我们这样认识宇宙（上）
人类告别了充满疑惑与震惊的18世纪，而展现在他们面前的却是充满坦途与自信的19世纪。人类探索真理海洋的航程刚刚起步，人类丈量宇宙的脚步也才刚从摇篮中迈出。19世纪牛顿力学又会带领人类的航船驶向何方呢？我们这样认识宇宙分为（上、中、下）三篇…因为内容较多…所有请大家敬请关注我们下期内容一、我们是谁？我们从哪里来？我们孤独吗？这三个思考人类自身的问题由来已久，人类已经花了几千年寻找这几个问题的答案，却还因此困惑不已。然而，更加让我们困惑的是另外三个难以回答的终极问题，它们涉及宇宙最本质的秘密，有关宇宙隐藏得最深的一面，同样困扰了人类几十个世纪。这三个问题就是——宇宙从哪里来？宇宙为什么会是现在这样？宇宙将走向何方？接下来我们就上溯到科学长河的源头，看看那睿智的第一滴水是怎样变成滔滔江河的。我们的先人很早就在思考这三个问题。实际上，古代天文学家对于宇宙的认识程度可能比我们今天很多人都要深。这些认识是古人长期观测天体的运动积累起来的经验总结，毕竟研究一样东西最直接的办法就是看看它究竟是怎么运作的，宇宙也不例外。古代的天文学家虽然没有我们今天先进的观测工具，但他们凭借数十年如一日的毅力和细致的观察还是总结出了不少经验。我们先不论
其正确与否，单单是这样对待宇宙和科学的态度就值得我们肃然起敬。现在看看古人都发现了什么吧。他们观察日月星辰有规律的运行，发现不只是太阳会东升西落，繁星也是如此，星空总是围绕一个点不停地转动，日复一日，年复一年。于是古人自豪地意识到，原来我们脚下的大地就是宇宙的中心，因为日月星辰都在围绕我们转动！其实这种转动被今天的天文学家们称为周日视运动，恰恰是由于地球自转而产生的相对运动。但古人始终无法摒弃本位主义思想，坚信大地就是宇宙的中心，这种观念一直延续了数千年。他们发现的不止这些。其实并不是所有的星星都年复一年地遵循相同的轨迹，有的星星会在群星之间随意地穿来穿去，好像并不认为大地是宇宙的中心。这些星星在几个月里向东运动，几个月里向西运动，这种运动被今天的天文学家们称为“顺行”、“逆行”和“留”。虽然也有规律可循，但这种奇怪的运动方式着实让古人摸不着头脑。于是古希腊的天文学家们把这些星星叫做“行星”，意思就是会动的星星，而其他按规矩来的星星则被叫做“恒星”。可是为什么行星的运动和恒星不同呢？古人看来唯一的解释就是它们都是有生命的神明。因此他们给五颗肉眼可见的行星以神明的名字命名：水星为众神的信使，金星为爱情和美丽之神，火星为战争之神，木星以众神之王命名，土星则是农业之神。对了，还有地球。不过古人面对脚下一望无垠的大地和海洋，很难将它同天空
中闪闪发光的星星联系起来。可是大地究竟是什么样的呢？是古埃及神话中大地女神的身体，像古印度神话中描述的驮在大象的背上，像古代俄罗斯人说的那样被海龟驮着，还是像中国人说的那样天圆地方呢？早在公元前3世纪，古希腊天文学家便提出了地球是圆的这一概念。有一种说法是他们看到月球弧形的边缘，推想所有天体都是圆形的。不论这种说法正确与否，地圆说的提出是人类认识宇宙的重大成果。以此为基础，古希腊学者埃拉托斯特尼用三角测量法计算出地球的周长约为39600千米，这与真实的数值（40000千米）已经十分接近；古希腊数学家毕达哥拉斯（没错，就是著名的毕达哥拉斯定理提出者，中国人把这个定理叫做“勾股定理”）认为月光是太阳光被月球反射的结果，进而计算出日地距离约为地月距离的18-20倍；公元前129年古希腊天文学家喜帕恰斯通过计算黄道（地球公转轨道平面）和白道（月球公转轨道平面）交点的运动求得了地球到月球的距离约为地球直径的三十又六分之一……人类认识宇宙的脚步一点
点加快，我们已经不再是只会抬头仰望星空的物种，而是还会思考这一切的成因的物种。此时，一位**性的人物登上了历史的舞台。他将前人对于宇宙的观察经验做了系统的总结和完善，并在现有的理论中加入了科学的观测和计算方法，使得天体的运动可以被较为准确地预测，他还将日月行星的运动做了当时看来最为准确的总结，归纳出了一套被奉为经
典一千多年的理论，并将它记录在了同样被奉为经典的《天文学大成》中。这个伟大的人物就是生活在公元2世纪的古希腊天文学家克罗狄斯·托勒密，而他那套经典的理论就是带有本轮均轮系统的地心说——地球处在宇宙的中心静止不动，日月星辰都在各自的轨道上绕地球运动。系统的地心说是由托勒密提出并完善的，对于宇宙模型第一次系统的创立也是由托勒密完成的，因此从这个角度看，托勒密的成就足以与历史上最知名的天文学家相提并论。然而这一理论并不能百分之百地预测天空中那些幽灵——行星的运行。顺行和逆行还是像奥林匹斯山的众神一样捉摸不透，以至于后人不断增加本轮和均轮以满足行星运动预测的需要，使得整个系统庞大复杂，臃肿不堪，而这样的系统恰恰违背了科学对于一套理论的简洁明了的基本要求，也使人们在航海等日常用途上对于行星的观测变得十分不便。可是由于西方的自然科学在黑暗时期遭遇了低谷，这样的理论一直被沿用了一千多年。直到一位伟人的出现才改变了这样的局面，这个人就是波兰天文学家哥白尼。今天先发到这里，关于哥白尼怎么颠覆地心说以及人类对于宇宙的认识又会有怎样的发展，后面接着发。二、上次我们说到托勒密的地心说越来越不适应人类对于天体运动预测越来越高的精度要求，同时经过完善的地心说本轮均轮加起来多达80余个，实在是不方便人们日常的计算。但是解决之道又在哪里呢？地心说是截至当时
（中世纪）最完善的天体运动理论，毕竟它已经精确地预言了日月恒星的运动，只不过无法预测行星，同时最重要的一点在于，地心说与天主教教义相一致，天主教廷的“护身符”使得这一理论瞬间上升到了上帝的高度，更是无人敢提出异议。但是大家别忘了，好奇和求知是人类的一大天性，面对疑惑和不解，人类总想刨根问底想个明白，因此其实对于更加适用的宇宙体系的探索其实一直都没有停止。1499年，一个年轻人从意大利博洛尼亚大学毕业，回到故乡并时常进行天文观测。他在观测时发现地心说对于行星运动的预测漏洞百出，他实在是烦透了那一大堆的本轮和均轮，想找出一个更加简便的计算方法。于是懒人的逻辑开始发挥作用了，他并不是自己推算，而是查阅古籍，看看古人对此有什么特别的见解。很快他就发现其实早在古希腊，天文学家们就注意到了这个问题，他们还独辟蹊径，提出为什么不能让太阳位于宇宙的中心呢？在公元前300多年古希腊天文学家赫拉克里特和阿里斯塔克的著作中就明确提出假设太阳是宇宙的
中心（没错，日心说由来已久），地球也在围绕太阳转动。这个年轻人看后大受启发，于是他按照这个理论进行推导，对于行星运动的预测结果竟然和观测严丝合缝，甚至连顺行和逆行都能得到完美的解释。此时的他已经对太阳是宇宙的中心这一观点深信不疑。他由此计算出1恒星年为365天6小时9分40秒，只比真实值多了30秒。于是他欣喜若狂，
在欧洲各地做了许多演讲来宣布他的新发现，但是却接到了罗马教廷的警告，因为在他们看来，任何与地心说想抵触的学说都是异端邪说。于是他只好停止了演讲，转而著书立说，将他的理论写在了巨著《天体运行论》中。这个青年就是波兰天文学家尼古拉·哥白尼，他的新发现就是日心地动说。后面的故事相信很多人都有所耳闻，《天体运行论》在哥白尼临死前才得以出版，而他本人只摸了摸这本书的封皮就与世长辞了。日心说的主要内容是：太阳处在宇宙的中心并静止不动（没错，所以日心说也不全对），地球和其他五颗行星都在各自的轨道上围绕太阳公转，月球围绕地球公转，土星轨道外是同样静止不动的“恒星天”。这下好了，你一定会认为整个科学界对此欢欣鼓舞，全人类终于摆脱了错误理论的羁绊了吧？没那么简单。这种公开宣扬地球是运动着的理论从一开始就不为罗马教廷所承认，而且当时的天文学家也很少有人接受这样的观点，所以日心说一直沉寂着，期待人们重新发现它的那一天。但是这样的结果对人类继续认识宇宙没有丝毫影响，天文学家们依旧满怀热情仰望星空，期待着激动人心的发现。历史就是这样巧合，激动人心的发现并没有让人们等待太长的时间。1572年11月11日夜晚，年轻的丹麦天文学家第谷·布拉赫的视线正在仙后座附近徘徊。突然间，一件意想不到的事情发生了，这片天区居然出现了一颗新星！虽然亮度很暗，但是第谷还是敏锐地捕捉到
了它的第一缕光线。反复核对后，第谷发现喜帕恰斯的星图上确实没有这颗新星。这样的发现着实令他不敢相信自己的眼睛，要知道，在当时的理论中，人们普遍相信亚里士多德的“天空一成不变”的说法是毋庸置疑的，因为天空中居住着各路神明，他们又怎么会变呢？就连哥白尼的日心说中都写到土星轨道外是静止不动的恒星天。可是第谷的眼睛确实没有骗他，他发现的其实是一种宇宙中非常普遍的现象——超新星爆发。一颗恒星的亮度会在一瞬间增长上百倍，因此能够引起我们的注意。第谷的发现告诉人类，星空并非一成不变，星空也并非死气沉沉，其实每个人都可以有自己的发现，每个人都可以创造历史，这也正是天文学的魅力所在。为了纪念第谷历史性的发现，人们把这颗星叫做第谷星。激动人心的发现一串接着一串。第谷在晚年时曾经观测火星的运动，当他尝试用地心说来推算火星的运行时，他发现火星忽左忽右的摇摆似乎是在嘲笑那些本轮和均轮，地心说对此一筹莫展。于是他尝试了日心说，行星逆行的问题随即迎刃而解。原来根据日心说，地球和火星就像在赛跑的运动员，只不过地球在内道，火星在外道。因此地球的速度要比火星快，所以当地球完成内道超越的时候，火星看起来就在后退；可是当地球快要套圈的时候，火星却在地球前面，此时火星看起来就在前进。日心说用简单的六条轨道解决了这个80
