第二節(jié)探索宇宙 (2)

1、探索宇宙洛陽(yáng)市回民中學(xué) 江洪主要內(nèi)容：一、宇宙有多大？二、宇宙里有什么？三、人們?nèi)绾翁綔y(cè)宇宙？【科技訊】2016年10月14日消息，宇宙有多大一直是困擾人們的一個(gè)大問(wèn)題，早前科學(xué)家認(rèn)為，宇宙存在兩千億個(gè)星系，而現(xiàn)在他們發(fā)現(xiàn)，這個(gè)數(shù)字比他們想象中還要多十倍以上。一個(gè)國(guó)際天文學(xué)家小組10月13日說(shuō)，我們的宇宙里存在著至少2萬(wàn)億個(gè)星系，是以前認(rèn)為的10倍左右。一、宇宙有多大？宇 宙哲學(xué)：空間、時(shí)間無(wú)限天文：360億光年 宇宙到底有多大?在明白這個(gè)問(wèn)題之前我們首先要知道宇宙的定義，那么什么是宇宙呢?宇宙是萬(wàn)物的總和，是時(shí)間和空間的統(tǒng)一體。根據(jù)宇宙的定義來(lái)說(shuō)，我們會(huì)認(rèn)為宇宙是無(wú)邊無(wú)際。但事實(shí)上宇宙是有限

2、的。著名的物理學(xué)家愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)，宇宙是有界無(wú)邊。而霍金也曾經(jīng)說(shuō)過(guò)不存在一個(gè)無(wú)限大的宇宙，人們之所以認(rèn)為宇宙無(wú)限大，只是因?yàn)檎也坏竭吔缍选６?、宇宙里有什么？宇宙銀河系銀河系河外星系人們發(fā)現(xiàn)銀河系以外還有類似銀河系一樣龐大的恒星集團(tuán)。比如：仙女座星系、獵犬座星系，目前人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過(guò)100億個(gè)河外星系。還有許多恒星恒星亮星云暗星云行星 水星距太陽(yáng)最近，所以它很熱，白天可高達(dá)400攝氏度，而晚上卻降到零下170攝氏度，和月球的情況很類似。而且水星表面沒(méi)有大氣層，所以被隕石撞得坑坑洞洞的（有環(huán)形山）。金星表面有大氣，但主要成分是二氧化碳。中國(guó)古代稱之為長(zhǎng)庚、啟明、太白或太白金星。它有時(shí)黎明前出現(xiàn)在

3、東方天空，被稱為“啟明”；有時(shí)黃昏后出現(xiàn)在西方天空，被稱為“長(zhǎng)庚”。 火星是一顆火紅色星球。表面有大氣，成分以二氧化碳為主。既稀薄又寒冷，沙塵懸浮其中，每年常有塵暴發(fā)生。在砂礫遍地、荒涼沉寂的火星表面，遍布遭隕星襲擊后因撞擊形成的 坑坑洼洼。它的最引人注目的地形特征是干涸的河床?；鹦悄拘悄拘鞘翘?yáng)系中最大的一顆行星，它的體積可容納1300多個(gè)地球，質(zhì)量是地球的300多倍。有固體巖石核心，而沒(méi)有固體表面。 表面充滿液態(tài)氫。 木星最顯著特點(diǎn)是南半球有個(gè)顏色鮮艷的大紅斑，它其實(shí)是木星大氣層中一個(gè)大漩渦。 木星表面是激烈運(yùn)動(dòng)的大氣，大氣環(huán)流形成帶狀紋，每條帶狀紋與赤道平行，木星有光環(huán)。 土星的光環(huán)是由

