试论宇宙的形成

试论宇宙的形成

仰望繁星点点的夜空,每个人都会感到宇宙的浩瀚博大。茫茫宇宙是什么样子的?宇宙中存在着什么?这些问题构成了一个个黑洞之谜,为解开这些谜,人类对宇宙这一新课题进行了研究,一代代哲学家、科学家都提出了自己的哲学思想。到了十八世纪为止,宇宙在对其形成已有四种理论,它们分别是:有限宇宙论、无限宇宙论、爱因斯坦的有限无边宇宙论、弗里德曼的动态宇宙论(即今天的大爆炸里理论)。

有限宇宙论:主要是以托勒密、亚里士多德为代表的,他们主张宇宙是有限的,而有限的东西就应该有一个中心和边界,则他们的宇宙结构是以地球为中心的,行星体系在地球为圆心的一些列同心圆上,最外层就是恒星天,恒星天就是宇宙的边界,在它之外就什么也没有了,但当哥白尼提出日兴说后,这种宇宙观念发生了变化,主张以太阳为中心,但当宇宙结构上还保持着有限、有中心、由边界的模式。

无限宇宙论:经过哥白尼、布鲁诺、开普勒、伽利略等的先驱开拓。我们已知道伟大的牛顿建立了包括万有引力在内的完整力学体系。在这一力学体系中,若物质是均匀分布在有限的范围内,则是不可能稳定的,因为万有引力会把物质聚集在空间的中心,最后形成一个球体,因而牛顿提出宇宙必须是无限的,而且宇宙的体积液时无限的,也不存在边界。无论我们沿着上下、先后、左右各个方向都可以一直延伸到无限远,我们无论沿着任何一个方向前进,都将会看到无穷多个天体。

但这两种理论都存在一些问题,对一种理论而言,如果宇宙是有限的,而有限的东西必须有中心和边界,则宇宙的中心在哪里?它的边界由在哪里?边界之外有什么?第二种理论认为宇宙是无限,则天空中各个方向应太阳明亮,因而白天、黑夜则应一样的明亮,但事实却并非如此。

可见无论是有限的宇宙论还是无限的宇宙论都尊在一些问题,因而他们不能解释宇宙中的各种现象。

直道1915年爱因斯坦提出广义相对论,大家已众所周知广义相对论是一个全新的引力理论,它将我们的引力归结为时空的弯曲,即引力是由时间和空间的弯曲所产生的,物质周围的引力的强度,直接跟时空的弯曲程度有关,并提出了著名的爱因斯坦引力场方程:Rvu=1/2*guv-guv*λ=8Ⅱg/c4wTvu,其中Rvu是里奇曲率张量,Rwei 里奇标量,Tvu是能量——应力张量,λ为宇宙常数。从这个方程出发爱因斯坦奖宇宙描述为一个静态的、有限的二无界的结构。

但爱因斯坦的宇宙模型也存在一个问题。因为爱因斯坦是以宇宙是静态的,一成不变的这个假设为前提,从而他认为宇宙是静态的。

直道1927年,比利时人勒梅特从广义相对论方程出发,得到大尺度宇宙空间随时间膨胀的预言,并说宇宙它来源于“原始原子”或叫“宇宙蛋”,是由一场宇宙大

宇宙的形成与演化论文

宇宙的形成与演化论文。 前言：这学期我们选修了宇宙的形成与演化这门课程，在这一个学期的时间里，我们跟随徐老师进行学习，了解了宇宙的形成过程，星系的组成，宇宙的演化过程等很多知识，同时，徐老师也经常给我们播放相关的视频，使一些宇宙相关理论变得更加生动和易于理解。我对天文学向来报有一种强烈的好奇与好感，选择这门课程我感到很开心。接下来，我会结合老师的讲课以及自己的课外拓展，谈一谈我对宇宙的了解和认识。 （一）宇宙的起源 目前关于宇宙的起源的理论影响较大的便是大爆炸理论。老师在课堂上给我们放过宇宙起源的主题教育片，给我影响比较深刻的便是其中几位美国学者的那种独特的思想观点。 大爆炸理论是目前人们普遍认可的一种理论。这种理论是这样解释的，宇宙在爆炸之后开始不断膨胀，导致温度和密度很快下降。随着温度降低、冷却，逐步形成原子、原子核、分子，并复合成为通常的气体。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。 现在宇宙物理学的几乎所有研究都与宇宙大爆炸理论有关，或者是它的延伸，或者是进一步解释，例如大爆炸理论下星系如何产生，大爆炸时发生的物理过程，以及用大爆炸理论解释新观测结果等。这个理论首先是建立了两个基本假设：物理定律的普适性和宇宙学原理。同时也比较自然地说明了许多观测现象，而且理论和观测结果能较好地相符。具有很强的科学性。该理论最直接的证据来自对遥远星系光线特征的研究。在课堂上，我们了解了星系谱线红移这个新的知识概念。根据哈勃定律。天文学家通过观测星系的谱线红移量，就能求出星系的视向速度，进而能得出它们的距离。 大爆炸理论的科学性令人信服，但它也存在一些问题，比如视界问题，均匀度问题和重子不对称等，其中最突出的是“原始火球”是从哪里来的? 而目前另一种理论是定宇宙永恒说。这种理论认为宇宙是处于一种稳定的状态，这就是说，一些星体湮没了，在另一处会有新的星体产生。宇宙只是在局部发生变化，在整体范围内是稳定的。我相信，随着科学的发展和研究的深入，这两种理论将不断地接受新的考验。可能会被新的理论证实，也可能被新的疑点推翻。当然也有可能产生更加科学的新的理论。不断怎样，我相信，我们对宇宙的起源的了解，会不断的更新，不断地接近最终实际。 星系的形成与分类 在宇宙中，我们把由两颗或两颗以上星球所形成的绕转运动组合体叫做星系。 目前，我们对星系形成演化过程比较流行的看法就是：在原始星系云收缩过程中，第一代恒星出现，在原星系的中心区，收缩快，密度高，恒星形成率也高，形成漩涡星系的星系核或形成椭圆星系整体。漩涡星系和椭圆星系内部所包含的能量是经常会发生物理变化，用自身的自传离心力阻止赤道的进一步收缩。因而让它们的扁率各不相同，气体的随机运动和恒星辐射加热等因素，使部分气体未结合成成星胚，并因碰撞作用而沉向赤道面，从而形成旋涡星系和不规则星系，结果使星系从形成之初就已经定形并保持下来，不再显著变化。在几亿年期间，由原星系形成的为年轻星系最终变成了我们现在所熟悉的宇宙星系。 美国天文学家哈勃是研究现代宇宙理论最著名的人物之一，同时也是河外天文学的奠基人。他把宇宙中的星系按其形态或叫结构类型划分成了四类：（1）、椭圆星系。椭圆星系是从圆球星系发展演化而成的（2）、旋涡星系。旋涡星系在宇宙中也有多种形态，而且也有一个发展演化的过程。一开始从不规则的形态向规则形态逐步发展演化（3）、不规则星系。不规则星系也能逐渐发展演化为规则星系。

