同学们好，我是科学丁老师。这节课我们学习第三章第三节的第二课时，银河系和河外星系。接下来我们就认识一下银河系和河外星系，宇宙到底有多大呢？最初人类认为地球是宇宙的中心，这是地心说，太阳月亮五颗行星和六千多颗静止不动的恒星构成了宇宙。后来人们认识宇宙是由银河系等星系组成的，也就是宇宙有很多星系组成，银河系只是其中一个，银河系是有几千亿颗、像太阳一样的恒星组成的。那么银河系有多大？它的中心又在哪里？地球为银河系的哪个地方？第一，银河系。我们的太阳处于银河系之中，当我们仰望下去的夜空，看到横跨夜空的那条银河时，其实我们正在银河系内部观察我们生存的这个星系的中心，我们自己也位于这个星系的中间。星系是由单颗恒星、恒星系统、星团、尘埃和气体在引力的作用下聚聚成聚集成一定形成的大型天体系统。天文学家把大多数的星系分为三类，漩涡星系，第一个是漩涡星系，第二椭圆星系，第三个不规则的星系。银河系是一个漩涡星系，从侧面看银河呈扁圆盘状，我们从侧面看银河系长这样，这是银河系的正中间，我们一会会介绍到叫做银心，而太阳并不在这个银河系的中间，太阳位于这个位置。从上往下看我们看到银河系是漩涡结构。我们从上往下看，从侧面看它是一个圆盘状的。从俯视图从上往下看，我们看到银河系是这样子。我们无法在地球上看到银河系的漩涡结构，因为太阳系在银河系的其中一个悬臂上面，太阳的位置在这里。银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个巨大星系，所有的恒星都在绕着银河系的中心旋转。银河系有上百亿千亿个恒星，恒星都在绕着银河系的中心在旋转。银河系自内向外分布，由银锌银和银盘银银银棉组成。银河系中央区域大多数为老年的恒星，以白矮星为主。外围区域有很多新生和年轻的恒星，周围几十万光年的区域分布着十几个卫星星系。银河系通过缓慢的吞噬周边的爱心系，使自身不断的壮大，也有吸引力的作用把他们给吸过去。吞噬银河系。的。直径是1.0乘以10的5次方光年，光年是一个长度单位，就是光一年中传播的距离，这里是1乘以10的5次方，即十万光年。也就是说如果光从银河系的一边到达另一边需要十万光年，光需要传播十万年。它的中心厚度是1.2乘以10的4次方光年，自中心向边缘逐渐变薄。太阳只是银河系中几千亿颗恒星中的一个普通的恒星，我们只是这几千亿个恒星中的其中一个太阳。太阳远离银河系的中心，它与银河系中心的距离2.6乘以10的4次方光年约2.4亿年。绕银河系中心绕一圈。太阳在绕银河系的中心在旋转，它2.4亿年才转一圈。接下来我们看一下知识点。在最黑暗的夜晚，远离汽车和城市的灯光，天空中出现了一些特别的东西。一道云雾缭绕的白光横亘在苍穹之上，古人认为它就像是流淌在天上的牛奶，故称它为银河。我们在天空中看到的银河系是星系的一部分，或者是恒星、气体、尘埃和其他物质的巨大集合。星系是靠引力结合在一起，就像我们的太阳系靠太阳的引力结合在一起一样。牛奶一样的河流就是我们的银河系，是我们太阳系所在的地方，但太阳系只是银河系的一小部分。银河系是巨大的，至少有十万光年宽。一光年是光在一年内可以传播的距离，接近6万亿英里。此外，银河系至少有2000亿颗恒星，其中可能至少有1000亿颗行星。虽然它很大，但银河系在天空中并不孤单。它是其他星系集合的一部分，成为本地星系团，由我们附近的大约50个星系组成。据估计，当地群体的直径至少为1000万光年。在本地组织外，科学家估计至少有1700亿个星系存在于从地球上可以看到的宇宙部分中，并且没有办法知道还有多少。