1、 中小学教育资源站（ )，百万资源免费下载，无须注册！ 中小学教育资源站 第一章 宇宙探索 相 关 素 材 宇 宙 的 含 义 在 汉 语 中 ， “宇 ”代 表 上 下 四 方 ， 即 所 有 的 空 间 ， “宙 ”代 表 古 往 今 来 ， 即 所 有 的 时 间 ， 宇 ： 无 限 空 间 ， 宙 ： 无 限 时 间 。 所 以 “宇 宙 ”这 个 词 有 “所 有 的 时 间 和 空 间 ”的 意 思 。 把 “宇 宙 ”的 概 念 与 时 间 和 空 间 联 系 在 一 起 ， 体 现 了 我 国 古 代 人 民 的 智 慧 。 “宇 宙 ”一 词 ， 最 早 出 自 庄 子 这
2、本 书 ， “宇 ”指 的 是 一 切 的 空 间 ， 包 括 东 ， 南 ， 西 ， 北 等 一 切 地 点 ， 是 无 边 无 际 的 ； “宙 ”指 的 是 一 切 的 时 间 ， 包 括 过 去 ， 现 在 ， 白 天 ， 黑 夜 等 ， 是 无 始 无 终 的 。 在 西 方 ， 宇 宙 这 个 词 在 英 语 中 叫 cosmos， universe， space； 在 俄 语 中 叫 ocM oc ， 在 德 语 中 叫 kosmos ， 在 法 语 中 叫 cosmos。 它 们 都 源 自 希 腊 语 的 o o ， 古 希 腊 人 认 为 宇 宙 的 创 生 乃 是 从 浑
3、 沌 中 产 生 出 秩 序 来 ， o o 其 原 意 就 是 秩 序 。 但 在 英 语 中 更 经 常 用 来 表 示 “宇 宙 ”的 词 是 universe。 此 词 与 universitas 有 关 。 在 中 世 纪 ， 人 们 把 沿 着 同 一 方 向 朝 同 一 目 标 共 同 行 动 的 一 群 人 称 为 universitas 。 在 最 广 泛 的 意 义 上 ， universitas 又 指 一 切 现 成 的 东 西 所 构 成 的 统 一 整 体 ， 那 就 是 universe， 即 宇 宙 。 universe 和 cosmos 常 常 表 示 相 同
4、 的 意 义 ， 所 不 同 的 是 ， 前 者 强 调 的 是 物 质 现 象 的 总 和 ， 而 后 者 则 强 调 整 体 宇 宙 的 结 构 或 构 造 。 “宇 “指 空 间 ,“宙 “指 时 间 .宇 宙 就 是 在 空 间 上 无 边 无 际 ,时 间 上 无 始 无 终 的 ,按 客 观 规 律 运 动 的 物 质 世 界 k.Com 宇 宙 1概 括 宇 宙 是 由 空 间 、 时 间 、 物 质 和 能 量 ， 所 构 成 的 统 一 体 。 是 一 切 空 间 和 时 间 的 综 合 。 一 般 理 解 的 宇 宙 指 我 们 所 存 在 的 一 个 时 空 连 续 系
5、统 ， 包 括 其 间 的 所 有 物 质 、 能 量 和 事 件 。 宇 宙 是 万 物 的 总 称 ， 是 时 间 和 空 间 的 统 一 。 宇 宙 是 物 质 世 界 ， 不 依 赖 于 人 的 意 志 而 客 观 存 在 ， 并 处 于 不 断 运 动 和 发 展 中 。 宇 宙 是 多 样 又 统 一 的 。 它 包 括 一 切 ， 是 所 有 时 间 和 空 间 的 统 一 体 ， 没 有 时 间 和 空 间 就 没 有 一 切 。 所 以 它 包 含 了 全 部 。 分 层 次 的 认 识 宇 宙 从 哲 学 的 观 点 看 。 人 们 认 为 宇 宙 是 无 始 无 终 ，
6、无 边 无 际 的 。 不 过 ， 对 这 个 深 奥 的 概 念 我 们 不 打 算 做 深 入 的 探 讨 ， 还 是 留 给 哲 学 家 们 去 研 究 。 我 们 不 妨 把 眼 光 缩 小 一 些 ， 讲 一 讲 利 用 我 们 现 有 的 科 学 技 术 所 能 了 解 和 观 测 的 宇 宙 ， 人 们 把 它 称 为 “我 们 的 宇 宙 ”或 “总 星 系 从 最 新 的 观 测 资 料 看 ， 人 们 已 观 测 到 的 离 我 们 最 远 的 星 系 是 130 亿 光 年 。 也 就 是 说 ， 如 果 有 一 束 光 以 每 秒 30 万 千 米 的 速 度 从 该
7、星 系 发 出 ， 那 么 要 经 过 130 亿 年 才 能 到 达 地 球 ， 当 然 也 就 是 130 亿 年 前 发 出 的 。 这 130 亿 光 年 的 距 离 便 是 我 们 今 天 (2009 年 )所 知 道 的 宇 宙 的 范 围 。 再 说 得 明 确 一 些 ， 我 们 今 天 所 知 道 的 宇 宙 范 围 ， 或 者 说 大 小 ， 是 一 个 以 地 球 为 中 心 ， 以 130 亿 光 年 的 距 离 为 半 径 的 球 形 空 间 。 当 然 ， 地 球 并 不 真 的 是 什 么 宇 宙 的 中 心 ， 宇 宙 也 未 必 是 一 个 球 体 ， 只 是
