地球的宇宙环境范文

2023-09-22

地球的宇宙环境范文第1篇

谁不想让自我的家园变得更完美,更漂亮?然而,随着科学技术的发展,各种五花八门的生活垃圾越来越多,其中大多数垃圾都是会造成环境污染的。比如说我们常用的电池,如果用完后不进行适当的处理,那么将会造成极大的环境污染。据研究,一节废的纽扣电池能使60万升的水不能饮用。如果每人丢弃一颗废电池,那么到了那时,水,将成为奢侈品。

所以,为了保护环境,请将垃圾分类。

我国于2015年6月1日起实行“限塑令”,这一做法,使我国每年节省三千七百万桶石油。塑料袋,这种东西对于普通家庭来说再普通但是了,但是你明白吗,塑料袋却是污染环境的一大因素。塑料袋以石油为原料,不仅仅消耗了超多资源,而且还需要500年的时光才能被自然分解。

地球的宇宙环境范文第2篇

大家都说:“保护环境,人人有责。”但是,又有多少人能做到?

保护环境,是我们的责任要不然,空气就会被污染,地上都臭烘烘的,连河水都变得浑浊了。那样,我们人类将无法生存。所以,我们要保护环境,不能让他受到破坏,即使它受到破坏,我们也要保护它。

保护环境就相当于保护自己。因为,环境一但受到破坏,我们将会受到大自然得报复。比如:会引来沙尘暴、树木都没了等……大自然警告我们,不要破坏环境。否则还会来报复我们。

环境对我们很重要,比如:你肯定要在一个美好的环境里过美好的生活;在一个安静的环境里学习;在一个有着爱的环境里成长等……

要想有一个美好的环境,骂道跟我们分得开吗?美好的环境是我们自己争取来的,不是要就有的。

所以,我们要更好的保护环境,不让别人破坏它!

为了更好的保护环境,我来教教大家吧!

1、不随手扔垃圾。

2、不乱吐痰。

3、不乱砍伐树木。

4、经常打扫卫生

5、……

这样,就可以保护环境了!关于世界地球日的作文:保护环境2

今天,森林已经成为工厂。草原变成了荒地,清澈的小溪变成了泥泞的排水沟,美丽的草原变成了贫瘠的沙漠。为什么?这到底是为什么?这是因为人们不断入侵。

地球是人们赖以生存的家园,而人类却在不断地摧毁它。被人们砍伐的树木具有净化空空气、降低噪音、调节温度等功能。人摘的草和人摘的花可以美化环境。你能想象没有这些植物我们的生活环境会是什么样吗?

如今,许多野生动物已经成为人们的美食、精致的家具和华丽的服饰。人们认为这些野生动物给我们的生活带来很多乐趣。没有这些可爱的动物,我们的生活会特别无聊。当我早上起床时,我听不到鸟儿啁啾和鸣响。我看不到小猫小狗对你微笑。我只能看到陌生而僵硬的脸。多糟糕啊!

让我们携手共创这个美丽的家园!让我们看看青山绿水,到处都是鲜花,鸟儿歌唱,又是生机勃勃的景象!让我们生活在一个更好、更有趣的环境中。让花草芬芳我们的生活“保护环境,人人有责”,相信在不久的将来地球会被我们创造成一个美丽的新世界。每个人都必须“保护环境,每个人都有责任”关于世界地球日的作文:保护环境3

现在,你可能看到街上到处都是垃圾,拉圾箱就如同摆设一样。我要说出我自己的几点想法。

第一,很多时候,我回家的路上都有人发广告纸。但是,很多人看完就随地乱扔,把街道弄得“花花绿绿”的。碰上下雨,那些纸就糊糊的,看着恶心,走得不舒心啊!我建议,把它们带回家,折成一次性盒子用,懒的话折成小玩意儿也不错。其实广告纸最好折小三角、小星星的,而一些人还宁愿买裁好的纸也不愿意动手。

第二,有些人则喜欢在树上、凉亭上写“XXX到此一游”等字。有去过黄华山的人都知道,那些凉亭上经常有这种“模仿诗人的情况”,东一个,西一个,在他们眼里真是太“漂亮”了,就像自己也是诗人一样。

第三,节约水源。这是个很重要的问题,刷牙、洗手、浇花时,你是否有浪费水源呢?“其实,你刷牙时,水盛好完全可以关闭水龙头,洗手也一样,搓肥皂的时候也要关上水龙头,浇花,可能很多人知道也洗衣服时、洗菜时积下来的水来浇。所以,举手之劳,难道你就做不到吗?

曾经,这里鸟语花香,曾经,这里青山绿水。环境遭到破坏,难道不是人为的吗?我知道,除了我讲的几点想法,需要解决的还有很多很多……关于世界地球日的作文:保护环境4

今年夏天,我去了兴城的海边,不过令我感受最深的不是那迷人的景色,而是联想到的海洋垃圾。

当我刚到大海边的时候,我只是欣赏、游玩大海的妙处,并没有想到要保护环境。可是当我看到海滩上丢弃的空瓶,突然惊醒,好像从梦中刚刚醒来,我想到了海洋 垃圾,人们拥有好的环境,却不加以珍惜,乱扔垃圾,把海洋当成了一个可以装无限垃圾的垃圾堆,有多少海洋生物因为海洋受到污染而死去!有多少珍稀动物因此 而灭绝!尤其是白色污染,那些为人类提供方便而杀死动物们的垃圾袋!

当然,不止是海洋,更多的是陆地。不知道你还记不记得,在今年六·一儿童节的时候,在南山公园,满山都是垃圾!被人们丢弃的易拉罐、饮料瓶、塑料袋……看 一眼都会叫人难以置信。沙漠是怎么来的?还不是人们的乱砍滥伐,在每一个国家几乎都有沙漠,却都不加以阻止,这是多么可怕呀!有错却不加以改正。唉,真可 悲呀!

全世界的人类们呀,保护环境吧,不要再破坏环境。从现在开始,保护环境,人人有责!关于世界地球日的作文:保护环境5

在未来有一个山青水秀的城市,山上的.森林郁郁葱葱;小溪的河水清澈见底;空气清新甜润。那里没有工厂排出的浓烟,没有河上漂浮的塑料袋,没有被砍伐的树木,只有一片的绿色。

在未来,人类与动植物和平相处,变成了一只只的小鸟,电锯变成了一棵棵粗壮、结实、挺拔的大树,原子弹在博物馆展出,而工厂的烟囱被拆掉,铺成了湛蓝深远的天空……那时世界上已经没有了“笼子”这个词,处处可见人类和动物一起散步、做游戏的场景。为此,人类还建了一所学校来培养未成年人、动物,教学楼上闪着十二个金灿灿的大字:“大家和谐相处,共建美好家园!”

