這是一個關(guān)于現(xiàn)代自然科學(xué)天文學(xué)介紹ppt課件，主要介紹了人類宇宙觀的演化、宇宙觀測與大爆炸宇宙學(xué)的發(fā)展、星系的起源和演化、恒星的演化、了解太陽系的起源等內(nèi)容。第二章 天文學(xué) 第二章 天文學(xué) 2.1.1 人類宇宙觀的演化 2.1.2 宇宙觀測與大爆炸宇宙學(xué)的發(fā)展 2.1.3 星系的起源和演化 2.1.4 恒星的演化 2.1.5 了解太陽系的起源 2.1.1 人類宇宙觀的演化 2.1.1.1 日心說及其天文觀測依據(jù) 2.1.1.2 銀河系的發(fā)現(xiàn)及太陽系在其中的位置 2.1.1.3 從星云到河外星系 2.1.1.4 大爆炸宇宙模型的提出及其理論預(yù)言 B. 托勒密地心學(xué)說 托勒密（Claudius Ptolemacus） 生于錫貝德（埃及的一個希臘化城市） 在公元127至151年間在亞歷山大城生活和工作。 地心說整整統(tǒng)治歐洲達(dá)1000多年之久。 2.1.1.2 銀河系的發(fā)現(xiàn)及太陽系在其中的位置 哥白尼的宇宙理論——日心說發(fā)現(xiàn)了真正的太陽系 銀心：這個區(qū)域主要由大量的恒星組成（約400億顆）——主要是年齡在一百億年以上的老年恒星。大量的觀測證據(jù)表明，在銀河的中心可能存在著一個4,000,000倍太陽質(zhì)量的巨大黑洞。銀盤：主要由幾條巨大的旋臂組成，每條旋臂中都有數(shù)百億顆年輕的恒星，我們所在的太陽系位于人馬座旋臂和英仙座旋臂之間的獵戶座旋臂上。 秒差距 (量度宇宙的距離單位) 秒差距量度宇宙的距離單位，1 秒差距是周年視差為1″的恒星的距離。秒差距是周年視差的倒數(shù)，歡迎點(diǎn)擊下載現(xiàn)代自然科學(xué)天文學(xué)介紹ppt課件哦。

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第二章 天文學(xué) 第二章 天文學(xué) 2.1.1 人類宇宙觀的演化 2.1.2 宇宙觀測與大爆炸宇宙學(xué)的發(fā)展 2.1.3 星系的起源和演化 2.1.4 恒星的演化 2.1.5 了解太陽系的起源 2.1.1 人類宇宙觀的演化 2.1.1.1 日心說及其天文觀測依據(jù) 2.1.1.2 銀河系的發(fā)現(xiàn)及太陽系在其中的位置 2.1.1.3 從星云到河外星系 2.1.1.4 大爆炸宇宙模型的提出及其理論預(yù)言 B. 托勒密地心學(xué)說 托勒密（Claudius Ptolemacus） 生于錫貝德（埃及的一個希臘化城市） 在公元127至151年間在亞歷山大城生活和工作。 地心說整整統(tǒng)治歐洲達(dá)1000多年之久。 2.1.1.2 銀河系的發(fā)現(xiàn)及太陽系在其中的位置 哥白尼的宇宙理論——日心說發(fā)現(xiàn)了真正的太陽系 銀心： 　　這個區(qū)域主要由大量的恒星組成（約400億顆）——主要是年齡在一百億年以上的老年恒星。大量的觀測證據(jù)表明，在銀河的中心可能存在著一個4，000，000倍太陽質(zhì)量的巨大黑洞。 銀盤： 　　主要由幾條巨大的旋臂組成，每條旋臂中都有數(shù)百億顆年輕的恒星，我們所在的太陽系位于人馬座旋臂和英仙座旋臂之間的獵戶座旋臂上。 