星系有许多不同的形状和大小，它们可能只有几百万颗恒星或超过1万亿颗恒星。它们的形状可以是椭圆形、螺旋形或不规则形。与大多数已知的星系一样，银河系是一个螺旋星系，虽然没有人知道银河系实际上是什么样子，因为不可能从内部看到它的全部，但对他以及其他星系的仔细观察，让科学家们对它的形状有了一个很好的了解。银河系有四个主要部分，中心是凸起或银河中心。这是银河系中心的一个圆形凸起，直径约1万光年，密密麻麻的挤满了恒星和其他物质。科学家们认为银河系的中心是一个巨大的黑洞。银河系中心是银河系中最亮的部分。接下来是圆盘，一个围绕中心凸起的扁平区域。该圆盘的直径约为十万光年，它充满了年轻的恒星，气体和尘埃集中在悬臂中。悬臂是圆盘的一部分，使星系看起来有点像风车。我们的太阳系位于银河系的旋臂之一，那里的恒星系统比拥挤的银河中心分布的更远。银河系的最后一部分是光晕，光晕是围绕银河系主圆盘的古老恒星和星团的主要修行层。与银河系的其他部分相比，光晕非常空旷，其中的一切都分散的很远。数千年前的古希腊哲学家首先提出，银河系可能是由距离很近的遥远恒星组成的。但直到1600年，天文学家伽利略用望远镜观察银河系。并发现事实上它是由许多许多微弱的星星组成的。如果你能找到一个非常黑暗且远离城市和汽车灯光的地方，你也可以看到激发了数千年神话和传说的神秘景象银河系。好，这是有关银河系的介绍。恒星彼此相距很远，离太阳最近的恒星是比邻星，我们太阳就是一颗恒星，在银河系中有上千亿颗恒星，和太阳最近的一颗恒星叫做比邻星。这个我们要记住，与太阳相距4.22光年。也就是说从比邻星上发出来光传播到地球上需要与传播到太阳上需要4.2年，光要传播四年多。这是哈勃望远镜拍摄的比邻星的影像。银河系虽然不大，但在整个宇宙中显得虽然很大，但是在宇宙中它就显示的微不足道了。整个宇宙中有很多像银河系一样的，我们叫做河外星系，而银河系只是其中一个普通的星系。银河系和河外星系共同组成了宇宙，地球属于太阳系太阳系属于银河系，也就是太阳系中有八大行星，地球是其中一个，而银河系中有上千亿个恒星，像太阳一样的，太阳是其中一个，而银河系与河外星系共同组成了宇宙，宇宙中有很多星系，银河系只是其中一个。宇宙是物质时间空间的统称，在这个系统中拥有数之不尽的天体，他们分布在宇宙的各个角落，其相距甚远。如距离我们最近的恒星比邻星就长达4.22光年，也就是说以光速前往也要四年左右，而上升到星系之间更是长达数百万光年，在我们看来，天体和天体之间的距离已经超乎想象，但事实上对于宇宙的大尺度而言，这点距离也只是微不足道的存在，那么你知道宇宙尺度究竟有多大吗？大家好，这里是太空科学站，欢迎收看这一期的节目。首先从太阳系出发，太阳系是我们银河系中一个不起眼的行星系统，太阳则是中心点，底有八颗行星围绕其旋转。除此之外还有无数的小天体，如矮行星、小行星、彗星等等。其中距离太阳最远的行星是海王星，距离达到了30个天文单位，太阳光抵达海王星也至少需要四个光时。不过海王星虽然有如此之遥，但其实这个范围也不过是太阳系的一小部分。根据目前的观测认为，在海王星之外还有柯伊伯带，而柯伊伯带之外又有奥尔特云。奥尔特云是一个包裹整个太阳系的球体，云团半径达到了一光年，也就是说太阳系范围达到了两光年左右。如果以目前飞行最远的旅行者一号探测器的速度飞行，至少需要上万年才能抵达太阳系边缘地带。当离开奥尔特云之后，便是广阔的星际空间。如果我们将目光放远一些，会发现在太阳二十光年的范围内有近五十多颗恒星，它们都位于猎户座悬臂内，而猎户座旋臂则是银河系的一部分。