【导语】“许爱浓许田田”通过精心收集,向本站投稿了5篇现代“标准宇宙模型”的内容及大爆炸的宇宙进程,下面是小编收集整理后的现代“标准宇宙模型”的内容及大爆炸的宇宙进程,仅供参考,希望能够帮助到大家。
篇1:现代“标准宇宙模型”的内容及大爆炸的宇宙进程
现代“标准宇宙模型”的内容及大爆炸的宇宙进程
“标准宇宙模型”也就是“大爆炸宇宙模型”,其基本内容是:宇宙是由高温高压状太下的原始基本粒子突发膨胀而开始创生的,这些基本粒子开始时几乎全部都是中子,由膨胀导致的温度下降,使中子按照放射性衰变过程自由的转化为质子、电子等,逐渐产生由轻到重的各种化学元素。随着整个宇宙的膨胀和降温,各种粒子进一步形成星系、恒星等宇宙中的天体,然后沿着天体演化的阶梯一直延续到现在。
大爆炸的宇宙基本进程:第一个画面,时标10-4秒,温度>10万亿开,宇宙温度大于强子的阈温;第二个画面,时标0.01秒,温度1000亿开,宇宙温度小于强子阈温;第三个画面,时标13.82秒,温度30亿开,此时宇宙温度小于轻子的阈温,轻子不再由光子碰撞产生出来;第四个画面,时标3分40秒,温度9亿开,此时宇宙温度远小于轻子的阈温,所有能量转化为物质的反应都已停止,物质已全部产生出来;第五个画面,时标70万年,温度3000开,在此之前,宇宙温度低到原子核和电子可以组成原子,自由电子突然消失光子可以自由穿行,宇宙变得对辐射透明。宇宙的尺度虽已膨胀到相当的规模,但各种物质粒子大体均匀分布在空间中,在此之后的漫长时间里,宇宙膨胀降温,辐射压力越来越小,直至阻止不了星系级乃至恒星级质量的成团屋质在万有引力作用下凝聚压缩。这时,星系和恒星就逐渐形成;第六个画面,在150~200亿年,温度2.7开,宇宙依然在膨胀。
篇2:宇宙会大爆炸吗
宇宙会大爆炸吗
“大爆炸”是怎么回事 我们居住的地球是太阳系中的一个成员,而太阳只是银河系里3 000亿颗恒星中的一个中等成员.可见,我们的'银河系作为宇宙中的一个星系,可算得上是一个十分庞大的天体大家族了.实际上,宇宙中的任何一个星系,都是包含众多天体的大家族.
作 者:彭玉萍 作者单位: 刊 名:科学之友 英文刊名:FRIEND OF SCIENCE AMATEURS 年,卷(期):2009 “”(10) 分类号: 关键词:篇3:描写宇宙的现代诗句
混沌的太空
有长虫啃噬星体
贪得无厌
咀嚼时候,洒落的残渣
变幻成星云
勒住星体的咽喉
星球渐渐衰老
附属星球一无所知
时间的齿轮咬着命运的轴
小行星上的王子
在给他的爱人写未署名的信
那颗一小时点一次灯的星
有一个忙碌的点灯人
学者在他的星球上
写些宇宙`毁灭的推测
政治家在他的国
宣布将征收所有星球的地税
大片的菌落从黑洞剥落
堵住长虫饥饿的毛孔
菌群被吞咽入腹
揉着胃酸
腐蚀黏膜
小行星带里陨石群坠落
有不具名的旅行者
吊着眼角看宇宙的笑话
篇4:《宇宙的未来》说课稿内容
《宇宙的未来》说课稿内容
各位评委老师大家好,很高兴能够参加这次说课活动,今天我说课的题目是《宇宙的未来》,《下面,我将从以下几个方面来进行本次说课,请各位评委老师给予指教。
一、知识教育目标
1.了解有关宇宙学的一些知识;
2.了解演讲稿的一些特点。
二、能力培养目标
1.学习举办科普讲座,以提高讲座的科学性、规范性;
2.通过和本单元前面的课文进行比较,提高比较阅读的能力。
三、德育渗透目标
通过本文的学习,激发学生对宇宙奥秘的探索热情。
四、美育渗透目标