然而,未来也可能是另外一种景像:一排排的工厂整齐的被建在山坡上,它排出的浓烟把原本瓦蓝瓦蓝的天空污染成了灰色。河水变得臭了、黑了,树木被砍光了,裸露的树桩上有许多的、白色的塑料袋。许多年以后,一场沙尘暴彻底改变了这一切,那一天,沙尘暴铺天盖地地袭来,整个世界昏天暗地,沙尘暴一直刮了九天九夜,所有的城市、工厂全变成了沙漠,一切都消失了。

小朋友,以上两种未来城市你想让世界变成哪一种呢?如果想要第一种,就赶快保护环境,行动起来吧!关于世界地球日的作文:保护环境6

地球最近总是头昏脑涨,脸上冒出了一块块黑斑,头发也一把一把地往下掉只好去医院看病。

刚走进医院大门,地球的老朋友金牛星看见他,便走上前对他说:地球老兄,一千年前你的身体那么强壮,现在又有了哺育你的人类,你应该变得更强壮才对,怎么会变成现在这个模样?唉,我也不知道啊!说完,地球便告别了金牛星,赶忙去看病了。

地球到了皮肤科。火星医生给地球看看舌头,摸摸脉搏。太糟糕了!火星医生惊讶地喊道,你的身体已经被汽车尾气和工厂排出的废水给严重污染了,你脸上的黑斑是成千上万的垃圾,头发脱落是因为人们大量砍伐树木造成的,如果再砍下去,你就可能变为秃子了!什什么!地球的眼珠子差点都要掉出来了。那我的病怎么样才能治好?地球着急地问。火星医生回答道:其实很简单,你要跟体内的人们说清楚,再不保护环境,他们会跟你一起灭亡。他们改变了,你的病自然也就会好转了。

人类,请觉醒吧!为了有一个美好的世界,为了能够快乐的生活,请保护环境。请不要再大量砍伐树木,不要再肆无忌惮地排放废气。人类,请不要自私,还给地球干净的地面,还给地球美好的环境!关于世界地球日的作文:保护环境7

人人都说“保护环境 从我做起”,可是有的人却不是在保护环境,而是在破坏环境。

十月三日,天空万里无云、秋高气爽,我和爸爸、妈妈一起来到清风湖游玩。清风湖的景色优美,空气清新。那里有碧绿的湖水,湖面上有几只游船,湖边有高大的柳树和五颜六色的花朵,一阵秋风吹过,柳条随风舞动,真是美丽极了。在湖的一角,还有人造沙滩。游人在这里尽情地游玩,可是有的游人不经意的将果皮、纸屑和塑料袋随手一扔,有的游人随地吐痰,还有的游人踩踏草坪,使原本优美的环境变得不再优美。他们总是不把保护环境当回事,如果你还是不会保护环境,就让我来跟你讲一讲吧。

乱扔果皮、纸屑,会破坏环境卫生,给蚊子和苍蝇创造了生存环境,也让我们失去了优美的环境和清新的空气。随地吐痰,这本身就是不文明、不卫生的行为,而且痰中还有细菌和传染病。

乱扔塑料袋,将会造成可怕的白色污染,我还记得有一次跟妈妈上班,来到垃圾场附近时,看到周围的一大片空地上到处是各种颜色的塑料袋,这样既影响了环境的美观,也给土地带来了危害。所以请大家要记住,以后不要随地乱扔果皮、纸屑和随地吐痰,还要使用环保袋或布袋,这样才能有效地保护环境。

因此,我们要真正做到“保护环境,从我做起”,就必须严格要求自己,从身边的事做起,只有这样才能保护好我们赖以生存的环境。关于世界地球日的作文:保护环境8

远处一座高耸的烟囱冒着滚滚浓烟,天空灰蒙蒙的。就连平时充满光辉的太阳也被云烟给吞没了。小河里布满了垃圾,一条奄奄一息的小鱼喘着粗气说:“原来的美好环境都被破坏了,曾经是绿草茵茵,河水碧波荡漾、清澈见底。如今,河水布满垃圾、臭气熏天。我看一定是那些不自觉的人随手扔下的。”

只见云烟中一个熟悉的身影俯冲而下。小鱼睁大眼睛一看,竟然是自己的好朋友从南方飞回来了。小鱼慌忙把头伸出水面对小燕子说:“好朋友,我们又见面了。”“你好,鱼大哥!最近过的咋样?不太好吗?”小燕子说。“唉!我们的小河都被不讲道德的人给破坏了。”小鱼伤心的说。小燕子也闷闷不乐的说:“天空也被污染了,刚刚我飞回来的路上被浓烟熏的眼泪直流,呛的喘不过气了,而且人们乱砍伐树木,害的我们都无家可归......”

当你们听到这些话时会有怎么样的感受?如果不保护环境,若干年后地球就会变成荒漠,到那时我们也会无家可归的!朋友们,从现在开始,让我们一起动手保护环境、珍惜我们的地球家园吧!关于世界地球日的作文:保护环境9

我是地球母亲,我用我的身体孕育了我的人类孩子们。

人类很聪明,他们凭借着自己的智慧让我变得美丽无比。有一次我正在烦恼,我的人类孩子们怎么那么不懂事,哭着闹着要吃橘子,但贫穷的母亲却无能为力,这是这时一个男子过来对孩子说:“给小朋友吃橘子吧,可不要再哭了。”小男孩儿笑着说:“谢谢叔叔。”这时我才发现原来我的孩子们那样助人为乐。我的孩子们那样有礼貌,我为他们感到无比的骄傲,自豪!

可是那也只是曾经,现在我的孩子们变了,变得无比贪婪,为了赚到更多的钱,他们出卖自己的诚实,有的人为了少付钱出卖自己的灵魂。为了地域而发生毫无意义的战争,以前的孩子因吃不起水果买不起新衣服,但他们凭借着自己的诚实守信努力,终于变得富裕起来,他们可以大胆的吃,光明正大的穿儿,现在的孩子吃不起水果,买不起新衣服,他们去偷。他们整天提心吊胆的吃,偷偷摸摸的穿。

科技发达了,时代变了,而你们我的孩子们,你们也变了,随着你们的污染我也变了,我那清澈见底的眼睛变得又脏又臭,现在冰川开始融化,我已经渐渐衰老!

我最亲爱的孩子们,请你们爱护环境,爱护我把!我多渴望你们能齐心协力爱护我,我是多么向往追求以前那和谐美好的生活!关于世界地球日的作文:保护环境10

在我记忆的最深处,家乡的后山是我孩童时的乐园。

一走近那座小山,你就会听到美妙的歌声,那歌声空灵婉转,让人情不自禁的想去看看。哟!原来是小溪姐姐在一路欢歌。不光她一个,小鸟们也唱起来了,那歌声清脆悦耳,让人不免惊叹:“这简直就是天生的歌唱家!”溪边的小花儿们,在风姑娘的号召下也伴起舞来,那摇曳的舞姿谁敢说不美?大树爷爷眯缝着双眼,和着音乐轻轻打起了节拍,时不时还哼上几句。真是一场别开生面的音乐会!这是一幅多么和谐、多么动人的画面呀!

