粤教版 (2019)必修第二册第五章牛顿力学的局限性与相对论初步第三节宇宙起源和演化导学案

展开

这是一份粤教版 (2019)必修第二册第五章牛顿力学的局限性与相对论初步第三节宇宙起源和演化导学案，共2页。

一、古代宇宙模型
1．中国的古代：“盖天说”认为“天圆如张盖，地方如棋局”．
2．地心说：亚里士多德认识到地球是一个球体，其理论经托勒密发展形成了“地心说”．
3．日心说：1543年，哥白尼提出了“日心说”，把宇宙的中心从地球挪向太阳，是人类宇宙观念的一大飞跃．
二、近现代宇宙模型
1．广义相对论宇宙模型
由弯曲空间构成，没有边界、没有中心，但在整体上是有限的、静态的宇宙．
2．动态的宇宙模型
(1)宇宙中的物质从宇观大尺度来说其分布是均匀的，从各个方向看都是一样的．随着时间的变化，宇宙在不断膨胀．
(2)哈勃通过观测发现遥远的星系在彼此远离，说明宇宙正在膨胀，这为动态宇宙模型的观点提供了有力的证据．
3．两种对立的理论：
(1)稳恒态宇宙模型：随着宇宙膨胀，新的物质会不断产生，使宇宙总密度不变，从而令宇宙在任何时候看上去都基本不变化．
(2)大爆炸理论：宇宙起源于约138亿年前一个体积无限小、密度无限大、温度无限高、时空曲率无限大的奇点．宇宙“爆炸”之后不断膨胀，导致温度和密度迅速下降．随着温度降低，逐步形成电子、质子、中子、原子核、原子和分子，并复合成为气体．气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成各种各样的恒星和星系，最终形成我们如今所看到的宇宙．
三、宇宙学的新进展
科学家们观测到的宇宙微波背景辐射，被誉为20世纪60年代的四大发现之一，该发现荣获1978年诺贝尔物理学奖．
天文学家在研究宇宙减速因子时意外发现宇宙在加速膨胀，宇宙主要由暗物质和暗能量组成，该发现荣获2011年诺贝尔物理学奖．
2016年激光干涉引力波天文台科学合作组织宣布探测到引力波，更是打开了宇宙研究的新窗口．
2017年，中国暗物质粒子探测卫星“悟空”获得高精度的高能电子宇宙线能谱，为暗物质研究提供了新的观测资料．