第一篇 第四章 宇宙的结构层次与物质的基本单元

第一篇第四章宇宙的结构层次与物质的基本单元（p78-79） 第一节宇宙的宇观、宏观和微观三个层次 构成物质的基本单位是夸克、轻子和传播子。 宇宙按其空间尺度和质量大小可分为宇观、宏观和微观三个层次。一、微观层次（弱、强相互作用和电磁相互作用是支配微观层次的决定性因素） 微观层次通常又分为粒子亚原子和原子分子两个层次。 随着原子核增大，质子间静电排斥逐渐增大，最终超过核力的约束，就不存在稳定的原子核，强相互作用与电磁相互作用的平衡条件决定原子大小的上限。 二、宏观层次（电磁相互作用是支配宏观层次的决定性因素） 宏观物质是由大量原子分子形成的凝聚体系，其稳定条件是电子受原子核的为库伦吸引与电子之间因泡利不相容而有的排斥之间的平衡。密度随体积或质量的增加而略有增加，万有引力逐渐增强并开始起作用。 三、宇观层次（万有引力相互作用则是支配宇观层次的决定性因素。）在这个系列中，随着尺度和质量的增加，密度逐渐减小。万有引力作用与电磁相互作用不同，它不能屏蔽和中和，随着质量的增加，万有引力逐渐占支配地位的相互作用。 弱强相互作用和电脑相互作用是支配微观层次的决定性因素，电磁相互作用是支配宏观层次的决定性因素，而万有引力相互作用则是支配宇观层次的决定性因素。

1661年，英国科学家玻意耳提出了化学元素概念，为科学地研究化学奠定了基础。 1803年，英国化学家和物理学家道尔顿用原子的概念阐明化合物的组成及其所服从的定量规律，并通过实验来测定不同元素的原子质量之比。这种始于化学的原子假说叫做“化学原子论”。 1811年，意大利科学家阿伏伽德罗提出了分子假说，弥补了道尔顿原子学说中忽视了原子和分子区别的缺陷，两者结合成为“原子——分子学说”。 1869年，俄国科学家门捷列夫发现了元素的周期性递变规律并制成了元素周期表。在人类认识物质结构的进程中，这是一个重大的成就。第三节物质结构的基本单元 1964年，盖尔曼提出了夸克模型，认为强子，包括质子和中子，都是由夸克组成的。 一、第一粒子——电子的发展 1897年，汤姆孙发现阴极射线粒子称为“电子”。 电子有一种运动属性，叫做自旋，自旋是微观世界粒子特有的属性，电子是人类发现体现这种特性的第一个粒子。只参与电磁相互作用和弱相互作用，电子是质量很小的粒子，成为轻子。电子的Q=-1，轻子数L=+1。 汤姆孙1906年获诺贝尔物理学奖，被誉为“一位最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人”。 二、质子的发现

宇宙起源和恒星演化测试鲁教版

宇宙起源和恒星演化测 试鲁教版 LEKIBM standardization office【IBM5AB- LEKIBMK08- LEKIBM2C】

第一单元浩瀚的宇宙 宇宙起源和恒星演化 同步测试 1、关于人类目前观察到的宇宙的说法不正确的是 ( ) A. 称为“可见宇宙” B.半径约140亿光年 C．最远约9. 408 1012千米 D.总星系 2、下列说法不正确的是 ( ) A.离太阳最近的恒星的光到到达地球约需年。 B.太阳的质量占整个太阳系质量的% C.星云是类似于银河系的天体系统。 D.银河系有2000多颗恒星，直径约8万光年，太阳距离银河系中心约万光年 年，大规模流星雨现象发生在 ( ) A.小熊座 B.大熊座 C.狮子座 D.天鹰座 年，当时一个14岁的中学生曾观测到哈雷彗星的回归，如果它再次观测到这颗彗星时年龄该是 ( ) 岁岁岁岁 5.由气体和尘埃物质组成的呈云雾状外表的天体是 ( ) A.星云 B.流星体 C.行星 D.彗星 6. 天体系统的层次，由小到大排列顺序正确的是 ( ) A、太阳系→银河系→地月系→总星系 B、银河系→河外星系→太阳系→总星系 C、地月系→银河系→总星系→河外星系

D、地月系→太阳系→银河系→总星系 6. 质量较大的恒星在核燃料用完、核反应停止后，演化为（） A. 白矮星 B. 中子星 C. 红巨星 D. 主序星 7.下列各组行星均属类地行星的是 ( ) A、金星、地球、火星 B、水星、木星、土星 C、地球、天王星、木星 D、火星、水星、冥王星 9.有关哈雷彗星的叙述正确的是 ( ) ①彗星是在扁长轨道上绕地球运行的一种质量很小的天体 ②彗星呈云雾状的独特外貌 ③哈雷彗星的公转周期是76年 ④彗星绕日公转的方向与行星绕日公转的方向相同 A、①② B、③④ C、②③ D、①④ 10、太阳系九大行星中离地球最远的是 ( ) A、水星 B、金星 C、木星 D、冥王星 (二)综合题 1.读“地球在太阳系中的位置”图，回答下列问题： （1）图中字母表示地球的是；与其相邻的两颗大行星，按距离太阳由近及远的顺序排列依次是、，它们都属于行星。 （2）图中字母表示的行星中，质量和体积都很大的是、（填字母），它们都属于行星。 （3）图中共包括级天体系统，图中天体系统的成员除图中反映出来的以外，还包括、 、和行星际物质等。