根据天文学家的观测估计，银河系的直径达到了16万光年左右，其平均厚度大约为一千光年，中心的银河凸起厚度有三千光年，在整个银河系内恒星数量至少2000亿颗以上。如果我们将目光继续放远，会发现银河系也只是本星系群的一部分。这个结构大约有五十多个星系组成，直径约1000万光年左右。我们的银河系、仙女座星系以及三角座星系是其中最大的星系。我们将目光继续放远，会发现本星系群也只是仕女座超星系团的一部分，仕女座超星系团是由一千多个星系组成，直径大约为1点1亿光年，不过这个结构对于宇宙大尺度而言其实依旧很小。接下来我们继续将目光放远一些，会发现仕女座超星系团也不过是位于一个更大的结构体当中。这个结构体被称为拉尼亚凯亚超星系团，直径在5点2亿光年左右，包含了近10万个星系。而在它的中心还有一个引力异常处，名为聚引源，大约几亿光年外的星系都受其引力其影响。向着这个巨野原点，此时你觉得这个结构已经大到不可思议了。然而当前往更遥远的位置会发现拉尼亚凯亚超星系团也不过是宇宙大尺度结构的一部分。宇宙大尺度结构是一个由无数超星系团组成的轻微状细丝，它们就如同神经网络一样相连在一起。我们所在的位置被称为双鱼鲸鱼座超星系团复合体，直径长达十亿光年。不过这并不是最大的结构体。目前已知宇宙最大结构体是武仙北冕座长城，它的直径达到了100亿光年，宽度约为72亿光。但这仍然只是可观测宇宙的一小部分。根据如今天文学家观测认为我们可观测的宇宙范围达到了930亿光年。然而这并不是宇宙的真正大小，因为宇宙在加速膨胀，在光速的限制下使得我们无法看见更远的天体。因此930亿光年之外有什么，我们对此一无所知。不过有科学家猜测，在930亿光年之外可能还存在着其他宇宙，也就是多元宇宙的想法。他们就像泡泡一样，彼此被薄壁隔开，这些墙壁是无法穿透的。每个宇宙都是一个独立的空间，并且拥有自己的物理定律，这些定律和我们的宇宙完全不同。但话说回来，多元宇宙也不过是一种猜测，而在宇宙之外究竟有什么可能？依旧是广袤无垠的宇宙空间，其中有数之不尽的行星、恒星以及庞大的星系。天文学家很早就意识到银河系外还有其他的星系叫做河外星系。1919年哈勃用当时最大且最先进的天文望远镜测定了仙女座大星云及星系的距离，发现这个心距离远大于银河系的直径，因此哈勃推断仙女座星系一定是位于银河系之外的。其实仙女星系是一个比银河系更巨大的星系。我们肉眼观察到的仙女座星系是有许多星星集中的在一起的模糊小点，这就是仙女星座。当你在晴朗的夜晚仰望东北方向的天空时会看到一个若隐若现的椭圆光斑，这便是仙女座星系。仙女座星系距离地球大约有256万公里，是人类肉眼可见的最遥远天体之一，因此它也是距离银河系最大的行星。仙女座星系它比银河系要大很多，直径达到了22万光年，其中最少包含了近1万亿颗恒星。我们现在看到的这张照片是2015年哈勃望远镜所拍摄的迄今为止最清晰的仙女座星系图。仅这个标记的红框中跨度就长达61000光年。当时哈勃望远镜花费近三年时间拍摄了多达432个区域，并将3700张照片合并，才得到这张如此珍贵的仙女座星系图，其像素高达15亿。我们将照片放大会看到这里充满着密密麻麻的小亮点，而这些亮点其实都和我们太阳一样，是一颗颗巨大的恒星，在这片区域内所容纳的恒星至少约1亿颗左右，这不由得让我们思考，在如此众多的恒星中，不知其中的某一个恒星系是否也有和地球一样的类地行星，同时他们也是否诞生出了智慧文明？好，这是星座星系。接下来探索活动，一面向北天星空，先找到大熊星座。北斗七星在天空中呈斗状，很容易找出其斗柄，在不同的季节指向不同。