引导学生体会这篇讲演幽默的语言风格,提高自己的思维和语言表达能力。
重点、难点、疑点及解决办法
重点:
1.了解有关宇宙学的一些知识;
2.了解演讲稿的一些特点。
难点:
1.学习举办科普讲座,以提高讲座的科学性、规范性;
2.通过和本单元前面的课文进行比较,提高比较阅读的能力。
课时安排
1课时
教学步骤
一、明确目标
1.了解有关宇宙学的一些知识;
2.了解演讲稿的一些特点。
3.通过和本单元前面的课文进行比较,提高比较阅读的能力。
二、整体感知
1.导入新课
在当今世界的自然科学领域,能够和爱因斯坦比肩的人物恐怕应当首推史蒂芬霍金了,他不但做出了辉煌的科学成就,其坚强的意志品质也深深地感染着我们,我们今天就来学习他的一篇演说辞《宇宙的未来》(板书课题)。
仰望灿烂的星空,我们会肃然起敬,产生无穷无尽的联想和想像。从古到今,人们对于宇宙的猜测和探索从来也没有停止过。如屈原在《天问》里就发出了一系列的探问:“遂古之初,谁传道之?上下未形,何由考之?……九天之际,安放安属?隅隈多有,谁知其数?天何所沓?十二焉分?日月安属?列星安陈?出自汤谷,次于蒙汜,自明及晦,所行几里?”中国古代的宇宙学有浑天说、盖天说、宣夜说等,西方有日心说、地心说等。然而直到20世纪诞生现代宇宙学,人们对宇宙的认识才有了根本性的突破。本文作者是当代著名的理论物理学家,他以“宇宙的未来”这样玄而又玄的话题在剑桥大学作讲演,对我们认识宇宙有哪些启示呢?
2.作者简介
史蒂芬霍金是继阿尔伯特爱因斯坦之后最杰出的物理学家。霍金1942年出生于英国牛津,先后就读于牛津大学和剑桥大学,学习数学、物理学和宇宙学。1963年,霍金经诊断得了肌萎缩性侧索硬化症。这种病会引起肌肉萎缩,导致瘫痪;说话会越来越困难,直至完全丧失语言能力;患者通常因并发肺炎或窒息而死亡。不过,患者的思维能力包括记忆能力不受影响。医生告诉霍金他最多只能活两年。在经历了一段短暂的失望和沮丧后,霍金又开始了他的宇宙学研究。霍金后来在相对论、“大爆炸”和黑洞等领域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙学著作《时间简史:从大爆炸到黑洞》,是一部里程碑式的畅销书。霍金被确诊患病已三十多年,但他仍孜孜于宇宙起源的理论研究,仍在为大统一理论而耕耘不已。霍金现任剑桥大学卢卡斯数学教授,这也是牛顿爵士曾担任过的职位。
三、重点、难点的学习与目标达成过程
1.感知课文,明确本文的整体写作思路。
在讲演的开头,作者就指出,预言将来是非常困难的,预言宇宙的将来尤其困难。虽然如此,科学家对此仍然满怀信心。
课文第2段,作者却话题一转,考察起预言的历史。提及预言,人们会不由自主地想到古代的巫术。女巫用“毒药或火山溢出的气体”把自己“弄得精神恍惚”,不过是为了增加一点儿神秘色彩,“而真正的技巧在于解释”。近代宗教预言也是这样,不断用新的解释来掩饰预言的失败,如“首先要数出获救者名单”等。那么,科学家的预言是不是也像古代的预言家一样是一时的“骗术”呢?作者指出,“科学预言也许并不比那些巫师或预言家的更可靠些”,比如对天气预报、对“极端条件下物体的精确的定律”,以及对大脑的工作机制等,都还缺乏准确的判断。但是,“宇宙在非常大的尺度下的未来”,还是可以预言的。
