平均密度 5.515 /(g/cm3) 中心温度/K 104 pc为秒差距
1
107
10-23
102
10-21

10-23 10-30

1pc = 3.261633光年=3.0856781016 m
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(1) 太阳系 —— 以太阳为中心，以及由它的引力支 大学物理 配而绕它运动的天体所构成的系统。
观测宇宙——人们用肉眼或仪器观测到的整个宇宙空间 及其各类天体的总称。（哈勃半径：150亿光年）
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宇宙 —— 哲学意义上的概念 观测宇宙 —— 天文学研究的对象 2.天体——宇宙间一切物质集团的总称 天空中的浮云、大气，山川、河流——气象现象 人造卫星，宇宙火箭等——人造天体 3.光年——光传播一年所经过的距离 1光年=1013km（3108 365 24 3600） 光1秒钟可以绕地球运行7圈，光从太阳传到地球只需 要约8min。 意义： 表征天体间的空间距离 表征携带信息的时间历史
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地球: 一颗大行星, 年龄约40 ~ 50 亿年
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人类起源： ~100万年 中华文明史： 5000年以上
地球的内部结构 半径：平均6370km 外衣：地壳（平均厚度33km） 中间层：地幔(平均厚度2800多km) 核心：地核（内核、外核）
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哈勃半径150亿光年——从空间上得到了150 亿光年尺 度的横断面，时间上追溯到了150亿年前宇宙的历史。
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二、宇宙的一般图景 1. 天体的层次 人类对宇宙的认识由近到远，由现在到过去逐渐展开 星球 太阳系 恒星系 (银河系)
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“富”星系团 河外星系 星球：有自身内部结构和特性，包括恒星、行星、卫 星、彗星、流星等。 行星：绕恒星运动的近似球形天体，本身不发光。 地球：本星系群 —— 银河系 —— 太阳系—— 一颗行星
1 M月 M 地 81 R月 0.27 R地
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彗星: 围绕太阳运行或行经太阳附近的云雾状 天体，由慧核、慧发、慧尾组成。
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陨石: 流星体进入地球的大气 层中一般都能完全燃烧 气化，只有较大的流星 体燃烧不完，可以陨落 到地面上而被称为陨星。 90%为硅酸盐矿物的石 陨星称为陨石。
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各恒星的区别：原始质量不同，“年龄”不同。
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星际星云原始恒星主序星红巨星超新星 爆发（或白矮星）黑洞（或中子星、星际物质）
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(3) 星系层次 ——连结哈勃定律的飞跃（20世纪）
1929年，发现所有 星系的光谱均有红移 现象，红移量与距离 r 成正比。
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支持大爆炸宇宙学说的主要实验事实：
(1) 微波背景辐射
1965年，彭齐阿斯和威尔逊发现了消除不掉 的各向同性的微波段的噪声辐射。 1989年，宇宙背景探测卫星(COBE)对微波 背景辐射测量的结果，非常精确地符合温度为 2.2710.010K的黑体辐射谱。
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宇宙学原理：宇宙在整体上（能代表宇宙特 征的大尺度上）是均匀的，各向同性的。任何 一个典型星系上的观察者“看到”的物理规律 相同。
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三、大爆炸宇宙模型 1. 天文学历史上的三次飞跃
(1) 行星层次 ——连结开普勒定律的飞跃(17世纪)
弟谷: 积累大量资料, 达到前所未有的观测精度。 开普勒:发现开普勒行星运动三定律，适用于所有 行星的运动，给出行星理论的约束条件。 牛顿：将地面物体力学规律应用于天体运动，实 现物理学的第一次大综合。
同学们好！
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第三节
宇宙
目标：了解宇观层次的物质结构 了解宇宙的起源
一、几个概念 1.宇宙——时间和空间联合 构成的统一整体
近代物理观点：物质和它的运动 是统一的客观实在（空间广延、时间广延）
既不可能有脱离物质的运动，也不可能有脱离运动的物质。 而时间和空间也只能凭借物质及其运动的存在才能体现。
将红移量折合成星 系的运动速度，即
v H 0r
哈勃常数：H 0 2.1 10 m s / 光年
4
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2.大爆炸宇宙理论 现代理论认为，宇宙起源于一次大爆炸，
大爆炸前全部粒子处于高温高密度状态。
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“大爆炸”启动了宇宙膨胀，后因膨胀、降温演 化成了现在的宇宙。
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(2) 恒星层次——连结赫 -- 罗图的飞跃 1905 赫茨普龙 1913 罗素
发现恒星表面温度 与恒星光度之间的关 系，将纷杂现象纳入 统一模型，给出恒星 理论的约束条件： 第一，所有恒星最初均由氢、氦为主的原始气体凝聚 而成。 第二，发生在恒星核心的核聚变制约恒星演化过程。
吉林1号陨石是目前世界 上最大的陨石，重1770kg。 于1976年3月8日陨落在吉 林省内。
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(2) 银河系
扁平铁饼状结构，直径达10万光年 3000亿个恒星 + 星团 + 星云 太阳距银河系中心约3.3万光年
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2. 宇宙学原理 几条先验原则 —— 对称性思想的体现 1) 宇宙间物质（及其发展规律）的统一性。 2) 人类在宇宙中不具有特殊的地位。 3) 宇宙间物质的无限性。
含有九大行星， 3000多个小行星， 66 个天然卫星， 为数众多的彗星、 流星、星际物质、 人造天体。
九星连珠：由于各行星绕太 阳运动的轨道大小、速度各 不相同，它们很难聚集在以 太阳为中心的扇形区域内。 这是1982年出现的九星连珠 现象
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太阳: 银河系中一颗普通恒星 直径约1.510-7光年，表面温度6000K,中心温 度1.5107K, 质量相当于33.3万个地球。
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各种天体的层次
天体层次 半径/pc 行星 恒星 星际云 星团 星系 (地球) (太阳) (平均) (球状) 10-10 10-8 1 1 10 10 103 10 103 106 104 106 1011 宇宙 1010

平均距离/pc 10-5 质量/M日 10-6
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