第五章 第三节 宇宙起源和演化-（配套word）2023-2024学年高一新教材物理必修第二册 【步步高】学习笔记（粤教版）

第三节　宇宙起源和演化 [学习目标]　1.了解古代和近现代宇宙模型，认识人类在认识宇宙模型的不断进步。2.了解宇宙学的新进展，体会理论模型和科学观测之间的关系。 1．古代宇宙模型 (1)在古代中国：“盖天说”认为“天圆如张盖，地方如棋局”。 (2)地心说：亚里士多德认识到地球是一个球体，其理论经托勒密发展形成了“地心说”。 (3)日心说：1543年，哥白尼提出了“日心说”，把宇宙的中心从地球挪向太阳，是人类宇宙观念的一大飞跃。 2．近现代宇宙模型 (1)广义相对论宇宙模型 由弯曲空间构成，没有边界、没有中心，但在整体上是有限的、静态的宇宙。 (2)动态的宇宙模型 ①宇宙中的物质从宇观大尺度来说其分布是均匀的，从各个方向看都是一样的。随着时间的变化，宇宙在不断膨胀。 ②哈勃通过观测发现遥远的星系在彼此远离，说明宇宙正在膨胀，这为动态宇宙模型的观点提供了有力的证据。 (3)两种对立的理论： ①稳恒态宇宙模型：随着宇宙膨胀，新的物质会不断产生，使宇宙总密度不变，从而令宇宙在任何时候看上去都基本不变化。 ②大爆炸理论：宇宙起源于约138亿年前一个体积无限小、密度无限大、温度无限高、时空曲率无限大的奇点。宇宙“爆炸”之后不断膨胀，导致温度和密度迅速下降。随着温度降低，逐步形成电子、质子、中子、原子核、原子和分子，并复合成为气体。气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成各种各样的恒星和星系，最终形成我们如今所看到的宇宙。 3．宇宙学的新进展 科学家们观测到的宇宙微波背景辐射，被誉为20世纪60年代的四大发现之一，该发现荣获1978年诺贝尔物理学奖。 天文学家在研究宇宙减速因子时意外发现宇宙在加速膨胀，宇宙主要由暗物质和暗能量组成，该发现荣获2011年诺贝尔物理学奖。 2016年激光干涉引力波天文台科学合作组织宣布探测到引力波，更是打开了宇宙研究的新窗口。 2017年，中国暗物质粒子探测卫星“悟空”获得高精度的高能电子宇宙线能谱，为暗物质研究提供了新的观测资料。 学科网（北京）股份有限公司 $$