几年以前,我跟着爸爸妈妈离开了家乡。上次回家,我迫不及待地来到家乡,来到那片后山,可眼前……我顿时被惊呆了,这是一个多么惨烈的画面呀!原来,近几年来,每逢节假日,总会有些城里人三五成群的来这里肆意玩乐。渐渐地,由于人们的践踏,花儿妹妹失去了勃勃生机;由于人们的随手乱扔,小溪姐姐失去了原本的美貌;由于人们的新奇刮搞,大叔爷爷的快乐晚年被中断了……

家乡的成长是痛苦的,家乡的变化让人痛心!我的心在呐喊:“请住手吧!让家乡与我们一起快乐成长,不要扼杀他们的幸福,不要破坏我们的家园!”关于世界地球日的作文:保护环境11

现在经常会看到:溪流旁,工厂不断地排放污水,废气;树林里,工人们无休无止地砍伐着树木;,汽车不断地排放尾气……

难道我们就应该这样对待我们赖以生存的环境吗?不,保护环境,应从自我做起,从身边的小事做起!

可现在很多人来却意识不到自己的错误的行为。

例如:出门时不知道随手关灯;吸收式,用水太多,放音乐时声音太大;经常用一次性的东西;破坏树木……节约,是中华传统美德,我们应该节约用水、用电;节约用塑料袋;不用泡沫纸做的饭盒;不用一次性筷子,一次性勺子等。保护环境,是人人都应该做的事情,我们应该多植树,不破坏树木;少用塑料袋,尽量将环保袋代替塑料袋;拒绝噪音污染;不随手扔垃圾;不随地吐痰;垃圾应该分类安置;废弃的电池不要随点乱扔;不要践踏草坪;不随便摘花等。

人类呀!快点醒悟吧!试想,如果没有了树木,那么会带来泥石流、旱灾、洪水等自然灾害,灰尘就会占据天空,许多人就会流离失所;是想,如果不断的排放废气,臭氧层的洞就会扩大,紫外线就会灼伤人类的皮肤,不仅会晒死山上的树木,还会是鸟儿没有了家,害虫没有了天敌,它们会吃掉农夫的庄稼,人类没有了粮食就会灭亡;试想,如果总是随地乱扔垃圾,那我们的城市就会成为一个垃圾堆,我们的生活也就不会这么舒适;试想,如果不节约用塑料袋,那么现在天空上就会飞舞着很多白色垃圾,我们的城市,会成为什么样的景象?关于世界地球日的作文:保护环境12

环保是我们这个时代充满争议的流行词,但同时是保护环境中极其重要的一点,我们如何做到环保,如何最环保,怎样才算环保呢,在以下内容中,我们将知道。

环保是指环境保护。环保是指人类为解决现实的或潜在问题,协调人类与环境的关系,保障经济社会的持续发展而采取的各种行动的总称。

现在,我们生活中,最严重的环保问题就是土壤遭到破坏,气候变化和能源浪费。据参考消息报道,110个国家可耕地的肥沃程度在降低。在非洲,亚洲和拉丁美洲,由于森林植被的消失、耕地的过分开发和牧场的过度放牧,裸露的土地变得脆弱了。大地母亲已经变的面黄肌瘦,请好好保护我们的大地母亲!有专家预计,在不久的将来海平面将升高,很多岛屿都将会被淹没。

那我们该如何制止这一切的发生呢?其实,保护环境并没有想象中的那么难,只要我们从小事做起,就一定会让地球焕然一新的,比如:多使用环保袋,尽量避免用塑料袋;尽量坐公交车,尽可能的减少汽车排放的废气;平时多步行,骑自行车,锻炼身体又保护环境……除此之外,还有很多很多,只要我们从小事做起,积少成多,积沙成塔,就一定会让地球重还以前的面貌。

让我们为地球的将来而奋斗吧!关于世界地球日的作文:保护环境13

冬天到了,小燕妈妈带着小燕去南京过冬。

小燕来到这里觉得很奇怪,以前的天空湛蓝湛蓝的,像一块蓝宝石。以前的小河清澈见底,先在的小河却变得非常浑浊。突然,一只小鱼从水里探出头来。小燕高兴地说:"咦,这不是我的好朋友呆呆鱼吗?"

呆呆鱼愁眉苦脸地说:"是的,我是呆呆鱼。"

"你为什么这么无精打采呢?是不是病了呀?"小燕不明白的问。

"因为人们污染环境,乱扔垃圾,使我们不能在这生活,我的伙伴都已经不行了,我也快不行了。"呆呆鱼气喘呼呼的说。

小燕摆着脸生气地说:"人们不应该污染环境,这样不仅小河变浑浊了,不再清澈而且伤害了小动物。"

呆呆鱼说:"难道人们不知道保护环境,人人有责吗?"

小燕子说:"要是人们不要乱扔拉圾,要保护环境和动物那该多好啊!"

呆呆鱼说:"是啊,我们可不能在这里生存了。"

小燕子叹了一口气说:"哎,到底哪儿才是我的家呢?"关于世界地球日的作文:保护环境14

“保护环境,人人有责。”这是一句口号,这是一句特别的口号,这是一句意义非凡的口号。正是它唤醒了地球人的环保意识,也是它告诉地球人环保的的危机。

我记得几年前,下了一场倾盆大雨,由于很大,我提前睡觉了。早上醒来,看看外面,有几个人在路边抱着头痛哭。一问才知道,有一个人养的几头猪被大水冲走了,有一个人养的一塘鱼也被大水冲走了……突然,一个人哭喊着:“苍天无眼啊!”

真的是苍天无眼吗?难道真的是苍天没有眼睛吗?

不是的。回头看看吧:后山的泥土被冲走了,露出了树根。原来这些人天天上山砍树

所以才造成了损失。

这些人站起来,决心保护环境。这件事让我深深感受到环保的的危机。

今天,又是一年一度的地球日,是人类对地球母亲的忏悔日。请我们想一想,人类过度地消耗资源和污染环境,已经给地球造

成了怎样的灾难;请我们想一想,我们每个人在这样的灾难中负有怎样不可推卸的责任。当脆弱的生态难以维系,人类的生存将如何持续;当地球患了绝症,人类又能生存多久?

“保护环境,人人有责。”同学们,我们的地球需要我们共同保护。让我们一起保护环境,共同扬起环保之帆吧!关于世界地球日的作文:保护环境15

初夏,天上飘着绵绵细雨,我漫步在幽静的小花园里,闻着百花散发出的清香,真是沁人心脾,我躺在草坪上,闭上眼睛,二十年后的情景浮现在眼前。

早晨,我走在马路上,发现科技是多发达:公交车能飞上天空,图书馆里只要输入书名,你要的书就能自动送来,人人家里都有智能机器人为你服务器……突然,我眼前出现了一片脏乱的地方,天哪,那不是小花园吗?怎么……我揉了揉眼睛,是的,那正是小花园,我缓步走向他。

一进去,就闻到了一股很臭很臭的垃圾味,我捂着鼻子,走进里面,看见地上全是烂掉的花瓣,枯枝败叶,一点生机也没有,原来茂密的参天大树,幼小树苗,都只剩下了树桩,草地上堆满了吃剩下的食物,烂泥,用过的纸巾,塑料袋等等。好可怕呀,眼睁睁地看着这一切,心里十分难过,以前的小花园怎么发生了这么大的变化?人们发展经济,不能以牺牲环境为代价啊!我挡住眼睛想尽快忘掉这些……

地球的宇宙环境范文第3篇

作者:随心

宇宙,东西南北为宇,古往今来为宙。空间和时间的四维构成这个世界。宇宙起源学说最强势的莫过于宇宙大爆炸理论,空间和时间起于0,终于0,如此反复,暗合道家庄子之“无”字。比如浩瀚的星云,恒星和行星恰如尘埃,世界的本质是虚无本身?湮灭才是永恒?