宇宙中的局部运动也许会出现混沌状态,但宇宙在大尺度上是可以预测的。宇宙正在高速膨胀,其他星系正在飞速离我们远去。宇宙微波背景辐射证明了宇宙的膨胀大体上“是平滑的而非混沌的”,因为如果宇宙的膨胀率和平均密度不均匀,来自宇宙各个方向的宇宙微波背景辐射温度就不会如此一致。“这表明,宇宙的行为在非常大尺度下是简单的,而不是混沌的。因此我们可以预言宇宙遥远的未来。”
从目前的情况看,宇宙中星系之间的距离在增大,但是星系之间的引力吸引有可能降低膨胀率。“如果宇宙的密度大于某个临界值,引力吸引将最终使膨胀停止并使宇宙开始重新收缩。宇宙就会坍缩到一个大挤压。”“大挤压”和“大爆炸”前的状态相似,“具有无限密度”,“物理定律在这种状态下失效”。
这样,预言宇宙的未来,“关键问题在于:平均密度是多少?如果它比临界值小,宇宙就将永远膨胀。但是如果它比临界值大,宇宙就会坍缩”。
但是,计算宇宙的`平均密度并不容易。把我们现在能看到的恒星质量加起来,还不到临界值的百分之一;即使加上“气体云的质量”,最多达到临界值的百分之一。但是,我们能不能据此得出宇宙将永远膨胀下去的结论呢?还不能。因为宇宙中还存在许多暗物质,这些暗物质我们肉眼看不见,不能直接观测到。黑洞就是这类暗物质,它是超大恒星死亡的产物。霍金对黑洞的解释是:“空间一时间的一个区域,因为那儿的引力是如此之强,以至于任何东西甚至光都不能从该处逃逸出来。”(见《时间简史》一书所附《小辞典》)我们虽然看不见黑洞的存在,但可以通过观察螺旋星系和星系团来判断它们的存在:能使大质量的星系或星系团绕之旋转的东西,其质量一定比这些星系和星系团大得多。
作者指出,根据现在的观测研究,将这些暗物质估算在内,“仍然只达到要使宇宙重新坍缩的临界质量的百分之十左右”。于是有人择原理和暴涨理论为之说,前者假设有多个宇宙共存,而我们所能理解的只是身处其中的一个;后者认为宇宙可能采取一种非常规的方式突变,从一个微小的尺度很快达到临界状态。
归根到底,宇宙的未来只有两种命运:继续膨胀,或可能收缩。这取决于宇宙现有的密度,所以,科学家在没有称算出宇宙的重量之前,不得不承认“宇宙实际上是处在刀锋上”,所以要继承巫师或预言家的传统:“两方下赌注,以保万无一失。”
2.研读课文,讨论问题。
(1)作者是怎样探讨“宇宙的未来”的?
【明确】作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起,引出话题,说明从科学的角度谈论宇宙的未来是非常严肃的事,科学有别于宗教的地方是它的求实精神。探讨宇宙是继续膨胀还是有可能收缩是这篇讲演的主体部分,计算宇宙的密度又是这一主体部分的关键,有关宇宙中物质密度临界值的探讨,则把问题引向深入。最后,介绍两种新的理论——人择原理和暴涨理论,则体现了科学界最新的探索。作者从可见物质谈到暗物质,从成熟的理论谈到科学的假说,把问题讲得透彻明白。最后没有做出一个明确的预言,恰恰说明了他严谨的科学态度。
(2)怎样理解本文的一些相关论述?
【明确】这是一篇科学讲演,涉及较为复杂的背景知识。这些知识和讲演的主题是密切相关的,如果不作必要的交待,讲演的内容就会显得抽象和单薄。如,谈到天气预报、大脑工作原理都具有混沌性质,来反衬宇宙在大尺度上是“平滑而非混沌”的;如,谈到恒星的死亡(归宿)引出黑洞,为宇宙中暗物质的存在寻找理论支持;如,谈到现存宇宙对初始密度的极度敏感,引出了“人择原理”等等。这些相关的论述,或从对立面凸显观点,或从纵深面强化观点,使论证丰富多彩。
(3)这篇讲演在语言上具有怎样的特点?
