宇宙的起源与演化(50张).ppt
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宇宙宇宙(universe)(universe) 是天地万物，是物质世界是天地万物，是物质世界四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地” “宇宇”是空间的概念，是无边无际的；是空间的概念，是无边无际的；“宙宙”是时是时间的概念，是无始无终的宇宙是无限的空间和间的概念，是无始无终的宇宙是无限的空间和无限的时间的统一无限的时间的统一当代最大的光学望远镜已可观测到当代最大的光学望远镜已可观测到200200亿亿l.y.(l.y.(光光年年) )的遥远目标的遥远目标（（1 l.y.≈9.461 l.y.≈9.46××10101212 km km），），这这就是现今人类所能观测到的宇宙部分就是现今人类所能观测到的宇宙部分第二讲：第二讲： 宇宙的起源与演化宇宙的起源与演化 一、人类对宇宙认识的4个基本阶段个基本阶段（层次）¡16世纪前，地心学说－－日心学说 ；¡17世纪掌握了行星层次天体运动规律：¡ 20世纪上半叶在恒星层次认识宇宙：¡ 20世纪下半叶在星系层次认识宇宙 16世纪前，地心学说世纪前，地心学说日心学说¡它最初由古希腊学者欧多克斯提出，后经亚里多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。
¡月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星分别在七个天层里围绕地球转动，其外为恒星天层；最外边 的原动力天层 希腊天文学家托勒密（Claudius Ptolemy, 90？～168）¡补充了行星在被称为均轮轨道上围绕地球转动时，同时也在自己的、被称本轮的较小的圆形轨道上转动等内容¡亚里士多德 - 托勒密的地球中心说地球中心说，被人们奉为真理，长达十几个世纪在一般人的感觉中，太阳真是好像在围着地球转（据美国1997年调查，在该国，仍有27%的人不知道地球是在围着太阳转） 哥白尼（Nicholas Copernicus,1473～1543）天体运行的轨道，已记录到天体运行的轨道，已记录到7070多个（行星－游多个（行星－游荡者）荡者）按照托勒密的方法计算编制的历书，屡屡出现按照托勒密的方法计算编制的历书，屡屡出现差错差错随着他对这个体系了解的增多，他对这个体系随着他对这个体系了解的增多，他对这个体系愈来愈怀疑愈来愈怀疑不是太阳围着地球转，而是地球围着太阳转不是太阳围着地球转，而是地球围着太阳转 哥白尼（Nicholas Copernicus,1473～1543）¡《天体运行论》中宣布：太阳在万物的中心统驭着；在这座最美好的神庙里，另外还有什么更好的地点安置这个发光体，使它能一下子照亮这个宇宙呢？（拉丁文，流传不广）。
布鲁诺布鲁诺¡1583年在牛津大学作一系列讲演¡1584年他又提出宇宙无限的观念，认为宇宙是统一的、物质的、无限的和永恒的在太阳系以后还有无以数计的天体世界人类所看到的只是无限宇宙中极为渺小的一部分，地球只不过是无限宇宙中一粒小小的尘埃1591年布鲁诺被骗回意大利，9年后，1600年2月17日，在罗马的闹市繁花广场上，他被绑在火刑柱上活活烧死 ¡17世纪掌握了行星层次天体运动规律世纪掌握了行星层次天体运动规律：¡观测：伽里略（Galileo,1564-1642，意大利力学的奠基人）望远镜（1609）、牛顿(Newton,1642-1727)望远镜(1672,)；¡理论：伽里略力学体系、开普勒（Kepler, 德国，1571-1630）三定律(每一行星以椭圆运动，太阳在一个焦点上；从太阳出发的半径矢量在相同的时间内扫多相同的面积；行星在轨道上运行的时间的平方正比于其长轴的三次方)，牛顿（1642-1727，英国，早期是朴素的唯物主义，晚期为神学服务，研究“第一推动力”，“一切行星都在某种外来的第一推动力…; 在开普勒三定律基础上提出万有引力”；……发现了天王星和冥王星，精确测量各行星的轨道、各行星卫星的位置和轨道、彗星的位置和轨道；发现了出许多小行星。
