自然地理学宇宙中的地球省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

讲课教师：讲课教师：XXX自然地理学自然地理学 年第一学期公共选修课第1页外星人可能利用恒星构建“宇宙互联网”-09-1007:43:38新华网据国外媒体报道，美国科学家日前称，含有高等智慧地外文明可能会经过向其它恒星发射信号来彼此建立联络，这非常类似于人类当前使用互联网。但不一样是，外星人建立是一个更为先进宇宙互联网。v美国夏威夷大学科学家约翰-勒恩德和他同事正在致力于对外星信号研究，他们重点研究是那些含有多变发光规律一个恒星（造父变星）。之所以选择这种恒星作为研究对象，主要是因为它们亮度之强足以确保人类在6000万光年距离外依然能够看到它们。勒恩德介绍，“假如真存在外星信号，我们则能够利用已经有恒星数据来分析它。”v研究人员解释说，经过一束能量撞击这类恒星，能够引发其内核升温并膨胀，从而造成其发生震动。那样能够缩短变星光亮周期。这和利用电流有规律地刺激人体心脏促进心跳是一样道理。正常周期和缩短后周期能够分别用二进制编码“0”和“1”代替。这么，信息就能够在银河系网络之中或是在这些造父变星之间往返传输。第2页外星人可能利用恒星构建“宇宙互联网”v据科学家们分析和计算，以一个星系平都有300亿颗恒星作基数，像太阳这么含有行星系统恒星约占25%，即有75亿颗星。假如这些恒星拥有行星只有1.7%才有可能发展成一些“生物圈”，那么银河系内就可能有13亿颗与地球类似行星。再考虑到生命进化、文明进化中其它原因，预计银河系中也应有3.25万个与地球生命形态相当星球。1995年以来，已陆续找到太阳系以外行星，并发觉40种以上星际分子，其中有不少可成为生命素材。所以许多科学家认为，宇宙深处有些人类“知音”，地外存在“生命交响乐”。但外星人终究藏身何处？他们生命形态是什么样子？全部这些问题，都吸引着人们不停地利用航天科技结果去寻觅地外智慧生物和地外文明踪迹。v自上个世纪50年代起，许多国家就开始利用监听从地球以外传来无线电波方法，去寻觅“外星人”蛛丝马迹。1960年美国制订了一个“奥兹玛”计划，即利用射电天文台监测宇宙中两个星座无线电波，但未取得任何结果。1985年开始实施“米塔”计划，用840个无线电频道对宇宙天体进行扫描，其规模相当于1分钟完成100万个“奥兹玛”计划。1992年美国又实施寻找外层空间智慧生物“凤凰”计划，利用当初最大天文望远镜和射电望远镜搜索宇宙中各类天体传来不一样波长无线电信号。另外，美国在1974年11月还从天文台向宇宙中外星人发了一份用二进制数码编制电报，传达了地球人类信息，但至今仍无任何音讯。第3页第4页第二章宇宙中地球第一节、宇宙第二节、地球形状及其认识过程第三节、从地球中心说到太阳中心说第四节、认识太阳系第五节、天外有天第六节、独一无二人类家园第5页第6页第一第一节节宇宇宙宙v（一）宇宙中天体和物质v宇宙(universe)是天地万物，是物质世界。“宇”是空间概念，是无边无际；“宙”是时间概念，是无始无终。v宇宙是无限空间和无限时间统一。v在宇宙空间弥漫着形形色色物质，如恒星、行星、气体、尘埃、电磁波等，它们都在不停地运动、改变着。v当代最大光学望远镜已可观察到150亿l.y.(光年)遥远目标（1l.y.9.461012km），这就是现今人类所能观察到宇宙部分。第7页第一第一节节宇宇宙宙v（一）宇宙中天体和物质v恒星是宇宙中最主要天体。恒星是由炽热气体组成、能够本身发光球形或类似球形天体。组成恒星气体主要是氢，其次是氦，其它元素极少。太阳就是一颗既经典又很普通恒星。v拥有巨大质量是恒星能发光基本原因。v因为质量大，内部受到高温高压作用，造成进行由氢聚变为氦热核反应，释放出巨大能量，以维持发光。恒星温度愈高，向外辐射能量电磁波波长愈短，因而颜色发蓝；相反，颜色发红。v恒星质量相差不大，多在0.1-10倍太阳质量之间；v恒星体积却相差非常悬殊，大恒星直径为太阳倍左右，小恒星直径小于1000km，v比月球还小；所以，恒星平均密度相差也很悬殊。v在地球上用肉眼观察到恒星明亮程度被称为亮度。古代人们将恒星亮度分为6个等级，称为视星等。其中把15个最亮恒星称一等星，而把正常视力所能识别最暗星称六等星。