【明确】讲演是面对面的交流,这种交流又是单向度的,如果不注意讲演的语言艺术,就达不到最佳的表达效果。这篇讲演,除了推理严谨外,语言幽默也是其突出的特点。幽默的语言创造出一种轻松愉快的气氛,更具有亲和力,使所阐发的事理更容易为听众接受。如,谈到轮赌盘的旋转具有混沌性质,作者说即使是物理学家也不能计算出它“出来的数字,否则的话,物理学家就会在赌场发财”,这就生动地说明了什么是混沌现象;如,文章最后一句话:“所以我正是继承那些巫师或预言者的良好传统,两方下赌注,以保万无一失。”兼有讽刺与幽默,对宇宙未来命运的判断采取了审慎态度。
布置作业
完成“研讨与练习一、二”。
设计A
一、导语设计
1.可以从普通人对我们赖以生存的地球的关注导入,引出科学家对无限广阔的宇宙的关注,从而引出霍金的《宇宙的未来》。(这样导入意在强调科学家的责任感)
2?可以从阅读科技论文和科技说明文的目的(了解观点,获取知识)导入,直截了当地切入本文的基本观点。(这样导入意在突出科技论文的阅读方法)
以上两种导入都要直接切入文章的主体部分,不必分析全文结构。
二、过程设计
1过程:学生阅读、讨论、交流,教师指导、点拨、归纳。
2方法:学生——自由讨论式,教师——点拨引导式。
3归纳:霍金对宇宙未来的预言主要有以下一些观点:
(1)宇宙的膨胀和坍缩与宇宙的平均密度有关,如果平均密度小于某个临界值,它就会永远膨胀。如果平均密度大于临界值,宇宙就会坍缩,时间本身就会终结。
(2)在螺旋星系和星系团中应该存在有某种看不见的暗物质,它的引力吸引足以把高速旋转的星系牢牢抓住,不至于使这些星系或星系团飞散开去。
(3)如果宇宙继续膨胀下去,五十亿年后,太阳将耗尽它的核燃料,变成一颗白矮星。在大约一百亿年后,具有太阳质量的恒星将变成白矮星或中子星,具有更大质量的恒星会变成黑洞。
(4)黑洞中粒子的速度有可能超过光速逃出黑洞,只要有足够长的时间,巨大的黑洞也可以“蒸发”掉。
(5)在星系或星系团之外,应该存在有足够的暗物质,这些暗物质能使密度达到临界值,从而可能会使宇宙最终坍缩。但这个时间肯定在一百五十亿年之后。
4体会这篇演讲词幽默风趣的语言特点。
作为一篇关于宇宙未来的演讲词,本文的大量篇幅是较为严肃的科学话题,运用了好多专业术语,容易使人感到沉闷。但是霍金的聪明之处在于他运用了许多幽默风趣的语言,使得这样一篇旨在说明科学道理的学术演讲,让人能够在一种轻松愉快的气氛中认真听下去。这样的语言是很多的,例如:“幸运的是,数人名看来要花很长的时间。”“你在实际上不可能预测出来数字,否则的话,物理学家就会在赌场发财。”“即便宇宙将要坍缩,我可以满怀信心地预言,它至少在一百亿年内不会停止膨胀。我预料那时自己不会留在世上被证明是错的。”“如果暴涨理论是正确的,则宇宙实际上是处在刀锋上。所以我正是继承那些巫师或预言者的良好传统,两方下赌注,以保万无一失。
篇5:宇宙的丝状体模型毕业论文
摘要:现实中我们看到的这种会很多,霉菌的丝团状生长,爆竹爆炸喷出的气流与烟雾,汹涌海浪的峰端破裂,核弹的前沿冲击波,玻璃、陶瓷,甚至透明橡胶里的丝状裂痕,火山喷发切面的枝状延伸,总星系的奇怪细丝构象,神经、血管的丝状排列,大脑皮层、线粒体的折叠,微丝的构架等等。
有人会问宇宙的理想形态是什么 ?我们观察自然与宇宙万物,就会发现宇宙除了球体就是一些丝团状的奇怪物质。电子、原子、星球等都是球状的,而烟雾、闪电等则是丝状的,星系、星云、云团、棉花团、树木枝团等不过是这些丝状体向球体的过渡形态。
现实中我们看到的这种会很多,霉菌的丝团状生长,爆竹爆炸喷出的气流与烟雾,汹涌海浪的峰端破裂,核弹的前沿冲击波,玻璃、陶瓷,甚至透明橡胶里的丝状裂痕,火山喷发切面的枝状延伸,总星系的奇怪细丝构象,神经、血管的丝状排列,大脑皮层、线粒体的折叠,微丝的构架等等。
如果地球飘离到了接近绝对零度的角落,地球上的一切都将会被绝对冻结。如果你得到保护并有着活力,你拿一根棍棒到处施暴、打击,你会发现地球上一切的一切,都变成了白花花的丝状裂痕。不管什么材质,不管刚柔软硬,它们的本质却都是丝状的!
