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上海交通大学:通识教育核心课程《生命科学发展史 A History of Life Science》教学资源(课件讲稿)第一讲 人类起源与发展

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(一)宇宙的形成 (二)生命的出现 (三)人类的起源和发展
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·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-)

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