伽里略¡意大利物理学家、天文学家伽里略亲自动手制作了第一架天文望远镜，并不断加以改进伽里略利用他的望远镜发现了月球表面的环形山、金星/月相、木星的卫星、太阳黑子，发现了茫茫银河由无数个恒星所组成 ¡伽利略对运动基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式 ¡伽利略曾非正式地提出过惯性定律（见牛顿运动定律）和外力作用下物体的运动规律，这为牛顿正式提出运动第一、第二定律奠定了基础 ¡伽利略还提出过合力定律，抛射体运动规律，并确立了伽利略相对性原理. ¡伽利略还有一个重要贡献，就是他引进了动量的概念 开普勒（开普勒（Johannes Kepler，， 1571～～1630））¡行星都是沿“ 椭圆形”轨道围绕太阳旋转的¡行星轨道都位于同一个好像圆盘的“平面”（黄道面）上，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积¡行星轨道平均半径（以地球与太阳的距离为1）的三次方与公转周期（以地球年为单位）的平方成正比 ¡20世纪上半叶在恒星层次认识宇宙世纪上半叶在恒星层次认识宇宙¡宇宙起源理论（三大理论：Big-bang theory; Expanding universe, Steady-state theory）和恒星演化理论的建立（恒星天文学、恒星物理学、恒星演化理论、恒星光谱学）; ¡20世纪下半叶在星系层次认识宇宙世纪下半叶在星系层次认识宇宙¡所有电磁波段的观测：大型的光学望远镜、红外望远镜、射电望远镜（90年代哈勃望远镜的运作），观测尺度达150亿光年（超出银河系！）；观测地点发展到高空（U2飞机）、太空、月亮、宇宙探测器（免受地球的影响）；60年代阿波罗登月计划的实现，90年代火星探险计划的实施;21世纪的木卫大撞击（9次间隔8小时的连续撞击，相当5000亿颗广岛原子弹）、卫星木星登陆、行走、250公斤铜弹（20km/s)深度撞击6km直径的坦普尔1号彗星(30km/s)——>人类走出地球，进入太空；¡理论：提出了许多宇宙模型：大爆炸宇宙模型、稳恒态宇宙模型、等级式宇宙模型） ¡1、宇宙起源理论¡三大学说：Big-bang theory; Expanding universe, Steady-state theory二、宇宙起源问题 稳恒宇宙学说¡1948英国Bondi(邦迪，1919-)、Hoyle(藿伊耳，1905-)、Gold(哥尔德，1920-)提出；宇宙大范围内稳定不变，物质的空时间分布是均匀和各向均匀和各向同性的；在膨胀中，密度要变小，为了保持密度不变，必须有新物质从虚无中不断创生。
¡这违反了许多的普适守恒定律 《《BIG BANGBIG BANG》》－－大爆炸大爆炸¡宇宙的全部物质，当初都集中在一个“原始原子”(或称宇宙蛋)里，异常紧密温度约1032°K，绝对温度1亿亿亿亿度显然这只能维持极其暂短的平衡，一旦平衡破坏，就发生大爆炸，原始原子迅速膨胀，逐渐扩展成为我们的宇宙 ¡宇宙大爆炸理论宇宙大爆炸理论：（许多科学家）大爆炸前，物质和反物质处于极高温和超密状态，在某种条件下开始大爆炸在10 秒后体积急剧膨胀，在10 秒内，体积膨胀了10 倍，密度降低了在1秒后温度仍高达10 -10 K，原子和分子均不存在辐射能以电子、质子、中子、中微子等基本粒子形式存在¡3分钟后，温度低于10 K，开始热核反应，生成轻核（氘、氦核）和轻元素（锂、氢），经过百万年左右，温度降至10 K.