·上海交通大学通识教育核心课程。 《生命科学发展史》 第一章人类的起源与发展 (一)宇宙的形成 A Histon d lile Science
A History of Life Science 《生命科学发展史》 • 上海交通大学通识教育核心课程 • （一）宇宙的形成 第一章 人类的起源与发展
仰望星空 守宙有多大，是怎么形成的？ 地球又是十么情况？ 生命又是怎么形成的？
A History of Life Science 宇宙有多大，是怎么形成的？ 仰望星空： 地球又是什么情况？ 生命又是怎么形成的？
哈勃的重大贡献 1.天外有天。观察到的“星云”（仙女座大星云 和M33)不属于银河系，是另外与银河系相当的恒 星系统。开创了星系天文学，建立了大尺度宇宙 的新概念； 2.发现了星系红移-距离关系。星系看起来都在 远离我们而去，且距离越远，远离的速度越高。 爱德温·哈勃 促使现代宇宙学的诞生。 (Edwin P.Hubble,1889~1953) 美国天文学家 哈勃定律：河外星系退行速度同距离的比值，它是一个常数，常用H表示，单位是千米！（秒百万 秒差距)，NASA于2012年10月3日宣布，根据斯皮策红外空间望远镜的测量结果得出新的哈勃常 数值为74.3±2.1(kms)/Mpc,Mpc表示百万秒差距，大约为300万光年，即在每增加300万光年的距 离上，星系远离地球的速度为每秒增大4.3士2.1（秒·百万秒差距）。 A Histony d lile Science
A History of Life Science 爱德温·哈勃 (Edwin P. Hubble，1889～1953) 美国天文学家 哈勃定律：河外星系退行速度同距离的比值，它是一个常数，常用H表示，单位是千米/（ 秒·百万 秒差距），NASA于2012年10月3日宣布，根据斯皮策红外空间望远镜的测量结果得出新的哈勃常 数值为74.3±2.1(km/s)/Mpc，Mpc表示百万秒差距，大约为300万光年，即在每增加300万光年的距 离上，星系远离地球的速度为每秒增大4.3±2.1(秒·百万秒差距)。 1.天外有天。观察到的“星云”(仙女座大星云 和M33)不属于银河系，是另外与银河系相当的恒 星系统。开创了星系天文学，建立了大尺度宇宙 的新概念； 2.发现了星系红移-距离关系。星系看起来都在 远离我们而去，且距离越远，远离的速度越高。 促使现代宇宙学的诞生。 哈勃的重大贡献
宇宙起源假说雏形（原始原子） 1927年： 均质的宇宙质量不变，半径不断增加。 1931年： 现在的宇宙在不断膨胀，它起源于一 个原子的放射性裂变。 乔治·爱德华勒梅特 (Georges Henri Joseph Eduard Lemaitre,1894-1966) 比利时神父、天文学家 A Histonry d lile Sciinde
A History of Life Science 乔治·爱德华·勒梅特 （Georges Henri Joseph Éduard Lemaître，1894-1966） 比利时神父、天文学家 1927年： 均质的宇宙质量不变，半径不断增加。 1931年： 现在的宇宙在不断膨胀，它起源于一 个原子的放射性裂变。 宇宙起源假说雏形（原始原子）
热大爆炸宇宙学模型 1940年代，加莫夫将相对论引入宇宙学， 提出了热大爆炸宇宙学模型： 宇宙最初开始于高温高密的原始物质， 温度超过几土亿度。随着宇宙膨胀，温度 逐渐下降，形成了现在的星系等天体。 他预言了宇宙微波背景辐射的存在，推 算宇宙微波辐射温度为6K(1956年)。 乔治·伽莫夫 (George Gamow,1904-1968) 俄裔美籍核物理学家、宇宙学家 A Histony d lile Science
A History of Life Science 乔治·伽莫夫 （George Gamow,1904-1968） 俄裔美籍核物理学家、宇宙学家 1940年代，伽莫夫将相对论引入宇宙学， 提出了热大爆炸宇宙学模型： 宇宙最初开始于高温高密的原始物质， 温度超过几十亿度。随着宇宙膨胀，温度 逐渐下降，形成了现在的星系等天体。 他预言了宇宙微波背景辐射的存在，推 算宇宙微波辐射温度为6K（1956年）。 热大爆炸宇宙学模型