v视星等和亮度数量关系：即一等星比六等星亮100倍，视星等每差一等，亮度就差2.512倍。恒星亮度受恒星到地球距离远近不一样影响，因而并不完全代表恒星本身真正发光能力。恒星本身发光能力被称为光度，光度等级则称为绝对星等。第8页第一第一节节宇宇宙宙v（一）宇宙中天体和物质v在恒星与恒星之间存在着极其广大空间，称为星际空间。弥漫于星际空间极其稀薄物质称为星际物质。主要星际物质有两类，即星际气体和星际尘埃。v星际气体包含气态原子、分子、电子和离子，其中以氢为最多，氦次之，其它元素都极少。v星际尘埃就是微小固态质点，它们分散在星际气体之中，它们主要成份是水、氨和甲烷冰状物以及二氧化硅、硅酸铁、三氧化二铁等矿物。v星际物质是很稀薄，普通不过每立方厘米0.1个质点。v在一些星际空间区域，其密度能够超出每立方厘米10个甚至1000个,这些区域称为星际云。v同星际云相比较，星云是星际物质愈加庞大和愈加密集形式。第9页麒麟座玫瑰星云（约50万岁“婴儿”恒星）第10页天琴座环状星云第11页第一第一节节宇宇宙宙v（一）宇宙中天体和物质v宇宙中物质是运动，运动主要方式是天体按照一定系统和规律相互吸引和相互绕转，形成不一样层次天体系统。如月球和地球组成地月系;地球和其它行星围绕太阳公转，它们和太阳组成高一级天体系统，即太阳系;太阳系又是更高一级天体系统银河系极微小一部分，银河系中像太阳这么恒星就有1000-多亿颗。v银河系以外，还有许许多多同银河系规模相当庞大天体系统，称为河外星系(简称星系)。在人类现今所能观察到宇宙范围内，大约存在着10亿个以上这么星系。v通常，把我们现在观察所及宇宙部分称为总星系，它是现在所知最高一级天体系统。第12页第二节第二节地球形状及其认识过程地球形状及其认识过程空间探测技术地球全貌（一个以蓝色为主、色彩丰富星球）第13页从月球上遥望地球从月球上遥望地球第14页天圆地方？天圆地方？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。v世界各地人们最初都有类似错觉公元前3世纪吕不韦主持编成吕氏春秋解释天圆地方日月交替，东升西降，变换有序。v假如大地是一个平面，那日月星辰又落到何处呢？板状大地靠什么依靠？大地另一面又是什么样子？第15页天圆地方？天圆地方？善于利用逻辑方法思维古希腊人，率先提出了大地是一个圆球想法。先有毕达哥拉斯(前571前497)，以后亚里士多德(前384前322)更把地球摆在他构想宇宙体系中心张衡(78139年)观察中发觉月蚀阴影边缘总是弧形，证实大地是圆。第16页天圆地方？天圆地方？v亚里士多德宇宙体系：恒星天体组成宇宙是有限，宇宙中心是不动地球。天穹有很多天球层，以月球所在天层为分界，向上是天界，天球层上附着行星，随天层而旋转。天界是高贵、不灭。上层天球对下层天球发生影响，星星光和热由天层间摩擦而产生。月下界由火、气、水、土四元素组成，并因为热、冷、干、湿四性作用而形成各种物体。大地是生物母体，大地也有生成与改变，湿地与干地、海洋与大陆，都有周期性交替改变，这种改变是经过围绕地球三个带（火带、气带、水带）循环运动而实现。159月麦哲伦（1480?1521）环球航行1687年7月，牛顿(16421727)传世名著自然哲学数学原理地球转动产生惯性离心力人类经过漫长探索终于证实大地是一个球体。第17页第三节第三节从地球中心说到太阳中心说从地球中心说到太阳中心说亚里士多德地球中心说亚里士多德地球中心说太阳、月球、水星、金星、火星、木星、土星分别在七个天层里围绕地球转动,其外为恒星天层；最外边原动力天层。希腊天文学家托勒密希腊天文学家托勒密（ClaudiusPtolemy,90？168）补充了行星在被称为均轮轨道上围绕地球转动时，同时也在自己、被称本轮较小圆形轨道上转动等内容。亚里士多德-托勒密地球中心说，被人们奉为真理，长达十几个世纪。在普通人感觉中，太阳真是好像在围着地球转。哥白尼哥白尼（NicholasCopernicus,14731543）天体运行轨道，已统计到70多个（行星游荡者）。按照托勒密方法计算编制历书，频频出现差错。伴随他对这个体系了解增多，他对这个体系愈来愈怀疑。不是太阳围着地球转，而是地球围着太阳转。