秒差距 (量度宇宙的距離單位) 秒差距量度宇宙的距離單位，1 秒差距是周年視差為1″的恒星的距離。秒差距是周年視差的倒數(shù)。秒差距的常見單位： 1秒差距=3.26光年—(pc)。 千秒差距(kiloparsec)—(Kpc)一個千秒差距等于3260光年 2.1.1.3 從星云到河外星系嚴(yán)格說，星云應(yīng)該是宇宙中的塵埃和氣體，而不是一組恒星；本世紀(jì)初，云霧狀天體也被稱為星云。 星系是宇宙中的恒星集合體。 2.1.1.4 大爆炸宇宙模型的提出及其理論預(yù)言大爆炸宇宙學(xué)是現(xiàn)代宇宙學(xué)中最有影響的一種學(xué)說，與其它宇宙模型相比，它能說明較多的觀測事實(shí)。 它的主要觀點(diǎn)是認(rèn)為我們的宇宙曾有一段從熱到冷的演化史。在這個時期里，宇宙體系并不是靜止的，而是在不斷地膨脹，使物質(zhì)密度從密到稀地演化。這一從冷到熱，從密到稀的過程如同一次規(guī)模很大的爆發(fā)。 2.1.2 宇宙觀測與大爆炸宇宙學(xué)的發(fā)展 2.1.2.1 宇窗觀測及其意義 2.1.2.2 大爆炸宇宙學(xué)面臨的困難 2.1.2.3 暴脹宇宙的成就和困難 2.1.2.1 宇宙觀測及其意義 現(xiàn)代宇宙學(xué)的最大特征是必須尊重觀測到的客觀事實(shí)，不能憑想象。而且必須能在理論物理學(xué)的基礎(chǔ)上給予科學(xué)的說明。它涉及到恒星的起源和演化，星系的起源和演化，元素的起源和演化等多方面的基礎(chǔ)理論問題。 人們最想知道的是：宇宙是什么樣子呢？宇宙有多大？宇宙的結(jié)構(gòu)如何？宇宙有沒有誕生之日和終結(jié)之時？ 2.1.2.2 大爆炸宇宙學(xué)面臨的困難均勻性問題：在目前的天文觀測已達(dá)一百多億光年的尺度上發(fā)現(xiàn)宇宙是均勻的，那么在這個尺度范圍內(nèi)的各部分間本應(yīng)已進(jìn)行過充分的相互作用才可能這樣均勻，但根據(jù)廣義相對論的推理，宇宙空間應(yīng)是許多在因果上彼此不關(guān)聯(lián)的區(qū)域。那么又是什么原因讓宇宙如此均勻呢？平性問題：宇宙的理論模型所描述的宇宙可以有三種可能情況：即開放的、封閉的和臨界的。它們?nèi)�決于宇宙的減速因子q0或者物質(zhì)密度因子Ω0。很多觀測事實(shí)表明q0十分接近1/2，或者說Ω0十分接近于1�？梢杂芯薮笕≈捣秶�的Ω0為什么恰好選擇這個臨界值？奇點(diǎn)問題：大爆炸宇宙模型認(rèn)為宇宙起源于時空奇點(diǎn)的爆炸。該理論本身不能解決這問題。為解決這些問題，又提出了大爆炸之前宇宙“爆脹”理論。 2.1.3 星系的起源和演化 2.1.3.1 星系形成時期及分類 2.1.3.2 銀河系的年輪及其次系 2.1.3.3 劇烈變化的星系核 2.1.3.1 星系形成時期及分類 2.1.3.2 銀河系的年輪及其次系 2.1.3.3 劇烈變化的星系核表現(xiàn)為光變幾乎都很強(qiáng)烈，幾個月左右光變可達(dá)10倍之多。賽福特星系有一個很亮的核。類星體的譜線有很大的紅移，它的光譜在很強(qiáng)的背景上，有幾條強(qiáng)而寬的發(fā)射譜線。星系核的亮度變化（譜線紅移）說明星系的變化。 