8、 限 于 我 们 目 前 的 观 测 能 力 ， 我 中小学教育资源站（ )，百万资源免费下载，无须注册！ 中小学教育资源站 们 只 能 了 解 到 这 一 程 在 这 个 以 130 亿 光 年 为 半 径 的 球 形 空 间 里 ， 目 前 已 被 人 们 发 现 和 观 测 到 的 星 系 大 约 有 1250 亿 个 ， 而 每 个 星 系 又 拥 有 像 太 阳 这 样 的 恒 星 几 百 亿 到 几 万 亿 颗 。 因 此 只 要 做 一 道 简 单 的 数 学 题 ， 你 就 不 难 了 解 到 ， 在 我 们 已 经 观 测 到 的 宇 宙 中 拥 有 多 少 星 星 。 地
9、球 在 如 此 浩 瀚 的 宇 宙 中 ， 真 如 沧 海 一 粟 ， 渺 小 得 微 不 足 道 。 一 直 以 来 ， 天 文 学 家 和 我 们 一 样 ， 想 知 道 宇 宙 究 竟 有 多 大 。 最 近 ， 美 国 的 太 空 网 报 道 ， 经 过 艰 苦 的 计 算 工 作 ， 天 文 学 家 发 现 宇 宙 超 乎 寻 常 的 大 ， 其 长 度 至 少 为 1560 亿 光 年 。 “这 样 一 个 有 关 宇 宙 大 小 的 发 现 ， 显 然 是 以 宇 宙 是 球 形 的 ， 是 有 限 无 边 的 为 前 提 条 件 的 。 这 个 假 设 是 爱 因 斯 坦 最
10、早 提 出 的 。 ”中 国 国 家 天 文 台 的 研 究 员 陈 大 明 在 接 受 记 者 专 访 时 说 ， “长 期 以 来 ， 宇 宙 学 研 究 领 域 一 直 有 这 样 一 个 争 论 ， 宇 宙 究 竟 是 球 形 的 、 马 鞍 形 的 、 还 是 平 坦 的 。 ”北 京 师 范 大 学 副 教 授 张 同 杰 说 ： “国 际 主 流 宇 宙 学 普 遍 认 为 宇 宙 是 平 坦 的 ， 是 无 限 的 。 ”那 么 ， 围 绕 宇 宙 的 争 论 从 何 而 来 ？ 理 据 何 在 ？ 一 种 最 为 普 遍 的 观 点 ： 在 大 爆 炸 之 后 ， 宇 宙 诞
11、 生 了 。 “根 据 现 代 宇 宙 学 中 最 有 影 响 的 大 爆 炸 学 说 ， 我 们 的 宇 宙 是 大 约 137 亿 年 前 由 一 个 非 常 小 的 点 爆 炸 产 生 的 ， 目 前 宇 宙 仍 在 膨 胀 。 ”陈 大 明 研 究 员 说 ， “这 一 学 说 得 到 大 量 天 文 观 测 的 证 实 。 ”这 一 学 说 认 为 ， 宇 宙 诞 生 初 期 ， 温 度 非 常 高 ， 随 着 宇 宙 的 膨 胀 ， 温 度 开 始 降 低 ， 中 子 、 质 子 、 电 子 产 生 了 。 此 后 ， 这 些 基 本 粒 子 就 形 成 了 各 种 元 素 ， 这
12、 些 物 质 微 粒 相 互 吸 引 、 融 合 ， 形 成 越 来 越 大 的 团 块 ， 这 些 团 块 又 逐 渐 演 化 成 星 系 ， 恒 星 、 行 星 ， 在 个 别 的 天 体 上 还 出 现 了 生 命 现 象 ， 能 够 认 识 宇 宙 的 人 类 最 终 诞 生 了 。 宇 宙 是 球 形 的 、 有 限 无 边 的 ？ “认 为 宇 宙 是 球 形 的 观 点 在 很 长 时 间 内 存 在 着 ， 尽 管 不 是 国 际 宇 宙 学 界 的 主 流 。 ”陈 大 明 介 绍 说 ， “它 的 每 一 次 提 出 ， 都 会 引 起 人 们 的 关 注 ， 就 是 因
13、为 这 一 观 点 很 奇 特 。 ”一 个 最 为 明 显 的 例 子 就 是 不 久 前 ， 由 美 国 数 学 家 杰 弗 里 威 克 斯 构 建 的 宇 宙 模 型 ： 一 个 大 小 有 限 、 形 状 如 同 足 球 的 镜 子 迷 宫 。 “形 如 足 球 ”的 模 型 令 科 学 界 震 惊 ， 因 为 这 一 学 说 宣 称 ， 宇 宙 之 所 以 令 人 产 生 无 边 无 界 的 “错 觉 ”， 是 因 为 这 个 有 限 空 间 通 过 “返 转 ”效 应 无 限 重 复 映 现 自 身 。 威 克 斯 认 为 ， 人 们 之 所 以 感 觉 宇 宙 是 无 限 的 ， 是 因 为 宇 宙 就 像 一 个 镜 子 迷 宫 ， 光 线 传 过 来 又 传 过 去 ， 让 人 们 发 生 错 觉 ， 误 以 为 宇 宙 在 无 限 伸 展 。 这 一 惊 人 推 断 后 来 被 新 科 学 家 杂 志 收 录 ， 同 时 作 为 一 种 “奇 谈 ”在 民 间 广 为 流 传 着 。