多个本轮和均轮都解决不了的问题。可是问题接踵而至，第
谷的学生约翰尼斯·开普勒在整理老师的观测记录时，发现火星的运动总与根据日心说推算的运动有微小的偏差，可是他反复验算也找不出问题的症结所在。于是他开始像哥白尼一样探寻新的理论。在这个过程中，开普勒发现无论是托勒密、哥白尼还是第谷都在默认一点，那就是行星的轨道都是完美的圆形，其实这也是亚里士多德“天体完美无缺”理论的演绎。那么问题会不会出现在这里呢？他开创性地提出行星轨道都是椭圆，并在此基础上进行了大量的观测与计算（要知道当时微积分还没有创立，对于这种计算的难度是可想而知的），事实证明开普勒是对的，人类用自己的双手再一次颠覆了我们脑海中想当然的观念，天空不会亘古不变，行星的轨道也不是圆形，而是一个一个的椭圆。开普勒一鼓作气，研究了所有当时已知行星的轨道后提出了他著名的开普勒行星运动三定律，即：1、每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点。2、在相等时间内，太阳和运动中的行星的连线（向量半径）所扫过的面积都是相等的。这一定律实际揭示了行星绕太阳公转的角动量守恒。3、绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量。因为上述发现，开普勒被人们冠以“天空立法者”的头衔，这足以证明他的发现有多么重要。实际上，开普勒定律为万有引力定律的诞生奠定了坚实的基础。牛顿说过：“我之所以
比别人看得远，是因为我站在巨人的肩膀上。”开普勒无疑是这些巨人中的一员。说到这里，似乎人类科学的前景一片大好，宇宙神秘的面纱马上就要被揭开，人类真的要建起直通霄汉的通天塔，与上帝对话了。可是别忘了，阻挠日心说的那股力量可是一点都没闲着。1600年2月17日，罗马鲜花广场聚集了很多围观群众，大家都在看着那个被钉在十字架上的疯子，至少罗马教廷说他是疯子，因为他居然公开支持日心说，这样一来上帝该被放在哪里呢？根据宗教裁判所的裁决，这个人将被施以火刑。你可能猜到了，这个人就是意大利天文学家布鲁诺。其实布鲁诺的死不仅仅因为他支持日心说，更重要的是他经常同教廷作对，早就成了罗马教廷的眼中钉，日心说只不过是一个借口罢了。这样一来，布鲁诺就成了对那些反对地心说的人们最好的警告。可是哪里有压迫，哪里就有反抗，有的人还就偏不信罗马教廷的说辞，相比之下，他们更愿意相信自己的眼睛。1609年的的一个夏夜，意大利天文学家、物理学家和数学家伽利略像往常一样来到星空下。但是与往常不同，今天他的手里多了一个小玩意。他摆弄着那个小玩意，仔细端详后又反复调试，终于，他做出了一件令所有人意想不到的事情：他举起了那个东西，对准了自己的眼睛。当然，另一端对准的是浩瀚的银河。他也许没有想到，他的轻轻一举终结了一个时代，也开创了一个时代；为人类关上了一扇大门，却开启了另一扇窗。他
手里的东西有个好玩的名字：望远镜。他究竟用望远镜干了什么，又对人类历史干了什么呢？且看下回分解。三、上次说到意大利天文学家伽利略开创性地将望远镜同天文观测
结合起来。说到这里，我们就不能不提及这一划时代的发明——望远镜。一般认为望远镜是在1608年由荷兰眼镜商汉斯·李波尔发明的。其实欧洲人很早就发现将玻璃磨成一定的形状可以把微小的物体放大，这就是放大镜的雏形，在此基础上，人们通过调整玻璃片的形状和厚度来矫正近视眼的技术也日益成熟，望远镜的发明是一个量变引起质变的过程。眼镜商汉斯偶然发现将一块凸透镜和一块凹面镜排成一条直线时，透过这条直线望去，远处教堂的尖顶变大了许多。于是他为自己的发明申请了专利，并将其命名为“望远镜”，伽利略的望远镜的光学原理其实与此相同，当通过两块镜片的光线汇聚在同一个焦点时，凸透镜对光线的弯折就表现为对远处物体的拉近。说到这里，我想说一句题外话，我们大多数人对于望远镜的理解都存在一个谬误。当看到一架望远镜时，很多人都会问：“它能望多远？”其实这个问题是没有意义的，如果真要给出一个答案，那就是——无限远，别急着惊讶，肉眼同样可以望无限远。只要有光线进入望远镜，它就会被忠实地偏折，不论这道光来自多么遥远的地方。所以对于望远镜的能力大小的评价依据其实在于分辨率、它能看到的极限亮度、放大倍率等等，这里就不再赘述。言归正
传，伽利略时代的镜片要靠手工磨制，镜片的焦距和曲率都很难掌握，因此当时望远镜的成像质量如果在今天甚至不如玩具望远镜，伽利略手中的望远镜就是这么一件东西。其实谁发明了望远镜并不重要，重要的是谁将它指向天空。1609年的那个夏夜，伽利略的望远镜首先对准的就是夜空中浩瀚的银河。今天城里的人们很难看见银河，因为它的亮度已经接近肉眼所能看到的极限，城市中的光污染将银河的光完全淹没。但在400多年前，银河横跨天宇，是夜空中除了月亮最醒目的路标。如果用肉眼观看，银河是一条乳白色的带子，因此希腊神话中银河被描绘为天后赫拉在给儿子赫拉克勒
斯喂奶时溅出的乳汁。而伽利略却在望远镜中看到了不一样的景色，望远镜中的银河不再是一条模糊的光带，而是一大片星星的聚集地，星星的数量多到简直让人眼花缭乱，有的形单影只，有的三五成群，有的干脆成百上千挤在一起，伽利略那晚看到的星星比他生平见到的还要多（这是因为望远镜的分辨率高于人眼，因此望远镜能够分辨单个的恒星，而肉眼看上去只是一团模糊的光斑）。视线离开望远镜，伽利略定了定神，这是真实发生的事情，还是仅仅是一个光影幻象呢？伽利略相信科学的本性指引他越来越坚信自己看到
的是事实。于是他鼓起勇气，再次凑到了望远镜前，只不过这次他换了一个观测对象，瞄准了那个与地球相伴数十亿年的邻居——月球。这一次的发现简直让他倒吸一口凉气，平
时看上去洁白无瑕，温柔似水的月球在望远镜里完全变了模样。明暗交界处坑坑洼洼、沟壑纵横的景象不禁让伽利略联想到我们脚下的大地，难道月球和地球一样有高山峡谷，有险滩急流，有江河湖海，有森林草原吗？而且这一发现彻底颠覆了亚里士多德“天体完美无缺”的定论，毕竟就连距离我们最近的月球都没有平整的表面，何谈其他天体呢？伽利略在以后的日子里对月球进行了全面细致的观测，发现月球上有相对明亮的区域，也有颜色相对较深的区域，他认为深色的的地方是注满水的海洋，于是将其命名为“月海”，月球上还有许多大坑（今天的天文学家们将其称为”环形山“，是古代小天体撞击月球留下的痕迹），虽然不知道是什么，但是伽利略为了表示对于古代科学家们的尊敬，用他们的名字命名了其中几个较大的大坑。于是，托勒密、喜帕恰斯、柏拉图、亚里士多德、毕达哥拉斯、哥白尼、第谷和开普勒等等闪着光辉的名字从此在月球上有了新的含义，这些伟人的光辉被后人永远铭记并被地球上的人类世世代代仰望着。伽利略在观测月球之余也没闲着，他将望远镜对准了当时发现的几颗行星。奇妙的事情发生了，在望远镜中，在地球内侧运行的水星和金星会像月亮一样，出现阴晴圆缺的变化（今天的天文学家们将其称作”相位变化“），而处在最外侧的土星则仿佛长出了两个耳朵（土星环），太阳刺眼的表面出现了许多小黑点（太阳黑子）。最令人称奇的是”众神
之王“木星的周围多了几个小星，这些小星只有在望远镜中才能显露真容，伽利略对于它们的运动做了详细的记录：第一天——木星左边两个，右边两个。第二天——左边一个，右边三个。第三天——左边三个，右边一个。第四天——左边两个，右边两个。忽然，伽利略发现了问题所在：原来这四颗小星在围绕木星转动，就像月球围绕地球转动一样！它们是木星的卫星，就像月球是地球的卫星一样！从伽利略意识到这一点的那一刻起，托勒密的地心体系就已经在不知不觉中轰然坍塌。木星卫星的存在告诉我们，宇宙中存在不围绕地球运转的天体，单从这一点看，地心体系中所有天体围绕地球转动就是彻头彻尾的歪理邪说。伽利略亲眼看到了地心说的失败，或者说，是伽利略给了日心说重见天日的机会。这下伽利略更加坚信自己是正确的，与一个世纪前的哥白尼不同，这一次他掌握了确凿的证据，那个证据每天都会挂在天边，只不过前人都没有发现。他开始在意大利的各个大学宣讲自己的理论，想让更多的人认识到地心说的错误。但是这个发现很快就传到了教皇的耳朵里。罗马教廷警告伽利略立即否定他的异端邪说，否则就会成为第二个布鲁诺。但是伽利略对此毫不理睬，毕竟他坚信眼见为实，自己亲眼所见又有谁能说错呢？于是罗马教廷逮捕了伽利略，但是在学生们的压力下只是将他软禁，并且禁止他继续进行关于日心说的研究。但是伽利略不甘沉沦，他将自己的发现写在了《关