宇宙起源和演化学说简史

宇宙起源和演化学说简史 王为民（四川南充龙门中学） 今天我本想在帖吧转发我的“宇宙大爆炸的缺陷”一文，因为这篇文章刚刚见报，其兴奋之情溢于言表。 人类从牛顿时代习惯万有引力主宰宏观宇宙的现象，却对于宇宙三大力学(电磁力、强核力、弱核力)的电荷、色荷、弱荷中性视而不见。人们习惯于上帝的安排，很少去问上帝，这样安排宇宙秩序的原因是什么? 我们知道，原子是电中性的，原子核中的质子数总是等于核外电子数。问题是我们的宇宙质子数为什么也等于电子数，我们的宇宙也是电中性的。 如若不然，电力比万有引力强一万亿亿亿亿倍是不容许万有引力支配天体运动的。但事实是，牛顿万有引力和爱因斯坦的时空弯曲理论却能够很好地解释行星围绕太阳运动的轨迹。完全不需要电磁力来帮忙。 宇宙大爆炸学说好像不屑于这种解释，它的理由就是宇宙本来就是如此，甚至前一个收缩宇宙死亡以后，再次爆发都是如此，没有理由来解释这个质子数等于电子数的理由。 质子有反质子，电子有正负电子之分，每一个基本粒子都有其反粒子，光子的反粒子是它自身。 宇宙大爆炸最初正反粒子数是相等的，如果永远保持正反粒子数相等，那么正反粒子将湮灭为2～3个光子，宇宙只是光子的海洋，不会出现物质粒子。 但事实是，我们的宇宙主要是由质子、中子、电子等物质组成的，反物质的反质子、反中子、正电子在宇宙射线中有极少数来自强烈的恒星内部核聚变过程，它们遇到物质可以湮灭物质的质子、中子、电子等，并不能湮灭宇宙，因为，我们的宇宙是物质的，而不是反物质的。 在正负电子对撞机中，科学家将正电子和电子分别加速到接近光速，然后进行对撞。由于对撞能量非常高，激发真空产生更多的正负电子，同时还产生了正反π介子、正负μ子，正反质子，正反中子等。对于带电粒子，科学家用磁场将它们进行分离。 我提出的“正反王为民粒子白洞创生正反宇宙定律”能够解释所有这些问题。所以，我感到非常高兴。 按照“正反王为民粒子白洞创生正反宇宙定律”应该是正反物质的宇宙大分离。就像人类的起源。为什么我们大中华全是黄种人，欧洲是白人，非洲是黑人，东南亚是棕色种人?这就是人类起源大分离。 1922年，弗里德曼根据宇宙学原理，宇宙天体在大尺度空间分布均匀，各向同性，将罗伯逊——沃克度规代入爱因斯坦含宇宙项的引力方程得到弗里德曼方程，在此基础上，科学家建立了宇宙膨胀、收缩或震荡的各种宇宙流体演化模型。 根据“科普中国”介绍:“大爆炸宇宙论”（The Big Bang Theory）认为：宇宙是由一个致密炽热的奇点于137亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。1927年，比利时天文学家和宇宙学家勒梅特（Georges Lema?tre）首次提出了宇宙大爆炸假说。1929年，美国天文学家哈勃根据假说提出星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律，并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。 现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸。该理论的创始人之一是伽莫夫。1946年美国物理学家伽莫夫正式提出大爆炸理论，认为宇宙由大约140亿年前发生的一次大爆炸形成。上世纪末，对Ia超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀，因为宇宙可能大部分由暗能量组成。

宇宙的起源与演化知识提纲

宇宙的起源与演化知识提纲-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

1. 我们的宇宙 （1）宇宙中的天体系统：宇宙中存在着各种各样的天体。这种天体按照它们的体积大小和质量大小，可以排列为行星、恒星、星团、星系等不同层次。 （2）星系是由几亿至上万亿颗恒星和星际气体以及尘埃物质构成的天体系统，星系是宇宙的基本组成部分，银河系是星系的一员。由数十个星系组成的星系集团称为星系群，由几百到几千个星系组成的星系集团称为星系团，另外，还发现了由大量星系团组成的超星系团。 （3）宇宙在大尺度上的结构是均匀的，各向同性的，宇宙是无边的。 （4）用多普勒效应可以来解释河外星系的谱线红移现象，并可以推断星系之间正在相互退行远离，宇宙正在膨胀，宇宙的膨胀是没有中心的膨胀。 （5）通过活动：气球表面上圆点之间的距离在膨胀中相互增大来体验没有中心的膨胀。 2. 热大爆炸宇宙模型 （1）宇宙起源于热大爆炸，从大爆炸到现在已经过去了约150亿年。 （2）宇宙微波背景辐射是宇宙起源于热大爆炸的有力证据，3K就是热大爆炸留下来的余温。 （3）宇宙从大爆炸起就始终在演化着，大爆炸后3分钟出现了复合原子核，大爆炸后100万年出现原子，大爆炸后10亿年出现恒星和星系，大爆炸后100亿年太阳和地球诞生。 （4）宇宙物质密度的大小是决定宇宙将来究竟继续膨胀还是收缩的唯一条件。不过，20世纪的最后两年里，科学家发现宇宙不仅在膨胀，而且是在加速膨胀，因此，宇宙很有可能永远膨胀下去。 3. 恒星的演化 （1）恒星的演化经历了形成中的恒星——主序星——红巨星——白矮星、中子星（脉冲星）、黑洞。 （2）主序星是稳定的恒星，使它发光发热的能源是核能，太阳就是一颗主序星。红巨星是大多数恒星一生中必定要经历的一个阶段，太阳在50亿年后将成为红巨星。白矮星和中子星都是恒星演化的晚期，其中白矮星是由质量不太大的恒星演化来的，中子星是由质量较大的恒星演化过来的。质量更大的恒星将演化成黑洞。 （3）形成中的恒星依靠引力势能发光发热；主序星是依靠氢核聚变来发光发热，红巨星依靠氦核聚变来发光发热，白矮星和中子星依靠冷却发光。 （4）超新星爆发是大质量恒星演化到晚期形成中子星或黑洞时发生的能量巨大的爆炸。超新星爆发是一些恒星诞生的直接动力，也是各种元素形成的原因。 4. 星际航行和空间技术 （1）人类对星际航行的渴望和面临的困难：地球引力是人们星际航行面临的第一个障碍。还面临如何保证星际航行的安全、如何避免受到星际空间致命辐射的袭击、如何保证星际旅行中人类生存所必须的供给等。 （2）1957年10月4日苏联成功地发射了第一颗人造卫星。 （3）航天器可分为无人航天器和载人航天器两大类。无人航天器有人造卫星、无人航天飞船、空间探测器等，载人航天器有载人航天飞船、航天飞机和空间站等。此外还有把各种航天器送入空间的运载火箭。 （4）人造卫星的主要功能是依靠它的高位置优势对地面进行观测或作为微波通信的中继站。按照使用功能的不同可以分为通信类卫星和对地观测类卫星两大类。例如各种通信