产生了大量的有电子和质子等组成的等离子体；¡经过2.5亿年，10 K，中性原子和气体产生；¡经过10亿年星际产生；¡经过50亿年产生恒星，100亿年产生太阳系 大爆炸的证据大爆炸的证据 ¡¡1）恒星是在温度下降后产生的，寿命应小于２）恒星是在温度下降后产生的，寿命应小于２００亿年。
各种天体年龄的测量证明了这一点００亿年各种天体年龄的测量证明了这一点 2）宇宙正在膨胀A 哈勃将从不同星系特定原子，如氢、氦发射的光谱线与地球上对应的光谱线相比较发现：系统性的红移现象，可求“退行（逃离）速度”；“光源越远的星体，离我们而去的速度也越快”（哈勃定律）->整个总星系处于膨胀的变化中，已成共识； 可见光区可见光区¡¡ 无线电波无线电波 微波微波 红外线红外线 紫外线紫外线 X X r r 哈勃定律 ¡B、 20世纪初，天文学家斯里弗尔，在观测银河系外的仙女座大星云时，取得15个星系的光谱资料，经过研究，发现其中13个正在以每秒数十万米的高速退行，即离开我们愈来愈远 ¡3）现在测得的不同天体上氦的丰度，即它在天体中的含量，一般都达到30%左右，而恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦而根据大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也很高，则可以说明这一事实¡ 根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等，可以具体计算宇宙每一历史时期的温度 ¡4） 1964年彭兹亚斯探测到具有热辐射谱的年彭兹亚斯探测到具有热辐射谱的微波背景辐射，温度大约为３Ｋ。
这一结果微波背景辐射，温度大约为３Ｋ这一结果无论在定性上或者定量上都与大爆炸理论的无论在定性上或者定量上都与大爆炸理论的预言相符预言相符 彭兹亚斯(A.A.Penzias,1933- )和威尔逊(R.W.Wilson,1936- )发现：¡1964年，威尔逊山上一台高灵敏度的射电天文望远镜，在各个方向都测得一种3°K的微波背景辐射大爆炸理论得到了有力的支持¡为此他们得到了1978年的诺贝尔物理学奖金 其它证据：¡因爆炸而使星系间的距离拉开，更已是熟知的事实¡天文观测中已多次记录到超新星爆炸¡另外新近得到的两个黑洞撞击爆炸的信息，都可以作为佐证¡ 科学家们在分析了宇宙中一个遥远的气体云在数十亿年前从一个中吸收的光线后发现，其温度确实比现在类星体的宇宙温度要高他们发现，背景温度约为-263. 89摄氏度，比现在测 量 的 -273.33的 宇 宙 温 度 要 高 大爆炸不足之处¡第一：在大爆炸的10 -43 秒，宇宙小于其量子波长，由量子不确定性主宰，没有“钟”和“尺子”可以量度，时间和空间不存在了；¡第二，它不能说明“大爆炸”以前的宇宙是个什么样子？宇宙所现存的难以用数字来计算的巨大物质，是从何而来？难道它会无中生有吗？ ¡第三，它无法说明宇宙为什么会发生大爆炸？或者说：原始宇宙发生爆炸的原因是什么？以我们现有的知识可以得到这样一个结论：就我们目前所发现的宇宙，它的总质量非常巨大，如果这么多的质量的物质，聚集在一起，必然会形成一个非常非常巨大的星球，它所产生的巨大的万有引力，足以使任何光线都无法逃逸出去，也就是说这么巨大的物质必然聚集成一个特别巨大的黑洞。