于托勒密与哥白尼——两大世界体系的对话》一书中，并经由他的学生出版。这本书中详尽叙述了地心说与观测证据的矛盾，又利用日心说解释了诸如金星的相位变化和木星卫星等现象，是伽利略大法官对地心说和亚里士多德的经验理论判处死刑的审判书。伽利略因为激怒了天主教会，后半生一直被软禁在家中（几百年后他被罗马教廷平反昭雪）。但他在物理学、数学和天文学方面的建树前无古人，他对于力和惯性的解释为牛顿定律的创立铺平了道路，他用望远镜观测星空的举动开启了人类以镜观天的时代。望远镜让人类的眼睛插上了翅膀，让人类的视野插上了翅膀，更让人类的思维插上了翅膀。死气沉沉的夜空突然变得流光溢彩，千年不变的星辰突然令人眼花缭乱，就连东升西落的日月也似乎换了一副容颜。虽然我们今天的望远镜能一直看到宇宙的边缘，接收来自遥远星系的光线，但我们却无法忘记伽利略和他粗劣磨制的镜片，正是他引领我们走进了全新的时代。为了纪念1609年伽利略以镜观天，2009年被联合国定为国际天文年，而木星的四颗大卫星则被命名为伽利略卫星，以纪念伽利略和他为人类探索宇宙所做的一切。伽利略的故事讲到这里就结束了，可是人类认识宇宙的故事却才刚刚开始。就在17世纪，意大利天文学家卡西尼和荷兰天文学家惠更斯确认了土星的光环和卫星，丹麦天文学家罗默通过对木星卫星的观测发现了光速的有限性，波兰天文学家赫维留绘制了详尽
的月面图和星表。……所有这些成就都在预示着人类对于宇宙认识的一次飞跃。还记得我们一开始提出的那三个问题吗？宇宙从何而来？宇宙为什么会是现在这样？宇宙又将走向何方？从远古时代到伽利略的时代，人类已经在探索宇宙的道路上走了很远，但却只是不甚详尽地告诉人们”哦，原来宇宙是这样的“，可是宇宙为什么是这样的呢？人类还是一头雾水。幸运的是人类迎来了巨星闪耀的时代，这几个问题的神秘面纱也终将被揭开。1642年，被软禁的伽利略在遗憾中与世长辞，但就在同一年，英国诞生了一位人类科学史上最伟大的人物（没有之一）。这个人在数学、力学、光学、天文学、哲学、经济学和神学上均有建树，他的理论一语道破了宇宙万物运行的基本规律，他总结出的定律直到今天仍然是经典中的经典。没错，这个人就是英国科学家艾萨克·牛顿。他在伽利略关于惯性和力的解释的基础上提出了牛顿第一和第二定律，解释了宇宙中力作用的基本规律，用简洁明了的相互性和放诸四海皆准的惯性定律深深折服了所有的科学家。他的万有引力定律更是让他戴上了科学的皇冠：在当时的人们看来，就连宇宙中的天体都被牛顿力学约束着，这样的理论和上帝又有什么区别呢？他在天文学上也有很多贡献。牛顿发明了反射式望远镜，后人为了纪念他把这种光学系统的望远镜称为牛顿反射式望远镜。他还透过三棱镜研究了太阳光的色散，使人类第一次能够解读恒星的语
言——光谱。最重要的是，牛顿第一次尝试性地解答了那三个终极问题中的一个，那就是”宇宙为什么会是现在这个样子？“答案很简单，因为宇宙万物都遵循牛顿的经典力学规律。几条纤细的方程式就捆住了整个宇宙，是不是听起来很疯狂？但事实就是这样疯狂，就像当初托勒密认为地球是圆的，哥白尼认为大地在运动，伽利略发现土星有耳朵一样疯狂。但是对于其他两个问题，牛顿也有他时代的局限性。行星围绕太阳公转靠惯性，可是一开始它们又是因为什么转起来的呢？毕竟没有最初的运动，惯性的作用只能是保持静止。牛顿的解释是上帝的”第一推动力“。这样解释”宇宙从何而来“恐怕难以让人信服。不过至少人类看似已经解答了一个终极问题，下面的工作就是享受牛顿力学为我们带来的好处了。伽利略和牛顿这两位伟人的光芒是在是太过耀眼，他们盖过了科学银河中无数不起眼的星星，但是科学的银河正是靠这些暗弱的星星才显得熠熠生辉。后世的物理学家和天文学家们又会用什么样的方式诠释他们对于宇宙的见解呢？且看下回分解。四、上次说到英国大科学家牛顿创立了束缚整个宇宙的力学体系，第一次解答了人类“宇宙为什么是现在这个样子”的疑问。牛顿体系的创立宣告着人类进入了一个伟大的黄金时代，此时的人类拥有了撬动地球的杠杆，拥有了打开宇宙之门的钥匙。从前的人类似乎只能仰天长叹，期盼宇宙自己告诉他们问题的答案，但是现在我们
可以利用双手和双眼，自己去摘取科学的皇冠。赐予人类神一般力量的就是牛顿的三大定律，带给人类满腔自信的也是牛顿的三大定律。力学三定律创立之初，人类似乎难以改掉在摇篮中蜷缩的习惯，畏手畏脚停滞不前。但是当我们试着迈出第一步、第二步、第三步的时候，人类惊奇地发现自己手中的工具竟然如此神奇，轻轻一算宇宙便无法继续保有它延续了数十亿年的秘密，人类就像站在苹果树下的孩子，打开布袋等着科学之树上真理的果实落下将它填满。不出人类所料，一个又一个从前高不可攀的果实悉数被我们收入囊中。1682年，一颗拖着长长尾巴的彗星出现在欧洲的夜空。在中世纪的欧洲，彗星被认为是灾难和痛苦的预兆，甚至在古代中国，彗星也被称作“扫帚星”，同样预示着不吉利的事情。但是在年轻的英国天文学家埃德蒙·哈雷看来，这次彗星的出现却为他的观测提供了绝佳的机会，也引起了他对于太阳系中这种特殊天体的兴趣。哈雷在整理前人的观测记录时发现，1531年和1607年欧洲出现的彗星的轨道根数与1682年出现的这颗彗星十分相似。他通过开普勒定律推导后预言，这颗彗星的运行周期为76年，因此会在1759年再次出现。哈雷的上述言论一经发表，马上遭到了科学界的抨击和嘲笑。有谁能预言看似没有任何规律的彗星的回归呢？可事实最终给他们上了一课。1759年3月，一颗拖着明亮彗尾的大彗星再次光临欧洲的夜空。这一次人们的恐惧减少了几
分，取而代之的是对于哈雷预言准确的深深敬意。后人为了纪念哈雷，把这颗彗星命名为哈雷彗星（国际编号
1P/Halley）。从此，彗星不再是带来灾祸的怪兽，而是向人类传达宇宙奥秘的使者，以至于在1986年哈雷彗星最近的一次回归时，五艘来自苏联、日本和欧空局的探测器作为人类的使者飞近这颗对人类来说意义深远的彗星，为它送上全人类最诚挚的感谢。天文学家哈雷最著名的贡献就是成功预言了哈雷彗星的回归。然而很少有人直到，他对于人类认识宇宙的贡献绝不仅仅于此。实际上，正是他后来的发现从根本上动摇了人类对于自己在宇宙中的地位的看法。为了绘制详尽的南半球星空的星图，哈雷于1718年观测了夜空中最亮的几颗恒星，并将它们同古希腊时代的天文学家喜帕恰斯和托勒密绘制的星图进行比较。有意思的事情发生了，哈雷发现自己望远镜中的恒星位置与那些先贤们的观测有很大的偏差，虽然古希腊的人们只靠肉眼观测，但误差不可能这么离谱。这究竟是怎么一回事呢？难道这些星星自己长了腿，自己会动吗？哈雷摇了摇头，恒星又不是行星，它们只是忠实地围绕北天极转动，日复一日，年复一年。他又对比了一个世纪前著名天文学家第谷绘制的星图，发现即使是相隔时间如此之短，观测精度如此之高的情况下，那些恒星的位置依然有着细微的移动。哈雷同样是个不迷信权威的人，他大胆猜测，也许恒星的位置根本就不是固定的，而是有着
微小的移动，年复一年，这种移动累加起来的效应就非常明显了。这样的现象被今天的天文学家们称为恒星的自行，其实就是恒星本身在天空中的移动，而不是由于地球的运动产生的相对运动。因此，有许多我们熟悉的星座的形状在数万年后都会发生变化，就是因为恒星的自行。那么这个发现怎么颠覆了人们心中的观念呢？原来，在哥白尼的日心说中，他明确提出太阳是宇宙的中心。古人早就意识到地球与其他恒星的距离要比地球到太阳的距离远很多，因此日心说也可以理解为太阳系处在宇宙的中心。但是奇妙的事情发生了，遥远的恒星居然都在移动，而且移动的方向也不尽相同，这无疑在暗示一点：太阳系根本就不是宇宙的中心！那既然地球不是宇宙的中心，太阳也不是宇宙的中心，也许宇宙根本就没有中心！这样的想法在当时的天文学界引起了很大的争议，但同时也引发了人们对于宇宙模型的新思考。的确，人类的思维被禁锢在太阳系中太久，一叶障目不见泰山的日子也太久，是时候放眼太阳系外的浩瀚银河了。德国天文学家威廉·赫歇尔就是这么做的。他的兴趣与其他只爱好日月行星的天文学家不同，夜空中最令他着迷的就是无数眨着眼睛的恒星。只要天气晴好，他自制的口径15厘米、镜筒长达12米的望远镜就会在天空中几乎无处不在的双星、变星、星团、星云和星系之间徘徊。经过长时间对深空天体（就是上面说的双星变星之类）的观测，他编制了详尽的《梅西耶星
云表》，共记录深空天体103个，因此我们在星图上看到的M1、M2等等缩写就是“梅西耶天体第某某号”的意思。赫歇尔还对我们身处其中的银河系做了大量的研究。最后他得出结论：银河系外观大致呈一个椭圆形的透镜形，包含有大约一千亿颗恒星，我们的太阳只是其中之一。这样的结论虽然不甚精确，但是在当时却是人类在探索宇宙的道路上向前迈出的一大步。我们第一次意识到了宇宙的广阔，单单是我们的星系就有数量如此众多的恒星，宇宙的结构果然名符其实。威廉赫歇尔因为如此卓越的贡献，被后人称为“恒星天文学之父”。但是恒星天文学之父偶尔也搞搞副业。1781年3月13日晚，赫歇尔像往常一样搜索着星团和星云。当他的视线在双子座徘徊的时候，一颗星表上没有的亮星引起了他的注意。难道这是一颗新星？进一步的观测告诉他事实没那么简单。当换上更高倍率的目镜进行观测时，这颗亮星变成了一个蓝绿色的小圆盘。要知道，因为恒星距离太过遥远，再高倍率的观测也只能看到它们一个星点一样的身姿。赫歇尔瞬间意识到，他发现的其实是一颗行星！没错，赫歇尔确实发现了一颗行星，人们依据用罗马神话中的众神为行星命名的老传统将以天王乌拉诺斯（土星农神的父亲）的名字命名了这颗新行星——天王星。赫歇尔计算了天王星的轨道数据，发现它比土星距离太阳要远得多，因此太阳系的疆域因为天王星的发现得到了很大的扩展。人们的视线因此又回到
