内容正文:
中物理
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第一章 演化的自然
第1节 人类对宇宙的认识
浙教版 科学(初中)
九年级上
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课堂导入
观察思考
宇宙是怎样诞生的?宇宙最终是否会走向终结?对于这些问题,人类在很早的时候就开始探索,出现过多种多样的说法。
一、古代人的宇宙观
互动学习
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女娲补天
相传远古时代,天塌地陷,世界陷入巨大灾难。女娲不忍生灵受灾,于是炼五色石补好天空,折神鳖之足撑四极,平洪水杀猛兽,通阴阳除逆气,万灵始得以安居。
在很久很久以前,没有天,没有地,到处是混沌的一片,简直就像是一个浑圆的鸡蛋。这个浑圆的东西也有一个中心,这个中心就是人类的始祖,他的名字叫做盘古氏。盘古氏在这个浑圆的东西中间孕育了1万8千年。终于有一天,他破壳而出,拿着自己制造的巨斧劈开了这个混沌的圆东西,轻的上升为天,重的下降为地。盘古死后,他的左眼,变成了光辉夺目的太阳;右眼,变成了一轮美丽的月亮。头发和胡须,变成了天空密密麻麻的星辰;身体则化为江河山脉,花草树木。
(2)上帝创造天地和万物
基督教《圣经》—《创世纪》:
第一天,上帝创造了昼夜;
第二天,上帝创造了天空;
第三天,上帝创造了陆、海及植物;
第四天,上帝创造了日月星辰;
第五天,上帝创造了动物;
第六天,上帝创造了人;
第七天,上帝歇工休息。
古代人为什么会对宇宙的起源形成这样的认识?
古代人观察天空的工具仅仅是眼睛,靠臆想,而现代科学家能借助更先进的科技手段对宇宙的起源进行更深入的研究,才发现了许多关于宇宙起源的证据。这说明人类对自然界的认识水平取决于当时的科技发展水平。
盖天说这种宇宙观,虽然已经摆脱了神话的影响,但远没有揭示宇宙的本质。
一、从“地心说”到“日心说”
中国古代认为天圆如张盖,地方如棋盘。早期的古希腊学者也有类似的看法。
1.中国战国时期的“盖天说”
两千多年前,古希腊的哲学家亚里士多德认为:“地球位于宇宙的中心,整个宇宙由环绕着地球的七个同心球壳组成,太阳、月亮、行 星和恒星分别处在不同的球壳上,它们都围绕地球做完美的圆周运动。”这样,空 间的位置是绝对的,地球的地心就是宇宙的中心,而每个物体都有它的天然位置。 亚里士多德把宇宙空间分为“月上”和“月下”两部分、天上的物体就在天然位置上, 它们随天球做圆周运动,月下和地面附近物体的天然位置是地心,它们之所以做落体运动,是因为它们还没有到达自己的天然位置。
亚里士多德的地心说
公元2世纪,希腊科学家托勒密在亚里士多德等前人对宇宙的认识的基础上,经过几十年的观测,运用数学方法,创立了“地心说”。
托勒密认为,地球处于宇宙中心静止不动,日、月、行星和恒星等所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上绕地球运转,而恒星位于最外面的天球上,它们之间的相对位置保持不变,同时作为一个整体在天空中转动。
2.托勒密的“地心说”
为什么人们会感觉到太阳是东升西落,而大地是静止不动的呢?
运动是相对的,地球上的人们选地球为参照物时,地球是静止的,太阳是运动的。
地球也以一定的速度绕地轴自西向东运动,人们选择地球为参照物,则太阳是自东向西运动,所以人们以为太阳从东边升起,从西边落山。
3.哥白尼的“日心说”
16世纪,哥白尼用自制的简陋仪器经过20年的天文观测与研究,建立了“日心说”。
“日心说”认为:太阳是宇宙的中心
哥白尼在不同的时间、不同的距离从地球上观察行星,发现每一颗行星运行情况都不相同,而且发现日地距离始终不变。因此他否定了地球是宇宙的中心,认为太阳是宇宙的中心,地球和行星是绕太阳做圆周运动,月球围绕地球转动,而最外层的恒星天球则与地心说并无本质区别。
哥白尼提出“日心说”后,差不多经过一个世纪才被人们接受。
日心说把宇宙的中心从地球挪向太阳,这看上去似乎很简单,实际上却是一项非凡的创举。哥白尼依据大量精确的观测材料,运用当时正在发展中的三角学的成就,分析了行星、太阳、地球之间的关系,计算了行星轨道的相对大小和倾角等,“安排”出一个比较和谐而有秩序的太阳系。这比起地心说,不仅在结构上优美和谐得多,而且计算简单。更重要的是,哥白尼的计算与实际观测资料能更好地吻合。因此,日心说最终代替了地心说。
“日心说”宇宙体系学说的意义:科学地阐明了天体运行现象,为后人认识太阳系进而认识地球的起源奠定了基础。“日心说”推翻了长期居于统治地位的“地心说”,并从根本上否定了基督教关于上帝创造一切的谬论,给了神权统治者沉重一击。
“日心说”中有关宇宙以太阳为中心的提法也是不正确的,用你知道的相关知