¡那么，有什么能量能把如此巨大的黑洞炸碎呢？现在人们还不知道这么巨大的黑洞是否会在一定的条件下会自行爆炸？ ¡第四、它无法说明宇宙中无数的星球为什么会自转和公转？为什么星球运转和分布有一定规律？因为大爆炸所产生的力量，只能使其碎片，从中心向四周作直线运动，不能产生使星球自转和公转的推动力¡第五、在时间上也难以自圆其说：“大爆炸论”说是宇宙起源于一百多亿年前的一次大爆炸，可现在人们已观察到距地球三、四百亿光年，上千亿光年甚至更远的星体也就是说：这些遥远的星体是三、四百亿年，上千亿年前已经存在了，远远大于“大爆炸论”所提出的时间表而且这个时间表随着科学技术的进步，还在不断地延长 ¡第六、随着科学技术的进步，人们所观察到的宇宙范围，在不断地扩大，现在人们已观察到距地球上千亿光年的星体，这说明宇宙之大，实在难以用数字来说明那么，有什么力量能把如此无边无际，范围无限广大，无限多的星体，吸引在一起，聚集成一个原始宇宙大星球，然后再爆炸呢？人们已知道，在广阔无限的宇宙中、星际之间的基本作用力，便是万有引力，但万有引力只在星体周围一定范围内起作用，超过一定范围，它便 失去了作用，更何宇宙之中的星体之间的距离都十分遥远。
比如说：离我们太阳系最近的恒星，也有四光年，这么远的距离，使太阳与那颗最近的恒星之间的万有引力，几乎等于零，互相起不了任何作用 三、三、 星星 系系 星系是几十亿至几千亿颗恒星以及星际气体和尘埃物质等组成的天体系统 星系的运动包括两方面：一是星系内部的运动，二是星系整体的运动 1 银银 河河 系系 在晴朗的夜晚，可以看到天空中有一条明亮的相当宽的星带，它环绕整个天空这条光带称为银河 1） 银河系的结构 银银河河系系实实际际是是由由1-2千千亿亿个个恒恒星星组组成成银银河河系系从从侧侧面面看看，，分分布布在在一一个个盘盘状状区区域域，，盘盘形形区区域域称称为为银银盘盘，，直直径径约约为为八八万万五五千千光光年年盘盘的的中中心心平平面面称称为为银银道道面面中中心心凸凸起起的的区区域域称称为为核核球球，，直直径径约约为为一一万万至至一一万万三三千千光光年年，，是是恒恒星星高高度度密密集集的的区区域域核核球球的的中中核核球球的的中中心心是是银银核核旋旋臂臂是是恒恒星和星际物质密集的区域星和星际物质密集的区域 银河系的基本参量银河系总质量：1011M⊙~1012M⊙ 银河系恒星数：1.2×1011 颗银河系年龄：1010 年银河系直径：30 000秒差距(1秒差距=3.2616 l.y)太阳距银心距离：10 000秒差距肉眼可观察恒星：6000颗 2） 银河系的运动 一种是绕银河系中心的转动 另一种是杂乱无章的运动 2 河河 外外 星星 系系 在银河系之外，还有更深远的空间，那里分布着与银河系类似的天体系统——星系、星系群和星系团。
河外星系的观测和研究改变了人类对宇宙的认识 1) 河外星系的分类椭圆星系：呈椭圆形，扁度差别较大椭圆星系 棒旋星系棒旋星系：具有长长的像棍棒样的核心部分，在棒的两端有旋臂延伸出去 旋涡星系旋涡星系：具有一个核心部分，又有两条或更多条旋臂从核心延伸出去，呈漩涡状 不规则星系不规则星系：形状不规则 星系形状的四种不同类型 2) 星系团 河外星系大多不是单独存在的，而是组成大小不等的集团，叫做星系团 3 银河系附近的三个著名星系 仙女座大星云 大麦哲伦星云 小麦哲伦星云 仙女座大星云 大麦哲伦星云 小麦哲伦星云 第第3讲讲 恒星演化与太阳系形成恒星演化与太阳系形成一、星系的起源¡一分为二观点的超密说：强调可见宇宙大爆炸过程中抛射出许多超高密度的物质块，每个块形成一个星系超密块爆炸从核心再向四周演化，星系核心为残留的超密块，因此爆发作用尚未止息¡证据：天文学家已发现银核是一个强射电源区（强烈辐射射电波、红外波、γ射线波等），对本假说是有力支持 ¡合二为一观点的星云说：大爆炸后宇宙空间充满密度极低的星际气体和尘埃物质，再自自引力的作用下引力的作用下这些物质收缩凝聚收缩凝聚形成许多大型的星际云，星际云再经过凝聚、加热过程诞生许多恒星，从而形成星系。