人类对宇宙的新探索 【教学重点】 本节内容是以人类对宇宙的认识为线索，由探测宇宙、开发宇宙和保护宇宙环境等内容组成。充分体现了人类活动和宇宙环境的关系。人类探测宇宙的目的是为开发宇宙资源，开发宇宙带来的一个重要问题是宇宙环境的保护，因而在教学中，使学生认识开发宇宙资源和保护宇宙环境的重要意义是本节的重点。本节的知识难度不大，但思想性比较强，教学中要充分利用教材中的图表资料或补充一些课外资料，运用读图、阅读分析资料和讨论等方法，有利于掌握知识，同时也使学生受到正确的思想观念教育。 【教学手段】多媒体资料库，多媒体课件 【教学过程】 【课前活动】要求学生分组收集有关世界和我国航天技术发展的资料，不同小组负责不同的领域。教师也可以把自己搜集的资料分发给学生。 【导入新课】通过了解地球的宇宙环境和日、月、地的关系，已认识到宇宙环境对地球的影响。然而人类对宇宙的探测经历了怎样的发展过程？探测宇宙的意义是什么呢？ 【活动】①由学生把课前收集、了解的关于航天发展的资料内容做简要介绍。②阅读教材P11文字和插图，强调学生注意人类对宇宙的新探索“新”在哪里，并加以说明。 【提问】人类借助航天器和航天技术的发展，克服重重困难，穿过地球大气层，进入宇宙太空，开创了探测宇宙环境的新时代。在进入宇宙太空的新探索中，探测器、探测方式、探测内容和意义上，有哪些发展和变化？ 【多媒体课件演示】展示相关的航天科学知识。如航天飞机、空间站、宇宙飞船等。 【活动】通过阅读教材内容，归纳填写下列表格内容。
【视频播放】播放“人类对火星的探测过程”视频。 【视频播放】播放“拓荒者号火星探测”视频。 【讲述】通过教材和刚才播放的视频片断，我们了解到，航天飞机的试航成功，使人类对宇宙空间的认识，已经从空间探索进入到空间开发和利用的新阶段。这是因为航天飞机能重复使用，是地球表面和近地轨道之间运送有效载荷的飞行器。在轨道上运行时，可以完成多种任务。航天飞机的出现是航天史上一个重要的里程碑，使人类自由往返宇宙空间、开发利用宇宙资源成为现实。 【多媒体演示】课本“中国向宇宙空间进军大事记”说明我国已步入世界航天技术先进国家的行列。多媒体课件中介绍我国航天领域的重大事件。 【提问】宇宙太空有哪些可供人类开发利用的资源？如何进行开发？开发宇宙资源的重要意义是什么？ 【活动】学生分组，根据所了解的知识和教材有关内容，进行议论。（对上述问题的回答，不仅限于书本内容，要让学生充分发表个人见解，可举实例说明，也可大胆想象未来开发宇宙的广阔前景，培养学生的发散思维）。 【讲述】美国的整个阿波罗工程包括（1）确定登月方案；（2）准备了四项登月飞行辅助计划—“徘徊者”号探测器计划，发射9个探测器；“勘测者”号探测器并发射5个自动探测器在月面软着陆；“月球轨道环行器”计划，发射三个绕月飞行的探测器；“双子星座”号飞船计划，先后发射10艘各载2名宇航员的飞船。（3）研制运载火箭；（4）进行实验飞行；（5）研制阿波罗号飞船；（6）实现载人登月飞行。这项工程历时11年，耗资255亿美元。参加该工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构，总人数超过30万人。这一切说明探测开发宇宙资源需要以强大的国力做基础，以科学技术做支撑，否则是难以实现宇宙空间探测和开发的。 【视频播放】播放“太空殖民”、“太空生命维持系统”、“人类登陆火星”等视频。【总结】宇宙太空是人类未来发展的后备空间，在人类面临人口增长、资源枯竭、环境污染、生态破坏诸多问题的情况下，探索开发宇宙资源，有着重要和深远的意义。宇宙开发离我们并不遥远，目前人类的技术完全能够利用地球周围的资源，如何利用以及什么程度上的利用取决于经济上的可行性。宇宙开发对现在的社会生活逐渐发挥越来越重要的作用。
人类认识的宇宙和人类对宇宙的新探索练习 知能达标训练 一、选择题 1．形成天体系统的条件是（） A．重量和体积B．相互吸引和相互绕转 C．数量和亮度D．物质组成和结构特征 2．总星系是指（） A．太阳系和银河系的总称B．地月系和太阳系的总称 C．银河系和河外星系的总称D．太阳系和河外星系的总称 3．在夜晚晴朗的天空，我们能看到的一闪即逝的天体和拖着长尾的天体是（） ①月亮②流星③彗星④星云 A．①②B．①③C．②③D．②④ 4．地球上所以有生命存在，是因为（） ①地球处在一个比较稳定和安全的宇宙环境中②地球具备了生物生存的地形条件③地球具备了生物生存的土壤条件④地球具备了生物生存所必需的温度、大气和水等条件A．①②B．①③C．①④D．②④ 5．星空中视运动最不显著的天体是（） A．木星B．月球C．牛郎星D．北极星 6．宇宙中有丰富的可供开发的资源是（） ①太阳能资源②空间资源③风能资源④水能资源 A．①②B．①③C．①④D．②④ 7．下列对地球宇宙环境的叙述，正确的是（） A．宇宙是物质的，但物质之间没有任何联系 B．宇宙是由物质组成的，任何物质之间都有相互吸引和绕转的关系 C．宇宙是物质的，物质是运动的，但物质的运动没有规律可循 D．宇宙是物质的，物质是运动的，物质的运动和联系是有规律和层次的 8．关于人类对宇宙探索的发展的叙述，正确的是（） A．人类对宇宙探索的手段按发展顺序排列是：航天飞机、载人飞船、人造地球卫星B．随着人造地球卫星的出现，实现了人类对月球的直接取样观测 C．随着载人航天器的出现，实现了人类对天体的直接取样观测 D．宇宙探测的发展，对人们的社会生活没有影响 综合能力训练 1．阅读材料，分析回答问题： 材料一1999年4月1日《人民日报》载文指出：“尽管人类对月球已作过大量的测量和月球样品的分析，但是月球科学中的一些基本问题仍模糊不清。” 材料二我国古代有嫦娥奔月的传说。20世纪60年代美国登月成功。 （1）以地球为中心的天体系统是（） A．太阳系B．地月系C．银河系D．总星系 （2）上述材料说明（） A．意识是人脑对客观事物的反映 B．自然界是客观存在的物质的反映
1、人类对宇宙的认识过程：天圆地方说、地圆说、地心说、日心说、大爆炸宇宙学说。 2、宇宙的基本特点：由各种形态的物质构成，在不断运动和发展变化。 3、天体的分类：星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质。 4、天体系统的成因：天体之间因相互吸引和相互绕转，形成天体系统。 5、天体系统的级别：地月系－太阳系－银河系（河外星系）－总星系 6、日地平均距离： 1.496 亿千米。 7、太阳系九大行星的位置：水金地火（小）、木土天海冥。 8、九大行星按结构特征分类：类地行星（水金地火）、巨行星（木土）、远日行星（天海冥）。 9、地球上生物出现和进化的原因：光照条件、稳定的宇宙环境、适宜的大气和温度、液态水。 10、太阳的主要成分氢和氦。 11、太阳辐射能量的来源核聚变反应。 12、太阳辐射对地球和人类的影响维持地表温度，水循环、大气运动等的动力，人类的主要能源。 13、太阳活动黑子（强弱标志| 光球层）、耀斑（最激烈|色球层）、日珥（色球层） 14、我国太阳能的分布：青藏高原（最高）、四川盆地（最低）。 15、太阳外部结构及其相应的太阳活动光球（黑子）、色球（耀斑）、日冕（太阳风）。 16、太阳黑子的变化周期11 年。 17、太阳活动对地球的影响：① 影响气候② 影响短波通讯③ 产生磁
暴现 18、月相新月、蛾眉月、上弦月、满月、下弦月、残月 19、月相变化规律：上上西西（上弦月），下下东东（下弦月） 20、星期的由来：朔望两弦四相。 21、空间探索阶段的开始1957年10月，原苏联第一颗人造地球卫星上天。 22、空间开发阶段的开始1981 年第一架航天飞机试航成功。 23、我国航天事业的发展史：1970年“东方红”一号、2005年“神舟六号”载人航天试验飞船。 24、宇宙自然资源的分类：空间资源（高真空、强辐射、失重）、太阳能资源、矿产资源。 25、保护宇宙环境清除太空垃圾、加强国际合作。 26、地球的平均半径6371 千米 27、地球的赤道周长 4 万千米 28、纬线和纬度，低纬、中纬、高纬的划分连接东西的线。每1 个纬度为111. 1千米；0-30、30-60、60-90。 29、经线和经度连接南北的线。相对的两条经线组成一个经线圈。 30、东西两半球的划分：西经20°和东经160 °的经线圈。 31、南北两半球的划分：以赤道为界，以北的为北半球，以南的为南半球。 32、南北回归线和南北极圈：23 ° 2和66 ° 3纬线 33、本初子午线0°经线，通过英国伦敦格林尼治天文台原址。 34、南北方向的判断有限方向，北极为最北，南极为最南。
