初中科學(xué)浙教版九年級下冊第 1 節(jié) 人類對宇宙的認(rèn)識圖文課件ppt

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原始的海洋曾經(jīng)孕育出無數(shù)微小的生命；
曾經(jīng)盛極一時的恐龍只能在堅硬的巖石中留下它們的身影；
這一切都在傾訴著不斷演化的自然界的故事。
地球是怎樣誕生的？生物又是怎樣演化的？
《淮南子·原道訓(xùn)》注：“四方上下曰宇，古往今來曰宙，以喻天地?！奔从钪媸翘斓厝f物的總稱。也就是空間為“宇”，時間為“宙”。人類對宇宙認(rèn)識進(jìn)程，先從地球開始，再從地球伸展到太陽系，進(jìn)而延展到銀河系，然后擴展到河外星系、總星系。
宇宙中有上千億的星系，平均每個星系又有上千億的恒星和各類天體。太陽系在宇宙中所占的空間只是極小的一部分。
宇宙是廣漠空間和存在的各種天體以及彌漫物質(zhì)的總稱。
宇宙是怎樣誕生的？宇宙最終是否會走向終結(jié)？
（1）我國古代“盤古開天辟地”的神話。
宇宙原來是混沌的一團(tuán)氣，后來盤古用神斧把這一團(tuán)混沌氣劈開，輕的上升為天，重的下降為地，盤古死后，身體的各個部分成為天地間的萬物。
（2）在西方的《圣經(jīng)》中記載了“上帝”創(chuàng)造了宇宙的神話。
相傳原始的宇宙漆黑一團(tuán)，是上帝工作了六天分別創(chuàng)造出了天地、日月星辰、水火、草木果實、飛禽走獸以及人類萬物，上帝看這個世界山清水秀，鳥語花香，一切都十全十美了，于是在第七天停下了工作，安息了。同時賜福給這一天，并把這一天定為圣日。
古代人為什么會對宇宙的起源形成這樣的認(rèn)識？古代人沒有理性思考，對宇宙的起源只是猜測。都是臆想的，不切實際的。
（1）中國戰(zhàn)國時期的“早期蓋天說”。天圓如張蓋，地方如棋盤。早期的古希臘學(xué)者也有類似的看法。
渾天說最初認(rèn)為：地球不是孤零零地懸在空中的，而是浮在水上；后來又有發(fā)展，認(rèn)為地球浮在氣中，因此有可能回旋浮動，這就是“地有四游”的樸素地動說的先河。
（2）中國戰(zhàn)國時期的“渾天說”。
蓋天說、渾天說這兩種宇宙觀，雖然已經(jīng)擺脫了神話的影響，但遠(yuǎn)沒有揭示宇宙的本質(zhì)。
4.從“地心說”到“日心說”
（1）托勒密的“地心說”。
托勒密認(rèn)為，地球處于宇宙中心靜止不動，日、月、行星和恒星等所有天體都圍繞著地球在各自的圓形軌道上繞地球運轉(zhuǎn)，而恒星位于最外面的天球上，它們之間的相對位置保持不變，同時作為一個整體在天空中轉(zhuǎn)動。
托勒密的“地心說”，否定了宇宙“蓋天說”等錯誤認(rèn)識，這無疑是一個很大的進(jìn)步。這個學(xué)說的提出與基督教《圣經(jīng)》中關(guān)于天堂、人間、地獄的說法剛好吻合，得到了占統(tǒng)治地位的教廷的竭力支持。因而，“地心說”長期居于統(tǒng)治地位?！暗匦恼f”不僅成為禁錮人們思想的工具，而且也阻礙了天文學(xué)的發(fā)展。16 世紀(jì)，哥白尼用自制的簡陋儀器經(jīng)過20 年的天文觀測與研究，建立了“日心說”。
你能說說“地心說”進(jìn)步與不足之處嗎？
（2）哥白尼的“日心說”。
他否定了地球是宇宙的中心，認(rèn)為太陽是宇宙的中心，地球和行星是繞太陽做圓周運動的，月球圍繞著地球轉(zhuǎn)動，而最外層的恒星天球則與地心說并無本質(zhì)區(qū)別。
哥白尼的“日心說”闡明了天體運行的現(xiàn)象，為人類認(rèn)識太陽系，進(jìn)而認(rèn)識地球的起源奠定了基礎(chǔ)。哥白尼提出“日心說”后，差不多經(jīng)過一個世紀(jì)才被人們接受。
其間，伽利略利用自制的天文望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)了可以支持日心說的新的天文現(xiàn)象，日心說才逐漸得到認(rèn)可。
伽 利 略（1564～1642）
伽利略是意大利偉大的物理學(xué)家和天文學(xué)家，他開創(chuàng)了近代實驗科學(xué)，為推翻經(jīng)院哲學(xué)對科學(xué)的禁錮、改變與加深人類對物質(zhì)運動和宇宙的科學(xué)認(rèn)識奮斗了一生。他通過嚴(yán)密的科學(xué)觀察、研究，加以驗證，出版了《星際使者》和《關(guān)于太陽黑子的書信》，發(fā)表了他對星空的觀測結(jié)果，轟動了整個歐洲和學(xué)術(shù)界。1632年出版了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界的對話》，他還寫了《關(guān)于兩門新科學(xué)的對話和數(shù)學(xué)證明》的巨著。
