中国地质大学地球科学概论教学课程PPTpa

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1、一宇宙（一）宇宙中的天体和物质宇宙(universe)是天地万物，是物质世界。“宇”是空间的概念，是无边无际的；“宙”是时间的概念，是无始无终的。宇宙是无限的空间和无限的时间的统一。在宇宙空间弥漫着形形色色的物质，如恒星、行星、气体、尘埃、电磁波等，它们都在不停地运动、变化着。当代最大的光学望远镜已可观测到200亿l.y.(光年)的遥远目标（1l.y.≈9.46×1012km），这就是现今人类所能观测到的宇宙部分。点击播放视频►恒星是宇宙中最重要的天体。恒星是由炽热气体组成的、能够自身发光的球形或类似球形的天体。构成恒星的气体主要是氢，其次是氦，其它元素很少。太阳就是一颗既

2、典型又很普通的恒星。拥有巨大的质量是恒星能发光的基本原因。由于质量大，内部受到高温高压的作用，导致进行由氢聚变为氦的热核反应，释放出巨大的能量，以维持发光。恒星的温度愈高，向外辐射能量的电磁波波长愈短，因而颜色发蓝；相反，颜色发红。恒星的质量相差不大，多在0.1-10倍太阳质量之间；恒星的体积却相差非常悬殊，大的恒星直径为太阳的2000倍左右，小的恒星直径小于1000km，比月球还小；因此，恒星的平均密度相差也很悬殊。图1－1北斗七星形状的变化示意图在地球上用肉眼观察到的恒星的明亮程度被称为亮度。古代人们将恒星的亮度分为6个等级，称为视星等。其中把15个最亮的恒星称一等星，

3、而把正常视力所能辨认的最暗的星称六等星。后来，由于光学和光学仪器的发展，人们测定了视星等和亮度的数量关系：即一等星比六等星亮100倍，视星等每差一等，亮度就差25.12倍。恒星的亮度受恒星到地球距离远近不同的影响，因而并不完全代表恒星本身的真正发光能力。恒星本身的发光能力被称为光度，光度的等级则称为绝对星等。在恒星与恒星之间存在着极其广大的空间，称为星际空间。弥漫于星际空间的极其稀薄的物质称为星际物质。主要的星际物质有两类，即星际气体和星际尘埃。星际气体包括气态的原子、分子、电子和离子，其中以氢为最多，氦次之，其它元素都很少。星际尘埃就是微小的固态质点，它们分散在星际气体之

4、中，它们的主要成分是水、氨和甲烷的冰状物以及二氧化硅、硅酸铁、三氧化二铁等矿物。星际物质是很稀薄的，一般不过每立方厘米0.1个质点。但是，在一些星际空间区域，其密度可以超过每立方厘米10个甚至1000个,这些区域称为星际云。同星际云相比较，星云是星际物质的更加庞大和更加密集的形式。宇宙中的物质是运动的，运动的主要方式是天体按照一定的系统和规律相互吸引和相互绕转，形成不同层次的天体系统。如月球和地球构成地月系;地球和其他行星围绕太阳公转，它们和太阳构成高一级的天体系统，即太阳系;太阳系又是更高一级天体系统——银河系极微小的一部分，银河系中像太阳这样的恒星就有1000多亿颗。银

5、河系以外，还有许许多多同银河系规模相当的庞大的天体系统，称为河外星系(简称星系)。在人类现今所能观测到的宇宙范围内，大约存在着10亿个以上的这样的星系。通常，把我们现在观测所及的宇宙部分称为总星系，它是现在所知的最高一级天体系统。(二)宇宙中天体的相对位置天球是为了研究天体在天空中的位置和运动引进的一个假想的圆球,它的球心就是观测者所在的地球的中心，它的半径是无穷大的。这样，地球以外的天体在天球上都有各自的投影位置。地球的自转轴无限延长，同天球球面相交于两点，这叫做天极；与地球的南、北极方向相同的两个极分别称为南天极和北天极。地球赤道平面无限扩大，同天球相交的大圆，叫做天赤

6、道。有了天极和天赤道，天球就可以定出自己的经线和纬线，分别称为赤经和赤纬。于是，人们说明天体在天球上投影的位置就方便了。图1－2天体在天球上的投影天球上的天极和天赤道为了便于认识恒星，人们把天球上的恒星分成若干群落，每个群落的恒星都有自己独特的形状并占据一定的空间，这样的恒星群落称为星座。古代人把星座中一些较亮而邻近的星联成图形，结合神话中的人物或动物为星座命名，这些名称一直沿用到现在。全天球可分成88个星座。可把天球的球面按赤经的不同分成四个星区，每个星区跨赤经6时(或90°)。四个星区可根据各自代表性星座分别称为仙后星区、御夫星区、大熊星区和天琴星区，简称“后、御、熊、

7、琴”。大熊星座图形四瓣简明星座图二天圆地方？空间探测技术－地球的全貌（一个以蓝色为主的、色彩丰富的星球）－世界各地人们最初都有类似的错觉敕勒川，阴山下。天似穹庐，笼盖四野。天苍苍，野茫茫。风吹草低见牛羊。天道圜(圆)，地道方，圣王法之，所以立上下(上君下臣)。公元前3世纪吕不韦主持编成的《吕氏春秋》解释天圆地方日月交替，东升西降，变换有序。如果大地是一个平面，那日月星辰又落到何处呢？板状的大地靠什么依托？大地的另一面又是什么样子？善于运用逻辑方法思维的古希腊人，率先提出了大地是一个圆球的想法。先有毕达哥拉斯(P