人类对宇宙的探索与认识 我们的祖先渴望了解宇宙，但是他们没有真正找到了解的办法。今天，我们已找到了一种有效和精确地了解宇宙的办法，我们把这种方法称为“科学”。科学已经表明，宇宙是如此浩瀚而古老，因此人间世事往往显得无足轻重。 宇宙现在是这样，过去是这样，将来也是这样，只要一想起宇宙，我们就难以平静——我们的心情激动，感叹不已，我们知道我们在探索最深奥的秘密。 我们迫切希望能够了解宇宙，我们现有的大部分知识是从地球上获得的，然而地球只不过是宇宙中的一个小小的地方。宇宙是由无数的行星、恒星、彗星、星云等组成的，宇宙中是否有外星生命的存在成了我们所关注的焦点。总之，宇宙对我们的吸引力太大了，以下让我介绍一下人类探索的发展历程和一些宇宙知识吧。 恒星 人们用肉眼看到的星星，除了太阳系内的流星、彗星和五大行星（水、金、火、木和土星）之外，整个天空中的星星都是恒星。恒星是由炽热的气体所组成并能自己产生能量发光的近似球体的天体。由于它们的位置看上去似乎恒古不变，因此，古人它们为“恒星”。 在中国古代，早在司马迁的《史记·天官书》中就有了关于恒星颜色的记载：“白如狼，赤比心，黄比参左肩，苍比参右肩，黑比奎大星”。 恒星为什么会有这么多诱人的色彩呢？天上的星星发出的光在不同波段的强度是不一样的。从恒星光普型我们可以知道，恒星所呈现的不同颜色，代表了它们表面所处的不同温度。一般来说，发蓝光的恒星是年轻的星，会发热、温度较高，大约在2500~3500开，如猎户座η星。发黄光的恒星是常见的星，它们已经到了中年，温度居中，大约在6000~500开，如御夫座的五车二星。而发红光的恒星是垂亡的老年星，温度较低，大约在2000~3000开，如参宿四和心宿二等。 当你用眼睛直接观察恒星时，你会发现恒星有的亮些，有的暗些，为什么呢？这是因为不同亮度的恒星的光给予你的眼睛视网膜的能量大小不同。 不过恒星的这种亮度不是恒星的真实亮度，由于恒星距离有远有近，在夜空中看起来很亮的星可能是因为这颗星距离我们很近，相反，一颗看起来很暗的星，只是由于距离遥远才显得很暗。因此，恒星的目视星等反映不出恒星的真实亮度。 黑洞 广义相对论表明，引力场可以造成空间弯曲，强大的引力场可以造成强烈的空间弯曲，那么无限强大的引力场会产生什么情况呢？ 1916年爱因斯坦发表广义相对论后不久，德国物理学家卡尔?史瓦西就用这个理论描绘了一个假设的完全球状星体附近的空间和时间是如何弯曲的。他
人类对宇宙的新探索① 教学目标 1．知识目标：了解人类认识的宇宙范围在不断扩大，理解宇宙探索的意义，了解宇宙探索的现状。 2．德育目标：培养学生热爱科学和勇于探索的精神，认识保护宇宙环境对开发、利用宇宙的重要意义。 3．能力目标：培养学生观察能力、读书能力、分析综合思维能力等学习能力。 教学方法 导学式。 教学重点 宇宙探测的意义。 教学媒体 利用投影仪、录像片。 教学过程 【导入新课】播放录像：航天飞机发射。 【教师说明】这是1998年6月3日清晨美国发现号航天飞机升空时的情景。 【教师提问】搭载它一起升空的有一个什么仪器？ 学生回答：阿尔法磁谱仪。 【教师提问】阿尔法磁谱仪的任务是什么？ 学生回答：探索宇宙本源，寻找暗物质和反物质。
【教师讲述】阿尔法磁谱仪进入太空，探索宇宙本源是人类对宇宙的又一次新探索。今天我们一起来学习人类对宇宙的新探索。 【教师提问】人类利用哪些手段了解宇宙呢？ 学生回答：双眼、望远镜、人造卫星、航天飞机、宇宙飞船等。 【教师提问】人类对宇宙的新探索始于哪种探测手段？ 学生回答：1957年10月4日，前苏联第一颗人造地球卫星上天。因为它是首次在地球以外观测地球。 【播放录像】《第一颗人造地球卫星》 【教师提问】谈一谈你所知道的人类从此以后又有哪些新探索手段？进行了哪些探测活动？获得了哪些成果？ 【出示投影】（补充资料） 人类对宇宙的新探索 （1）1959年，前苏联发射成功“月球3号”，它所携带的自动行星际站绕到月球背面上空，第一次主动拍摄了人类从未见过的月背照片。 （2）1961年4月21日，前苏联宇航员加加林乘座“东方号”宇宙飞船用108分钟绕地飞行一周，成为第一个飞出地球的人。 （3）1969年7月20日，美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗乘座“阿波罗11号”宇宙飞船登上月球。 （4）1971年，前苏联第一个“礼炮号”空间站发射上天。 （5）1976年，美国发射的“海盗号”飞船第一次登陆火星。 （6）1988年11月15日，前苏联发射第一架航天飞机“暴风雪号”。 （7）1995年，美国“阿特兰蒂斯号”航天飞机和俄罗斯“和平号”轨道空间站首次对接成功。 （8）1997年7月4日，美国“探路者号”飞船顺利在火星上着路。 【教师提问】人类这些探索活动与望远镜观测有何不同？ 学生回答：排除大气干扰，可直接取样。 【播放录像】《宇航员与月球车》
第1节人类对宇宙的认识 1教学目标 （1）认知目标：知道宇宙是有起源的、膨胀的、演化的。 了解大爆炸宇宙论的主要观点。 （2）技能目标：能利用气球建立星系运动模型来类比宇宙的膨胀 （3）情感和价值观：知道从地心说到日心说的发展以及宇宙起源的多种学说，领悟科学家追求真理的精神。 2学情分析 学生在学习了地球与宇宙之后，来进一步探究宇宙的过去、现在和未来的结局，内容比较抽象，难度比较大，但为学生的想象力和创新力发展提供了广阔的空间 3重点难点 教学重点：宇宙大爆炸理论 教学难点：宇宙的起源证据---------星系运动模型的建立 4教学过程 教学活动 活动1【导入】人类对宇宙的认识 引入： [师]宇宙是什么？《淮南子·原道训》注：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地。”即宇宙是天地万物的总称。也就是宇宙=时间+空间+物质（能量） [师]那么宇宙从哪里来，它的过去、现在、将来的结局如何？ 活动2【讲授】1、古代人类对宇宙的认识 学生阅读了解宇宙起源的有关神话传说。1、盘古开天辟地；2、上帝创造宇宙万物；3、盖天说；4、浑天说；5、宣夜说……
思考讨论1：说说你所了解的关于宇宙起源的神话故事。 2：古代人为什么会对宇宙的起源形成这样的认识？ （古代观察天空的工具仅仅是眼睛，而现代科学家能借助更先进的科技手段对宇宙的起源进行更深入的研究，才发现了许多关于宇宙起源的证据。所以说人类对自然界的认识水平是和当时的科学技术发展水平相适应的。） 活动3【讲授】2、从的“地心说”到“日心说” 学生阅读托勒密的宇宙体系 让学生讨论说说，地心说的主要观点，它有哪些是值得肯定的？ [师]“地心说”是亚里士多德的首创。而集大成者是公元2世纪古希腊最伟大的天文学家托勒密-------创立了历史上第一个完整的宇宙体系！“地心说”的核心是大地是宇宙的中心，太阳和其它天体都是绕地球转动的。 学生阅读哥白尼的宇宙体系 让学生说说，日心说的主要观点，它有哪些不足之处呢？ [师]16世纪，波兰天文学家哥白尼建立了“日心说”宇宙体系。核心是“太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳转动的” 思考讨论3：为什么人们会感觉到太阳是东升西落，而地是静止不动的呢？ 4：日心说中有关宇宙以太阳为中心的提法也是不正确的，用你所知道的相关知识加以解释。 [师]不能因为地心说的错误抹杀托勒密的历史功绩。不能因为地心说被占统治地位的教廷利用而贬低地心说。不能因为“日心说”反宗教而过分地迷信。那么，宇宙有中心吗？宇宙的中心在哪里？ 活动4【讲授】3、现代宇宙学说 让学生阅读美国天文学家哈勃的发现
1.1 人类对宇宙的认识同步练习及答案 一、单选题 1.“模拟实验”是一种常用的科学研究方法，以下不属于该研究方法的是（） A. B. C. D. 2.目前航天飞船的飞行轨道都是近地轨道，一般在地面上方300km左右的轨道上绕地飞行，环绕地球飞行一周的时间约为90min左右．若飞船在赤道上空飞行，则飞船里的航天员在24h内可以看到的日落次数最接近（） A. 2次 B. 4次 C. 8次 D. 16次 3.关于宇宙的产生的看法，下列说法正确是（） A. 宇宙没有起源，天然而成的 B. 多数科学家认为宇宙诞生于150亿年前的一次大爆炸 C. 宇宙肯定是恒星的湮灭造成的 D. 宇宙产生于气候的变化 4.下列关于学说的提出、模型的建立或科学实验完成等先后顺序，不符合科学史实的是（） A. 对太阳系的认识：先提出日心说，后提出地心说 B. 对海陆变迁的认识：先提出大陆漂移假说，后建立板块构造学说 C. 对电磁现象的认识：先发现电磁感应现象，后制造出发电机 D. 对原子结构的认识：卢瑟福先完成了α粒子散射实验，后提出原子的有核模型 5.关于宇宙大爆炸，下列说法中错误的是（）