发现宇宙微波背景辐射 Ba芯百群 阿诺彭齐亚斯 罗伯特·威尔逊 (Arno Penzias,1933.04.26-) (Robert Wilson,1936.01.10-) 德裔美籍射电天文学家 美国射电天文学家 A Histon d lile Scienct
A History of Life Science 阿诺·彭齐亚斯 （Arno Penzias，1933.04.26-） 德裔美籍射电天文学家 罗伯特·威尔逊 （Robert Wilson，1936.01.10－） 美国射电天文学家 发现宇宙微波背景辐射
1964年，在贝尔电话公司工作的彭齐亚斯和威尔逊使用早期通讯卫星设计 的天线，接收到了来自天空的均匀、且不随时间变化的讯号。 电视信号的1%来自宇宙辐射 A Histony d lile Scitnce
A History of Life Science 1964年，在贝尔电话公司工作的彭齐亚斯和威尔逊使用早期通讯卫星设计 的天线，接收到了来自天空的均匀、且不随时间变化的讯号。 电视信号的 1%来自宇宙辐射
1965年，他门在《天体物理学报》上发表了题为《在4080兆赫上额外天线温 度的测量》的论文宣布了这个发现。随后普林斯顿大学的罗伯特迪克等人在同 一杂志上解释道，这就是3K宇由微波背景辐射。 宇宙微波背景辐射的发现为宇宙大爆炸理论提供了有力证据。 彭齐亚斯和威尔逊获得1978年诺贝尔物理学奖。 A Histonry d lile Sciinde
A History of Life Science 1965年，他们在《天体物理学报》上发表了题为《在4080兆赫上额外天线温 度的测量》的论文宣布了这个发现。随后普林斯顿大学的罗伯特迪克等人在同 一杂志上解释道，这就是3K宇宙微波背景辐射。 宇宙微波背景辐射的发现为宇宙大爆炸理论提供了有力证据。 彭齐亚斯和威尔逊获得1978年诺贝尔物理学奖
大爆炸宇宙论(Big Bang) 宇宙是由一个致密炽热的奇点于137亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。 时间T 空间X 空间Y 奇点 阿兰哈维古斯 (Alan Harvey Guth,1947-) 美国理论物理学家、宇宙学家 膨胀理论：宇宙是在瞬间膨胀形成的。每10-34秒大小翻一番，整个过程只持续了10-30秒 就形成了现在这个模样。暴胀之后，宇宙继续膨胀，但速度则低得多。 A Histony d lile Science
A History of Life Science 宇宙是由一个致密炽热的奇点于137亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。 阿兰·哈维·古斯 （Alan Harvey Guth，1947－） 美国理论物理学家、宇宙学家 膨胀理论：宇宙是在瞬间膨胀形成的。每10−34秒大小翻一番，整个过程只持续了10−30秒 就形成了现在这个模样。暴胀之后，宇宙继续膨胀，但速度则低得多。 大爆炸宇宙论（Big Bang）
2011年诺贝尔物理学奖 蜜你：验你马钟 萨尔·波尔马特（美） 布莱恩·保罗·施密特（美澳） 亚当·盖伊里斯（美） (Saul Perlmutter,1959-)(Brian Paul Schmidt,1967) (Adam Guy Riess,1969-) 1998年：宇宙膨胀速度不是恒定的，更不是越来越慢而是不断加速即越来越快； 宇宙之中存在着一种与引力作用方向相反的力-反引力作用力)，既“暗能量” 推动星系天体快速膨胀退行。 A Histon d lile Science
A History of Life Science 1998年：宇宙膨胀速度不是恒定的, 更不是越来越慢而是不断加速即越来越快； 宇宙之中存在着一种与引力作用方向相反的力-反引力作用力），既“暗能量” 推动星系天体快速膨胀退行。 2011年诺贝尔物理学奖 萨尔·波尔马特（美） （Saul Perlmutter，1959年－） 布莱恩·保罗·施密特（美澳） （Brian Paul Schmidt，1967） 亚当·盖伊·里斯（美） （Adam Guy Riess，1969-）