“日心說”挑戰(zhàn)了長期以來居于統(tǒng)治地位的“地心說”，因此遭到了教會勢力的殘酷鎮(zhèn)壓。
　　　為什么人們會感覺到太陽是東升西落，而大地是靜止不動的呢？
這是因為地球上的人們選擇地球為參照物，所以地球是靜止不動的，而太陽是運動的?！叭招恼f”中有關(guān)宇宙以太陽為中心的提法也是不正確的，用你知道的相關(guān)知識加以解釋。太陽不是處于宇宙的中心。太陽系屬于銀河系，太陽系也不在銀河系中心，銀河系也是眾多星系中的一個，并非宇宙中心。
5.宇宙的起源的證據(jù)——星系運動的特點
隨著時代的進(jìn)步，先進(jìn)科學(xué)儀器的發(fā)明，更加有利于觀察宇宙。
1929 年，哈勃根據(jù)自己的測量數(shù)據(jù)，分析了24 個星系的速度和距離，發(fā)現(xiàn)距離越大的河外星系，對應(yīng)的運動速度也越大。也就是說，所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去，星系離我們越遠(yuǎn)，它的退行速度越快；星系間的距離在不斷地擴大。
宇宙中的星系都以地球為中心向外運動對嗎？不對。
　　　你是怎樣理解哈勃發(fā)現(xiàn)的關(guān)于星系運動的特點的？你能想象出宇宙中的星系在怎樣運動嗎？
星系一直在運動，一直在變化，宇宙在不斷地膨脹。
1．準(zhǔn)備一只氣球，在其表面畫上一些小圓點。
2．用打氣筒持續(xù)地向氣球充氣，使氣球不斷地脹大，如圖所示。3．觀察氣球在脹大過程中各個小圓點間距離的變化。4．如果這些小圓點代表星系，那么，這些原 先靠得很近的星系之間的距離增大了嗎？
　　　1．如圖1-6 所示，請你選定一個點，看另外兩點的運動方向和快慢，如選A看B 和C 的運動方向和快慢是如何的？B和C都離A遠(yuǎn)去，C比B遠(yuǎn)離A快。
2．假設(shè)宇宙在膨脹，那么原先緊鄰的星系分離的速度比遙遠(yuǎn)的星系分離速度快一些還是慢一些？緊鄰的星系分離速度慢一些。
6.現(xiàn)代宇宙學(xué)說——大爆炸宇宙論
根據(jù)以上科學(xué)假設(shè)，我們可以進(jìn)行這樣的推理：如果能將時間倒退，宇宙中的星系之間的距離必然縮小，最終會聚在一個點上。
大爆炸宇宙論認(rèn)為，大約137 億年前，我們所處的宇宙被擠壓在一個“原始火球”中，那時的宇宙極小、極熱，又有極大的密度，宇宙就是在這個大火球的爆炸中誕生的。
大爆炸后，宇宙迅速膨脹，現(xiàn)在的宇宙比100 億年前增大了100 多億倍，爆炸引起的宇宙膨脹一直延續(xù)至今，并仍將延續(xù)下去。
大爆炸宇宙論為什么被人們廣為接受的一種宇宙起源學(xué)說？
宇宙的膨脹有觀測事實的支持，又得到眾多科學(xué)家的理論闡釋。大爆炸宇宙論仍然遇到了不少的疑難問題。如為什么早期宇宙會有如此高的溫度？為什么宇宙在空間中的大尺度上會如此均勻？膨脹后的宇宙會不會坍縮？
喬治·伽莫夫（1904～1968）是美籍俄裔著名的物理學(xué)家和天文學(xué)家。1946 年，伽莫夫與他的兩個學(xué)生—拉爾夫·阿爾菲和羅伯特·赫爾曼一道，首次將相對論和化學(xué)元素生成理論引入宇宙學(xué)，提出了熱大爆炸宇宙學(xué)模型。伽莫夫認(rèn)為：宇宙最初開始于高溫高密度的原始物質(zhì)，溫度超過幾十億度，那時的宇宙中充滿的是輻射和基本粒子；隨著宇宙膨脹，溫度逐漸下降，物質(zhì)逐漸凝聚成星云，再演化成今天的各種天體。
史蒂芬·霍金（1942～2018），英國人，當(dāng)代著名的科學(xué)思想家和杰出的理論物理學(xué)家。他提出的黑洞理論和宇宙無邊界的設(shè)想成了現(xiàn)代宇宙學(xué)的重要基石?；艚鸬挠钪鏌o邊界設(shè)想是這樣的：第一，宇宙是無邊的。第二，宇宙不是一個可以任意賦予初始條件或邊界的一般系統(tǒng)?；艚痤A(yù)言宇宙有兩種結(jié)局：它可以永遠(yuǎn)地膨脹下去，或者它會塌縮而在大擠壓處終結(jié)?；艚鸬闹饕碜髌酚校骸稌r間簡史》《果殼中的宇宙》等。