A. 宇宙诞生于距今约150万年前的一次原始火球大爆炸 B. 大爆炸宇宙模型认为，“原始火球”的温度和密度高得无法想像 C. “原始火球”的爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降 D. 根据宇宙大爆炸理论可推知，所有星系都在背离我们运动 6.下列有关人类探索宇宙过程中的说法不正确的是（） A. 伽利略就用自制的望远镜观察天体 B. 牛顿第一个观察到了木星的卫星、太阳黑子 C. 科学家把“哈勃”太空望远镜送入太空 D. 目前，人类观测到的最远的天体距离我们约130亿光年 7.下列对宇宙的有关认识正确的是（） A. 月球表面有山、有空气，但无水和生命 B. 宇宙的大小结构层次为：宇宙→银河系→太阳系→地月系 C. 现在有很多证据已经证明宇宙是有边的、膨胀的 D. 太阳是一颗能自行发光发热的气体行星 8.目前能较好地解释火山、地震等地壳变动现象的学说是（） A. 海底扩张学说 B. 大陆漂移学说 C. 板块构造学说 D. 大爆炸宇宙论 9.下列各物体的尺度，按由大到小的顺序排列正确的是（） A. 地球太阳银河 B. 银河系太阳地球 C. 银河系地球太阳 D. 太阳银河系地球 10.人类对行星运动规律的认识有两种学说，下列说法正确的是（） A. 地心说的代表人物是“托勒密” B. 地心说的代表人物是“亚里士多德” C. 日心说的代表人物是“开普勒” D. 地心说有其局限性，日心说没有局限性 11.下列说法正确的是（） A. 恒星是指宇宙中不动的星球 B. 宇宙是由几千个星系组成的天体系统 C. 太阳是银河系中的一颗普通的恒星 D. 银河系只是有群星组成的天体 12.大爆炸宇宙论认为宇宙处于不断的膨胀中，所有的星系都在远离我们而去，离我们越远的星系，退行 越快。若在我们所在的星系1观测，下图能类比宇宙膨胀的是（箭头方向和长短分别表示运动方向和快慢）（） A. B. C. D.
在实践中发展认识 ——观《人类怎样认识宇宙》有感工程管理学院管理科学与工程类 08******* 陈* 摘要：人类对自己所生存的地球及其所在的宇宙空间有一个从近到远、从模糊到清晰、不断更新、不断否定的认识过程，运用马克思主义哲学原理认识并理解这一过程有助于我们更好地认识世界、改造世界。 关键词：宇宙论、认识论、真理、实践 天文学的发展经历了一段漫长而崎岖的道路。它的全部历史贯穿着唯物主义宇宙观与唯心主义或宗教宇宙观的不间断和不可调和的斗争：从天圆地方到地圆天无边；从太阳绕地球转到地球绕太阳转；从地球是宇宙的中心到太阳是宇宙的中心，进而太阳仅是银河系中上千亿颗恒星中一颗很普通的恒星；从光速无限到光速有限；从牛顿时空观到爱因斯坦时空观；从宇宙无限到宇宙大爆炸等，不一枚举。由此可以得出一个明确的结论：我们对宇宙的认识是在不断升华的。 人类从来就生活在地球上，由于直观上感觉不到地球的运动，人们很自然认为地球是不动的，而其他天体都绕着地球转，这就是地心说的认识基础。鉴于它的表观合理性，地心说很容易为人们所接受。早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德就已提出了"地心说"，即认为地球位于宇宙的中心。公元140年，古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨著《天文学大成》，在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。根据这一学说，地为球形，且居于宇宙中心，静止不动，其他天体都绕着地球转动。这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象，又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义，因而流传时间长达1300余年。 日心说的确立是天文史上一场“翻天覆地”的重大革命。在历时达半世纪之久的斗争历程中波澜起伏，人才辈出，它的胜利主要归功于这样几个人：哥白尼、布鲁诺、第谷、开普勒、伽利略和牛顿。哥白尼积近四十年的探索和观测，首创以太阳为中心的“日心”宇宙体系，迈出人类认识宇宙历程上最艰难、最重要的一步，向自然科学与宗教神学最敏感的这个问题上首先发难。他那不朽巨著《天体运动》的出版，“给神学写了挑战书”。布鲁诺勇敢地叛逆宗教，以火焰般的热情宣传哥白尼学说，大胆提出宇宙无限论，最后以身殉难，宁愿受火刑，也决不向教会屈服。第谷在没有望远镜的条件下以非凡的技巧，长期对行星的位置进行了准确测定；开普勒则以惊人毅力对第谷的观测数据进行了令人叹为观止的严密分析。伽利略是实验自然科学的创始人，他首创了动力学，促成天文学发生根本的进展；他又是第一个使用望远镜观测天体的人，获得一系列惊人的发现。他观测金星的位相变化和木卫星绕行，这两项发现直观证实了“日心”系列的正确性。伽利略因他的成就而遭到天主教的残酷迫害。尽管他晚年在教会的淫威下被迫声称放弃哥白尼学说，但从严森的宗教法庭上还是传出激励人心的战斗口号——“地球仍在转动！”最后，牛顿把哥白尼、开普勒、伽利略和其他学者在天文学和动力学上的发现汇集起来，加上他自己在数学和力学上的创见，概括成一个迄今
浩瀚的宇宙 教学目标： 1.大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程，并认识人类对宇宙的探索将不断深入. 2.通过人类对宇宙探索历程的展示，培养学生对科学的追求、激发学生探索宇宙的兴趣，认识宇宙的科学态度、探索宇宙的科学精神. 3.大致了解我国的航空航天技术进展，体会我国载人航天成就在体现我国的综合实力及提升国际地位中的重要作用和影响. 重点难点： 1.人类对宇宙结构的认识历程 2.结合“神舟”飞船的成功发射，弘扬爱国主义精神，增强民族的自豪感. 教学过程： 以学定教 一、人类对宇宙的认识历程 教师：从古代人类向往宇宙，到实现飞天梦，人类一直在探索着宇宙.请大家说说我国实现飞天梦的大致历程(学生通过课前预习来回答) 从探索宇宙的工具为线索： 1.古人观天：用肉眼观测.对于地球上的万物，我们的古人认为是由“盘古开天”形成的，天圆地方. 2. 近代人观天：用望远镜观测. 3. 现代人观天：用射电望远镜（观测的范围可达3.0×1010L.Y.）和太空望远镜(哈勃)等来观测. 结论:人类对宇宙的认识历程是一个由近及远的过程. 二、两种学说 教师：人类认识宇宙是怎样的过程？在这个过程中，哪些科学家的发现、学说是你了解的？ [学生以自己原有的知识，进行课堂全班性的交流] 人类对于宇宙的认识，开始于地球在宇宙的位置. 古时候，人们从直观的感觉出发，认为地球是静止不动的，日月星辰东升西落，是由于它们在围绕地球旋转.早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德（Aristotle）就已提出了
"地心说"，即认为地球位于宇宙的中心，恒星、行星、太阳和月亮都在各自的轨道上围绕地球旋转.这是历史上最早的地心说.公元140年，古希腊天文学家托勒玫发表了他的13卷巨著《天文学大成》，在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说.根据这一学说，地球为球形，且居于宇宙中心，静止不动，其他天体都绕着地球转动.这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象，又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义，因而流传时间长达1300余年. 16世纪初，杰出的波兰天文学家哥白尼（Nicolaus Copernicus）经过长期的观测、研究，发现托勒玫的地心说有根本性的错误.1543年，在他的不朽名著《天体运行论》中系统地提出了日心说.在他阐释的日心体系中，太阳居于宇宙的中心，地球和其他行星沿着圆形轨道绕太阳运行.他对星空，尤其是对行星的运动状况做了将近40年的观测计算，提出了一种全新的宇宙理论---日心说. 意大利学者布鲁诺（Giordano Bruno）进一步认为，太阳只是无数恒星中的一颗，仅是太阳系的中心，而不是宇宙的中心，这一认识使哥白尼日心说得到了进一步发展.由于日心说危及到当时罗马教会的思想统治，反动教会对布鲁诺恨之入骨，用种种恐怖手段逼迫布鲁诺放弃日心说，布鲁诺宁死不屈，最后被活活烧死. 以后的许多科学家利用更先进的观测仪器，经过了长期的观察、总结、计算，从而最终证实了哥白尼的日心学说.地球的地位从居宇宙之中的特殊天体降为绕太阳运动的一颗普通行星. “地心说”已经在16世纪时被否定了，“日心说”也随着人们对宇宙越来越多的了解，渐渐露出它的不完整性. （通过对两种学说的讲解让学生感受到探索历程的艰难曲折） 三、恒星也在运动 1718年，英国天文学家哈雷通过观测和分析，首次指出恒星不动的概念是错误的.1783年，另一位科学家赫歇尔通过对所观测到的大量恒星运动的统计分析，发现太阳以大约每秒20千米的速度朝着织女星方向运动.太阳空间运动的发现彻底动摇了哥白尼的日心体系中太阳固定不动的观念. 1917年，美国天文学家沙普利通过对银河系内天体分布的分析，确认太阳并不位于银河系的中心，而是处于相对说来比较靠近银河系边缘的地方.太阳只是银河系中一颗毫无特殊地位可言的普通恒星，地球更谈不到了. 恒星不是绝对不动，它们的相对位置也在变化.