在晚上八九点钟观这春天斗柄朝东，夏天斗柄朝南，秋天斗柄朝西，冬天斗柄朝北，我们就可以记春夏秋冬，东南西北就可以了。东南西北，春夏秋冬，也就是指向东的时候，我们中国大部分地区都是春天。南就是夏天，指向西的时候就是秋天，指向北的时候就是冬天。把北斗七星中斗前的两颗星星相连，并朝斗口方向延伸五倍距离，我们就可以，这是斗口，延伸五倍距离就可以找到北极星，这颗星星是北极星。我们知道宇宙中有上千亿个星系，每个星系中同样含有还有数量巨大的恒星，例如天文学家估计北斗七星范围内存在着一百多万亿个星系。今天我们对宇宙的理解以跨越浩瀚的星际空间，延伸到我们所见的整个宇宙。然而，这些发现无论大小，都是无数科学家努力探索的结果，是一代代科学家与智慧的结晶。科学阅读遥远天体发出的光有的需要几百万甚至几十亿年才能到达地球。在能够观察的更远的望远镜的帮助下，科学家可以从事更早年代的宇宙研究。例如仙女星系到地球的距离约250万光年，即仙女星系发出的光什么时候才能传到地球呢？如果是光，需要传播250万年。光是目前人类已知宇宙中速度最快的物质，光速最快，它都需要250万年才能到达地球。也就是说我们现在看到的星星星座，我们看到也就是它发光进入我的眼睛。实际上我们看到的东西是他250年前，50万年前上演的事实，也就是光信息记录的是250万年前信息上所发生的事情。也就是说这个虚拟器星座它发生了什么事情，有哪颗行星爆炸了或者什么质检，它发光到地球上需要250万你才能传播到地球。我们现在看到了，看到某个行星爆炸了，实际上并不是现在爆炸就发光进入我们的眼睛，实际上是250万年前发生。的事情。好，这是总结。宇宙由银河系和河外星系组成，这就是宇宙。而银河系是其中一个，我们把银河系以外的其他星系叫做河外星系。银河系组成由恒星及星际物质，我们地球所在的太阳系是银河系中的其中一个恒星星系。银河系的侧视它是圆盘状的，俯视是漩涡状的。第一题，浩瀚的宇宙中有大小不同的天体系统，如图所示的天体系统是太阳属于这个天体系统，那么这个就属于银河系。第一题选择C第二题，当北斗七星斗柄指向东，我国绝大部分地区处于东南西北，对应的是春夏秋冬，所以东方指向东的时候是春季。第二题选C第三，我国我们常用的天高地厚一词来形容天地广大的辽阔。在今天的科学技术水平下，下列问题我们还不能解决的是地有多厚。地球的直径我们可以知道，对大气层有多高我们也可以知道，大气层分为五层，一共有多高也知道，日地距离我们也可以算出来，但是宇宙有多大，我们目前人类还不能解决，所以例三不能解决的选择D。第四，在茫茫的宇宙中，恒星彼此相距很远，离太阳最近的恒星是比邻星，这个要背一背。例4，选择B。例5，1919年哈勃用当时最大且最先进的天文望远镜测定了某星系的距离，发现这个距离远大于银河系的直径，这个就是仙女星系。例5. 选择C。例六如图表示天体系统的层次示意图。据图回答一写出字母代表的天体和天体系统的名称。I是宇宙，目前人类所能观察到的宇宙银河系，B是银河系，银河系属于宇宙其中一个星系，太阳系属于宇宙中一个恒星系，然后是地月系。A是宇宙，B是银河系，C是太阳系，D是地球。地球和月球共同组成了地月系。第二题，我们目前可观察到的宇宙为AA是我们观察到的宇宙，那么B是银河系，那么B之外的我们统称为河外星系。第七，科学家在距离地球31光年外，发现了一颗可能有生命存在的超级地球行星际舰357D它的质量约为地球的六倍，围绕一颗比太阳略小的恒星运行。如图甲公转一周所花的时间是地球上的55.7天，自转周期与地球自转周期相似。