丝状体是大自然的一种巧合,还是一种本原存在?宇宙中的物体都要有一种稳定的形态存在,六面体、八面体、十二面体,甚至不规则体,其实都是人们头脑中的理想形态,只是人们很难见到。在自然界中球体和丝状体是最大限量的存在。
丝状体及丝状由一维直接向三维构成,形成了我们二维理论的危机,在生理学、地质学、气象学、天文学等众多领域,二维是一个并不受欢迎的维度。然而我们的几何学绝大部分建立在二维的基础上。二维理论在宇宙中占有怎样的地位,值得深思,二维产生的众多难题,或许会在丝状体中得到解决。
事实证明,人类越来越从规则体中解脱出来,开始转向一种对丝状体的认知。几何体作为一种幼稚的象征,或许只能存在于儿童的头脑中。现代的动画、雕塑、影视等等都将丝状体引入,象征了宇宙的一种完美与神秘。科幻电影中的异形、外星人等,将丝状体发挥到了极致,外星生物,不仅外形,以致体内都是些丝状体,象征了一种可怕与诡秘。人类的认知为什么会发生这种变化?这只能说明随着人类对宇宙世界宏观与微观的全面认知,也是对宇宙真理的绝对逼近,人们越来越发现丝状体在宇宙中占据着绝对的优势。想想看吧,我们至今获得的知识,尤其是最新发现的知识,我们就会发现“在自然界中球体和丝状体是最大限量的存在”这句话的正确性。
过去,尤其是古时候,我们头脑中装的对宇宙形态的想象,一定满是规则的几何结构,因为你小时候画画,不是从流畅玄奥的丝状体开始,而是正方形、长方形、圆形等恰恰是最规则的图形开始,关于为什么是这样,我们在后面章节会论述。然而从规则到不规则,从二维到多维,是否象征着人类“幼稚”的解脱呢?我们现代的建筑、电器等,规则体还占有很大比例,而以生物体为代表的丝状产品是否以大规模生产的象征,引导人们向这方面涉及呢?但是这太遥远,犹如洞穴人梦想太空旅行,但丝状体作为一种科学的象征,具有绝对的借鉴意义。
丝状体是一种活力的生长变化的象征,它的生长变化遵循一个气泡原理与弯曲原理,它又是一个类气泡与类弯曲。对它的具体形态,用一切的几何学,我们很难作出界定。我们只能从我们已知的简单的东西入手。由血管、闪电、树枝等物体,我们可以见到它们有一种锐角或钝角成型的现象,延伸枝既可以断消,也可以辐合,既无限分裂,又均匀排布。我们知道水泡面的水分子排布就是一个类气泡现象,水分子依靠其氢键,形成的其实是一种网格结构。因此丝状体外形不规则,却追求密度的均匀。
我们将这种方法称为以自然类比自然,以自然解释自然。这是研究哲学的一种很好的方法,遵循宇宙原则的普遍适用性。
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