4、幾千個(gè)環(huán)組成，它們主要是由冰屑和巖石的碎片、塵埃組成的。 土星是太陽(yáng)系第二大行星，表面有大氣，主要成分是氫和氦，是衛(wèi)星最多的行星，它有美麗的光環(huán)土星的光環(huán)是由什么組成的呢？ 天王星的體積很大，是地球的65倍，僅次于木星和土星，在太陽(yáng)系們居第三 。 天王星大氣中的主要成分是氫、氦和大量的甲烷。 天王星有美麗的光環(huán) 。 海王星和天王星類似，質(zhì)量比天王星略大一些。 主要大氣成份都是氫和氦，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也極為相近。 所以說(shuō)海王星與天王星是一對(duì)孿生兄弟。 你清楚了嗎？宇宙里到底有些什么？ 總 星 系（目前觀測(cè)到的宇宙）河外星系銀河系其它恒星系太陽(yáng)系由恒星（太陽(yáng)）、八大行星、幾十顆衛(wèi)星、成千上萬(wàn)顆小行星和為數(shù)

5、眾多的彗星、數(shù)不清的流星體以及充滿太陽(yáng)系空間的行星際物質(zhì)等構(gòu)成 地月系其他行星系1、離太陽(yáng)最近的行星2、大多數(shù)時(shí)間離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的行星 3、體積最大的行星4、最亮的行星5、最適宜生命存在的行星6、與地球最相似，被稱為“紅色的星球”的行星 太陽(yáng)系八大行星之最水星海王星木星金星地球火星特殊的天體黑洞 黑洞是現(xiàn)代廣義相對(duì)論中，宇宙空間內(nèi)存在的一種密度無(wú)限大體積無(wú)限小的天體。黑洞的引力很大，使得視界內(nèi)的逃逸速度大于光速。 1916年，德國(guó)天文學(xué)家卡爾史瓦西（Karl Schwarzschild，18731916年）通過(guò)計(jì)算得到了愛(ài)因斯坦引力場(chǎng)方程的一個(gè)真空解，這個(gè)解表明，如果將大量物質(zhì)集中于空間一點(diǎn)，其周

6、圍會(huì)產(chǎn)生奇異的現(xiàn)象，即在質(zhì)點(diǎn)周?chē)嬖谝粋€(gè)界面“視界”一旦進(jìn)入這個(gè)界面，即使光也無(wú)法逃脫。這種“不可思議的天體”被美國(guó)物理學(xué)家約翰阿奇巴德惠勒（John Archibald Wheeler）命名為“黑洞”。其實(shí)黑洞并不黑 黑洞是由質(zhì)量（100億倍太陽(yáng)質(zhì)量）足夠大的恒星在核聚變反應(yīng)的燃料耗盡而死亡后，發(fā)生引力坍縮產(chǎn)生的。黑洞的引力很大，連光都無(wú)法逃脫。其實(shí)黑洞并不“黑”，只是無(wú)法直接觀測(cè)，但可以借由間接方式得知其存在與質(zhì)量，并且觀測(cè)到它對(duì)其他事物的影響。 科學(xué)家最新研究理論顯示，當(dāng)黑洞死亡時(shí)可能會(huì)變成一個(gè)“白洞”，它不像黑洞吞噬鄰近所有物質(zhì)，而是噴射之前黑洞捕獲的所有物質(zhì)。白洞是什么？（假想天體）

7、 廣義相對(duì)論所預(yù)言的一種性質(zhì)與黑洞相反的特殊天體。白洞目前還是一種理論模型，尚未被觀測(cè)所證實(shí)。按照白洞理論，白洞和黑洞相似，也有一個(gè)封閉的邊界。當(dāng)白洞內(nèi)超密態(tài)物質(zhì)向外噴射時(shí)，就會(huì)同它周?chē)奈镔|(zhì)發(fā)生猛烈的碰撞，從而釋放出巨大能量。 聚集在白洞內(nèi)的物質(zhì)，只可以經(jīng)邊界向外運(yùn)動(dòng)，而不能反向運(yùn)動(dòng)。因此這種天體不能進(jìn)入。三、人們?nèi)绾翁綔y(cè)宇宙？人類探索宇宙的方法利用肉眼直接觀察利用天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀察發(fā)射探測(cè)器，訪問(wèn)其他星球以及外太空現(xiàn)在人們用天文望遠(yuǎn)鏡已觀測(cè)到距我們137億光年的宇宙空間深處，但仍沒(méi)有看到宇宙的邊緣，而且科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)宇宙正處在膨脹之中！人類對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)的每一次進(jìn)步都離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。自從1

