【5A版】天文学基本知识课件.ppt

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1、大学物理天文学基础知识一、宇宙从何而来二、天球坐标系三、辨识方位四、星座和恒星命名五、四季星空六、黄道十二宫和“星座文化”七、天体距离和视差测距法八、恒星的星等和光度九、恒星不恒——恒星的一生十、行星的视运动及其解释一、宇宙从何而来亘古不衰的问题蓝天白云，碧空广袤浩瀚；群星璀璨，河汉深不可测；宇宙为何是这个样子？它从何处而来？又向何处而去？宇宙会有开端吗？时间会有终结吗？一个著名的传说相传罗素作过一次关于宇宙的演讲后，听众中的一位老年妇女站起来，老夫人说：“你说的这些全是废话，这个世界是驮在乌龟背上的一块平板！”罗素问道：“那么这只乌龟站在什么

2、地方呢？”老夫人说：“年轻人，你很聪明！不过，这是一只驮着一只一直驮下去的乌龟塔啊！”一宇宙认知史1、古代的宇宙说“宇”：天地四方（空间）“宙”：古往今来（时间）Cosmosuniversity盖天说："天圆如张盖,地方如棋局"浑天说："浑天如鸡子,天体如弹丸,地如鸡中黄"古印度：“海中乌龟驮着大象，大象背着大陆，周围环绕大蛇”的说法。中国：盘古开天辟地基督教：上帝的创生上帝在创造宇宙之前做什么？有人问奥古斯丁：上帝在创造宇宙之前做什么？奥古斯丁的回答：“他正在为问这个问题的人准备地狱！”在很久很久以前，没有天，没有地，到处是混沌的一片，简直就

3、像是一个浑圆的鸡蛋。这个浑圆的东西也有一个中心，这个中心就是人类的始祖，他的名字叫做盘古氏。盘古氏在这个浑圆的东西中间孕育了1万8千年。终于有一天，他破壳而出，拿着自己制造的巨斧劈开了这个混沌的圆东西，轻的上升为天，重的下降为地。盘古死后，他的左眼，变成了光辉夺目的太阳；右眼，变成了一轮美丽的月亮。头发和胡须，变成了天空密密麻麻的星辰；身体则化为江河山脉，花草树木。道生一，一生二，二生三，三生万物。道者，无也。—老子《道德经》大爆炸理论１、又称“大爆炸宇宙学”２、创建：伽莫夫１９４６年创建３、支持：爱德温·哈勃发现红移现象阿尔诺·彭齐亚斯与罗伯

4、特·威尔逊发现宇宙微波背景辐射大爆炸宇宙模型认为,宇宙起始于一个“奇点”。在“奇点”里，温度和密度都高得无法想象，这时物质所处的状态至今还无法描写.这种状态可能极不稳定,最终,“奇点”发生爆炸，这种爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间。爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降，当温度降到一定程度时,逐步形成超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星等。烟火理论1981年梵蒂冈宇宙学会议，教皇保罗二世的大会演讲：在大爆炸之后的宇宙演化是可以研究的，但是人们不要去过问大爆炸本身，因为那是创生的时刻，是上帝的事务。宇宙的年龄按照哈勃定律，距今约为1

5、10—180亿年。根据星系演化的理论，通过计算一个星系中红巨星的数目，就可以估算出该星系的年龄。用这种方法测算出的最老的星系的年龄在100亿年到160亿年之间。2003年2月，美国宇航局公布的“威尔金森各向异性微波探测器”拍到的宇宙“婴儿期”照片。根据这张照片，科学家精确地测算出了宇宙的实际年龄是137亿年，误差不超过百分之一。宇宙是无限的吗？两个悖论如果宇宙是无限大的，其中就有无数个恒星，按照牛顿万有引力定律，宇宙空间中任何给定两点的引力就可能很大或无限大，因此，任意一点的引力势就无法确定。—西利格之谜如果宇宙是无限的，并且恒星的数量也是无限

6、的，那么黑夜则不复存在，因为你向任何一个方向望去，总能看到一个恒星。—奥伯斯之谜无限的宇宙没有黑夜！Olbers宇宙是有限的吗？如果宇宙是有限的，那么宇宙的边界和中心在何处？边界以外又是什么？卢克莱修的“飞矛”：如果宇宙是有限的，倘若一个人一直走到它的边上，猛掷一根飞矛，那么试问：它将飞向何处？爱因斯坦的困惑：宇宙究竟是无限伸展的？还是有限封闭的？海涅：一个白痴才希望有个答案。大学物理二、天球坐标系借鉴地球的地理坐标基本点：北极、南极基本圈：赤道、纬线圈、经线圈、本初经圈纬度、经度大学物理纬度：从赤道面起算到北极0～90o到南极0～－90o经度

7、：从本初经圈起算（通过格林尼治天文台）向东方向，东经0～180o向西方向，西经0～180o大学物理天球1、用肉眼或望远镜看天体，分不清它们的远近，好象是镶嵌在无穷远处的球面上：一个虚拟的天球！2、天球是以地球为中心，但这仅仅是一种方法，用起来方便。大学物理3、太阳和太阳系的行星在天球上的视运动4、恒星也在运动（自行），短时期不会明显看出恒星在天球上的相对位置发生变化可以认为恒星固定在天球上大学物理天体位置：观测者和天体的联线与天球的交点视运动：天体在天球球面上的运动大学物理天球坐标系1，赤道坐标系2，地平坐标系3，黄道坐标系4，银道坐标系大学物

8、理赤道坐标系基本圈：赤道、纬圈、经圈基本点：北天极（南天极）春分点(3月21日）赤纬赤经大学物理赤道坐标系子午圈春分点地平圈赤道天极赤纬时角，赤经赤经