5.3 宇宙起源和演化 课件-2024-2025学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

第5章 牛顿力学的局限性与相对论初步 第3节 宇宙起源和演化 教学目标 1、了解近现代宇宙模型. 2、知道宇宙学的新进展. 一、古代宇宙模型 讨论与交流 (1)上述三种宇宙模型各有什么特点，其局限性是什么? (a)“盖天说”认为“天圆如张盖，地方如棋局”,局限于个人的视角，没能认识到地球是球体； (b)“地心说”认为地球是宇宙的中心，太阳和行星围绕地球旋转，没能认识到太阳系的运行规律； (c) “日心说”，把宇宙的中心从地球挪向了太阳，但目光还是停留在太阳系。 盖天说 地心说 日心说 (2)从上述三种宇宙模型可以看到，随着科学的发展，宇宙模型也在不断发展变化.我们从中可以获得什么启示? 虽然古代的宇宙模型都带有时代的局限性，但这些模型在当时基本符合人们对宇宙中各类自然现象的观察结果，并且对人类的生产和生活实践起到了一定的指导作用. 人类的认识不断进步，我们要继续求真探索、不断质疑创新！ 一、古代宇宙模型 盖天说 地心说 日心说 二、近现代宇宙模型 1.有限无边的静态宇宙模型 1917年，爱因斯坦将广义相对论应用到整个宇宙，建立了现代宇宙学的第一个宇宙模型：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，如图所示. 大爆炸理论认为，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。 2.大爆炸理论 二、近现代宇宙模型 3.大爆炸理论的观测证据—宇宙微波背景辐射 大爆炸理论是目前描述宇宙起源和演化最好的理论，但关于宇宙的起源和演化过程，由于缺乏足够的观测证据，至今仍有很多疑难问题，有待我们去探索. 二、近现代宇宙模型 三、宇宙学的新进展 2015年加拿大科学家观测到一个来自超大质量黑洞的耀斑 2015年12月我国成功发射暗物质粒子探测卫星“悟空” 2016年我国科学家发现史上最亮超新星爆发 2017年中国“天眼”-世界最大射电望远镜（FAST）在银河系内发现了6颗新的脉冲星 三、宇宙学的新进展 2016年2月11日LIGO合作组宣布首次直接探测到来自遥远宇宙中的引力波，一时在网上引起一股“引力波热”。从爱因斯坦的广义相对论预言引力波的存在至今已经有100年了，这一划时代的发现绝对是送给广义相对论最好的生日礼物了。 三、宇宙学的新进展 北京时间2019年4月10日，人类首张黑洞照片发布！ 三、宇宙学的新进展 把恒星的光度与表面温度分别作为纵轴和横轴，建立一个坐标系，如图所示.这幅图的恒星分布反映了恒星演化的规律 三、宇宙学的新进展 恒星的形成和演化 根据赫罗图推断恒星的演化，一直是天体物理学中解决得最好的问题之一 三、宇宙学的新进展 一、古代宇宙模型 二、近现代宇宙模型 三、宇宙学的新进展 课堂小结 THANK YOU . $$