2019-2020学年度浙教版科学九年级下册第1 节人类对宇宙的认识知识点练习 第四十五篇 第1题【单选题】 下列关于宇宙大爆炸的说法中正确的是( ) A、宇宙起源于一个非常稳定的“原始火球” B、“原始火球”爆炸导致空间处处膨胀，温度处处下降 C、目前宇宙的膨胀已经结束 D、目前宇宙的膨胀已经结束且已经开始收缩 【答案】： 【解析】： 第2题【单选题】 关于宇宙大爆炸，下列说法中错误的是( ) A、宇宙诞生于距今约150万年前的一次原始火球大爆炸 B、大爆炸宇宙模型认为，“原始火球”的温度和密度高得无法想像 C、“原始火球”的爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降 D、根据宇宙大爆炸理论可推知，所有星系都在背离我们运动 【答案】： 【解析】：
第3题【单选题】 如图所示为大爆炸宇宙模型半径、温度与时间之间的关系。从图中可以看出( ) ①随着宇宙半径的增大，宇宙温度在降低 ②随着宇宙半径的增大，宇宙温度在升高 ③宇宙在不断收缩 ④宇宙在不断膨胀 A、①③ B、①④ C、②④ D、②③ 【答案】： 【解析】：
第4题【单选题】 用绳子系着一个小球做圆周运动，当小球速度逐渐加快时，你感受到的拉力( ) A、逐渐变小 B、逐渐变大 C、不变 D、以上情况都有可能 【答案】： 【解析】： 第5题【单选题】 下列关于宇宙认识说法正确是( ) A、宇宙中天体的位置是始终不变的 B、宇宙是方形的 C、哥白尼创立了“日心说” D、太阳就是宇宙的中心 【答案】： 【解析】： 第6题【单选题】 关于地心说和日心说的下列说法中，正确的是( ) A、地心说的参考系是地球 B、日心说的参考系是地球 C、地心说和日心说只是参考系不同，两者具有等同的价值
1.1人类认识的宇宙——第一课时 教学目标： ——知识目标 1.了解宇宙、天体的观念，理解宇宙的基本特征。 2.了解地球是宇宙中既普通又特殊的天体，正确理解地球上存在生命的条件 --- 能力目标 能运用图表形象掌握太阳系的主要成员，分析说明地球 的普通性与特殊性 --- 德育目标 1.树立科学的宇宙观、发展观； 2.通过讲述中国古代取得的天文成就，培养学生爱国情感。 教学重难点 1.天体系统的层次 2.太阳系结构图 3.地球存在生命的条件 教学方法 1.通过讲授法使学生对地球所处的宇宙大环境能有基本的认识、激发其兴趣。 2.引导学生去收集材料，培养其初步的读图分析能力。
课时安排 2 课时 教学过程 第一课时 I .导入新课： 同学们，地球是我们赖以生存的家园，她为我们提供了生存和发展所必需的物质基础，因此，要实现人类的可持续发展，更好地开发利用自然资源，就必须对我们的家园一一地球，有较深刻全面的了解。而地球作为宇宙中的一个天体，其运动和变化又不能不受到其他天体的影响。越来越多的事实说明，地球上发生的不少自然现象如果仅从地球本身找它们的因果关系，有时难以得到满意的解答。因此要全面了解地球，较圆满地理解地球上的一些自然现象，首先要对地球所处的宇宙环境有一个基本的认识。为此，教材就把“宇宙环境”作为全书的开篇第一单元，讲述地球所处的宇宙环境是什么样子。 今天，我们就一起来看一看目前人类认识到的宇宙是什么样子的。下面，请同学们迅速阅读序言部分。 n .讲述新课： 板书＞§ 1.1人类认识的宇宙 一、人类目前观测到的宇宙
（学生看书阅读后回答：什么是宇宙？老师补充讲解、 板书） 古代，人们把空间称为“宇”,把时间称为“宙”;因此，我们可以说宇宙是空间和时间的总和。而现代的天文探测表明，宇宙是由各种形态的物质构成的，是在不断运动变化的。如果要给宇宙在地理学意义上下个定义的话，我们可以这么定义： 宇宙：是广袤的空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质与能量的总称。也就是天地万物的总称。 板书＞ 1.宇宙的概念 古代：空间一时间 现代：物质一运动 地理学定义：... 人类对宇宙的认识经历了漫长曲折的过程，下面我们就一起来回忆一下人类对宇宙的认识过程： 板书＞2.人类对宇宙的认识过程： 模糊的天地概念（托勒密“地心说” ）-太阳系（哥白尼“日心说”）-银河系（18世纪、赫歇尔）-上百亿年和上百亿光年的时空区域（20世纪60年代以来、空间探测技术的发展）古代，人们出于农业生产或辨识方向等一些生活、生产的需
第三节人类对宇宙的认识及探索 把握考向走进高考 备考重点 1. 常见天体的分类，地球是宇宙中的天体。 2. 地球的宇宙环境，地球是太阳系中一颗普通而又特殊的行星。 3. 宇宙探测的意义及现状。 能力要求 1. 认识宇宙中的各类天体，熟悉各级天体系统，认识地球的普遍性和特殊性，从宇宙环境和自身环境等方面，理解地球上生命存在的原因。 2. 了解宇宙探测的意义、现状以及对人类现代生活的影响，关注重大航天活动。 要点扫描基础自测 一、人类目前观测到的宇宙 1. 宇宙的特点 （1）物质性：由恒星、星云、________、流星、________及星际空间的________等各种天体构成。 （2）运动性：各种天体之间________和________，形成天体系统。 2. 天体系统的层次性 总星系银河系________________其它________、小行星、 ________、流星体等其它恒星系________ 二、宇宙中的地球 1. 八大行星的排序：由里向外为________、________、地球、________、________、________、________、________。 2. 八大行星的分类（1）类地行星：________、________、地球、________（2）巨行星：________、________（3）远日行星：________、________ 3. 地球上存在生命的条件 （1）宇宙环境太阳无明显变化，________比较稳定大小行星________，宇宙环境比较安全（2）自身条件日地距离适中，地表温度________地球________，形成适合生物呼吸的大气地球内部运动，形成液态水和海洋 三、宇宙探索 1. 人类探索宇宙的历程 2. 宇宙开发 （1）宇宙空间资源特点：________利用：收集地球信息，进行科学实验 （2） ________：地球最重要的能源 （3）矿产资源：月岩中的矿产 3. 我国目前的三大航天基地：________________、______________、__________________ 目前正在计划在海南________建立另一航天发射基地。 探索思考拓展思维 1. 站在地球上，你所看到的天体每天在怎样运动？与地球自转有什么联系？你能找到北极星吗？ 2. 假若宇宙中某颗行星有生命存在，它应具备哪些条件？ 3. 航天员的宇航服具有哪些特殊的功能？ 4. 我国的三大航天基地的气候和地球自转线速度有什么不同？
高中地理人类认识的宇宙教案湘教版必修1 教学目标 一、知识目标 1．了解宇宙的概念和宇宙的特点。 2．了解宇宙的主要组成物质、天体及其类型。 3．了解天体系统的结构，以及地球在天体系统中的位置。 4．理解地球上存在生物的原因。 二、能力目标 1．通过阅读分析教材，使学生具有归纳整理知识、提取重点和找出知识间内在联系的自学能力。 2．通过阅读图片、画图和思考等活动，提高学生从图中获取知识的能力。 三、德育目标 1．通过了解宇宙的物质组成，使学生树立辩证唯物主义思想和正确的宇宙观，并注意识别和抵制伪科学。 2．通过了解天文学家探索宇宙的事例，激发学生爱科学和探索宇宙奥秘的精神。 关于天体系统的教学建议关于天体系统，教师重点要说明天体系统的层次。尤其是知道地球在这个层次中的位置。人类目前观测到的宇宙，其最远的天体离地球大约150亿～200亿光年。我们针对目前观测到的宇宙进行了分类。因此有了天体系统的层次。建议教师采用本期提供的动画“天体系统”来进行教学。该动画能很清晰地展现天体系统的层次。而且有各类天体的典型图片，能加深学生的印象。尤其动画中包含了太阳系和地月系的动画，使学生能一目了然地了解各个层次的天体运行状态。 关于地球的普通性的教学建议 在“宇宙中的地球”这部分，教材提到了地球是太阳系中的一颗普通行星。为了。让学生理解这点，教师可以通过出示“太阳系九大行星的比较数据”表格，让学生比较太阳系中九大行星五个指标的数值。则不难发现，地球的邻居们和地球非常相像。尤其是金星，其质量、体积和地球相差无几。这些数据说明：地球在太阳系成员中是非常普通的，其运动状态和运动特征没有任何特殊的地方。如果课时允许，教师可以引导学生总结太阳系九大行星的运行特征：（1）共面性；（2）近圆性；（3）同向性。之所以要重点提出地球的普通性，是为了让学生树立正确的宇宙观，树立唯物主义的世界观：世界是物质的，各种物质都处在不断的运动变化中，但它们的运动是有规律的。 【教学重点】①天体系统的层次；②理解地球是太阳系中一颗特殊行星的含义。 【教学手段】多媒体资料库 【教学过程】 （引课）古训曰：“上下四方曰宇，古往今来曰宙”由此理解宇宙的含义，即体现时间性——不断运动和发展变化；空间性——各种形态的物质构成。 （总结板书） 一、宇宙 二、天体和天体系统 （学生活动：阅读教材P3图1.2思考）天体系统分为几个级别？由大到小的排列顺序是什么？ （教师总结板书）