第18页第三节第三节从地球中心说到太阳中心说从地球中心说到太阳中心说v哥白尼v天体运行论中宣告：太阳在万物中心统驭着v布鲁诺v1584年他又提出宇宙无限观念，太阳中心说显示出思想解放意义愈来愈显著，以致成为异端1591年布鲁诺受骗回意大利，9年后，162月17日，在罗马闹市繁花广场上，他被绑在火刑柱上活活烧死。未来世纪会了解我，知道我价值1889年，还是在繁花广场，竖起布鲁诺铜像v伽利略关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话付印前已经过审查，但出版后所产生轰动效应，使它随即成为禁书伽利略也在1633年2月被软禁，经过刑讯逼供，他被迫表示“相信并将一直相信教会所认可和教诲东西都是正确”被判决在3年内每星期背诵7篇要求忏悔诗。四年后伽利略双目完全失明，九年后，与世长辞。第19页太太水水金金地地火火小小木木土土天天海海冥冥阳阳星星星星球球星星行行星星星星王王王王王王星星星星星星星星v带带第四节第四节认识太阳系认识太阳系第20页第21页第四节第四节认识太阳系认识太阳系v牛牛顿顿在前人结果基础上，总结出万有引力定律将力学推广应用到天体上使哥白尼太阳中心说在理论上得到了圆满解释第22页v太太阳阳系系8个大行星66颗卫星1万多颗小行星数以亿计彗星和流星以及弥漫在看起来一无全部空间中星际物质。v太太阳阳距地球约149,597,870公里天文单位直径为1，392，000公里体积是地球130万倍平均密度是水1.41倍表面温度为6000K（5726摄氏度）中心部分温度1500万度第23页v地球太阳地球太阳地球不过是太阳系中一颗行星它与月球组成地月系每秒约3万米速度围绕太阳作公转（周期一年）沿一条弯弯曲曲、近似椭圆形蛇行轨道前进第24页v地地球球地球（earth）是太阳系自中心向外第三颗行星。地球绕太阳公转角速度平均为5908d,线速度约为30km/s,公转一周时间平均约为365.256d。地球绕自己极轴自转角速度约为15/h（或15min、15s），赤道处线速度为465ms，自转一周时间为23h56min4s。第25页v地球参数地球参数极半经为6356.8km赤道半经为6378.2km平均半经为6371km扁率为1/298赤道一带稍微凸出，南北半球也不对称，加上表面凹凸不平，地球是一个不规则旋转椭球体基本上仍是一个圆球第26页地球形态特征地球形态特征 分陆地（分陆地（30%30%）、海洋（）、海洋（70%70%）两部分；陆地多分布在北半球；海）两部分；陆地多分布在北半球；海洋多分布在南半球；不论陆地或海底，表面起伏不平；世界屋脊洋多分布在南半球；不论陆地或海底，表面起伏不平；世界屋脊（第三极）珠穆朗玛峰海拔（第三极）珠穆朗玛峰海拔8848.13 m8848.13 m；太平洋西侧马里亚纳深海沟，；太平洋西侧马里亚纳深海沟，海拔海拔-11034 m-11034 m。赤道半径赤道半径6378km6378km，两极半径，两极半径6356km6356km。赤道周长。赤道周长40076km40076km，即两极，即两极稍稍压扁球体，旋转椭球体。长短半径差为稍稍压扁球体，旋转椭球体。长短半径差为21km21km。赤道横截面不是正圆形而是椭圆形，长轴指向西经赤道横截面不是正圆形而是椭圆形，长轴指向西经2020和东经和东经160 160 方向。方向。实际上北凸实际上北凸(10m)(10m)南凹南凹(30m)(30m)，略呈一梨形。通常看成球体处理。因，略呈一梨形。通常看成球体处理。因为这些差异很微小，故从卫星上看，地球仍是很园，因有水、植被为这些差异很微小，故从卫星上看，地球仍是很园，因有水、植被而呈蔚蓝色星。而呈蔚蓝色星。大陆和海洋平均高度大陆和海洋平均高度2448m2448m。第27页第28页赤道半径赤道半径/Km/Km极半径极半径/Km/Km表面积表面积/Km/Km2 2体积体积/Km/Km3 3质量质量/g/g63786378635763575.1105.1108 81.083101.0831012125.976105.976102727子午线周长子午线周长/Km/Km海洋面积海洋面积/Km/Km2 2陆地面陆地面积积/Km/Km2 2大陆平均高度大陆平均高度/m/m平均密度平均密度g/cmg/cm3 340009400093.61103.61109 91.49101.49109 98258255.5175.517地球基本数据地球基本数据第29页