【精品】地球的起源与演化

【关键字】精品 3 地球的起源与演化 3．1 地球的起源和圈层分异 地球起源问题自18世纪中叶以来同样存在多种学说。目前较流行的看法是，大约在46亿年前，从太阳星云中开始分化出原始地球，温度较 低，轻重元素浑然一体，并无分层结构。原始地球一旦形成，有利于继续吸积太阳星云物质使体积和质量不断增大，同时因重力分异和放射性元素蜕变而增加温度。当原始地球内部物质增温达到熔融状态时，比重大的亲铁元素加速向地心下沉，成为铁镍地核，比重小的亲石元素上浮组成地幔和地壳，更轻的液态和气态成分，通过火山喷发溢出地表形成原始的水圈和大气圈。从此，行星地球开始了不同圈层之间相互作用，以及频繁发生物质-能量交换的演化历史。 正是由于地球形成以来经历过复杂的改造和变动，原始地球刚形成时的物质记录已经破坏殆尽。我们是怎样推测它已经有46亿年寿命的？这 需要从地球自身的最老物质记录、太阳系内原始物质年龄和相邻月球演化史几方面来探讨。 3．2 地球的年龄 地球上已知最老的岩石（石英岩，一种由石英颗粒组成的沉积岩，后来遭受过温度、压力条件变化）出露于澳大利亚西南部，根据其中所含矿物（锆石）的形成年龄测定，证明已有41～42亿年历史。根据地质学研 究，这种岩石和矿物只能来自地壳的硅铝质部分（见第四章1），而且必须经过地表水流的搬运、筛选和沉积。所以我们可以据此作出推论，地球的圈层分异在距今42亿年前已经完成。 地质学领域较精确的测定年龄方法，主要根据放射性同位素的衰（蜕）变原理：放射性元素的原子不稳定，必然衰变为它种原子（如238U衰变 为206Pb等），而且衰变速率不受外界温压条件变化影响（如238U经过 45亿年后其一半原子数衰变为206Pb，故称为半衰期）。我们只需在岩石中测出蜕变前后元素的含量，就可以获得母体岩石形成的年龄。 不同放射性元素半衰期的长短有很大差异，其测年的精度也存在重要区别（表2-2）。因此，要根据研究对象实际情况选择测试物质，采用合适的方法。例如，时代很新的湖南长沙马王堆考古发掘中，西汉初期（约200BC）的棺木保存完好，可以用14C法测得木材的绝对年龄数值与古墓 内的文史资料相当符合。至于地球漫长演化史中保存的物质记录（岩石和矿物），只能采用238U－206Pb、87Rb－87Sr等方法，精度误差允许达到几个百万年。实际操作中包含复杂的技术因素，如测试手段的误差，测年方法使用条件的偏离，野外采样不当（标本已受风化影响，不够新鲜），

宇宙的基本结构

宇宙的基本结构 一、星系 1.星系是由宇宙中一大群运动着的恒星、大量的气体和尘埃组成的物质系统。银河系以外的星系统称为河外星系。 2.太阳系是银河系中的一小部分，地球是太阳系中的一颗行星，月球是地球的卫星。 二、太阳系 1.太阳系由太阳和八大行星组成，这八大行星在太阳引力作用下，几乎在同一平面内绕太阳公转，距离太阳越近的行星，公转速度越大。

宇宙银河系河外星系太阳系其它恒星系地月系其它行星 2.太阳 太阳是恒星，是一颗自己能发光发热的气体星球。直径约为1.4×106Km，体积是地球的130万倍，质量的为2×1030Kg是地球的33万倍。 太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量，称太阳辐射（光），太阳每秒辐射的能量达到4×1026J，太阳的能量来自内部的核聚变。 3.八大行星 水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。其中水星、金星、地球、火星离太阳较近称内行星，木星、土星、天王星、海王星离太阳较远称外行星。内行星有坚硬的外壳，外行星无坚硬的外壳，体积巨大。 八大行星的运动特征： 共面性：轨道面之间的倾角小于4°，几乎在同一平面上。 同向性：都是自西向东运动。

近圆性：轨道的偏心率接近0，近似圆轨道。 三、地月系 1. 地球与月球组成一个双星系统称地月 系。 2.地球 地球是一颗直径约为12756Km、质量约 为6.0×1024Kg的行星，以约30Km/s的平均 速率绕太阳公转，它自转周期为24小时。 地球上生命存在的条件： 地球与太阳的距离适中，平均温度15度，大部风地区分布着液态水，非常适合生物的生长。 体积、质量适中，吸引住较多的大气和水。经过漫长的演化形成的大气，非常适合生物的呼吸。 地球自转和公转周期适中，地球上昼夜更替和季节轮回适中，适合生物的生存。

第三章宇宙的起源与演化

第三章宇宙的起源与演化 教学目的要求：了解宇宙基本构成和人类宇宙观的历史演变；了解天文领域的重大成就，理解宇宙大爆炸理论的基本观点；掌握恒星诞生、演化、结局的规律。 教学重点：宇宙大爆炸理论、恒星的演化。 教学难点：宇宙大爆炸理论。 教学具体内容：宇宙的起源和演化、宇宙概观；人类对宇宙的认识和探索；宇宙的起源和演化；星系；恒星；太阳和太阳系； 第一节人类探索宇宙的历程 一、古人对宇宙的认识 古代自然哲学家们对宇宙问题的探讨，大多是在大地和天空的相互关系问题上。随着科学的发展，后来又进入到地球和太阳之间的关系上。 古代各民族都有自己对宇宙的认识和想象。它们带有深刻的民族特点。比如，中国古代就逐渐形成“天圆如张盖，地方如棋局”；古代埃及人认为大地是漂浮在水上的；古希腊人则认为大地下有支柱支撑着；古印度想象大地是驮在大象背上的；……。 地心说：公元2世纪，古希腊天文学家托勒密在总结前人对宇宙认识的基础上，提出“地球中心说”的宇宙模式。 日心说：1543年，波兰天文学家哥白尼又建立了“太阳中心说”的宇宙模式。 二、人类的探索 当人类还处于原始社会时期，就注意到天象与周围环境的变化关系，日升日落，月缺月圆，寒来暑往，斗转星移，形成了人们最初的日、月、季节、年的时间概念，并由此开始了对天的观测，专门观测天空的场所——天文台和各种观测仪器也随之建立和发明。从古老的观天遗址到现代的天文台，从最初的目视观测到现在巨大的光学天文望远镜和射电天线阵，这期间经历了几千年的漫长历程。伴随着天文观测工具的发明和不断改进，以天文观测为基础的古老天文学，得到了飞速的发展。用现代科学技术装备起来的现代天文台和太空探测器，为人类打开了一个个崭新的宇宙窗口，借助于这些现代化的观测工具，人类正在探索茫茫宇宙的奥秘。 三、人类宇宙观的历史演变 早期：宇宙图景、地心说 哥白尼：日心说

