中学综合学科题库——宇宙胡 波(华东师范大学 化学系 ) 张映辉(华东师范大学 生物系 )第一节 宇宙起源在茫茫宇宙中,我们人类居住的星球叫地球。地球是太阳系中 9 个行星之一。太阳位于太阳系中心,半径为 70 万千米,表面温度达到 6000 度,是由其中心发生激烈的核聚变而产生的,这也是我们赖以生存的光、热源。太阳目前年龄约 50 亿年,寿命大约 100 亿年,正处在中年时期。它周围的 9 个行星依次是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。地球与太阳间的平均距离约 1.5 亿千米,光从太阳到地球约需 8 分钟。太阳是银河系中的 2000 颗恒星之一。银河系形状如同一个中央突起、四周扁平的旋转大铁饼,大约 2.5 亿年旋转一周。其发光部分直径约 7 万光年,最大厚度达 1 万光年。银河系的大家族中,除 2000 亿颗恒星外,还有气体及尘埃组成的叫作星云的团块。在银河系之外,还有类似银河系的上 10 亿个巨大的星系。夏夜晴空之时,人的肉眼可见的最远天体-仙女座星系,就是其中之一,它距银河 225 万光年。星系在宇宙中的分布是不均匀的,有的成双,有的成群,大的星系团甚至包括成百上千个星系。用功能最强大的射电望远镜,可以观测到150 亿~200 亿光年距离的遥远星系。这就是我们的宇宙。宇宙是永恒存在还是不断演化的?有没有起源和终结?这是自古至今,人们一直感兴趣的问题。其实,在人类历史上,各种文明都曾有过自己的宇宙观。在当代,占主导地位的看法是:我们的宇宙诞生于 150 亿~200 亿年前的一次大爆炸,爆炸之后,物质的各种成份组合、演化,逐步形成星系团,这就是所谓的“大爆炸宇宙论”。这种奇妙的观点是怎样提出的呢?1929 年,著名的天文学家哈勃研究一些星系的光谱时,发现大多数天体的光谱都出现红移现象。根据光学知识,这意味着被观测的星体远离我们而去。进一步研究证明,星体离我们越远,飞离的速度越快,距离每增 100 万光年,飞离的速度增加每秒 15 千米。这一关系称为哈勃定律。据此的明显推论是:宇宙中的星体在彼此远离,宇宙正在膨胀之中。如果说星系目前在彼此远离,那么同样会有另一个推论:在过去的某一时刻,各星系应是彼此聚集在一起的。用哈勃定律不难算出:那个最密集的起点时刻大约在距今 150亿~200 亿年之间。1964 年,贝尔实验室的彭齐亚斯和威尔逊用卫生星探测天线,发现宇宙到处都弥漫着微波波段的电磁辐射,与温度在 3K...