地球的宇宙环境范文第4篇

唐人街也被称为华埠或中国城(Chinatown),是华人在其他国家城市地区聚居的地区。唐人街的形成,是因为早期华人移居海外,成为当地的少数族群,在面对新环境需要同舟共济,便群居在一个地带,故此多数唐人街是华侨历史的一种见证。唐人街最早叫“大唐街”。1673年,纳兰性德《渌水亭杂识》:“日本,唐时始有人往彼,而居留者谓之„大唐街‟,今且长十里矣。”在海外,与华侨华人联系最密切的一个词,恐怕就是“唐人街”了。2000年来,随着中西方文化的交融以及海外华侨华人在所在国的落地生根,唐人街也在发生变化:高档公寓的兴建、华埠的扩张、非华裔人群的入住以及唐人街社会功能的变化等等,都不禁引发了人们的思考。2000来,唐人街的变迁引起了人们的关注,成为一个新的话题。在美国纽约的华埠,一幢幢崭新的高级公寓正在拔地而起。已经有5栋高档公寓在华埠建成,还有8栋正在兴建中,这些公寓的价格平均为每平方英尺1000美元。唐人街以往一直被认为是中低层人群聚居的生活区,随着一系列高档公寓的落成,唐人街的形象也在发生改变。除了高档公寓的兴建,华埠的变化还体现在其界限的模糊上。2008的华埠已经向四面八方扩展。在纽约,北至小意大利区,南至河边码头,西至苏豪区,东至格林威治村。华人面孔和华人开设的商店、餐馆逐渐“占领”了东城。华埠走向贵族化和向周边地区扩张似乎已成为一种趋势。不过,唐人街的变化还不仅仅如此。从最初的单纯的居住区,到繁华的旅游区和商业中心,唐人街的功能也在发生变化。在比利时安特卫普官方网站的“购物指引”一栏,安特卫普唐人街被推荐为值得一游的场所。

功能的变化使得唐人街的消费群体发生了变化。安特卫普的唐人街是比利时第一条被正式命名的唐人街,地处安特卫普市中心,街道两旁有40多家中国公司和商行。来往于此的商人和游客逐渐成为其主要消费群体,他们或是到此品尝中餐的美味,或是体验东方文化的韵味。功能的变化还体现在经营业务的变化上。除了传统的餐饮等行业,各地唐人街的华人也开始经营旅店、各种进出口业务、保险、会计事务所、专卖店、免税店、影视商店等各项业务。商品种类也不再局限于经营中国商品,开始引进世界各地的商品,满足华人以外的消费群体。唐人街的人群结构也在发生变化。一方面是越来越多在唐人街出生、长大的华侨华人走出唐人街,融入当地社会;另一方面是越来越多的非华裔入住唐人街。他们中不乏专业人士,从事律师、医生、设计师等工作。居住人群的变化必然会对原有的区域生态产生影响。

地球的宇宙环境范文第5篇

表的知识。 三维目标:

知识与技能:

了解原子结构模型演变的历史。 .1了解钠、镁、氧等常见元素原子的核外电子排布情况,知道它们在化学反应中通过电 .2电子稳定结构的事实。通过氧化镁的形成了解镁跟氧气发生化8子得失使最外层达到

学反应的本质。绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的。了解原子是由原子核和核外电子构成, .3

能根据原子组成符号判断原子的构成。知道核素、同位素等概念。

过程与方法:通过了解原子结构模型演变的历史,让学生体验科学家探索原子结构的艰难过程,认 1.

识实验、假说、模型等科学方法对化学研究的作用。.通过学生自主讨论原子中质子、中子、电子及质量数之间的关系,培养学生分析处理数2

据的能力。.通过氧化镁形成过程的分析,以及化合物的化学式的书写,让学生学会推理、归纳的方3 法。 情感、态度和价值观:从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法,并培养学生对科学探 索的热爱。通过氧化镁形成过程的分析,让学生从宏观走向微观,领悟化学反应的本质。 教学重点:

.构成原子的微粒之间的量的关系。 1 .化学反应中原子核外电子排布的变化,化合价与得失电子数、最外层电子数的关系。 2 教学难点: 化学反应中最外层电子的变化,以及化合价与得失电子数、最外层电子数的关系。 课时安排: 课时 1 教学过程:【引入】同学们,你们知道在世界史上最早提出“原子”这一名词的人是谁吗?(学生中会有人说道尔顿、德谟克利特……)对,在公元前世纪,古希腊哲学家德谟克利特就提出了哲学5概念上的“原子”这一名词,他认为物质是由不可分割的微粒即原子构成的。在希腊语中,原 子就是“不可分割的”意思。那么,现代意义上的原子又是什么呢?

“中国”图片。 【投影】扫描隧道显微镜下的硅晶体、以及在扫描隧道显微镜下用原子书写的【讲述】这是我们借助先进的扫描隧道显微镜观察到得原子的表面,那原子的内部结构又如何能观察到原子的内部结构,个足球场的超级显微镜,5占地亿英镑、3.8英国耗资呢?据报道,此项研究正在进行之中。当然科学家经其他实验研究已证实,原子是由更小的微粒构成的。显2500然,从年来,2500年前的古希腊到今天,“原子”的意义已经发生了明显地变化。那么,科学家是怎样探索原子的结构的呢?原子结构模型的演变经历了哪几个阶段?又有哪些科学家页的交流与讨论,并找到重要的科学27~28对此作出了卓越贡献呢?请同学们快速阅读课本第

家及他们的主要观点。 【学生】学生阅读。

【板书】原子结构的认识过程【讲述】好,阅读完了,大家对人类探索原子结构的过程应该有了一个初步的了解。接下去,就让我们一起沿着科学家探索原子结构的足迹来认识原子。那对此作出重要贡献的科学家有哪

几位呢?年,提出了具体的原1803在【讲述】在近代化学史上,最早提出原子结构模型的人是道尔顿,

子模型,建立了近代原子学说。那道尔顿的主要观点是什么呢?

(集体回答)物质是由原子构成的,原子是不可分割的实心球体。【学生】年,汤姆生在实验中发现了电子,并且发现电子是带负电荷的,且质量1897【讲述】可是,在非常的小。由于原子呈电中性,所以汤姆生认为原子中的正电荷是均匀地分布在整个原子中,年提出了被称为“葡萄干面包1904于是于正负电荷总数相等。而带负电荷的电子则镶嵌其中, 式”的原子结构模型。粒子散射实验时发α年英国物理学家卢瑟福在做1911【讲述】科学探索的脚步并没有停止, 生意想不到的现象。 粒子散射实验图片α【投影】 【提问】从这一实验现象中,你能得出什么结论?

