中國科技大學(xué)地球科學(xué)概論2

會計學(xué)第1頁/共34頁中國科技大學(xué)地球科學(xué)概論2宇宙尸佼的宇宙：四方上下，宇古往今來，宙民歌的宇宙：天似穹廬，籠罩四野霍金的宇宙：無邊界有限宇宙馬克思的宇宙：時空無限第2頁/共34頁1.盤古開天，創(chuàng)世紀(jì)與無中生有傳說與神話宗教將神話加工成教義《圣經(jīng)》開宗明義：“起初，神創(chuàng)造天地，地是空虛混沌，淵面黑暗?！薄吧裾f要

有光就有了光，神看光是好的，就把光暗分開了。神稱光為晝，暗為夜。有晚上，有早晨，這是頭一日。”空氣，海，地，太陽，眾星，大魚，飛鳥牲畜，昆蟲和野獸，第七日人第3頁/共34頁關(guān)易于宇宙我們都知道了陰陽兩儀變化闡釋宇宙萬物的變化法則：無極生太極，太極生兩儀兩儀生四象，四象生八卦，以至無窮（見下頁圖）第4頁/共34頁我什么都知道了第5頁/共34頁程伊川：陰陽分離就不再有道，形成陰陽的因才是正道。陰陽是氣

形而下；道是形成陰陽的理

形而上。朱熹：無極而太極。太極是陰陽的因，是無極。老子：無，以無為有道；“無”中生有

裂變

演化第6頁/共34頁2.宇宙觀與宇宙學(xué)的兩類時空假定：宇宙是有起源的，是有限的問題：？回答：宇宙是無限的，在時空兩個方面 被打擊的教會和教會的打擊如哥白尼，伽利略，布魯諾第7頁/共34頁上帝在科學(xué)的宇宙中找到了自己的地盤“無產(chǎn)階級”將宇宙學(xué)當(dāng)成了活靶子它與奧德斯丁站在了一起?？茖W(xué)的傲慢不能校正常識的偏見。我的宇宙觀：宇宙是時空無限的我們目及的宇宙：有限無邊？宇宙學(xué)家可以把目及的宇宙一直追溯到時間的地點，把全部的物質(zhì)反演回這個起點所在的空間。第8頁/共34頁3.科學(xué)對宇宙的認(rèn)識過程

宇宙或創(chuàng)世以來沒有改變過無限的宇宙從來都是如此

“變”證據(jù)在積累，19世紀(jì)以來地質(zhì)學(xué)證明：巖石的形成，化石

Boltzmann的熱力學(xué)第二定律：“宇宙中無序度的總量（由熵測量）隨時間增加”，宇宙只能運(yùn)行有限的時間。否則：無序！恒溫----穩(wěn)衡態(tài)宇宙的提法第9頁/共34頁穩(wěn)衡態(tài)宇宙論

宇宙空間中，由連續(xù)產(chǎn)生的物質(zhì)將會形成新的星系，每5千億年在一升體積內(nèi)將創(chuàng)造出一個氫原子。困難：1.萬有引力---引力佯繆牛頓的哲學(xué)思考：一個無限的恒星集合不會落到一起。因為不存在可供它們落下去的中心。2.光度佯繆（奧爾勃斯佯繆）恒定不變的宇宙存在很多困難，但是直到二十世紀(jì)初葉，誰也沒有想過：“宇宙也許是隨時間演化的”。牛頓，愛因斯坦也不例外。第10頁/共34頁牛頓的引力場:空間

愛因斯坦（1905）狹義相對論：時間空間（背景），時空中的宇宙事件。1915年，廣義相對論引入一個新概念：“引力不僅僅是在一個固定的時空背景里作用的力，引力還是由在時空中物質(zhì)和能量引起的時空畸變?！薄拔镔|(zhì)的運(yùn)動可以彎曲時空”。時空中的炮彈，行星，光線；宇宙彎曲---宇宙失衡宇宙中項---永遠(yuǎn)持續(xù)下去的靜態(tài)宇宙模型第11頁/共34頁第12頁/共34頁第13頁/共34頁第14頁/共34頁弗里德曼證明了：相對論

膨脹的宇宙哈勃的發(fā)現(xiàn)，大爆炸宇宙模型第15頁/共34頁4.哈勃發(fā)現(xiàn)了非穩(wěn)衡宇宙紅移（見圖）第16頁/共34頁第17頁/共34頁第18頁/共34頁多普勒效應(yīng)1929年，24個星系，d已知V=Kd

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V=HodHo

=150km/秒.千萬光年第19頁/共34頁5.

2.7K的發(fā)現(xiàn)1925年，貝爾實驗室央斯基最大的無線電干擾----射電輻射源射電天文學(xué)

3萬個射電源“類星體，脈沖星，3K，星際有機(jī)分子譜線”普：R.H迪克60年代尋找5K. 1962年，彭齊亞斯，威爾遜1964年，排除噪聲1965年1978年獲諾貝爾物理學(xué)獎第20頁/共34頁·

“他們的發(fā)現(xiàn)是一項根本性的發(fā)現(xiàn)，它使人們很有可能得到關(guān)于很久以前---在宇宙形成時---所發(fā)生的宇宙變化過程的信息?！薄?/p>

意外---偶然----必然第21頁/共34頁6預(yù).言H：e的天體豐H度e豐度為宇宙成分的26%7.天體年齡第22頁/共34頁8.宇宙事件第23頁/共34頁宇宙的時間歷程第24頁/共34頁9.宇宙的結(jié)局“凡是形成的東西都是要滅亡的?！庇钪嬗衅鹪?，宇宙有終結(jié)；“杞人憂天”預(yù)言并非都是騙局關(guān)鍵是宇宙的平均密度取決于將行星系拉回來的引力的大小引力取決于：宇宙中物質(zhì)總量，宇宙半徑第25頁/共34頁宇宙也會衰老第26頁/共34頁哥白尼原理

宇宙中沒有任何一點具有優(yōu)越性，所有的位置都是平權(quán)的。有限的無邊宇宙沒有中心。第27頁/共34頁第28頁/共34頁上帝在科學(xué)的宇宙中找到了自己的地盤“無產(chǎn)階級”將宇宙學(xué)當(dāng)成了活靶子它與奧德斯丁站在了一起?？茖W(xué)的傲慢不能校正常識的偏見。我的宇宙觀：宇宙是時空無限的我們目及的宇宙：有限無邊？宇宙學(xué)家可以把目及的宇宙一直追溯到時間的地點，把全部的物質(zhì)反演回這個起點所在的空間。第29頁/共34頁3.科學(xué)對宇宙的認(rèn)識過程

宇宙或創(chuàng)世以來沒有改變過無限的宇宙從來都是如此

“變”證據(jù)在積累，19世紀(jì)以來地質(zhì)學(xué)證明：巖石的形成，化石

Boltzmann的熱力學(xué)第二定律：“宇宙中無序度的總量（由熵測量）隨時間增加”，宇宙只能運(yùn)行有限的時間。否則：無序！恒溫----穩(wěn)衡態(tài)宇宙的提法第30頁/共34頁4.哈勃發(fā)現(xiàn)了非穩(wěn)衡宇宙紅移（見圖）第31頁/共34頁多普勒效應(yīng)1929年，24個星系，d已知V=Kd

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V=HodHo

=150km/秒.千萬光