宇宙科學認識

  宇宙是萬物的總稱,是時間和空間的統一,是物質世界,不依賴於人的意志而客觀存在,並處於不斷運動和發展中。宇宙是多樣又統一的:多樣在於物質表現狀態的多樣性;統一在於其物質性。以下是小編為你整理的宇宙科技知識,歡迎閱讀!!!

  歷史記載:

  《文子·自然》:“往古來今謂之宙,四方上下謂之宇。” 《屍子》:“上下四方曰宇,往古來今曰宙。” 《淮南子》:“往古來今謂之宙,四方上下謂之宇”。《莊子·庚桑楚》:“出無本,入無竅。有實而無乎處,有長而無乎本剽。有所出而無竅者有實。有實而無乎處者,宇也;有長而無本剽者,宙也。”

  :從遠古到現代

  中國古人曾提出蓋天說和渾天說,在春秋戰國時期民間就有嫦娥奔月的傳說,漢代學者張衡也曾提出“宇之表無極,宙之端無窮”的無限宇宙概念。 渾天說認為天地的形狀像一個雞蛋,天與地的關係就像蛋殼包著蛋黃。張衡認為渾天說比較符合觀測的實際。

  公元前7世紀,巴比倫人認為,天和地都是拱形的,大地被海洋所環繞,而其中央則是高山。古埃及人把宇宙想象成以天為盒蓋、大地為盒底的大盒子,大地的中央則是尼羅河。古猶太人認為,地球是宇宙的中心,周圍繞著一圈星球,再往外去,寥落地分佈著其餘天體。有一個靜止的天球存在,在其內部,星球各居其位,轉動不止。

  :地球原來是近似圓形

  最早認識到大地是球形的是古希臘人。公元前6世紀,畢達哥拉斯從美學觀念出發,認為一切立體圖形中最美的是球形,主張天體和大地都是近似球形的。這一觀念為後來許多古希臘學者所繼承,被17世紀初麥哲倫的環球航行所證實。

  地心說、日心說和萬有引力定律

  公元2世紀,C.托勒密提出了世界上第一個行星體系模型地心說。地球處於宇宙中心。從地球向外,依次有月球、水星、金星、太陽、火星、木星和土星,在各自的圓軌道上繞地球運轉。為了說明行星運動的不均勻性,提出行星在本輪上繞其中心轉動,而本輪中心則沿均輪繞地球轉動。

  1543年,N.哥白尼所著《天球執行論》正式提出了“日心說”觀點,認為太陽是行星系統的中心,一切行星都繞太陽旋轉。地球也是一顆行星,它上面像陀螺一樣自轉,一面又和其他行星一樣圍繞太陽轉動。在中世紀的歐洲,托勒密的地心說由於符合神權統治理論的需要,一直佔有統治地位。為了捍衛日心說,不少仁人志士與黑暗的神權統治勢力進行了前仆後繼的鬥爭,付出了血的代價。

  1609年,J.開普勒的開普勒三定律揭示了地球和諸行星都在橢圓軌道上繞太陽公轉,發展了日心說,為牛頓萬有引力定律的提出打下了基礎。

  1608年利普賽發明望遠鏡後,伽利略立即加以改造並指向蒼穹。1610年,伽利略發表了劃時代的著作《星際使者》,朦朧的銀河原來是無邊的星海,皎潔的月亮竟然佈滿了環形山,燦爛的太陽哪知會有黑子,而金星的相位變化和木星的4顆衛星恰恰是日心說最可靠的證據。

  1687年,I.牛頓牛頓發現了萬有引力定律,使哥白尼的學說獲得更加穩固的科學基礎。

  天文望遠鏡的誕生帶來了天文學的第一次革命。隨著天文望遠鏡等觀測和分析儀器的問世和改進,人類對宇宙的認識愈加清晰豐富。望遠鏡的每一次發展、突破,都促進了天文學的重大發現和人類對宇宙認識的飛躍,對數學、物理學及其他自然科學產生重大影響,並推動了人類文明程序。

  河外星系

  在哥白尼的理論中,恆星只是位於最外層恆星天上的光點不可能的。

  1584年,喬爾丹諾·布魯諾提出恆星都是遙遠的太陽。

  18世紀上半葉,由於E.哈雷對恆星自行的發展和J.布拉得雷對恆星遙遠距離的科學估計,布魯諾的推測得到了越來越多人的贊同。

  18世紀中葉,T.賴特、I.康德和J.H.朗伯推測說,佈滿全天的恆星和銀河構成了一個巨大的天體系統。弗里德里希·威廉·赫歇爾首創用取樣統計的方法,用望遠鏡數出了天空中大量選定區域的星數以及亮星與暗星的比例,1785年首先獲得了一幅扁而平、輪廓參差、太陽居中的銀河系結構圖,奠定了銀河系概念的基礎。

  在此後一個半世紀中,H.沙普利發現了太陽不在銀河系中心、J.H.奧爾特發現了銀河系的自轉和旋臂,以及許多人對銀河系直徑、厚度的測定,科學的銀河系概念才最終確立。

  18世紀中葉,康德等人還提出,在整個宇宙中,存在著無數像銀河系那樣的天體系統。

  到1924年,由E.P.哈勃用造父視差法測量仙女星系的距離確認了河外星系的存在。

  宇宙學模型

  理論基礎

  1917年,A.阿爾伯特·愛因斯坦運用廣義相對論建立了一個“靜態、無限、無界”的宇宙模型,奠定了現代宇宙學的基礎。

  1922年,G.D.弗裡德曼發現,根據愛因斯坦的場方程,宇宙也可以是膨脹的和振盪的。

  1927年,G.勒梅特提出了真正意義的膨脹宇宙模型。1929年,哈勃發現了星系紅移與它的距離成正比,建立了著名的哈勃定律。這一發現是對膨脹宇宙模型的有力支援。

  20世紀中葉,G.伽莫夫等人提出了熱大爆炸宇宙模型。1965年微波背景輻射的發現證實了伽莫夫等人的預言。大爆炸宇宙模型成為標準宇宙模型。

  1980年,美國的阿蘭·古斯在熱大爆炸宇宙模型的基礎上又進一步提出了大爆炸前期暴漲宇宙模型,隨後由安德烈·林德進行了修訂。[89] 該模型包括一個短暫的***指數的***快速膨脹,這個過程抹平時空而使宇宙平坦,解決了視界問題。他提出:在宇宙誕生最初的時刻,時空發生過一次急速膨脹的過程,宇宙大爆炸之後的一瞬間,時空在不到10-34秒的時間裡迅速膨脹了10^78倍。