、原子的大部分体积是空的。1【学生】 、中间有一个几乎集中了所有原子的质量且体积很小的粒子——原子核。2 原子核: 【板书】卢瑟福:原子 核外电子 【投影】卢瑟福的主要观点: 、原子的大部分体积是空的。1 、中间有一个几乎集中了所有原子的质量且体积很小的粒子——原子核。23 、电子随意地围绕着一个带正电荷的很小的原子核运转。 1919【过渡】后来,卢瑟福和他的学生经过进一步的实验研究证实,绝大多数的原子核是由(

年)中子构成的,并且发现质子带一个单位的正电荷,而中子不显电性。1932年)质子和(

质子

原子核 【板书】 中子 【过渡】那么构成原子核的质子、中子以及与核外电子之间有何联系呢?由于原子呈电中性,

粒子散射实验和表中的数据,请思考:α质子数。结合卢瑟福的=由此可见原子中,电子数 【投影】

电子 中子 质子 -31-27-27 /kg 质量 9.109×10 1.675×10 1.673×10

1/1836 1.008 1.007 相对质量 信息提示:

质量数:将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数,加起来所得到的数值。

相比较所得的数值。1/12原子质量的C-12相对质量:质子、中子的质量与 【投影】⑴原子的质量与质子、中子的质量关系

⑵原子的相对原子质量与质子、中子的相对质量的关系

⑶原子中质子数、中子数、电子数和质量数之间的关系

【学生】学生代表回答结论。 所有中子的质量+原子的质量≈所有质子的质量 所有中子的相对质量+原子的相对原子质量≈所有质子的相对质量

中子数+质子数=质量数

电子数=质子数

电子数=、原子中:质子数1【板书】A质量数( )N中子数(+)Z质子数(=)

≈原子的相对原子质量 【追问】那在离子中,这些等式关系还成立吗? 电子数±电荷数=【板书】离子中:质子数【过渡】不同原子中,质子数、中子数、电子数是不同的,那能否用一个符号准确地表示出一 个原子的具体组成呢?AX表示原子的质Z表示元素符号,X其中,来表示【讲述】在这里我们可以用原子的组成符号Z 表示原子的质量数。A子数,AX

【板书】Z可以表示为:C-12【讲述】如 12C 【副板书】6 个电子。6核外有个中子,6个质子和6原子核内有C我们可以看出该从这个式子中,【讲述】2【讲述】接下去,同学们一起来看一下 组原子组成符号,请仔细分析它们有什么特点。321121413HHHCCC ⑵ 【投影】⑴111666 互为同位素。所以应该是同一种元素的不同原子,【学生】它们的质子数相同,但质量数不同, 【讲述】分析得很好。 【投影】元素:具有相同质子数的同一类原子总称; 核素:具有一定质子数和一定中子数的一种原子。质子数相同,质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素。 121413CCC它们的、、比如 【提问】同位素原子的组成不同,那它们的物理性质是否相同?66614C 的……性质一样吗?在考古断代中就利用了6【讲述】很好。利用某些同位素的放射性,我们已经将同位素广泛地应用于医学、工业、农业、能源和科学研究等各个领域,甚至是国防事业。说到国防,我们自然会想到核武器,大家知道 现在全球局势最紧张的两个地区是——伊朗和朝鲜,都与“核”有关。其焦点是朝鲜核电站采用轻水反应堆还是重水反应堆。“朝核危机”已引起全球瞩目,【投影】239Pu,这种可由铀)-239(重水反应堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚94

239239239PuUU ) C 的说法中正确的是(与衰变而得,下列有关β,经过多次)-239(949292

B.二者是同一种核素

.二者互为同位素AD.二者具有相同的中子数 C.二者具有相同的质量数 【过渡】从卢瑟福的核式模型,我们充分认识了原子核的结构,由原子核我们认识了核素、同 电子随意地绕核作高速运转吗?那么核外电子又是如何运动的呢?真的像卢瑟福所说的:位素,【讲述】不是的。卢瑟福的学生玻尔和奥地利物理学家薛定谔在进一步的实验和理论研究基础电子在核外年提出了电子云模型。他们都认为,1926在年提出了轨道模型,913上,又分别在

是按一定的规律排布的。 【讲述】通常我们用原子结构示意图形象地表示原子的核外电子排布,比如: 种原子的结构示意图。6【讲述】请同学们写出下列 Ne O Na Ar Mg S Ne He Ar 【投影】 H Mg O

N Na S

【提问】从原子结构示意图中,你能发现核外电子的排布具有怎样的规律?8个电子,第二层最多只能排2【学生】原子核外电子是分层排布的,其中第一层最多只能排 个电子。8个电子,最外层不超过 、规律:电子是分层排布的。1【板书】【过渡】那原子的核外电子排布与元素的性质有何联系呢? 【投影】⑴稀有气体性质稳定,很难与其他物质发生化学反应。电子的稳定结构,所以很难与其他物质8电子或2【学生】因为稀有气体的最外层电子达到了 发生反应。电子的结构时,它就会变得8电子或2【讲述】分析得很正确。也就是说当原子的最外层达到

非常稳定。从中你能得出什么结论?

【投影】⑵镁原子能与氧原子结合形成氧化镁。【讲述】那请同学们观察镁原子和氧原子结合形成氧化镁的过程中原子核外电子的变化情况, 个事实,2解释第 的原子核外电子排布有什么特点?O【提问】⑴Mg、

在反应中表现出什么性质?O⑵Mg、 ⑶在化学反应中哪部分微粒发生了变化?说明元素的性质主要取决于什么?

你能想到哪些类似的原子?在结构上、性质上有何特点?O、Mg⑷从8个,所以不稳定,有形成8【学生】因为镁原子和氧原子的最外层电子数均少于电子稳定结电子的8价的镁离子,达到+2个电子,生成2构的趋势。在化学反应中,镁原子失去最外层的价的氧离子,2电子的稳定结构,生成—8个电子,达到2稳定结构,而氧原子最外层则得到 镁离子和氧离子结合生成了稳定的化合物氧化镁。【学生】在化学反应过程中,原子的最外层电子数发生变化,而原子核不发生变化。元素的化

学性质主要取决于最外层电子数。【学生】像镁原子这样的最外层电子数较少的,较易失电子,像氧原子这样的最外层电子数较

多的,较易得电子,从而形成稳定的电子层结构。 【板书】 最外层电子数 正价 易失电子4 < 典型金属典型非金属 负价 易得电子4 > 【过渡】镁条在氮气中也能燃烧,生成氮化镁,你能写出氮化镁的化学式吗? 【学生】学生书写。【讲述】要正确书写物质的化学式,就必须知道元素的化合价,那化合价又和什么有关呢?请

同学们填写下列表格,并分析化合价与得失电子数、最外层电子数的关系。 一些元素的原子得失电子的情况 【投影】 失去(或得到)电子的 原子最外层电子数目 化合价 元素 数目 Na 2 Mg 6 O -1 Cl 【学生】学生完成表格,并讨论化合价与得失电子数、最外层电子数的关系。

