙大爆炸理论 宇宙是怎样形成的呢？上下四方曰宇上下四方曰宇古往今来曰宙古往今来曰宙人类对宇宙的认识过程是怎样的?n n古代古代古代古代 天圆地方说天圆地方说天圆地方说天圆地方说n n公元公元公元公元2 2世纪，世纪，世纪，世纪，“地心说地心说地
2、心说地心说”；n n1616世纪，波兰天文学家哥白尼提出世纪，波兰天文学家哥白尼提出世纪，波兰天文学家哥白尼提出世纪，波兰天文学家哥白尼提出“日心说日心说日心说日心说”；n n1818世纪，天文学家引进世纪，天文学家引进世纪，天文学家引进世纪，天文学家引进“星系星系星系星系”一词；一词；一词；一词；n n2020世纪世纪世纪世纪6060年代以来，大型天文望远镜的使用以年代以来，大型天文望远镜的使用以年代以来，大型天文望远镜的使用以年代以来，大型天文望远镜的使用以及空间探测技术的发展，使天文观测的尺度逐及空间探测技术的发展，使天文观测的尺度逐及空间探测技术的发展，使天文观测的尺度逐及空间探测技术
3、的发展，使天文观测的尺度逐渐扩展到渐扩展到渐扩展到渐扩展到150200150200亿光年的时空区域亿光年的时空区域亿光年的时空区域亿光年的时空区域-宇宇宇宇宙大爆炸学说横空出世宙大爆炸学说横空出世宙大爆炸学说横空出世宙大爆炸学说横空出世-宇宙宇宙宇宙宇宙n 天体概念：宇宙间物质的存在形式。有星光闪烁的有星光闪烁的有星光闪烁的有星光闪烁的恒星恒星恒星恒星有明亮的有明亮的有明亮的有明亮的行星行星行星行星有圆缺多变的有圆缺多变的有圆缺多变的有圆缺多变的月亮月亮月亮月亮有轮廓模糊的有轮廓模糊的有轮廓模糊的有轮廓模糊的星云星云星云星云有一闪即逝的有一闪即逝的有一闪即逝的有一闪即逝的流星流星流星流星有拖着
4、长尾的有拖着长尾的有拖着长尾的有拖着长尾的彗星彗星彗星彗星有星际物质有星际物质有星际物质有星际物质气体和尘埃气体和尘埃气体和尘埃气体和尘埃有形式各异、大小不一的有形式各异、大小不一的有形式各异、大小不一的有形式各异、大小不一的人造天体人造天体人造天体人造天体n有那些常见的天体？一、宇宙的基本特性n1、物质性：天体、物质性：天体-多样性多样性n猎户座气体星云猎户座气体星云 蟹状星云蟹状星云卫星，流星，彗星，星空间的气体和尘埃 流星体流星体流星现象流星现象陨星（陨石、陨铁）陨星（陨石、陨铁）A B C天体类型:自然天体（星球等）自然天体（星球等）人造天体人造天体（人造卫星）（人造卫星）注：不作特殊
5、交代的天体均指自然天体注：不作特殊交代的天体均指自然天体n天天体体系系统统概概念念：运运动动着着的的天天体体与与天天体体之之间间相相互互吸吸引引、相互绕转而形成的不同级别的系统。相互绕转而形成的不同级别的系统。地月系地月系太阳系太阳系银河系银河系河外星系河外星系总星系总星系一、宇宙的基本特性n1、物质性：天体、物质性：天体-多样性多样性n2、运动性：天体系统、运动性：天体系统-层次性层次性地月系n月球绕地球公转，构成地月系。月地平均距离为月球绕地球公转，构成地月系。月地平均距离为38.4万千米。万千米。太阳系 n太阳是太阳系的中心天体，九大行星以及小行星，彗星。流星体太阳是太阳系的中心天体，九
6、大行星以及小行星，彗星。流星体等天体围绕太阳公转，构成太阳系。轨道直径约为等天体围绕太阳公转，构成太阳系。轨道直径约为120亿千米。亿千米。银河系 n太阳和千千万万颗恒星又组成庞大的恒星集团，称为银河系。太阳和千千万万颗恒星又组成庞大的恒星集团，称为银河系。n银河系中有银河系中有2000多亿颗恒星。主体部分的直径约为多亿颗恒星。主体部分的直径约为8万光年。万光年。河外星系n银河系以外还有许许多多同银河系规模相当的天体系统，称为河银河系以外还有许许多多同银河系规模相当的天体系统，称为河外星系，简称为星系。目前能观测到的约有外星系，简称为星系。目前能观测到的约有10亿多个。亿多个。总星系 n天文学
7、上把银河系和现阶段所能观测到的河外星系，合起来叫做天文学上把银河系和现阶段所能观测到的河外星系，合起来叫做总星系。这就是我们目前能观测到的宇宙范围。总星系。这就是我们目前能观测到的宇宙范围。200亿光年为半亿光年为半径的宇宙空间。径的宇宙空间。所包含的星系在所包含的星系在10亿个以上亿个以上。总星系所含物质。总星系所含物质中，最多是氢，其次是氦。中，最多是氢，其次是氦。n已知最远星系，距地球已知最远星系，距地球119亿光年亿光年 三、九大行星 n顺序：水金地火木土天海冥顺序：水金地火木土天海冥 九大行星分类：类地行星：水金地火类地行星：水金地火 巨行星：木土巨行星：木土 远日行星：天海冥远日行
8、星：天海冥太阳系图片太阳系图片四、宇宙中的地球 位位置置上上：地地球球是是太太阳阳系系中中的的一一颗颗普普通通行行星星。从从表表1.11.1中中可可以以看看出出太太阳阳系系的的九九大大行行星星中中，地地球球的的质质量量、体体积积、平平均均密密度度和和公公转转、自自转运动有自己的特点，但并不特殊。转运动有自己的特点，但并不特殊。地球与其它行星不同之地球与其它行星不同之处处就在于地球是有生命存在。就在于地球是有生命存在。地球存在生命的条件n地球所处的宇宙环境条件是：地球所处的宇宙环境条件是：光光照照条条件件稳稳定定：从从地地球球产产生生到到地地球球上上有有生生物物，在在这这段段时时间间里里，太太阳
9、阳没没有有明明显显的的变变化化，地地球球所所处处的的光光照照条条件件一一直直比比较较稳稳定定，生生命命从从低级各高级的演化没有中断。低级各高级的演化没有中断。安全的宇宙环境安全的宇宙环境：大小行星互不干扰。：大小行星互不干扰。n地球的物质条件是：地球的物质条件是：日地距离适中日地距离适中:适宜的温度、液态水。适宜的温度、液态水。体积、质量适中体积、质量适中:适合生物呼吸的大气适合生物呼吸的大气。地球内外温度变化地球内外温度变化：海洋的形成：海洋的形成人人类类认认识识的的宇宇宙宙人类目前观测到的宇宙人类目前观测到的宇宙宇宙中的地球时间上是上百亿年，空间上是上百亿光年时间上是上百亿年，空间上是上百亿光年宇宙的特性宇宙的特性：物质性：天体物质性：天体多样性多样性运动性：天体系统运动性：天体系统层次性层次性普通天体普通天体特殊天体特殊天体(地地 球球 存存在在生生命命的的原因原因?)稳定的太阳光照稳定的太阳光照宇宙环境条件宇宙环境条件安全的运行轨道安全的运行轨道自身物质条件自身物质条件日地距离适中日地距离适中体积、质量适中体积、质量适中地球内外温度变化地球内外温度变化课后作业