宇宙的未来相关知识:背景知识

 来源:沪江高考资源网    要点:宇宙的未来  
编辑点评: 《宇宙的未来》是史蒂芬·霍金1991年在剑桥大学的一次讲演录。本文重点是谈作者对宇宙的未来做出的科学预言,阅读时要准确地筛选出这些预言的观点和支撑这些观点的材料。同时,还应该体会这篇讲演词在语言上的幽默特点。

中国是最早进行天文观测的国家之一,在殷商甲骨文里,就有许多天文观测记录汉语“宇宙”一词出现较早战国时期的尸佼在他的著作《尸子》中就说:“上下四方曰宇,往古来今曰宙”东汉的高诱在《淮南子·原道训》注中也说:“四方上下曰宇,古往今来曰宙”

中国古代的宇宙学说,有浑天说、盖天说、宣夜说等浑天说认为,“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于天内,天大而地小天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄天地各乘气而立,载水而浮”(《张衡浑仪注》)盖天说认为,“天似盖笠,地法覆盘”(《晋书·天文志》),天地都是穹形的,如同一个同心的球穹,相距八万里宣夜说认为,“天了无质,仰而瞻之,高远无极,眼瞀精绝,故苍苍然也”(《晋书·天文志》)就是说“天”不是一个固体的“天穹”,不过充满了无边无际的气体,日月星辰都在这气体中浮动

在西方,古希腊人也有多种宇宙学说公元前600年左右,住在米利都的古希腊哲学家泰利斯认为地球是一个圆盘,漂浮在一片汪洋中他的弟子阿那克西曼德认为天空是包围地球的一个球层,恒星在内层,太阳和月亮在外层毕达哥拉斯认为,地球、月亮、太阳、行星和恒星都在一个同心球上围绕中央火旋转托勒密总结了古希腊的天文学成就,著《天文学大成》,认为地为球形,静止不动,处于宇宙的中心,其他天体围绕地球运行,创立了“地心说”,统治西方天文学界一千四百多年,直到波兰天文学家哥白尼在16世纪发表《天体运行论》,创立日心说17世纪,意大利物理学家和天文学家伽利略亲手制造天文望远镜,开拓了人们的天文视野德国天文学家开普勒提出了行星运动的三大定律,英国物理学家牛顿用力学的引力原理解释开普勒的行星运动定律,创立了天体力学

    现代宇宙学最有影响的学说是大爆炸宇宙学大爆炸宇宙学认为,宇宙早期温度极高(在100亿度以上),物质密度极大在那里,物质被压缩成一个奇点,时间和空间都毫无意义大约200亿年前,发生“爆炸”,温度逐渐冷却,形成各种各样的恒星体系,也就是我们今天所能观测到的宇宙

宇宙大爆炸学说是逐渐形成的20世纪初,爱因斯坦的相对论改变了科学家研究宇宙的方法1927年,比利时天文学家勒梅特第一个提出了动态宇宙模型,认为宇宙是从一种“原始原子”不断分裂、膨胀形成的他推测:如果宇宙中物质的质量小于某个临界值,宇宙就会继续膨胀下去,成为“开放的宇宙”;反之,就会坍缩,成为“闭合的宇宙”1948年,出生在俄国的美籍物理学家伽莫夫发展了这一理论,提出了“大爆炸”学说

大爆炸学说得到了以下天文观测的支持(1)河外星系有系统地谱线红移(课文中涉及到)1917年,美国天文学家斯里弗发现河外星系谱线有系统地向红端移动,表明这些遥远的天体正在离我们远去1929年,美国天文学家哈勃发现,几乎所有的星系都有红移现象星系距离越远,红移越大这种红移与距离之间的线性关系,称为哈勃定律(2)在各种不同的天体上,氦的丰度相近,大都是30%根据大爆炸理论,早期宇宙温度很高,所以产生氦的效率也很高(3)测定各种天体的年龄,均小于200亿年(4)宇宙微波背景辐射的发现(课文中涉及到

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