最外层电子数;非金属元素的原=失电子数=【学生】金属元素的原子失电子显正价,正化合价

—最外层电子数。=8得电子数=子得电子显负价,负化合价 【投影】 最外层电子数 最外层电子数=失电子数=正价 易失电子 4 <典型金属 —最外层电子数=8得电子数=负价 典型非金属 易得电子4 >【过渡】由此可见,结构不同,性质不同,结构决定性质。刚才,我们沿着人类探索原子结构的足迹,深入的认识了原子内部的结构,知道原子由原子核和核外电子两部分构成,绝大多数的原子核是由质子和中子构成的,那么人们对于原子结构的认识是否就到此为止了呢?质子、 中子是否就是构成原子的最小微粒呢? 【板书】发现夸克 【投影】夸克的发现史 【讲述】随着科技的发展,人类不仅在地球上探索微观世界,更把目标投向了整个宇宙。【投影】美国等一些国家发射的航天器将我国研制的磁谱仪带入太空,其目的是探索反物质。反物质的主要特征是电子带正电荷,质子带负电荷。请写出反氢原子和反氧原子的原子结构示 意图。【投影】科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子,这种粒子称为“四中子”,也有人称 ( C ) 之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法中错误的是 该粒子不显电性 A. 4 该粒子的质量数为 B. 在元素周期表中与氢元素占同一位置 C. 该粒子质量比氢原子大D.【讲述】随着科学技术的发展,人类对于原子结构的认识还在不断地深入,夸克会是构成物质的最小微粒吗?谁也不知道物质世界的至小尽头会在何处?这个谜底正等待着在座的各位同学 去揭开,也许你就是未来的诺贝尔奖获得者。人类在微观的世界里继续探索前行……【结束语】这堂课,我们沿着科学家探索原子结构的过程,认识了原子的结构,同时人类探索自然科学的这种精神也给了我们很多的启迪,同学们,你们能说说你们的收获吗?从中我们不难感受到科学探究是一个漫长的、艰辛的过程,科学发展总是在不断纠错中前进,科学发现是

永无止境的……相信你们能给人类带来全新的明天!

【板书设计】 人类对原子结构的认识 第三单元 原子结构的认识过程: 质子 电子数=质子数 道尔顿 )N中子数(+)Z质子数(=)A质量数( 原子核 中子 ≈原子的相对原子质量 ↓ 汤姆生 ↓ 核外电子 卢瑟福 原子 元素的A

地球的宇宙环境范文第6篇

课时分配:

一、人类对宇宙的认识0.5课时

二、宇宙的起源0.5课时

三、宇宙的演化0.5课时

四、宇宙大爆炸0.5课时

课后讨论: 1.叙述“哈勃定律”的内容和公式,谈谈它的作用和意义。

2.简述发现宇宙膨胀的原理及途径。

3.试论述从现代宇宙理论的创立到宇宙大爆炸模型的建立过程及重要人物。

一、人类对宇宙的认识

1.宇宙的概念

早在2300多年前,我国战国时代的思想家庄子(大约公元前369—前286年)就浪漫激情地幻想“旁(傍)日月,挟宇宙”。其实中文的“宇”、“宙”二字原指“屋檐”和“栋梁”,都是指人居住的地方,后来才延伸为“天地四方(空间)、古往今来(时间)的总称。它超越了东西南北的方位,无边无际;超越了一朝一夕的时间,无穷无尽。与“宇宙”混用的“世界”二字则出于佛教的说法,也是时间(世代)和空间(边界)的合称。

在西方,以英语为例也有两个词表达“宇宙”,即cosmos和university。cosmos原意指秩序,引申为“有秩序的宇宙体系”;university则表示包罗万象、无所不容的宇宙全体。 2.人类对宇宙的认识

(1).局限于太阳系的宇宙说──地心说

古代的人们首先注意到的宇宙现象,如昼夜交替、月亮圆缺、日食月食、天体位置随季节的变化以及行星在星空背景上的移动等等,实际上只是太阳、地球、月亮、行星等太阳系天体运动的反映。因此,以这些现象为基础建立起来的宇宙理论,无论是中国古代“天圆如张盖,地方如棋局”的盖天说,“天体圆如弹丸,地如鸡子中黄”的浑天说,还是古希腊以地球为中心,依次排列月亮、水星、金星、太阳、火星、木星、土星、恒星等“九重天“的地心说,都没超出太阳系的范围。恒星在这些宇宙理论中的地位,只不过是个一成不变的布景或陪衬。

(2).局限于太阳系的宇宙说──日心说

16世纪哥白尼提出的日心说虽然仍末超出太阳系的局限,但却把地球从居于宇宙中心的特殊地位降为一颗绕太阳旋转的普通行星,正确地反映了太阳系的实际情况。这不仅直接为以后开普勒总结出行星运动定律,伽利略、牛顿建立经典力学体系铺平了道路,而且从根本上动摇了人类中心论等宗教教义不可冒犯的神话。它作为自然科学第一次从神学桎梏下解放出来的“独立宣言”,在人类思想史以至社会发展史上作出了不可磨灭的贡献。

(3).从太阳系到广阔的恒星世界

18,19世纪是太阳系天文学发展的鼎盛时期。借望远镜的帮助,人们不仅发现了天王星、大量的小行星、行星卫星等太阳系成员,还根据天王星实际观测位置与理论计算位置的偏差,用天体力学理论准确地预言了海王星的存在和位置,并最终发现了海王星、冥王星,从而有力地证明了当时的宇宙理论同太阳系的客观实际是相符的。与此同时,人类的视野也逐渐由太阳系扩展到更为广阔的恒星世界。

17l8年,哈雷将自己的观测同1000多年前托勒玫时代的观测结果相比较,发现有几颗恒星的位置已有明显变化,首次指出所谓恒星不动的观念是错误的。

1837年,斯特鲁维测定了织女星的周年视差(由于地球绕日公转而产生的天体方向变化)为0.125角秒,这意味着它与太阳的距离为日地距离(1.5亿公里)的165万倍,远远超出了太阳系的边界(日地距离的40倍)。

1912年,勒维特发现造父变星(其亮度由于星体的膨胀收缩运动而发生周期性变化的一类变星)的光变周期同光度之间存在确定的关系,使测定包含这类变星的遥远恒星集团的距离成为可能。

6年后,沙普利分析当时已知的100多个球状星团的距离和视分市资料,得出银河系是一个直径达10万光年的庞大的透镜形天体系统,太阳并不处于其中心的正确结论。

1924年,哈勃发现仙女座大星云中的造父变星,根据周期──光度关系推算出它远在银河系之外,是尺度同银何系相当的巨大恒星系统。这一重大发现最终结束了多年来关于这类旋涡状的星云是近邻天体还是银河系外“宇宙岛”的争论,“将人类认识的宇宙范围从恒星组成的银河系扩展到由众多星系组成的更广阔的世界。这个包括银河系在内由众多星系组成的世界,就是我们今天所了解的宇宙。

