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12.1.2宇宙起源(課件 19張PPT)

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12.1.2宇宙起源(課件 19張PPT)

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(共19張PPT)
宇宙起源
神話傳說
古代中國:盤古開天辟地,蛋生
古希臘:最初宇宙最老的神是卡俄斯(Χ ο ,即“混沌”)
古埃及:天地之初,創世之神布達在他的陶車上制造了一個原始之卵,從中孵出了宇宙。
古印度:梵天(Brahma)從漂浮在宇宙洪水上的宇宙金卵中孵化出來的 。
宇宙如何形成?
星云假說的艱難誕生
1775年,德國哲學家康德認為太陽系最初是一團浩瀚無邊、由塵與氣形成的冷云,不停旋轉。
1796年,法國數學家拉普拉斯假設,這一大團云受宇宙力的作用而旋轉,同時受本身物質的引力而漸漸收縮。收縮中的云間歇地向太空散發無數粒子幕,粒子最后凝聚成星星。在此期間,云團的中心也在本身引力的作用下,收縮成太陽。
理論缺點
根據基本物理定律推斷,收縮中的太陽,體積越來越小時,旋轉會越來越快,假如一直維持到今天,太陽自轉的速度就會必目前快得多。
理論補充
學說一:假定太陽最先產生,還沒有行星。后來,太空中有另一個星球從太陽附近掠過,把一長條物質扯了出來。掠過的星球繼續飛行,這些物質于是凝聚成太陽系的行星。
學說一的缺點
從太陽扯出的這種熾熱物質會消散掉,不會形成星星。即使在某種未知的過程下凝聚成了星星,運行的軌道也會較之今日太陽系中的軌道極為不規律。
理論補充
學說二:在太古的宇宙中,太陽有一個孿生伴星,一個掠過的星球與太陽的伴星相撞。在撞擊下產生的碎塊,就可能形成幾顆行星,環繞著留下來的太陽運行。
學說二的缺點
散布太空的星宿相距非常遙遠,此種碰撞極不可能發生。即使真的發生了這種碰撞,星球爆炸時產生的熾熱和可揮發性物質,似乎也不可能直接形成行星。
很多行星都有衛星如何解釋?
星云假說內容
假設目前屬于太陽系領域的太空中,過去有過一大片氣云彌漫其間。這種氣是由“宇宙混合物”組成,即宇宙到處都有的氣分子混合物。
原生云慢慢開始轉動。旋轉中的云如同渦旋,而且不斷有局部的小渦旋。中央部分的一個大渦流,比云團其他部分收縮得較為迅速,形成一個黑暗而密度較大的物體,即“原太陽”。
星云假說內容
云團旋轉時受到引力與離心的作用,逐漸成為巨大的扁平圓盤。
星云假說內容
在這個轉動的圓盤中,局部渦流繼續出現。渦流要保持不破不散舊的聚集足夠數量的物質,作為本身的重心。環繞原太陽終于產生了一系列旋轉的圓盤。每個都是一顆原行星。
在這個階段中,原太陽的核心開始熱核聚變,放出大量的能。原太陽也開始發光。最初時候,間歇地“燃燒”,呈暗紅色。最后成為我們今天看到的金黃色恒星。
星云假說內容
然后,在原太陽領域內的某處,出現一團含有冰冷粒子與固體碎塊的旋轉云,即一種宇宙塵暴,原地球就這樣誕生了。
稍后,由于水與冰分子之內聚引力作用,這些物質才能凝聚成球狀。
原地球如何變成今天的地球?
在成長中的原地球逐漸熱起來。地球繼續收集新物質,新物質撞擊地球時發出的能量產生熱,其中一部分留在地球里。引力作用也使地球凝縮,產生更多熱。地球內部的放射性元素逐漸開始蛻變,成為第三個熱源。經過億萬年后,地球的溫度高得足以使鐵。鎳等重金屬下沉,構成熔融的地核。從地表裂隙逸出的水汽和氣體,構成地球的大氣層,另一個主要熱源——太陽光,這時也會發揮作用了。
原地球如何變成今天的地球?
太陽的輻射這時以全力沖擊地球,破壞了原始大氣中的分子化合物,還把它驅散進入太空中。因此,大氣中的氫和其他輕元素,大部分逃離地球散失了。這個過程終于使宇宙中較重和較稀有的元素密集在一起,而這些元素是構成巖石、植物和人體所不可或缺的。由于億萬年來如氫等許多輕原子逸入了太空,地球此時的質量,較之塵云凝聚為原地球時,僅剩千分之一。
月球的起源?
說法一:月球是從地球分裂出去而形成的。
說法二:月球是那些環繞著地球運行的小粒子積聚而形成的。
距今大約2300年前左右,亞里山大里亞大圖書館的第一位館長在他留下的文獻中這樣寫道:"古時,地球的天空中看不到月亮。"古希臘的數學家、天文學家阿納克薩哥拉斯,也根據當時的一些資料說過,月亮在天空中出現是很晚以后的事情了,在人類的早期天空中沒有月亮。他并且說太陽不是神,而是一塊巨大的熾熱的石頭,月亮像地球一樣并不發光,只是反射太陽光,并因此而受到監禁。
地質時代的地球
地球停止自太空軌道上收集碎物后,表明逐漸冷卻下來,變成固體。巖石外殼形成,陸塊也出現。但是,地球那時還未能維持我們今天所認識的生物;地表還是太熱,不適宜有機體生存,而且大氣中充滿著有毒的甲烷和氨。熔巖從地殼裂罅流出,使藏在地球熔融內部的水蒸氣得以冒出來。事實上,許多地質學家認為,目前個海洋里的水,大部分由這種早期的火山活動帶到地表。這些水原來都是凝于冰塵中的。
地質時代的地球
地球上的火山活動減緩時,太陽的強烈紫外線輻射,把大氣里的一部分水分子分解成氫原子和氧原子。地球的引力不足以留住較輕的氫原子,大半氫原子逸入了太空。較重的氧原子則留在地球。地球大氣演化過程中,雖然釋放出一些游離氧,但是甲烷和氨等氣體仍長期占據優勢,因為今天大氣中的游離氧,大部分已知是植物(包括湖泊與海洋里的藻類)光合作用的副產品。
地質時代的地球
地球繼續散發熱量,逐年冷卻下來,而原太陽也漸漸燃燒,到了我們今天所見的明亮程度。過了不久,地球的大氣冷卻后,使空氣中的水汽凝結成雨點,降回地表。最初,雨點滴在灼熱的地表上,又汽化為嘶嘶的水蒸氣。到后來,地球終于冷卻下來,在地表上蓄水成池。沒多久,冷卻中的大氣開始大量降雨。全球各地的水,可能都是一次長期傾盆大雨時降下的。起伏不平的地殼上,低洼地區逐漸注滿了水,地表上于是出現海洋。

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