《第 1 节人类对宇宙的认识》教案 一、教学目标 （一）知识与技能1．了解宇宙的物质性和运动性、天体的多样性、天体系统的层次性；2．理解地球在宇宙中的普遍性和特殊性；3．掌握太阳系中九大行星的组成、分类、运动、小行星带、物理特征；4．知道地球上生命存在的基本条件（外部条件、自身条件）； 5．树立科学的宇宙观和辩证唯物主义思想方法。 （二）过程与方法解释说明法、推理分析法、归纳总结法 （三）情感态度与价值观通过学习帮助学生树立正确的宇宙观。 二、教学重点 1．天体系统的层次结构；2．地球上生命存在的基本条件。 三、教学难点 1．建立宇宙中的空间概念； 2．理解地球上生命存在的基本条件 四、教学准备 课本插图和课件。 五、教学过程 新课讲解： 1．观测过程 （1）古代：、地心说 ①天圆地方说： A.产生背景：古代的人由于活动范围很小，再加上没有先进的观测仪器，因此往往 凭自己的直觉去认识世界。如当人们看到眼前的地面是平的方的，就认为整个大地都是平的方的，并把天空看作倒扣在平坦大地上的一口巨大的锅，于是就有了“天圆地方”之说。正
如北朝民歌《敕勒歌》中所说：“敕勒川，阴山下。天似穹庐，笼盖四野。天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊。” B.错误原因：“天圆地方说”经历了十分漫长的过程，后来人们通过多方面的观察实践，逐渐发现这个学说是错误的，它与许多实际情况不相符。产生错误的原因可以用两句古诗来概括，即“不识庐山真面目，只缘身在此山中” (苏轼的《题西林壁》 )。 C.有力证据：麦哲伦的环球航行、海边的观船情景、地球的卫星照片等，都有力证明了地球呈球形并不是方的，地不是方的同样天也不是圆的。说明：中国的“盘古开天辟地说”、西方的“上帝创造宇宙说” 、古巴比伦的“闭合箱子说” 。 ②地心说：古希腊天文学家托勒密2世纪在《天文学大全》中提出地心说。A主要 理论：该学说认为，我们人类生活的地球就是宇宙中心，所有天体均围绕地球运转。 B.错 误原因：不识庐山真面目，只缘身在此山中。因为生活在地球上的人类不能直接感觉到地球的运动，却能直接感觉到日月星辰围绕地球运转，所以很容易误认为地球是静止不动的宇宙中心。C.进步局限：地心说与天圆地方说相比既具有进步性又具有局限性。进步性主要表现在地心说认识到了“宇宙具有物质性和运动性” ；局限性主要表现在地心说认为“地球是 宇宙中心，所有天体均围绕地球运转”，这与实际情况不相符。 (2) 近代：日心说、星系 ①日心说：波兰天文学家哥白尼16世纪在《天体运行论》中提出日心说。 A.主要理论：该学说认为，太阳就是宇宙中心，宇宙就是太阳系，所有天体均在围绕太阳运转。B.沉重代价：由于日心说违背了封建统治者的意愿，与封建统治者的利益发生严重冲突，因此哥 白尼遭到了灭顶之灾而葬身于火海，他为追求科学真理献出了宝贵的生命。 C.进步局限： 日心说与地心说相比既具有进步性又具有局限性。进步性主要表现在日心说认识到了“地球 在围绕太阳运转” ，不是“太阳在围绕地球运转” ；局限性主要表现在日心说认为“太阳就是宇宙中心，宇宙就是太阳系，所有天体均在围绕太阳运转”，这与实际情况不相符。 ②星系：地球和太阳均不是宇宙中心，因为“山外有山，天外有天”，宇宙既没有边 界也无所谓中心。18 世纪天文学家引进“星系”一词，此时的星系实际上就是宇宙的同义词，现在的星系成为同银河系规模相当的天体系统的简称。 (3) 现代：上百亿年、上百亿光年 ①17 世纪以前，天文学家在漫长的年代里只能靠肉眼来观测宇宙，能看到的星星只有 六、七千颗。②17世纪，意大利天文学家伽利略发明了天文望远镜，是人类观测宇宙的眼界大开。③20世纪60年代，天文学家发明了大型射电天文望远镜，它通过观测天体的无线
第一节人类对宇宙的认识 1．宇宙起源的证据是( ) A．哈勃定律 B．旧约“创世纪” C．盘古开天辟地的神话 D．女娲补天的传说 2．中国古代流传着“开天辟地”的神话，下列对该神话的说法正确的是( ) A．这是一个科学假设 B．它能科学地解释宇宙起源 C．它采用了宇宙膨胀的观点 D．它既是神话，也反映了人类对宇宙起源进行探究的思想 3．下列有关宇宙的起源的说法，得不到科学支持的是( ) A．大约在150亿年前，我们所处的这个宇宙是被挤压在一起的一个“原始火球” B．宇宙就是在这个大火球发生的一次大爆炸中诞生的 C．宇宙是相当近的过去创生的，十七世纪时邬谢尔主教算出宇宙诞生的日期是公元前4004年 D．大爆炸理论尚不能确切地解释宇宙在“原始火球”之前到底存在着什么东西 4．哈勃对星系光谱的研究发现星系运动有如下特点( ) A．所有的星系都在远离我们而去 B．星系离我们越远，运动的速度越快 C．星系间的距离在不断地扩大 D．以上说法都是 5．现代宇宙论最重要的证据是( ) A．霍金提出的黑洞理论
B．所有的星系都在远离我们而去，星系离我们越远，运动的速度越快 C．古代“上帝”创造的 D．气球充气后不断膨胀，气球上各个小圆点间的距离不断变大 6．目前，大爆炸宇宙论已被大多数科学家所接受，其主要观点有( ) A．宇宙的年龄大约是150亿岁 B．宇宙以极高的密度和温度，被挤压在一个“原始火球”中 C．宇宙在爆炸中诞生，并不断地膨胀下去 D．以上说法都是 7．科学家对1994年夏发生的彗星撞击木星的天文现象进行了准确的预报和大量的观察研究，这一事实表明( ) A．宇宙膨胀理论是错误的 B．人类已能预测一切自然现象 C．人类对宇宙的认识正在不断深化 D．宇宙是不可认识的，以上准确预报只是巧合 8．关于假说，下列说法正确的是( ) A．假说就是一种毫无根据的猜测 B．假说只要被大众接受了就是事实 C．假说是需要有证据支持的一种结论 D．假说成立的关键是有丰富的想像力 9．下列宇宙探测的成果中，对改变人类社会生活起了重要作用的是( ) ①发现宇宙中存在着大量的X射线和伽马射线；②利用卫星进行气象观测、军事侦察、空间通讯、飞机导航等；③利用卫星寻找地球上的资源；④探测到许多行星表面的物理特性和化学成分 A．①②B．②③C．③④D．②④ 10．宇宙起源的证据——星系运动的特点(哈勃发现)： __ __；
《人类认识的宇宙》高一地理优秀教案 1．了解宇宙的概念和宇宙的特点。 2．了解宇宙的主要组成物质、天体及其类型。 3．了解天体系统的结构，以及地球在天体系统中的位置。 4．理解地球上存在生物的原因。 1．通过阅读分析教材，使学生具有归纳知识、提取重点和找出知识间内在联系的自学能力。 2．通过阅读图片、画图和思考等活动，提高学生从图中获取知识的能力。 1．通过了解宇宙的物质组成，使学生树立辩证唯物主义思想和正确的宇宙观，并注意识别和抵制伪科学。 2．通过了解天文学家探索宇宙的事例，激发学生爱科学和探索宇宙奥秘的精神。
关于天体系统，教师重点要说明天体系统的层次。尤其是知道 地球在这个层次中的位置。人类目前观测到的宇宙，其最远的天体离地球大约150亿～200亿光年。我们针对目前观测到的宇宙进行了分类。因此有了天体系统的层次。建议教师采用本期提供的动画“天体系统”来进行教学。该动画能很清晰地展现天体系统的层次。而且有各类天体的典型图片，能加深学生的印象。尤其动画中包含了太阳系和地月系的动画，使学生能一目了然地了解各个层次的天体运行状态。 在“宇宙中的地球”这部分，教材提到了地球是太阳系中的一 颗普通行星。为了让学生理解这点，教师可以通过出示“太阳系九大行星的比较数据”表格，让学生比较太阳系中九大行星五个指标的数值。则不难发现，地球的邻居们和地球非常相像。尤其是金星，其质量、体积和地球相差无几。这些数据说明：地球在太阳系成员中是非常普通的，其运动状态和运动特征没有任何特殊的地方。如果课时允许，教师可以引导学生总结太阳系九大行星的运行特征：（1）共面性；（2）近圆性；（3）同向性。之所以要重点提出地球的普通性，是为了让学生树立正确的宇宙观，树立唯物主义的世界观：世界是物质的，各种物质都处在不断的运动变化中，但它们的运动是有规律的。 关于地球的特殊性的教学建议