(4).对宇宙更深层次认识的进展

本世纪30年代以来,口径3米以上的大型光学望远镜在世界各地陆续建成,特别是近四五十年来射电天文学和空间天文学的相继诞生,使天文观测手段不但具备空前的探测能力,而且使获取信息的窗口从可见光逐步扩展到包括射电、红外、紫外、X射线、射线在内的整个电磁波段。从本世纪初开始相继创立和发展起来的量子论、相对论、原子核物理学、粒子物理学、等离子体物理学又给天文学提供了锐利的理论武器,使人们对天体的研究从机械运动进展到物理性质、化学组成等更深的层次,从而为勾勒出太阳系、银河系以至整个宇宙的起源和演化奠定了坚实的基础。

二、宇宙的起源和演化

1.历史的回顾

宇宙有没有起源和终结,它是永恒的还是演化的?这是除宇宙的结构以外又一个根本问体。各种文明都有自己关于宇宙起源的看法,在中国有盘古开天辟地的传说,在西方有上帝创造世界的神话。至于创世以后的情形,虽然在中国方代文献中有共工怒触不周之山,撞断天柱,后来又由女娲补天的故事。在很长一个历史时期中,由于封建社会的政治黑暗和观测水平的局限,使一些闪耀着智慧火花相当接近真理的看法未能发展为科学的理论。直到17世纪以后,各门自然科学的飞速发展,特别是康德太阳系起源学说、达尔文物种起源学说等的提出,不断冲击着“天不变,道亦不变”这一僵化自然观的地位。直到20世纪,以众多观测事实为依据的科学的宇宙起源和演化理论才正式宣告诞生。 2.现代宇宙学的诞生

现代宇宙模型的研究始于爱因斯坦。爱因斯坦的广义相对论预言,一定质量的天体,将对周围的空间产生影响而使它们“弯曲”。弯曲的空间会迫使其中穿过的光线发生偏转,例如太阳就会使经过其边缘的遥远星体光线发生1.75弧秒的偏转。通常,由于太阳的光太强而使人们无法观测到这一事实。1919年发生了日全蚀,一个英国考察队终于观测到太阳附近的光线偏转,得到的偏转数据正是爱因斯坦所预言的“1.75弧秒”。

爱因斯但的广义相对论认为,时间和空间并不像人们(牛顿理论)一贯认为的那样:空间只是一个让物体在其中运动而本身却不受任何影响的容器;时间则如江河入海,自然流淌。空间更像是一个形状依赖于其上所载小球的弹性薄膜,自由粒子和光沿着这一形变薄膜上弯曲的短程线运动,就像它们在小球引力的作用下偏离直线运动一样;时间则与运动状态和相关,又通过运动状态与空间(参考系)发生了联系。这种关于时间、空间和引力的全新理论,不仅正确地预言了掠过太阳边缘的星光会发生1.75弧秒的偏折,而且完满地解释了牛顿引力理论不能说明的水星近日点每百年前移43弧秒的现象,因而逐步得到人们的公认,为上演代宇宙学这场气势恢弘的戏剧搭好了坚实的舞台。

1917年,爱因斯坦率先把他的广义相对论应用于宇宙学研究,得到一个“有限无界的静态宇宙”模型。根据广义相对论,宇宙的几何性质取决于物质的质量分布状态,引力场使之对应于弯曲的“黎曼几何空间”。所谓“有限无界”是说整个宇宙是一个弯曲的封闭体,它的体积有限而物质均匀分布;而“静态”则是就宇宙的整体空间而言,并非说宇宙的各个部分都全然静止不动。尽管后来(1922年)发现宇宙不可能保持稳定而被放弃,但毕竟是一次开创性的尝试,揭开了现代宇宙学研究的序幕。 3.宇宙膨胀的发现

1922年,苏联数学家弗里德曼在广义相对论的框架下,的到了爱因斯坦宇宙方程的一组动态解,从理论上论证了宇宙要么膨胀,要么收缩,决不会保持静止状态。宇宙的演化趋势则取决于宇宙物质的平均密度0与临界密度c的比值:

0 < c

对应于一个无限无界的开放宇宙; 0 = c

对应于一个平坦的开放宇宙; 0 > c

对应于一个有限有界的闭合宇宙。

前两种情况下宇宙将膨胀下去;后一种情况下,宇宙将出现膨胀──收缩的震荡即“脉动”。(目前已知的临界密度为c=10-29克/厘米3,所观测的不含“暗物质”的平均密度是0=210-31克/厘米3)

我们有没有办法观察宇宙基本成员──星系的运动呢?能不能像发现恒星的自行(恒星间在天球上的相对位置的变化)那样,通过比较不同时代拍摄的天文照相底片来发现星系的自行呢?这至少在目前的技术条件下是不可能的,因为星系离我们实在太遥远了。然而,物理学为我们提供了另一种测定物体运动速

度的有力手段──多普勒效应。光波同声波一样,也有类似效应:面向观测者运动的光源谱线(与静止光源相比)将向高频(即光谱紫端)移动,而背向观测者运动的光源谱线将向低频(既红端)移动,波长的相对移动量与相对运动速度成正比。

1927年,比利时天文学家勒梅特(Georges Lemaitre, 1894~1966)在弗里德曼“解”的基础上,把已观测到的河外星系红移解释为大尺度宇宙空间随时间而膨胀的结果,建立了“膨胀宇宙模型”。

1929年,哈勃在仔细研究了一批星系的光谱之后发现,除个别例外,绝大多数星系的光谱都表现出红移,而且红移量大致同星系的距离成正比。如果将红移解释为多谱勒效应,那就意味着所有星系都在离开我们而去,其退行速度正比于同我们的距离。这一关系称为哈勃定律,比例系数称为哈勃常数。如果遵循哥白尼的思想,认为我们在宇宙中并不处于特殊的中心位置,也就是说哈勃定律对任何星系说来都是成立的,那么,直接的推论就是:字宙中所有的星系都在彼此远离,即宇宙处于普遍的膨胀之中!