宇宙微观世界

第十一章多彩的物质世界 第一节宇宙和微观世界 1课时新授课 【教学目标】 知识与技能 （1) 知道宇宙是物质组成的，物质是由分子和原子组成的； (2) 了解固态、液态、气态的微观模型； (3) 了解原子的结构； (4) 对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解； (5) 初步了解纳米技术材料的应用和发展前景。 过程与方法 (1) 通过对物质从宇宙到微观世界的研究介绍，说明物质是可以分割的； (2) 通过把原子结构与太阳系的类比，建立微观世界的结构模型。 情感、态度与价值观 通过对物质世界的研究，认识并体验我们生活在物质的世界中，宇宙由物质组成。学习物质的世界，体会物质世界的奇妙。 【教学重点】 物质是由分子和原子组成的及原子的核式结构模型。 【教学难点】 固态、液态、气态的微观模型。 【教学准备】 一块糖、废旧的玻璃杯、原子结构模型、水、形状不同的杯子。 【教学过程】

探究一： 宇宙的组成 探究二： 物质由分子组成 探究三： 原子及其结构 探究四： 描述宇宙和微观世界尺度单位提问：请同学们观察课本第４页的图11.1-1 和图11.1-2看了这两幅图，同学们能提什么 问题？（学生讨论）？ 提问： 广阔无限的宇宙大得难以想像,它是由物质组 成的,那么,物质又是由什么组成的? 教师帮助分析： 物质分割有一个限度，分割到这一限度时小 粒子能保持物质原来性质但用肉眼不能看 到，只能借助电子显微镜观察。科学研究发 现：任何物质都是由主其微小的粒子组成的， 这些粒子保持了物质原来的性质，意大利物 理学家阿伏加德罗第一个把这些粒子叫做分 子 师：物质是由分子组成的,那么分子又是由什 么组成的呢? 实例： 将糖连续分割下去,当把糖粒分割到能保持有 甜味的最小微粒叫糖分子,如果再继续分割下 去,就没有甜味了,这时得到的就是糖原子了 多媒体演示： 师：利用图11.1－８图和太阳系对比，得到 原子的核式结构模型 师：指导看书 讨论总结： 宇宙是由物质组成的 学生讨论： 第5页想想议议 学生讨论：分子及小 利用图11.1－８，让学生继 续了解原子的结构、原子的 大小。 学生讨论：原子的结构与太 阳系十分相似原子是有居 于原子中心的______和核 外_______构成,原子核又可 以分_______，_______；质 子和中子还可以再分 为。 学生总结：光年、纳米

组成宇宙的基本要素

组成宇宙的基本要素 作者声明：历经14年的研究，《解读宇宙密码-物质能量循环理论》一书即将问世。该书不仅解读了什么是宇宙、宇宙的形成、宇宙的变化运动、彗星的形成等我们至今没有解答的问题，同时也解答了地球上水的来源、地球上石油、天然气的形成、地球上生物的起源、生物的进化、恐龙消失的原因以及人类的诞生等问题。该作品不仅对自然科学的开展与研究有着重要的指导和借鉴意义，同时也是人们生活中的一部健康知识丛书。这里作者将该书内容分为宇宙认识、健康知识两个部分内容与广大读者分享。 特此声明：发布公开的作品内容，属作者版权所有，未经作者授权，严禁作品侵权。 宇宙有多大？宇宙是怎样起源的？空间和时间的本质是什么？ 宇宙的运动规律？宇宙中其他行星是否有生命的存在？宇宙中的奇 妙现象与宇宙有什么联系？宇宙是否会灭亡？这是2000多年前的古代哲学家到现代自然科学工作者一直都在探索问题。关于宇宙的起源，人们提出了日心说、地心说、星云说、大爆炸说、浑天说、宣夜说、盖天说等很多观点和神话，但是对宇宙的认识，仍然还没有一个合理的答案。直至20世纪，有两种“宇宙模型”轰动了学术界，一是稳态理论，二是大爆炸理论。其中影响较大的大爆炸宇宙理论是1927年由比利时数学家梅勒特提出的，他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里，在一次无与伦比的大爆炸中分 裂成无数碎片，形成了今天的宇宙，这一理论的产生在当时的学

术界产生一定共鸣。在此基础上，科学家们在探索宇宙的过程中又有新的发现，并提出了新的认识理论。1948年，俄裔美籍物理学家伽 莫夫等人，详细勾画出宇宙由一个致密炽热的奇点于150亿年前一 次大爆炸后，经一系列元素演化最后形成今天的行星、星系的整个膨胀演化过程的图像。1929年，美国天文学家哈勃提出了星系的红移 量与星系间的距离成正比的哈勃定律，并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。但是，哈勃定律只是说明了距离地球越远的星系运动速度越快，星系红移量与星系距离呈正比关系。他没能发现很重要的另一点，星系红移量与星系质量也呈正比关系。1994年，美国卡内基 研究所弗里德曼等人，用估计宇宙膨胀速率的办法计算宇宙年龄时，得出一个80～120亿年的年龄计算值。然而根据对恒星光谱的分析，宇宙中最古老的恒星年龄为140～160亿年，恒星的年龄倒比宇宙的年龄大。1964年，美国工程师彭齐亚斯和威尔逊探测到的微波背景 辐射，是因为布满宇宙空间的各种物质相互之间能量传递产生的效果。随着科技的发展，人们在宇宙中发现大量的暗物质、反物质、有机物、核辐射、黑洞等，所有这些是用大爆炸宇宙论根本无法来解释的。另外，在大爆炸以前的宇宙又是什么形状？宏观宇宙是相对无限延伸的，“大爆炸宇宙论”关于宇宙当初仅仅是一个点，一个小点无缘无故地突然爆炸成浩瀚宇宙的能量从何而来呢？等一系列的问题，说明大爆炸宇宙理论的观点不成立。宇宙中的物质辐射是时刻存在的，3K 或5K的温度值也只是人类根据自己判断设计的一种衡量标准。这种能量辐射现象只能说明宇宙中的物质由于引力作用，在大尺度空间整