¡证据：20世纪已观测到离我们离我们100亿光年的原亿光年的原始星系云始星系云，处于电离氢状态电离氢状态，体积与银河系相近，估计为宇宙大爆炸后遗留下的、尚为形成星系的原始星云物质为星云学说提供了佐证 ¡可能两种方式都存在但是，什么条件下“一分为二”？又在什么条件下“合二为一”？是否还有其他机制尚待进一步研究 二、恒星的起源与演化¡起源：弥漫稀薄的气体和星云（尘埃）经过凝聚和加热过程而形成的¡4个期：幼年期 、青壮年期 、晚年期 、衰亡期与超新星爆发； ¡幼年期：原始星云中心在引力的作用下收缩，势能转变为热能，温度上升不发光（原恒星）；——>中心点燃氢“氢闪氢闪”——>青少年期；¡几十万年到几亿年，取决于质量；质量越大，引力越大，时间越短 ¡青壮年期：核心部分的氢不但燃烧，温度上升至10exp6K，热核反应热核反应开始一颗恒星正式诞生；¡热核爆炸的排斥力与自身吸引力平衡，进入稳定的漫长的演化过程（银河系中90%的恒星处于青壮年期）；¡千万年到几百亿年，取决于质量；质量越大，时间越短太阳的青壮年期为100亿年，目前已过50亿年了处于青壮年期的恒星又称为主序星 ¡丹麦的赫茨普龙和美国的罗素发现：横坐标为表面温度（恒星的颜色,光谱型），纵坐标为恒星的质量（光度），则大部分（90%）的恒星落在一条带上，叫主星带，主序带。
其中的恒星叫主序星 ¡赫罗图是恒星光谱型和光度的关系图它不仅能给出各类恒星的特定位置，而且还能显示出它们的演化过程恒星演化的研究便是从赫罗图开始的 由于光度和表面温度存在着内在的关系，那么，恒星的结构、质量和化学成分都有一定的关系如果已知化学成分，每一恒星便会对应一定的光度和温度，在赫罗图上便会出现相应的序列同样质量范围内的恒星，如果在图上的不同序列，则必然是化学成分不同化学成分不同，有可能是原始成分不同，也可能是恒星处在不同的演化阶段这样，就可以来研究恒星的起源和演化 ¡晚年期：恒星中心10%的氢消耗怡尽，核心部分在吸引力的作用下收缩在吸引力的作用下收缩，中心部分密度变大，温度生高10exp8-10exp9K,，外壳膨胀，密度变小表面温度低，但光度大——>红巨星或超巨星 ¡在红巨星阶段，排斥和吸引、膨胀和收缩循环往复，恒星内部温度不断上升，当：¡6*10exp8>T>10exp8K: 3个氦聚变为1个碳；数百万年;¡ T>6*10exp8K, 2个碳聚变为1个氧核；几万年¡ T>10exp9K, 氧核聚变为硅核；¡10exp9 地球末日 50亿年后，太阳变成红巨星，直径将扩大250倍，高温辐射使地球上所有生物灭绝地球与太阳的平均距离为1.496*108km;太阳直径1.4*106km, 扩大250倍后其直径已超出日地距离！）.当扩大到水星过程，地球末日就已来临：极冰溶解，淹没地球表面；又迅速蒸发、增温至1300度，所有的气体逃离地球可持续发展的唯一出路是向太阳系外的类地行星寻找或建设新家园 ¡衰亡期与超新星爆发：恒星内部热核反应形成铁元素是衰亡期的标志因为铁的热核反应不但不能放热，而且将大量吸收热量在巨大的向心吸引力的作用下，恒星的内核向中心猛烈坍塌，释放出巨大的能力，导致恒星外壳爆炸，温度急剧上升数万倍、上亿倍短暂的爆炸后，余下的恒星质量在顷刻间坍塌收缩为体积极小、密度极高的致密星，密度大于1014g/cm3 (相当于1千万吨/cm3) ¡恒星最终的归宿——致密星分类 ¡M<1.4Ms;白矮星（密度为太阳的12.5万倍，1.75*10exp5g/cm3;8000K; 致密的原子核和电子；银河系恒星中3%为白矮星）——>不断热辐射降温（几十亿年），直至不辐射可见光——>黑矮星(最终温度与宇宙的3K相同，死亡了！)