内容正文:
第一节 地球的宇宙环境
第一章 宇宙中的地球
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目 录 ONTENTS
人类对宇宙的认识
多层次的天体系统
特殊行星——地球
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C
2
宇宙是什么?
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上下四方曰宇,
古往今来曰宙。
宇宙:时间和空间的总称
4
古老的宇宙观
天圆地方说:
“天圆地方”是古代科学对宇宙的认识。古人主要是通过“内证”的方法认识宇宙,普通人的五官感知能力是有限的,而这种方法超越普通大众的感知能力,从而导致古人对宇宙的认识存在局限性。
地心说
5
托勒密认为,地球处于宇宙中心静止不动。从地球向外依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星,在各自的轨道上面绕地球运转。
2世纪
——
6
日心说
哥白尼提出的“日心说”,有力地打破了长期以来居于宗教统治地位的“地心说”。
16世纪
——
哥白尼认为地球是球形的、运动着的,并且24小时自转一周。太阳是不动的,而且在宇宙中心,地球以及其他行星都一起围绕太阳做圆周运动。
宇宙无限说
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物质不会凭空产生,也不会凭空消失,它是无始无终的存在着。
时间作为物质的客观存在方式,以及物质运动变化的连续性表现,必然与物质一道,无始无终的存在着。这就是说宇宙在时间上是无始无终的。
16世纪
——
相对论——时空可变
8
爱因斯坦创立的相对论是关于时空和引力的理论,依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。
相对论提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念,极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念。
18世纪
——
宇宙大爆炸学说
9
宇宙大爆炸的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化,如同一次规模巨大的爆炸。
20世纪
——
阅读
10
位于中国贵州的500米口径球面射电望远镜(英文简称FAST)
2016年9月,500米口径球面射电望远镜在贵州平塘的喀斯特洼坑中落成启用。它拥有30个标准足球场大的接受面积,是目前世界最大单口径、最为灵敏的射电望远镜,被誉为“中国天眼”。
目前人类对宇宙的认识,还只是“沧海一粟”。
天文学家把人类已经观测到的有限宇宙叫做“可观测宇宙”或“已知宇宙”。
漫长而曲折
人类认识宇宙的过程
——
思考:目前人类观测到的宇宙是它的全貌吗?
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半径约137亿光年
——
活动
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2.日地平均距离约为1.5亿千米。算一算,太阳光到达地球约需多少时间?可观测宇宙的半径约为日地平均距离的多少倍?
137亿光年
500秒
阅读下列材料,完成相关任务。
1.可观测宇宙的半径约为多少光年?折合多少千米?
牛刀小试
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2003年2月12日,美国宇航局公布了探测器拍到的宇宙“婴儿期照片”。根据这张照片,科学家精确地测量出了宇宙的实际年龄是137亿年。结合所学知识,完成(1)(2)题。
(1)目前,人类探测到可观测宇宙的半径约为( )
A. 8万光年
B. 1.5亿光年
C. 100亿光年
D. 137亿光年
D
解析:天文学家把人类已经观测到的有限宇宙叫做“可观测宇宙”其半径约137亿光年。
牛刀小试
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2003年2月12日,美国宇航局公布了探测器拍到的宇宙“婴儿期照片”。根据这张照片,科学家精确地测量出了宇宙的实际年龄是137亿年。结合所学知识,完成(1)(2)题。
(2)下列属于天文学中距离单位的是( )
A. 年
B. 光年
C. 千米
D. 海里
解析:光年是天文学中的距离单位,是光在真空中一年所传播的距离。
B
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天文学家把人类已经观测到的有限宇宙,叫做“可观测宇宙”或“已知宇宙”。(可观测宇宙不等同于宇宙)。
多层次的
天体系统
天体
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宇宙中的恒星、星云、行星、卫星、流星体等各种物质。
分为自然天体和人造天体。
天体:
恒星
星云
行星
卫星
流星
星云
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星云:有气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体,主要物质是氢。与恒星相比,星云具有体积大、质量大密度小的特点。
恒星
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恒星:由炽(chi)热气体组成,能自己发光的球状或类球状天体。
行星
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行星:在椭圆轨道上绕恒星运行的、近似球状的天体。行星的质量比恒星小,本身不发光,靠反射恒星的光而发亮。
卫星
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卫星:环绕行星运转的天体。卫星的大小差别很大。卫星可分为天然卫星和人造卫星。月球是地球唯一的天然卫星。
流星体
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流星体:分布在星际空间的细小物体和尘埃。
人造天体
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人造天体
人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、空间站、太空实验室等
天体的判定
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三看法:
一看空间位置。看它是否位于地球大气层之外,独立存在于宇宙中。进入大气层或落到地面的物体不属于天体。
二看物质形态。看它是不是宇宙中的物质,一些自然现象不属于天体。
三看运转轨道。看它是否在一定的轨道上独自运转