关于宇宙形成与演化的几种理论

关于宇宙形成与演化的几种理论 引言：宇宙学是一门年轻又古老的学科，人类对宇宙的起源在不断地探索着。 当我们回望人类漫长的探索宇宙的进程时,在我国历史上最早认识宇宙，是有“科圣”之称的伟大的科学家张衡。也可以说是人类历史上认识宇宙的先驱。在后来主要是西方国家对宇宙探索有很大的进展，尤其是近几百年，其中对宇宙的形成与演化有很多的著名的观点，主要形成的观点有相对论原理、宇宙膨胀模型、大爆炸宇宙论等。霍金在《时间简史》中比较全面的描述了整个宇宙的图景，他还还提出了自己的很多观点，本着一种好奇心,想了解一下关于宇宙学的观点 , 所以借助史蒂芬·霍金的《时间简史》及其他书籍，将宇宙学的一些观点在这里罗列出来。在这里主要写了膨胀中的宇宙、大爆炸宇宙理论以及黑洞中的奇点与量子效应观点，这些观点在宇宙学中都具有重大的意义。 希望我们对宇宙理论有更多的认识和了解，宇宙学是一门古老而年轻的学科, 希望更多的人去了解宇宙学、研究宇宙学、了解我们所处的宇宙空间。让我们更早的回答出我们一直想知道的问题：我们从何而来，又到何处去? 1、宇宙膨胀模型 在人们认为宇宙是膨胀之前爱因斯坦曾提出过静态的宇宙模型。广义相对论主要的是把强大的引力场解释成为时空弯曲的几何特征，所以它也是一种引力理论。爱因斯坦根据自己建立的广义相对论对宇宙进行了考察，他引入了一个常数——“反引力”，此力和其他力是不一样，没有什么源引起，是时空中固有的。爱因斯坦认为时空有膨胀的趋势，但刚好可以用此力平衡宇宙中所有物质与物质间的作用力，因此爱因斯坦设想这样一个有限无边的静态宇宙模型。 在宇宙空间中，物质分布是均匀的，宇宙大尺度特征不随时间变化而变化（又物质没运动）[1]。静态宇宙模型虽与事实不相符合，但它为现代宇宙学研究开启了新的起点。就在爱因斯坦和其他一些物理学家讨论非静态宇宙的预言时，1922年俄国物理学家、数学家弗里德曼用广义相对论着手解释它，他根据广义相对论方程解得的动态解，认为宇宙是不稳定的，有可能是脉动的。（他曾对宇宙提出过一个非常简单的设想：我们不管从哪个方向看，也不管从何地进行观察，宇宙看起来都是一样的。弗里德曼指出，仅从这两观念出发，就可以预言宇宙是不稳定的。此观点在后来不久被哈勃证明了。[2]）后来天文学家勒梅特又一次独立的的到这样一个模型：得到宇宙中的物质在均匀的同时在向各个方向膨胀或者是在收缩的宇宙模型。 1924年现代宇宙图像才被奠定，这一年哈勃证明了除我们所处的这个星系，还有许多其他的星系，在他们之间是一个巨大的空虚的空间，也称为太空。哈勃用100英寸的望远镜在威尔孙山对太空进行观测时，埃德温·哈勃发现恒心在整个空间之中不是均匀分布的，而是有很多的恒心大量地集中在星系之中。埃德温·哈勃对来自星系的光利用多普勒效应进行了测量，这样就可以对星系是蓝移还是红移进行确定。哈勃曾预想对于我们现在正所处在的星系中来看宇宙中的其他星系，飞向我们星系和离开我们星系的其他星系是一样多的。这是存在于一个不变的宇宙中应该有的，但是事实总是给人惊奇，埃德温·哈勃测量出的结果发现，所有的星系几乎都是在红移，而且，哈勃发现当星系离我们越远时，他离我们而去的速度越快，也就是说红移的大小与星系离我们的距离是正比，这也是著名哈勃定律。[3]也就是说，宇宙不是人们想象的那样宇宙是静态的，它是随着时间在不断的变化，它是在膨胀，所有的星系之间的距离不断的增加。从而静态

宇宙起源假说

宇宙起源假说，挑战你的思想 仔细一想，感觉什么东西都是有起源的。 比如：几十年前，我们没有来到这个世界上，我们从哪里来？全都是父母生养的；家里养的狗猫都是狗猫妈妈生的；家里的电视机都是从商店买来的，商店里面的电视机都是电视机厂生产的；你的知识都是老师教给你的；你用的钱是你打工赚来的。 可能人们就会形成一种思维定势：一切东西都是有起源的。 但是，我认为这个命题是错误的，至少有一些事物就没有起源，它们一直永永远远是老样子。 对于宇宙来说，可能宇宙就没有起源，可以说：这个思维定势不适用于宇宙。 宇宙的科学定义是什么呢？对于宇宙，科学家是如何认识的呢？ 宇宙是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。即宇宙是天地万物的总称。 千百年来，科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。 科学家们确信：宇宙是由大约200亿年前发生的一次大爆炸形成的。在爆炸发生之前，宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，并浓缩成很小的体积，温度极高，密度极大（称为奇点），瞬间产生巨大压力,之后发生了大爆炸，这次大爆炸的反应原理被物理学家们称为量子物理。 大爆炸使物质四散出去，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命，都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的。 然而，因大爆炸而产生宇宙的理论尚不能确切地解释，“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西？“大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的。 关于宇宙是如何起源的？这是从2000多年前的古代哲学家到现代天文学家一直都在苦苦思索的问题。 大爆炸理论认为，宇宙起源于一个单独的无维度的点，即一个在空间和时间上都无尺度但却包含了宇宙全部物质的奇点。至少是在120～150亿年以前，宇宙及空间本身由这个点爆炸形成。 目前学术界影响较大的“大爆炸宇宙论”是1927年由比利时数学家勒梅特提出的，他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里，在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片，形成了今天的宇宙。

