大象版科学五上1.1《制作“宇宙”模型》ppt课件2.ppt

五年级上册第一单元 从太阳系到无限宇宙 1 制作“宇宙”模型 宇宙是什么样的呢？ 一般理解的宇宙指人类所存在的一个时空连续系统，包括其 间的所有物质、能量和时间。对于这一体系的整体解释构成 了宇宙论。 在中国古代就有“上下四方曰宇，往古来今曰宙”的说法， 宇宙一词也出自于“旁日月，挟宇宙”。 近数世纪以来，科学家根据现代物理学和天文学，建立关于 宇宙的现代科学理论，称为物理宇宙学。 根据相对论，信息的传播速度有限，因此在某些情况下，例 如在发生宇宙膨胀的情况下，距离我们非常遥远的区域中我 们将只能收到一小部分区域的信息，其他部分的信息将永远 无法传播到我们的区域。可以被我们观测到的时空部分称为 “可观测宇宙”、“可见宇宙”或“我们的宇宙”。应该强 调的是，这是由于时空本身的结构造成的，与我们所用的观 测设备没有关系。 远古时代，人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态，他们通 常按照自己的生活环境对宇宙的构造做出推测。在中国西周时期， 生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为，天穹像一口锅， 倒扣在平坦的大地上；后来又发展为后期盖天说，认为大地的形 状也是拱形的。而浑天说可能始于战国时期。屈原 天问 ： “圜则九重，孰营度之？”这里的“圜”有的注家认为就是天球 的意思。西汉末的扬雄提到了“浑天”这个词，这是现今所知的 最早的记载。他在 法言 重黎 篇里说：“或问浑天。曰：落下 闳营之，鲜于妄人度之，耿中丞象之。”这里的“浑天”是浑天 仪，实即浑仪（见浑仪和浑象）的意思。扬雄是在和 天问 对 照的情况下来说这段话的。由此可见，落下闳时已有浑天说及其 观庖瞧鳌。我国古代天文学家张衡提出的“浑天说”，认为“天 之包地，犹壳之裹黄”。张衡的想象中，地球就像包裹在鸡蛋中 的蛋黄一样。 众多观点 公元前 7世纪，巴比伦人认为，天和地都是拱形的，大地被 海洋所环绕，而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以 天为盒盖、大地为盒底的大盒子，大地的中央则是尼罗河。 古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上，而象则站在巨 大的龟背上，公元前 7世纪末，古希腊的泰勒斯认为，大地 是浮在水面上的巨大圆盘，上面笼罩着拱形的天穹。 也有 一些人认为，地球只是一只龟上的一片甲板，而龟则是站在 一个托着一个又一个的龟塔上 宇宙里不光有银河系 在哥白尼的宇宙图像中，恒星只是位于最外层恒星天上的 光点。 1584年，乔尔丹诺 布鲁诺大胆取消了这层恒星天， 认为恒星都是遥远的太阳。 18世纪上半叶，由于 E.哈雷对 恒星自行的发展和 J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计， 布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。 18世纪中叶， T. 赖特、 I.康德和 J.H.朗伯推测说，布满全天的恒星和银河构 成了一个巨大的天体系统。弗里德里希 威廉 赫歇尔首创 用取样统计的方法，用望远镜数出了天空中大量选定区域 的星数以及亮星与暗星的比例， 1785年首先获得了一幅扁 而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图，从而奠定了 银河系概念的基础。在此后一个半世纪中， H.沙普利发现 了太阳不在银河系中心、 J.H.奥尔特发现了银河系的自转 和旋臂，以及许多人对银河系直径、厚度的测定，科学的 银河系概念才最终确立。 18世纪中叶，康德等人还提出，在整个 宇宙中，存在着无数像我们的天体系统 (指银河系 )那样的天体系统。而当时看去 呈云雾状的“星云”很可能正是这样的 天体系统。此后经历了长达 170年的曲折 的探索历程，直到 1924年，才由 E.P.哈 勃用造父视差法测仙女座大星云等的距 离确认了河外星系的存在。 星空图景 层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系中共有八颗行星： 水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 除水星和金星外，其他行星都有卫星绕其运转，地球有一个 卫星 质量： 1.4819 1023 kg （地球的 0.025 倍） 月球，就如今的数据来看，木星的卫星数量最多。截止到 2007年 5月，已经发现的木星卫星为 66颗，而土星为 62颗， 木卫三是太阳系中最大的卫星，其直径大于水星，质量约为 水星的一半。具体数据如下： 平均半径： 2631.2 km （地球的 0.413倍） 表面积： 87000000km2 （地球的 0.171 倍） 体积： 7.6 1010 km3 （地球的 0.0704 倍） 宇宙的起源 无限宇宙 “大爆炸学说”认为宇宙是从一点极高密度的空无突然爆炸扩 散而成的大爆炸的时间推算为大约在距今一百亿年至二百亿年 前（ 10 to 20 billion years ago），于今扩散仍在进行之中。 “大爆炸学说”认为我们的宇宙是“同质均匀的” （ Homogeneous）及“物理上均等的划一的” ( Isotropic) 。 前面一词的意义，就是说，无论从任何一个角度来观察，宇宙 都是相同的。换言之，我们无论旅行到达宇宙内任何一点，它 的状况都与我们所居地球的周围相似相同。后面一词的意义是 说：宇宙中的构成，无论在任何点，任何角度，都是物理上均 等的，换言之，我们在宇宙中，就好比在沙漠中的蚂蚁，身边 的，远处的，全都是看来完全相似相等的沙粒。