8、609年意大利科學(xué)家伽利略發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡以來(lái)，人們不斷地改進(jìn)，發(fā)明了許多功能各異的望遠(yuǎn)鏡，從而獲得了越來(lái)越多的來(lái)自宇宙的信息。伽利略望遠(yuǎn)鏡(意大利)牛頓的反射望遠(yuǎn)鏡 射電望遠(yuǎn)鏡曾經(jīng)中國(guó)最大的射電望遠(yuǎn)鏡(昆明)500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡 （“中國(guó)天眼” ）世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡。(“望遠(yuǎn)鏡反射面總面積為25萬(wàn)平方米，相當(dāng)于30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)那么大。)全球最強(qiáng)“天眼”睜眼：放眼宇宙深空 尋找地外文明用來(lái)傾聽(tīng)宇宙深處聲音、觀測(cè)宇宙奧秘。 此前，世界上最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，分別是德國(guó)波恩100米望遠(yuǎn)鏡和美國(guó)阿雷西博300米望遠(yuǎn)鏡。前者是可以移動(dòng)“搖頭”的，后者則借助波多黎各島上的喀斯特洼坑建造。

9、自古以來(lái)，人類就充滿了對(duì)宇宙的幻想，向往著飛向太空。人類對(duì)宇宙的探索太空技術(shù)的發(fā)展，人造地球衛(wèi)星、太空望遠(yuǎn)鏡、太空探測(cè)器、載人宇宙飛船等相繼出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了人類飛天的夢(mèng)想?，F(xiàn)在宇航員還可在太空站上過(guò)太空生活呢！目前，我國(guó)的航天技術(shù)在世界上占有相當(dāng)重要的位置。長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的順利發(fā)射，載人飛船“神舟”五號(hào)和“神舟”六號(hào)圓了中國(guó)人的飛天夢(mèng)想。 “神舟”十一號(hào)載人飛船在去年10月也發(fā)射成功，并且神舟十一號(hào)飛船與天宮二號(hào)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功。 “嫦娥”一、二號(hào)探月衛(wèi)星也曾發(fā)射成功，不久的將來(lái)，我國(guó)宇航員還將登月考察。“神舟”十一號(hào)神舟十一號(hào)飛船與天宮二號(hào)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接我國(guó)是世界上公認(rèn)的火箭的發(fā)源地。早在距今1700多年前的三國(guó)時(shí)代的古籍上就出現(xiàn)了“火箭”的名稱。長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)是一枚當(dāng)下運(yùn)載力在世界排名第二的大火箭，是將中國(guó)推入航天強(qiáng)國(guó)的重要?jiǎng)恿Α?航天技術(shù)在世界上的地位,是公認(rèn)的火箭發(fā)源地。我國(guó)在宇宙探索方面取得的成就: 載人飛船“神舟”五號(hào)、六號(hào).十一號(hào)成功發(fā)射。 “嫦娥”一號(hào)、二號(hào)探月衛(wèi)星發(fā)射成功 天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室，是繼天宮一號(hào)后中國(guó)自主研發(fā)的第二個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室，也是中國(guó)第一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室，用于進(jìn)一步驗(yàn)證空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)及進(jìn)行一系列空間試驗(yàn)。 英國(guó)諾丁漢大學(xué)天文學(xué)教授克里斯托弗孔塞利切在一份聲明中說(shuō):“宇宙中超過(guò)90