第三章-宇宙的起源与宇宙大爆炸

第三章宇宙的起源与宇宙大爆炸 教学目的：了解古今描述宇宙的模型，掌握银河系和宇宙膨胀的发现，理解大爆炸的证据 教学重点：宇宙的起源，宇宙的演化，宇宙大爆炸 教学难点：宇宙的起源 课时分配：一、人类对宇宙的认识0.5课时 二、宇宙的起源0.5课时 三、宇宙的演化0.5课时 四、宇宙大爆炸0.5课时 课后讨论：1．叙述“哈勃定律”的内容和公式，谈谈它的作用和意义。 2．简述发现宇宙膨胀的原理及途径。 3．试论述从现代宇宙理论的创立到宇宙大爆炸模型的建立过程及重要人物。 一、人类对宇宙的认识 1．宇宙的概念 早在2300多年前，我国战国时代的思想家庄子（大约公元前369—前286年）就浪漫激情地幻想“旁（傍）日月，挟宇宙”。其实中文的“宇”、“宙”二字原指“屋檐”和“栋梁”，都是指人居住的地方，后来才延伸为“天地四方（空间）、古往今来（时间）的总称。它超越了东西南北的方位，无边无际；超越了一朝一夕的时间，无穷无尽。与“宇宙”混用的“世界”二字则出于佛教的说法，也是时间（世代）和空间（边界）的合称。 在西方，以英语为例也有两个词表达“宇宙”，即cosmos和university。cosmos原意指秩序，引申为“有秩序的宇宙体系”；university则表示包罗万象、无所不容的宇宙全体。 2．人类对宇宙的认识 (1).局限于太阳系的宇宙说──地心说 古代的人们首先注意到的宇宙现象，如昼夜交替、月亮圆缺、日食月食、天体位置随季节的变化以及行星在星空背景上的移动等等，实际上只是太阳、地球、月亮、行星等太阳系天体运动的反映。因此，以这些现象为基础建立起来的宇宙理论，无论是中国古代“天圆如张盖，地方如棋局”的盖天说，“天体圆如弹丸，地如鸡子中黄”的浑天说，还是古希腊以地球为中心，依次排列月亮、水星、金星、太阳、火星、木星、土星、恒星等“九重天“的地心说，都没超出太阳系的范围。恒星在这些宇宙理论中的地位，只不过是个一成不变的布景或陪衬。 (2).局限于太阳系的宇宙说──日心说 16世纪哥白尼提出的日心说虽然仍末超出太阳系的局限，但却把地球从居于宇宙中心的特殊地位降为一颗绕太阳旋转的普通行星，正确地反映了太阳系的实际情况。这不仅直接为以后开普勒总结出行星运动定律，伽利略、牛顿建立经典力学体系铺平了道路，而且从根本上动摇了人类中心论等宗教教义不可冒犯的神话。它作为自然科学第一次从神学桎梏下解放出来的“独立宣言”，在人类思想史以至社会发展史上作出了不可磨灭的贡献。 (3).从太阳系到广阔的恒星世界 18，19世纪是太阳系天文学发展的鼎盛时期。借望远镜的帮助，人们不仅发现了天王星、大量的小行星、行星卫星等太阳系成员，还根据天王星实际观测位置与理论计算位置的偏差，用天体力学理论准确地预言了海王星的存在和位置，并最终发现了海王星、冥王星，从而有力地证明了当时的宇宙理论同太阳系的客观实际是相符的。与此同时，人类的视野也逐渐由太阳系扩展到更为广阔的恒星世界。 17l8年，哈雷将自己的观测同1000多年前托勒玫时代的观测结果相比较，发现有几颗恒星的位置已有明显变化，首次指出所谓恒星不动的观念是错误的。 1837年，斯特鲁维测定了织女星的周年视差（由于地球绕日公转而产生的天体方向变化）为0.125角秒，这意味着它与太阳的距离为日地距离（1．5亿公里）的165万倍，远远超出了太阳系的边界（日地距离的40倍）。 1912年，勒维特发现造父变星（其亮度由于星体的膨胀收缩运动而发生周期性变化的一类变星）的光变周期同光度之间存在确定的关系，使测定包含这类变星的遥远恒星集团的距离成为可能。 6年后，沙普利分析当时已知的100多个球状星团的距离和视分市资料，得出银河系是一个直径达10万光年的庞大的透镜形天体系统，太阳并不处于其中心的正确结论。

宇宙的起源与未来学习小结

宇宙的起源与未来学习小结 一、宇宙的起源与未来 自古以来，人类从未停止过对宇宙奥秘的思考和探索。茫茫宇宙是由什么组成的？宇宙空间究竟有多大，有没有起始和终结的一刻？认识宇宙、理解宇宙是人类的最终愿望。 (一) 宇宙和宇宙的结构 1.宇宙 从定义上讲，宇宙是天地万物，是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。 2.宇宙的总体结构 宇宙是由形形色色的天体和弥漫物质组成的，宇宙中最主要的天体是恒星和星云，太阳就是恒星。 恒星又由围绕它旋转的行星以及彗星等天体组成了次一级天体系统，例如太阳系。行星往往有卫星环绕，例如地球就有月球环绕旋转，组成地月系。 因此，宇宙是有序存在的，地月系、太阳系、银河系、总星系就是宇宙中不同层次的天体系统。 二）人类对宇宙的认识 人类对宇宙的认识是不断发展的，是随着科学技术的发展而不断前进的，永无止境。 1.“日心说” 16世纪中叶，波兰天文学家哥白尼提出“日心说”。 2.宇宙大爆炸理论 20世纪初期，科学家提出了“宇宙大爆炸理论”。 大爆炸理论的主要观点是：我们的宇宙有开端，是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。宇宙从密到稀、从热到冷、不断膨胀，形成了我们的宇宙。最初那次爆发就被称为宇宙大爆炸，这一关于宇宙起源的理论就被称为“宇宙大爆炸理论”。 （三）恒星和星系 1.恒星的特征 组成宇宙最主要的天体恒星和它们的巨大集合体星系。夜晚星空所见的绝大多数是恒星。恒星是指由炽热气态物质组成，能自行发热发光的球形或接近球形的天体。 关于恒星的特征强调几点： 恒星发光的能力；恒星的寿命；恒星的分布；星空的划分。 2.恒星的形成、演化和归宿 3.星系和银河系 两个或几个轻原子核结合成一个较重的原子核,并释放出能量,这种结合称为聚变。 （四）太阳系与太阳