哈勃的发现为弗里得曼的宇宙模型提供了直接的观测依据,动摇了宇宙整体静止的传统观念,为研究宇宙的起源和演化扫清了道路,是本世纪天文学最重要的成就之一。 4.宇宙大爆炸模型

1948年美国物理学家伽莫夫(George Gamow, 1904~1968)、阿尔法、贝特等人发挥了勒梅特的思想,把宇宙的膨胀于物质的演化联系起来,提出了“大爆炸宇宙模型”。因为它能较多他说明现时所观测到的事实,所以成为目前影响最大的宇宙学说。由于伽莫夫、阿尔法、贝特三人的姓恰好是希腊字母的,,,因而,,被后人幽默的代表宇宙之始。这个宇宙大爆炸学说简介如下:

起源──宇宙始于约200亿年前爆炸的一个高温、高密度的“原始火球”。它的起始时间为0。 普郎克时代──时间10-43秒,温度高达1032K; 大统一时代──时间10-35秒,温度高达1028K; 强子时代──时间10-6秒,温度为1014K; 轻子时代──时间10-2秒,温度为1012K;

辐射时代──时间1—10秒,温度降至约1010—5109K,基本粒子开始结合成原子核,能量以光子辐射显示出现;(人们探索微观世界和宇宙结构的努力在这里会合) 氦形成时代──时间3分钟,温度降至约109K,直径膨胀到约1光年大小,有近三成物质合成为氦,核反应消失;

进入物质时代──时间1000—2000年,温度降至约105K,物质密度大于辐射密度;

物质从背景辐射中透明出来──物质温度开始低于辐射温度,最重于最轻的基本粒子书比值保持恒定;

星系形成──时间108年,温度降至约100K;

类星体、恒星、行星及生命先后出现──时间109年,温度降至约12K; 目前阶段──时间1010年,温度降至约3K,星系温度约105K。

伽莫夫和他的支持者预言,大爆炸中所产生的辐射在遥远的宇宙空间里必定仍然存在,大约相当于10K左右。后来3K宇宙背景辐射的发现给了人们很大的鼓舞,因为它使爆炸宇宙模型的这个预言成为真实。当然,大爆炸宇宙模型也同样存在着许多尚待解决的疑难,它终究还只是一种假说。 5.大爆炸理论的证据 (1).宇宙的年龄

如果星系目前正在彼此远离,那它们过去必定靠得更近,也就是说,较早时代的宇宙,物质密度会更高。继续这一推理就意味着过去必定存在一个时刻,那时宇宙中的物质处于极其高密的状态。按照哈勃定律将星系的距离除以各自的速度,就可估计出那一时刻距今约100—200亿年。这段时间对所有星系来说是共同的,事实上它就是哈勃常数的倒数。那一时刻通常被称为“大爆炸”时刻,也就是我们宇宙的开端。如果这一推论不错,那么宇宙中一切天体的年龄都不应超出这个“宇宙年龄”所界定的上限。

借助卢瑟福所开创的利用物质中放射性同位素含量测定其形成年代的方法,人们测量了地球上最古老的岩石、“阿彼罗11号”宇航员从月球上带回的岩石以及从行星际空间掉到地球上的陨石样本,发现它们的年龄均不超过47亿年。

恒星的年龄可以从它们的发光功率和拥有的燃料储备来估计。根据热核反应提供恒星能源的理论,人们估算出银河系中最老恒星的年龄约为100—150亿年。

用上述两种完全不同的方法得到的天体年龄竞与“宇宙年龄”协调一致,这对大爆炸宇宙模型当然是十分有力的支持。

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(2).轻元素的丰度

在大爆炸后一秒钟以前,宇宙不仅不可能存在星系、恒星,地球,甚至除氢核外也没有其他化学元素,只有处于热平衡状态下的由质子、中子、电子、光子等基本粒子混合而成的“宇宙汤”。起初,中子和质子的数量几乎相等,随着温度的降低,两者的比例逐渐下降,在约3分钟时达到1:6左右。当温度降到10亿K时,中子和质子合成氘核的反应开始,类似氢弹爆炸时发生的聚变过程迅速把所有的中子合成到由两个质子和两个中子构成的氦核中。由此不难算出,氦同氢的质量比应为1:4。

天文观测表明,无论宇宙的哪个角落,无论恒星还是星际物质中,氦与氢的比例均大体与此相符。同一时期合成的氘、氚、锂、铍、硼等轻元素,尽管数量小的多,但它们的丰度(即与氢的比例)也具有类似的普适性。这对大爆炸模型是一个有力的支持。

(3).微波背景辐射

大爆炸模型的另一个重要遗迹是微波背景辐射。前面说过,大爆炸后最初几分钟,宇宙就像一个氢弹爆炸时产生的火球,处处充满了温度高达10亿k的光辐射。因为处于热平衡中,这种辐射强度随波长的分布服从普朗克分布(或称黑体谱)。随着宇宙的膨胀,辐射温度不断下降,但始终保持黑体谱形和总体均勾性。按伽莫夫等人的计算,作为这种过程的遗迹,目前的宇宙中应普遍存在温度约3k的背景黑体辐射。由于这辐射的峰值波长在1毫米附近,处于微波波段,故又称为微波背景辐射。令人遗憾的是,这一重要预言在提出后的10多年中竟未引起人们的认真关注。直到1964年,美国贝尔电话实验室的彭齐亚斯和威尔逊用一架卫星通讯天线在7.35厘米波长处探测到一种来自宇宙空间的强度与方向无关的信号时,他们起初也并不清楚自己发现的意义。后来普林斯顿大学的皮伯斯等得知这一消息,才认识到这正是他们试图寻找的宇宙背景辐射。为了最后“验明正身”,20多年来,全世界天文学家对这种辐射的谱分布和方向进行了大规模的调查,形势逐渐明朗。1989年,美国宇航局专门为此发射了宇宙背景探测者卫星,第一批测量数据表明:在从0.5毫米到5毫米的整个波段上,该辐射的谱分布与温度为2.7350.06k的理想黑体完全相合;在扣除运动效应以后,天空不同方向的相对温差小于十万分之一。这就无容置疑地证明了微波背景辐射的黑体性和普适性。它是热大爆炸模型最令人信服的证据,这一发现在现代宇宙学史上的地位只有宇宙膨胀的发现可以相比。如果说,哈勃的发现是打开了宇宙整体动力学演化研究的大门的话,那么,彭齐亚斯和威尔逊的发现就是打开了宇宙整体物理演化研究的大门。 6.无限宇宙的三大矛盾──三个佯谬问题

如果认为宇宙始无限的,则至少有三个似是而非、自相矛盾的问题,也叫佯谬问题。 (1) .光度佯谬(夜黑佯谬或奥伯斯佯谬)

如果宇宙是无限的,恒星大致均匀分布其间,那么它们的发光总效果应该是天空的光度无限大。考虑到天体之间互有遮蔽,天空的光度也土改是一个不变的常数,也就是说,白天、黑夜一样明亮。德国人奥伯斯(1758—1840)对之作了系统的讨论,所以后人又称为“奥伯斯佯谬”。这个问题只有在宇宙大爆炸理论下才得以基本解决。

(2) .引力佯谬

德国人西利格尔(1849—1924)指出,如果在无限宇宙中均匀分布着无数恒星,根据万有引力定律,所有天体之间都具有这种无处不在的引力作用,那么任何一个天体,在任何方向上都会受到无限大的引力,其总的效果将使宇宙中的一切都被撕得粉碎。现实中得宇宙天体并非如此,这就从反面证实了“无限宇宙”的谬误。

(3) .热死佯谬

奥地利物理学家克劳修斯(1822—1888)认为,宇宙的能量使守恒的,而宇宙的能量总是朝着一个越来越无序的热力学方向转移,这个过程不可逆转。因此,宇宙越是发展,其变化能力就越小,研究越接近无序状态。一旦达到某种程度,一切变化将会停止,便出现了“永恒的死寂”。这个容易引起恐怖的“热死说”,在现代宇宙理论中才能得以澄清。

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