。 ¡ 1.4(1.5)Ms 在重复上一代恒星的某些因素时又加进了许多新内容，是一个否定之否定的过程 二 ） 吸引与排斥的对立统一是恒星演化的动力 吸引是指恒星各部分之间万有引力的作用，使恒星收缩 排斥是指微观离子的热运动所产生的气体压力和恒星内部的电磁辐射所产生的辐射压力，使恒星膨胀 恒星的幼年期：引力收缩阶段，分快收缩和慢收缩两个阶段 恒星的主星序阶段：引力和斥力势均力敌 恒星的主星序以后阶段：引力占据主导地位，经过一系列反复的膨胀，收缩过程，恒星最终走向死亡 1）灾变说 （20世纪初到40年代）：灾变——突然、本质的变化；太阳内部突然爆炸分出一部分物质形成行星；或其他恒星与太阳相互作用，使太阳内部分出一部分物质形成行星（其他恒星与太阳相近的概率为1/3000万亿，而银河系的年龄才150亿）； 法国动物学家布封在18世纪提出第一个灾变说，他认为太阳系的形成是由于彗星的碰撞不过此中说法一直没有被人们作为正确的理论所接受极光四、太阳系形成假说 ¡不足之处:¡①恒星间的接近或碰撞概率极小，难以说明有众多日外行星系存在。 ②从恒星或太阳拉出的物质扩散的速度远大于凝聚速度，不会形成行星 2）星云说 法国科学教笛卡儿最先提出他提出了漩涡星云理论 1754年，德国哲学家康德提出了具有真正科学意义的星云说，他认为太阳系内现有的天体都是由于同一星云通过万有引力作用而形成极光 ¡他们认为太阳系是由星云物质（大团的气体和尘埃）演化而来；其动力来自星云之间的引力星云物质在自身引力作用下，不断收缩，导致旋转速度加快，星云愈来愈扁，逐渐形成一个中部厚、四周薄的星云盘在进一步收缩中，形成原始太阳原始太阳经持续增温，当内部温度达几百万度时，开始热核反应，成为自行发光的恒星星云盘周围的物质，通过碰撞和吸引，逐渐形成行星行星周围的残余物质，在较小范围内重演行星形成的过程，产生了卫星该学说被认为是太阳系起源的最富有生命力的科学假说 ¡宇宙中散布着微粒状的弥漫物质，称为原始物质在万有引力作用下，较大的微粒吸引较小的微粒，并逐渐聚集加速，结果在弥漫物质团的中心形成巨大的球体，即原始太阳周围的微粒在向太阳这一引力中心垂直下落时，一部分因受到其他微粒的排斥而改变了方向，便斜着下落，从而绕太阳转动最初，转动有不同的方向，后来有一个主导方向占了上风，便形成一扁平的旋转状星云。 云状物质后又逐渐聚集成不同大小的团块，便形成行星行星在引力和斥力共同作用下绕太阳旋转康德关于太阳系是由宇宙中的微粒在万有引力作用下逐渐形成的基本观点是可取的，它能说明行星的运行轨道具有的共面性、近圆性、同向性等特点但康德假说解释不了太阳系的角动量来源 拉普拉斯的星云说获得很大的成功，他认为星云是一团庞大的炽热的气体星云，这团星云在宇宙中缓慢自转，由于温度下降而收缩，自转加快，在引力和离心力的作用下，星云变为盘状当离心力大到可以和引力抗衡时，一部分星云在原处形成圆环状星云，同时可形成光环中心物质形成太阳，环内物质聚集在密度大的地方形成行星¡此外，拉普拉斯考虑了温度的变化¡康德和拉普拉斯的星云说称为古典星云说 ¡原始的灼热星云呈球状，直径比今天太阳系直径大得多，缓慢地自转着后来，由于冷却而收缩，其自转速度逐渐变快，同时因赤道附近的离心力最大，故星云逐渐变扁一旦赤道边缘的离心力大于星云对它的吸引力，赤道边缘的气体物质便分离出来，形成一个旋转的气环，由于星云继续冷却收缩，上述过程重复发生，又形成另一个旋转的气环，最终形成了与行星数相等的气环（称拉普拉斯环）星云的中心部分最后形成太阳，各环在绕太阳旋转的过程中逐渐聚集形成行星。 