宇宙演化史1

宇宙演化史(课前教育)：江西、南昌、青山湖、南钢学校：蔡林 我们的宇宙产生之前，有一个巨大的原始黑洞，黑洞里面密度极大，温度极高，并不断吸收周围的能量；黑洞中有许多平行宇宙，由于黑洞不断吸收能量，体积越来越大，当能量达到超载时，黑洞就会释放能量，被称为“霍金射线”，产生虫洞，释放奇点，并产生大爆炸，形成今天的宇宙。 大约在137亿年前，宇宙由一个奇点大爆炸形成，（这是科学家根据大量星系快速远离我们而去的逆向思维得出的理论。）爆炸到0.1秒时，产生了1000亿度的高温，这时宇宙中什么也没有，但时间开始了，空间也不断膨胀。136.5亿年前，宇宙温度先快后慢的冷却，宇宙中出现了最早的元素：氢和氦，氢和氦是构成宇宙最基本、也是最重要的元素；136亿年前，宇宙中产生了许多大质量的恒星，由于大质量的恒星消耗能量多，灭亡得也快，经过了几十亿年后，大质量恒星不断毁灭，在宇宙中产生了许多星云、星团和生命元素。135亿年前，宇宙中产生了最早的星系及银河系，110亿年前，宇宙中产生了氮、氧、铁等元素，90亿年前，产生了大量星云、星团，70亿年前，产生了大量恒星。星云、星团、星系、黑洞、恒星、超新星、中子星、黑矮星、白矮星、红巨星、行星、矮行星、卫星、小行星、流星、彗星、暗物质、暗能量等物质，是逐渐并不断产生的。 人类进化史可以追溯到太阳系的产生。大约在45亿年前，距银河系中心（黑洞）三万光年的地方产生了太阳系，44亿年前，在太阳系中产生了地球，43.7亿年前，一颗像火星大小的行星撞击在地球的太平洋处，使之飞出去一块，形成了地球的卫星——月球。地球最早是一个火球，逆时针旋转很快，40亿年前，宇宙中的冰陨石带着生命元素到达地球，并形成海洋；36亿年前，海洋中的水、火山温度、海底火山喷发出来的少量的氧，激活了海水中的生命元素——氨基酸，形成了地球上最早的生命——蓝藻，29亿年前，最早的植物：藻类植物产生，23亿年前，最早的动物：史前海母产生，15亿年前，史前海洋生物达到了繁荣时期。 那么，我们人类是怎样进化来的呢？大约在5亿年前，棘鱼（史前鲨鱼）产生，被科学家认为是迄今为止所知的最早的人类祖先。3亿年前，史前鲨鱼进化成了史前三角鱼，2亿年前，又进化成了两栖动物——史前螈鲵鱼，1亿年前，进化成了爬行动物——似鸡龙，6500万年前，一颗直径十千米的小行星撞击在墨西哥的尤卡坦半岛，地球环境变得异常恶劣，引起了地球物种大灭绝，4500万年前，人类进化成了啮齿类动物——史前地波鼠，1500万年前，进化成了哺乳动物——猿猴，700万年前，进化成了直立动物——智人，500万年前，进化成了高智商生物——现代人。 目前人类可以用射电望远镜观测到150亿光年以内的宇宙，已经发现了1000亿个像银河系这样的星系，但还没有发现宇宙的边缘。宇宙还在像吹气球那样不断膨胀。宇宙膨胀是先快、（爆炸能量大于暗能量）后慢、（爆炸能量等于暗能量）再快。（暗能量大于爆炸能量）最后宇宙会发生大撕裂。黑洞是大质量的恒星超新星爆发形成的，形成后会吞噬周围的星际物质，连光也不放过，然后，大黑洞吞并小黑洞，大约在550亿年后，宇宙将回到原始平行宇宙，一切终结后又会从新开始。 三年级科学上复习 植物 1、在大树前看到了什么？ 树瘤、果实、小动物、鸟巢、小草、藤蔓等。 2、观察：就是带着目的用眼睛、感觉、仪器去看去想。 3、感觉：包括视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉，还有错觉、直觉、幻觉、预感、灵感、通

天体物理学和宇宙演变

天体物理学和宇宙演变 世界是物质的，宇宙是物质的，宇宙中物质颗粒是客观存在的，物质颗粒的运动出现扩散、溶合、碰撞三种结果，使得在宇宙空间物质颗粒产生各种分布。其中溶合在一起的颗粒渐渐溶合增长，依次形成星子、行星、恒星、星团、类星体、星系。当星系形成时，使杂乱无章的宇宙中星体的无规则运动变化成有规则运动，星体结束了碰撞期，星系又以自身的运动特点运动下去，它们同样会出现碰撞、溶合和扩散。这便是宇宙的演变。 天体物理学属于应用物理学的范畴，是研究天体的形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的天文学分支学科。由于天体物理学是一门很广泛的学问，天文物理学家通常应用很多不同学术领域的知识，包括力学、电磁学、统计力学、量子力学、相对论、粒子物理学等。 本书作者Leonard S Kisslinger是美国卡内基梅隆大学教授，他意在使任何学科的学生对于近几十年天体物理学取得的那些令人兴奋和感到神秘的发展有一些了解。本书解释了宇宙从早期到现在的演化过程，运用通俗易懂的讲述方式使任何一个拥有高等数学基础的大学生都能够理解。 全书由10章组成：1.天体物理学的物理概念：速度、

加速度、动量和能量的基本概念，温度（作为一种能量形式），力和牛顿运动学定律；2.力和粒子：基本粒子的标准模型，原子、原子核、重子等；3.哈勃定律―宇宙膨胀：首先定义和讨论了光的多普勒频移和红移，然后从星系中光的多普勒频移的测量回顾了哈勃定律，最后讨论了宇宙的膨胀；4.恒星、星系等：地球怎样绕着太阳旋转，太阳（作为一个熔炉）的特性，大质量恒星由于引力坍塌导致脉冲星和黑洞形成的过程；5.中微子振荡、对称性和脉冲星冲击：称为中微子振荡的中微子相互转化的三种标准模型的重要属性，怎样利用中微子振荡来测量宇称性、电荷共轭和时间演化对称性，通过中微子发射来解释脉冲星冲击的可能原因；6.爱因斯坦狭义和广义相对论：狭义相对论中的重要假设，以及由此产生的长度收缩和时间膨胀，由洛伦兹变换得到的附加速度的爱因斯坦方程与假设的相一致性，利用相对动量和张量简单讨论了广义相对论；7.从广义相对论得到的宇宙的半径和温度：宇宙的弗里德曼方程、宇宙膨胀的引力辐射和重力波，以及引力量子场理论；8.宇宙微波背景辐射：宇宙微波背景辐射相关的一些概念，重点是温度和时间的相关性；9.电弱相变（Electroweak phase Transition）：定义了量子力学的相变和潜伏热，重点讨论了电弱理论和电弱相变，电弱相变和其产生的重力波间磁场的建立过程；10.量子色动力学相变：量子色动力学相变和银河系和星系团之间磁场的关