据此回答下列问题，一如图乙是宇宙天体系统层次图，超级地球的恒星系所组成的相当于宇宙中的太阳系。这是恒星，类似于太阳，地球是行星，超级地球类似于地球，所以这是类似于地球的这是类似于太阳的，这个组成了太阳系。2、适宜的温度、充足的水分和恰到好处的大气层是科学家推测其他星球是否存在生命的依据。下列证据支持超级地球存在生命的是？那必须得有适宜的温度，那么就是离恒星不能太远，也不能太近，要有充足的水分，恰到好处的大气层。超级地球围绕恒星运行方向与地球一致，这个与有没有生命无关，必须得有水分、温度和大气。B超级地球与恒星的距离可以使其获得与地球相近的光能。正确，那不要太多，太多靠的很近，那就很热了也不要太少，那么植物没法光合作用，没法提供有机物了。C超级地球的质量以及气体能够产生足够的吸引力，使超级地球周围存在着大气层。C也是支持有生命的依据。D超级地球绕恒星一周时间比地球快得多，这个与有没有生命无关，D不正确。所以第二题存在的生命支持存在生命的依据是BC。第八，人类对宇宙的认识经历了漫长的探索过程，如图是部分探索过程。据此我们来看一下，公元2世纪，托勒密创立了地心说模型。他说地球是宇宙的中心且静止不动，日月行星绕地球转动。16世纪哥白尼提出了日心说，太阳位于宇宙中心，地球和行星一起绕太阳运动。10、17世纪初，伽利略用望远镜观察到金星的位相变化，可以作为日日新出的证据。17世纪末，牛顿提出了牛顿第一定律等力学规律，促使人们逐渐接受了日心说。18世纪，威廉赫县建立了银河系模型，认为太阳系位于银河系的中心。1918年，沙普利提出了银河系中心不是太阳系，他对银河系的形状描述一直沿用至今。一、伽利略某次观察到金星如下左图所示，看到白色的亮亮的一片，则日经第三者大致关系可能出现哪一种情况？A如果是这种情况，金星是这个行星，它不能自行发光发热，亮的一面朝太阳，太阳把它照亮，所以黑暗的一面朝地球，我们地球人不能看到白亮的一片，A不合理B. 金星。对准太阳的一半，左边被照亮，右边是漆黑的一片，那么亮的一面也朝地球，地球人可以看到亮的一面闭合里，C不合理。原因是因为地球离这个太阳的距离要大于金星，水星离太阳最近，其次是金星，然后才是地球，所以金星的字这个公转轨道比太阳地球绕太阳公转轨道要小，半径要小。所以它一定在地球内部，它被被称为内地行星。所以第一题可能的是B第二题，下列关于沙普利银河系模型的描述正确的是，太阳不是银河系的中心，正确，太阳不是银河系的中心，银河系的中心不是宇宙的中心也是正确的。银河系并不在宇宙中心，从侧面看银河系中间厚四边薄正确。所以第二题正确答案选择ABC第三题，针对格莱尼的日心说模型和威廉赫希尔的银河系模型，有同学做出了如下的评价。同学一，哥白尼的日心说模型得到了大量证据的支持，因此是正确的。同学威廉贺西尔银河系模型将太阳系视为银河系的中心，因此是错误的那你如何评价两位同学的这个看待两位同学的评价呢？我们判断一句话说的对不对，并不是只有正确和错误两种结果。由于人类对科学的认识是在不断发展，不断的进步，由于工具这个视野的限制等等，对于当时来说它可是正确的。但是后世我们可能会推翻它。但是它虽然不正确，但是对后世的这个理论起了很大的促进和帮助的作用，成为后世正确理论的奠基石，一步一步在接近真相。任何科学理论不能简单的归纳归结为正确和错误。建立模型需要一个不断完善、不断修正的过程，以使模型更接近事物的本质。两个模型都能解释诸多观察到的现象，具有一定的价值，其缺陷会随科技发展被修正完善。好，这就是这节课的全部内容，感谢同学们观看，再见。