2.1.4 恒星的演化 2.1.4.1 恒星的形成 2.1.4.2 恒星分類 2.1.4.3 揭示恒星一生經(jīng)歷的秘密一一赫羅圖 2.1.4.4 恒星演化的結(jié)局 2.1.4.1 恒星的形成 根據(jù)彌漫說的理論，恒星形成可分為兩個階段，開始時先由極其稀薄的物質(zhì)凝聚成星云并進(jìn)一步收縮成原恒星，然后原恒星才發(fā)展成為恒星。 星云 → 原恒星  → 恒星 → （歸宿）星云 星云：星際空間普遍存在極稀薄的物質(zhì)，由于分布不均勻而往往分裂成團(tuán)塊，并向中心凝聚，成為彌漫星云。 原恒星：一般把處于慢收縮階段的天體稱為原恒星 。 2.1.4.2 恒星分類由于每顆恒星的表面溫度不同，它發(fā)出的光的顏色也不同�？茖W(xué)家們依光譜特征對恒星進(jìn)行分類，光譜相同的恒星其表面溫度和物質(zhì)構(gòu)成均相同。恒星的壽命也不一樣，大質(zhì)量恒星含氫多，它們中心的溫度比小質(zhì)量恒星高的多，其蘊(yùn)藏的能量消耗比小的更快，故過早地戕折，只能存活100萬年，而小質(zhì)量恒星的壽命要長達(dá)一萬億年. 恒星有半數(shù)以上不是單個存在的，它們往往組成大大小小的集團(tuán)。其中兩個在一起的叫雙星，三、五成群的叫聚星，幾十、幾百甚至成千上萬個彼此糾集成團(tuán)的叫做星團(tuán)，聯(lián)系比較松散的叫星協(xié)。 恒星的不同顏色凡是由熾熱氣態(tài)物質(zhì)組成，能自行發(fā)熱發(fā)光的球形或接近球形的天體都可以稱為恒星。 夜晚的星空，粗看起來星星都是亮晶晶的，但仔細(xì)看來有的發(fā)紅、有的發(fā)黃、有的發(fā)藍(lán)、也有的發(fā)白。我們有這樣的常識：藍(lán)白色的火焰溫度高，紅色的火焰溫度低。天上的星星也是如此。 它們的不同顏色代表表面溫度的不同。一般說來： 藍(lán)色恒星表面溫度在10000 K以上，如參宿七、水委一和軒轅十四等。 白色恒星表面溫度在11500～7700 K，如天狼星、織女星、牛郎星、北落師門和天津四等。 黃色恒星表面溫度在6000～5000 K，如太陽、五車二和南門二等。 紅色恒星表面溫度在3600～2600 K，如參宿四和心宿二等。 新建的光譜L型矮星的表面溫度在2000～1500 K。 2.1.4.3 揭示恒星一生經(jīng)歷的秘密 ——赫羅圖 2.1.4.4 恒星演化的結(jié)局紅巨星繼續(xù)演化便出現(xiàn)三類天體： 白矮星 中子星 黑洞 在紅巨星階段， 恒星的氧-碳內(nèi)核已經(jīng)不再發(fā)生熱核反應(yīng)， 即使外殼對核的壓力增大， 內(nèi)核也得不到充分的壓縮而引起碳-氧繼續(xù)聚變， 但內(nèi)核周圍的氫層和氦層繼續(xù)燃燒，并且向外擴(kuò)展，這種情況下，引力與排斥力開始不穩(wěn)定， 恒星便開始一鼓一縮的脈動， 紅巨星稀薄的包層向外以星風(fēng)的形式逃逸，形成同心圓結(jié)構(gòu); 隨著紅巨星大氣的喪失，中心星由于極高的密度和溫度產(chǎn)生類似爆發(fā)的高速星風(fēng)， 將剩余的氣體與塵埃拋出，形成不規(guī)則的塊狀結(jié)構(gòu)和氣泡結(jié)構(gòu).這張照片是哈勃廣角行星鏡頭拍攝的可見光波段和紅外波段的合成圖像. NGC7027距離我們3000光年，位于天鵝座. 