行星也同样发生上述作用，形成卫星土星的光环可能就是由尚未聚集成卫星的许多质点构成的拉普拉斯假说同样能解释行星运行轨道的各项特点，以及组成太阳、行星和卫星的元素一致性 ，也能解释太阳系角动量的由来，但解释不了角动量分配的特点另外，目前人们已探知宇宙中许多星云的温度并不高，收缩不是由于冷却，而是由于吸引力引起的星云在收缩过程中，温度不是降低而是升高 ¡3) 俘获说（20世纪后期）：太阳从空间俘获物质，形成原始行星云，再演变为各个行星；¡ 太阳俘获了约为太阳质量 3％的星际物质这些物质慢慢形成一个扁平的、由尘粒组成的星云盘，行星和卫星就是在这个盘内形成的由于原来云内的固体微粒的轨道是各种各样的，彼此碰撞使轨道要素“平均化”，因而所形成的行星轨道就有共面性、同向性、近圆性等特点 ¡4) 共同形成说：太阳系的所有天体都由同一个原始星云组成，中心形成太阳，外围形成行星和其他的物质 四、似（类）地（球）行星和外地文明探测四、似（类）地（球）行星和外地文明探测¡问题的提出：宇宙已知至少500亿个类银河系，银河系有2000亿颗恒星，相当多的恒星可以有若干个行星，——>宇宙应该有（有过、未来将有）类地行星。 ¡Jones（琼斯，英国，？）量级估计：1000亿个类银河系（（10exp11），），银河系有1000亿颗恒星（10exp11），宇宙共有（10exp22）恒星，如果恒星拌有行星的概率按千万分之一（10exp-7），则有（10exp15）个行星！——寻找太阳系外的行星，理论上不存在任何问题忽然困难，主要是技术上的困难（太遥远了） 1995找到第一颗太阳外行星，到1999年已找到17颗了（气体物质！没有生命意义）2004年8月英国找到1颗类地球行星！ ¡如果类地行星的概率为十万分之一（10exp-5），则有10exp10个类（似）地行星，假设出现生命的行星的概率为百万分之一（10exp-6），则10exp4个行星有生命但实际上文明相遇的概率极小¡地球46亿年，人类历史250万年，近代文明几百年，而宇宙（太阳系）100亿年，能否文明相遇？¡美国九十年代：文明记录深埋低下，100年后挖掘；向银河外发射太空飞船（文明音乐、文字、电码、数字、二进制、十进制、地球太空位置和特征（人类、植物、建筑、海洋等）¡考古证明外星文明可能以来过地球：人类是外星人的延续？甘肃史前（2500BC）陶塑人头象；四川广汉县（1000BC）青铜人面象；60年代美国空军机场的外星人尸体照片； ¡21世纪近地宇宙开发 主要指月亮和火星。 月壤（岩石）含有丰富的氧、氢和氦同位素 ，前二者可制氧气和水，后者可发电（核电），1立方km可开发10exp3t , 1t 可发电10exp11度电，不到1立方km的月壤可供我国一年的用电；月亮发射镜，实验室、旅游等火星仅探险而己（是否有生命存在？是否有水）存在 军事，绝对制高点的控制！先发制人权的控制！¡问题：你认为应该如何制定具有中国特色的宇宙开发规划？超级军备是否会步前苏联之后程？ 第二讲的问题与思考第二讲的问题与思考¡1 人类对宇宙的认识可分为几个基本阶段？各有什人类对宇宙的认识可分为几个基本阶段？各有什么特点？么特点？¡2 银河系的结构有什么特点？银河系的结构有什么特点？¡3 宇宙观测实验里氢光谱的红移说明了什么？宇宙观测实验里氢光谱的红移说明了什么？¡4 请指出稳恒宇宙学说和宇宙大爆炸理论的主要缺请指出稳恒宇宙学说和宇宙大爆炸理论的主要缺陷¡论述题：谈谈你对宇宙宇宙的认识 第三讲的问题与思考第三讲的问题与思考¡1 星系的起源理论主要有几个学派？其依据各是什么？¡2 恒星是如何产生的？¡3 恒星的演化将经历几个主要（时期）过程？¡4 试叙述恒星演化不同（时期）过程的主要特点。 ¡5 元素合成定理B2FH的主要内容是什么？¡6 致密星分为几类，其分类标准是什么？ 上帝粒子 。
