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1、第二章 宇宙演化 宇宙尸佼的宇宙：四方上下，宇 古往今來，宙民歌的宇宙：天似穹廬，籠罩四野霍金的宇宙：無邊界有限宇宙馬克思的宇宙：時(shí)空無限 1. 盤古開天，創(chuàng)世紀(jì)與無中生有 傳說與神話 宗教將神話加工成教義 圣經(jīng)開宗明義： “起初，神創(chuàng)造天地，地是空虛混沌，淵面黑暗。”“神說要有光就有了光，神看光是好的，就把光暗分開了。神稱光為晝，暗為夜。有晚上，有早晨，這是頭一日?！?空氣，海，地，太陽，眾星，大魚，飛鳥 牲畜，昆蟲和野獸，第七日 人 易 關(guān)于宇宙我們都知道了 陰陽兩儀變化闡釋宇宙萬物的變化法則：無極生太極，太極生兩儀兩儀生四象，四象生八卦，以至無窮 （見下頁圖） 我什么都知道了 程伊川：陰
2、陽分離就不再有道，形成陰陽 的因才是正道。 陰陽是氣 形而下； 道是形成陰陽的理 形而上。朱熹：無極而太極。 太極是陰陽的因，是無極。老子：無，以無為有道； “無”中生有 裂變 演化 2. 宇宙觀與宇宙學(xué)的兩類時(shí)空 假定：宇宙是有起源的，是有限的 問題：？ 回答：宇宙是無限的，在時(shí)空兩個(gè)方面 被打擊的教會和教會的打擊 如哥白尼，伽利略，布魯諾 上帝在科學(xué)的宇宙中找到了自己的地盤“無產(chǎn)階級”將宇宙學(xué)當(dāng)成了活靶子 它與奧德斯丁站在了一起。 科學(xué)的傲慢不能校正常識的偏見。* 我的宇宙觀：宇宙是時(shí)空無限的* 我們目及的宇宙：有限無邊？ 宇宙學(xué)家可以把目及的宇宙一直追溯到時(shí)間的地點(diǎn)，把全部的物質(zhì)反演回這
3、個(gè)起點(diǎn)所在的空間。 3. 科學(xué)對宇宙的認(rèn)識過程v 宇宙或創(chuàng)世以來沒有改變過 無限的宇宙從來都是如此v “變”證據(jù)在積累，19世紀(jì)以來 地質(zhì)學(xué)證明：巖石的形成，化石 Boltzmann的熱力學(xué)第二定律： “宇宙中無序度的總量（由熵測量）隨時(shí)間增加”，宇宙只能運(yùn)行有限的時(shí)間。 否則：無序！恒溫-穩(wěn)衡態(tài)宇宙的提法 穩(wěn)衡態(tài)宇宙論 宇宙空間中，由連續(xù)產(chǎn)生的物質(zhì)將會形成新的星系，每5千億年在一升體積內(nèi)將創(chuàng)造出一個(gè)氫原子。 困難：1. 萬有引力-引力佯繆 牛頓的哲學(xué)思考：一個(gè)無限的恒星集合不會落到一起。因?yàn)椴淮嬖诳晒┧鼈兟湎氯サ闹行摹?2. 光度佯繆（奧爾勃斯佯繆） 恒定不變的宇宙存在很多困難，但是直到二十
4、世紀(jì)初葉，誰也沒有想過：“宇宙也許是隨時(shí)間演化的”。牛頓，愛因斯坦也不例外。 牛頓的引力場:空間 愛因斯坦（1905）狹義相對論：時(shí)間空間（背景），時(shí)空中的宇宙事件。 1915年，廣義相對論引入一個(gè)新概念：“引力不僅僅是在一個(gè)固定的時(shí)空背景里作用的力，引力還是由在時(shí)空中物質(zhì)和能量引起的時(shí)空畸變。”“物質(zhì)的運(yùn)動可以彎曲時(shí)空”。 時(shí)空中的炮彈，行星，光線； 宇宙彎曲-宇宙失衡 宇宙中項(xiàng)-永遠(yuǎn)持續(xù)下去的靜態(tài)宇 宙模型 弗里德曼證明了： 相對論 膨脹的宇宙 哈勃的發(fā)現(xiàn)，大爆炸宇宙模型 4. 哈勃發(fā)現(xiàn)了非穩(wěn)衡宇宙 紅移（見圖） 多普勒效應(yīng)1929年，24個(gè)星系，d已知 V=Kd ; V=Hod Ho =
5、150km/秒.千萬光年 5. 2.7K的發(fā)現(xiàn)1925年，貝爾實(shí)驗(yàn)室 央斯基 最大的無線電干擾-射電輻射源 射電天文學(xué) 3萬個(gè)射電源 “類星體，脈沖星，3K，星際有機(jī)分子譜線”普：R.H迪克60年代尋找5K. 1962年，彭齊亞斯，威爾遜 1964年，排除噪聲 1965年 1978年獲諾貝爾物理學(xué)獎 v “他們的發(fā)現(xiàn)是一項(xiàng)根本性的發(fā)現(xiàn)，它使人們很有可能得到關(guān)于很久以前-在宇宙形成時(shí)-所發(fā)生的宇宙變化過程的信息?！眝 意外-偶然-必然 6. He的豐度 預(yù)言：天體He豐度為宇宙 成分的26% 7. 天體年齡 8. 宇宙事件 宇宙的時(shí)間歷程 9. 宇宙的結(jié)局 “凡是形成的東西都是要滅亡的?！?宇宙
6、有起源，宇宙有終結(jié)；“杞人憂天” 預(yù)言并非都是騙局 關(guān)鍵是宇宙的平均密度 取決于將行星系拉回來的引力的大小 引力取決于：宇宙中物質(zhì)總量，宇宙半徑 宇宙也會衰老 哥白尼原理 宇宙中沒有任何一點(diǎn)具有優(yōu)越性，所有的位置都是平權(quán)的。 有限的無邊宇宙沒有中心。 上帝在科學(xué)的宇宙中找到了自己的地盤“無產(chǎn)階級”將宇宙學(xué)當(dāng)成了活靶子 它與奧德斯丁站在了一起。 科學(xué)的傲慢不能校正常識的偏見。* 我的宇宙觀：宇宙是時(shí)空無限的* 我們目及的宇宙：有限無邊？ 宇宙學(xué)家可以把目及的宇宙一直追溯到時(shí)間的地點(diǎn)，把全部的物質(zhì)反演回這個(gè)起點(diǎn)所在的空間。 3. 科學(xué)對宇宙的認(rèn)識過程v 宇宙或創(chuàng)世以來沒有改變過 無限的宇宙從來都是如此v “變”證據(jù)在積累，19世紀(jì)以來 地質(zhì)學(xué)證明：巖石的形成，化石 Boltzmann的熱力學(xué)第二定律： “宇宙中無序度的總量（由熵測量）隨時(shí)間增加”，宇宙只能運(yùn)行有限的時(shí)間。 否則：無序！恒溫-穩(wěn)衡態(tài)宇宙的提法 4. 哈勃發(fā)現(xiàn)了非穩(wěn)衡宇宙 紅移（見圖） 多普勒效應(yīng)1929年，24個(gè)星系，d已知 V=Kd ; V=Hod Ho =150km/秒.千萬光年 v “他們的發(fā)現(xiàn)是一項(xiàng)根本性的發(fā)現(xiàn)，它使人們很有可能得到關(guān)于很久以前-在宇宙形成時(shí)-所發(fā)生的宇宙變化過程的信息。”v 意外-偶然-必然 8. 宇宙事件
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