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(共18張PPT)
1-2 熱大爆炸宇宙模型
華師大版九年級下冊
宇宙起源于熱大爆炸，從大爆炸到現在已經過去了約137億年。
在這137億年中，從無到有，先后產生了各種化學元素，出現了星系、恒星、行星；在地球這樣的行星上還出現了生命和智慧生物—人類。
宇宙從大爆炸起就始終在膨脹，現在正在加速膨脹。
宇宙的將來會怎樣，目前的觀測證據還不能給出非常令人信服的答案，也許你長大后會揭開宇宙未來命運的秘密。
1、宇宙的前身：
根據星系之間在相互遠離的事實，我們可以推斷宇宙正在膨脹，還可以進一步推斷宇宙有一個開端。因為宇宙現在的膨脹正是過去膨脹的繼續，在遙遠的過去總存在這樣一個時刻，那時宇宙間所有物質緊緊擠壓在一起，物質密度極大，溫度極高，宇宙的一切正是從這一時刻突然發生。
一、宇宙的起源
2、熱大爆炸理論：
科學家把宇宙從密度和溫度都是極大的時刻開始的膨脹，形象地稱為熱大爆炸。
宇宙起源于熱大爆炸，且這個大爆炸是沒有中心的爆炸，即宇宙大爆炸是一種在每個地方同時發生，從一開始就充滿整個宇宙空間的爆炸，爆炸中每一個粒子都離開其他粒子飛奔。
開創熱大爆炸宇宙學的物理學家伽莫夫
1928年提出放射性衰變理論
1948年與他的學生阿爾弗等一起提出大爆炸宇宙理論
1954年提出了遺傳信息如何在生物細胞內組織的理論
1、觀測發現微波背景輻射：
20世紀60年代，科學家在一架原本用來接收 的天線上接收到了來自宇宙的微波段電磁波信號；
科學家證實，宇宙各處都存在這樣的微波輻射，這一輻射相當于熱力學溫度3 K（相當于-270℃）的熱輻射。
科學家還發現無論在什么地方測量以及向什么方向測量，都能觀測到溫度為3K的微波背景輻射，所以這是一個均勻的各向同性的輻射，可以肯定這是來自宇宙深處的輻射。
這一彌漫于整個宇宙的微波輻射，被稱為微波背景輻射。
二、熱大爆炸的證據—微波背景輻射
通信衛星信號
2、微波背景輻射是宇宙起源于熱大爆炸的有力證據：
微波背景輻射為宇宙起源于熱大爆炸提供了有力的證據，3 K就是熱大爆炸留下的余溫。
1、宇宙從大爆炸起就始終在演化著。
2、太陽和地球的產生：
1）大爆炸后約3分鐘宇宙中出現了復合原子核；
2）大爆炸后100萬年宇宙中出現了原子；
3）大爆炸后10億年宇宙中出現了星系和恒星；
4）大爆炸后100億年左右太陽和地球誕生。
三、宇宙的演化
宇宙的演化
從大爆炸起就始終在演化著
3分鐘
出現復合原子核
100 萬年
出現原子
10 億年
星系和恒星
100億年
太陽和地球誕生
1、決定因素：宇宙既然有過去就一定會有將來。宇宙的將來由現在觀測到的宇宙中物質的多少——正確地說是由現在觀測到的宇宙密度決定的。宇宙密度越大，宇宙的引力就越強。
1）如果宇宙密度大于4.5×10-27千克/米3（大約每立方米三個中子或質子），宇宙的膨脹會由于引力的作用而停下來，轉而開始收縮，最終回到高溫高密的狀態。
2）如果宇宙密度小于或等于4.5×10-27千克/米3，宇宙將永遠膨脹下去，宇宙的溫度也將越來越低，最終消亡在接近絕對零度的冷寂世界中。
2、科學推測：現在還無法給出宇宙密度的確切數據。現在觀測到的宇宙密度雖然不大，但是宇宙中還存在我們無法看見的各種各樣的暗物質，所以宇宙密度的數值可以比目前測量值大。
3、預測未來：科學家在20世紀的最后兩年里發現，宇宙不僅在膨脹，而且是在加速膨脹。因此，宇宙很有可能永遠膨脹下去。
四、宇宙的將來
閱讀教材12頁的科學家小注“霍金”：
霍金在哪些領域取得了舉世矚目的成就？
宇宙學
廣義相對論
黑洞
閱讀P13：依靠科學理解宇宙
依靠科學理解宇宙是一個不斷發現錯誤、改正錯誤、接近事實真相的過程。這正是科學與一切非科學和偽科學的根本區別。
科學讓我們走出神話，科學讓我們接近事實
對宇宙的新的理解一定建立在現在對宇宙理解的基礎上，新的理論也一定建立在熱大爆炸理論的基礎之上。
牛頓
愛因斯坦
哈勃
伽莫夫
霍金
活動：了解人類對宇宙認識的發展
⑴在古代人的心目中宇宙是怎樣的？
尸佼：“四方上下曰宇，往古來今曰宙”
張衡：宇之表無極，宙之端無窮”
鄧牧：“天地大也，其在虛空中不過一粟而已耳”
“天圓如張蓋，地方如棋局”
“蓋天說”
⑵牛頓時代人們對宇宙的認識是怎樣的？
牛頓力學誕生后，很快以它的精確性，以它對自然現象的解釋和實際應用中的成功成為科學家們普遍采用的科學理論
英國天文學家賴特、德國哲學家康德、法籍德國科學家朗伯特先后按照自己對天體運動現象的理解，給出了各自的宇宙圖景
英國天文學家威廉 赫歇爾發現在軌道上彼此圍繞旋轉的雙星恪守著和太陽系中行星 一樣的規律
宇宙在時間上是無限的，空間上是無限的，星體的分布是均勻的。
⑶愛因斯坦提出過什么宇宙模型？
封閉而靜態的宇宙模型：
主張宇宙是一體積有限沒有邊界的靜態彎曲封閉體。
一是假設宇宙物質的分布在空間上是均勻和各向同性的
二是宇宙物質的分布不隨時間變化
⑷ 熱大爆炸宇宙理論給出了怎樣的宇宙圖景？
(1)宇宙是運動的，因為是“熱”爆炸。
(4)宇宙能量流動的方向性。
(3)宇宙是有界無限的，爆炸是一個瞬間擴張的過程，時空無限延展。
(2)宇宙是循環的，爆炸是一個開始，任何事物開始總會有終結。

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