第二章 宇宙演化.

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1 第二章 宇宙演化

2 宇宙 尸佼的宇宙：四方上下，宇 古往今来，宙 民歌的宇宙：天似穹庐，笼罩四野 霍金的宇宙：无边界有限宇宙 马克思的宇宙：时空无限

3 1. 盘古开天，创世纪与无中生有 传说与神话 宗教将神话加工成教义 《圣经》开宗明义：
“起初，神创造天地，地是空虚混沌，渊面黑暗。”“神说要有光就有了光，神看光是好的，就把光暗分开了。神称光为昼，暗为夜。有晚上，有早晨，这是头一日。” 空气，海，地，太阳，众星，大鱼，飞鸟 牲畜，昆虫和野兽，第七日 人

4 易 关于宇宙我们都知道了 阴阳两仪变化阐释宇宙万物的变化法则： 无极生太极，太极生两仪 两仪生四象，四象生八卦，以至无穷 （见下页图）

5 我什么都知道了

6 程伊川：阴阳分离就不再有道，形成阴阳 的因才是正道。 阴阳是气 形而下； 道是形成阴阳的理 形而上。 朱熹：无极而太极。 太极是阴阳的因，是无极。 老子：无，以无为有道； “无”中生有 裂变 演化

7 2. 宇宙观与宇宙学的两类时空 假定：宇宙是有起源的，是有限的 问题：？ 回答：宇宙是无限的，在时空两个方面 被打击的教会和教会的打击
如哥白尼，伽利略，布鲁诺

8 * 我的宇宙观：宇宙是时空无限的 * 我们目及的宇宙：有限无边？ 上帝在科学的宇宙中找到了自己的地盘 “无产阶级”将宇宙学当成了活靶子
它与奥德斯丁站在了一起。 科学的傲慢不能校正常识的偏见。 * 我的宇宙观：宇宙是时空无限的 * 我们目及的宇宙：有限无边？ 宇宙学家可以把目及的宇宙一直追溯到时间的地点，把全部的物质反演回这个起点所在的空间。

9 3. 科学对宇宙的认识过程 宇宙或创世以来没有改变过 无限的宇宙从来都是如此 “变”证据在积累，19世纪以来 地质学证明：岩石的形成，化石
Boltzmann的热力学第二定律： “宇宙中无序度的总量（由熵测量）随时间增加”，宇宙只能运行有限的时间。 否则：无序！恒温----稳衡态宇宙的提法

10 稳衡态宇宙论 宇宙空间中，由连续产生的物质将会形成新的星系，每5千亿年在一升体积内将创造出一个氢原子。 困难：1. 万有引力---引力佯缪
牛顿的哲学思考：一个无限的恒星集合不会落到一起。因为不存在可供它们落下去的中心。 2. 光度佯缪（奥尔勃斯佯缪） 恒定不变的宇宙存在很多困难，但是直到二十世纪初叶，谁也没有想过：“宇宙也许是随时间演化的”。牛顿，爱因斯坦也不例外。

11 牛顿的引力场:空间 爱因斯坦（1905）狭义相对论：时间空间（背景），时空中的宇宙事件。 1915年，广义相对论引入一个新概念：“引力不仅仅是在一个固定的时空背景里作用的力，引力还是由在时空中物质和能量引起的时空畸变。”“物质的运动可以弯曲时空”。 时空中的炮弹，行星，光线； 宇宙弯曲---宇宙失衡 宇宙中项---永远持续下去的静态宇宙模型

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15 弗里德曼证明了： 相对论 膨胀的宇宙 哈勃的发现，大爆炸宇宙模型

16 4. 哈勃发现了非稳衡宇宙 红移（见图）

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19 多普勒效应 1929年，24个星系，d已知 V=Kd ; V=Hod Ho =150km/秒.千万光年

20 5. 2.7K的发现 1925年，贝尔实验室 央斯基 最大的无线电干扰----射电辐射源 射电天文学 3万个射电源
1925年，贝尔实验室 央斯基 最大的无线电干扰----射电辐射源 射电天文学 3万个射电源 “类星体，脉冲星，3K，星际有机分子谱线” 普：R.H迪克60年代寻找5K. 1962年，彭齐亚斯，威尔逊 1964年，排除噪声 1965年 1978年获诺贝尔物理学奖

21 “他们的发现是一项根本性的发现，它使人们很有可能得到关于很久以前---在宇宙形成时---所发生的宇宙变化过程的信息。”
意外---偶然----必然

22 6. He的丰度 预言：天体He丰度为宇宙 成分的26% 7. 天体年龄

23 8. 宇宙事件

24 宇宙的时间历程

25 9. 宇宙的结局 “凡是形成的东西都是要灭亡的。” 宇宙有起源，宇宙有终结；“杞人忧天” 预言并非都是骗局 关键是宇宙的平均密度
取决于将行星系拉回来的引力的大小 引力取决于：宇宙中物质总量，宇宙半径

26 宇宙也会衰老

27 哥白尼原理 宇宙中没有任何一点具有优越性，所有的位置都是平权的。 有限的无边宇宙没有中心。

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