紅巨星的存在是短暫的，恒星中心的能量最終會被全部耗盡，因為當(dāng)核內(nèi)的鐵原子及其它重元素的比例達(dá)到一定程度時，核聚變將會停止，從此，恒星中心開始冷卻，它沒有足夠的熱量平衡中心引力，結(jié)構(gòu)上的失衡就使整個星體向中心坍縮，造成外部冷卻而紅色的層面變熱，如果恒星足夠大，這些層面就會發(fā)生劇烈的爆炸，產(chǎn)生超新星。 大質(zhì)量恒星爆炸時光度可突增到太陽光度的上百億倍，相當(dāng)于整個銀河系的總光度。 恒星爆發(fā)的結(jié)果：（1）恒星解體為一團(tuán)向四周膨脹擴(kuò)散的氣體和塵埃的混合物，最后彌散為星際物質(zhì)，結(jié)束恒星的演化史。（2）外層解體為向外膨脹的星云，中心遺留下部分物質(zhì)坍縮為一顆高密度天體，從而進(jìn)入恒星演化的晚期和終了階段。 中國古代天文學(xué)家觀測到的1054年爆發(fā)的超新星的遺跡。在一個星系中，超新星是罕見的天象，但在星系世界內(nèi)，每年卻都能觀測到幾十顆。 在恒星演化末期將出現(xiàn)三類天體：白矮星、中子星和黑洞 白矮星 恒星在核能耗盡后，如它的質(zhì)量小于1.44個太陽質(zhì)量就將成為白矮星。沒有核能后，它靠引力收縮供能，等收縮到原半徑的幾十分之一到百分之一后，恒星就變成了一個中心密度很高，僅靠剩余熱量發(fā)光的白色天體隨著它的余熱逐漸消失。表面溫度逐漸降低，慢慢成為紅矮星、黑矮星，就無法觀測到了。 中子星恒星在核能耗盡之后，如果它的質(zhì)量在1.44~2太陽質(zhì)量之間就會成為中子星。中子星是由一種叫做中子的基本粒子組成的超密度恒星。它的直徑只有10千米左右，其密度特別大，1立方厘米可達(dá)1億噸以上，自轉(zhuǎn)特別快。中子星是1967年在狐貍座內(nèi)發(fā)現(xiàn)的，由于它周期性地發(fā)出脈沖，又叫脈沖星. 黑洞恒星在核能耗盡后，如質(zhì)量超過2太陽質(zhì)量，則平衡狀態(tài)不再存在，星體將無限制地收縮，星體的半徑愈來愈小，密度愈來愈大，終于達(dá)到臨界點(diǎn)，這時它的引力之大足以使一切核子，包括光子，都不能外逸，就象一個漆黑的無底洞，因而稱為“黑洞”。 1996年，天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)銀河系中心一個巨大黑洞，它以每秒200千米速度繞銀河系中心運(yùn)動，離中心越近，其速度越快，其中心的射電源能量非常大，而體積卻非常之小 2.1.5 了解太陽系的起源 2.1.5.1 研究太陽的雙重意義 2.1.5.2 太陽系的起源和太陽的形成 2.1.5.3 行星及其衛(wèi)星的形成 2.1.5.1 研究太陽的雙重意義太陽與人類太陽與天體演化 2.1.5.2 太陽系的起源和太陽的形成德國大哲學(xué)家康德（公元1724～1804年）。1755年他在《自然通史和天體論》一書中指出，太陽系是由一團(tuán)星云演變而來的。 法國著名數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家拉普拉斯（公元1749～1827年）獨(dú)立地提出了太陽系的星云起源理論。 2.1.5.3 行星及其衛(wèi)星的形成4BM紅軟基地

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