第三章宇宙的起源与演化
教学目的要求：了解宇宙基本构成和人类宇宙观的历史演变；了解天文领域的重大成就，理解宇宙大爆炸理论的基本观点；掌握恒星诞生、演化、结局的规律。教学重点：宇宙大爆炸理论、恒星的演化。教学难点：宇宙大爆炸理论。
教学具体内容：宇宙的起源和演化、宇宙概观；人类对宇宙的认识和探索；宇宙的起源和演化；星系；恒星；太阳和太阳系；第一节人类探索宇宙的历程一、古人对宇宙的认识
古代自然哲学家们对宇宙问题的探讨，大多是在大地和天空的相互关系问题上。随着科学的发展，后来又进入到地球和太阳之间的关系上。
古代各民族都有自己对宇宙的认识和想象。它们带有深刻的民族特点。比如，中国古代就逐渐形成“天圆如张盖，地方如棋局”；古代埃及人认为大地是漂浮在水上的；古希腊人则认为大地下有支柱支撑着；古印度想象大地是驮在大象背上的；„„。
地心说：公元2世纪，古希腊天文学家托勒密在总结前人对宇宙认识的基础上，提出“地球中心说”的宇宙模式。
日心说：1543年，波兰天文学家哥白尼又建立了“太阳中心说”的宇宙模式。二、人类的探索
当人类还处于原始社会时期，就注意到天象与周围环境的变化关系，日升日落，月缺月圆，寒来暑往，斗转星移，形成了人们最初的日、月、季节、年的时间概念，并由此开始了对天的观测，专门观测天空的场所——天文台和各种观测仪器也随之建立和发明。从古老的观天遗址到现代的天文台，从最初的目视观测到现在巨大的光学天文望远镜和射电天线阵，这期间经历了几千年的漫长历程。伴随着天文观测工具的发明和不断改进，以天文观测为基础的古老天文学，得到了飞速的发展。用现代科学技术装备起来的现代天文台和太空探测器，为人类打开了一个个崭新的宇宙窗口，借助于这些现代化的观测工具，人类正在探索茫茫宇宙的奥秘。三、人类宇宙观的历史演变早期：宇宙图景、地心说哥白尼：日心说
康德-拉普拉斯：星云假说牛顿：无限宇宙理论模型
爱因斯坦：静态有限无界宇宙模型弗里德曼：膨胀与缩小交替进行哈勃：发现河外星系、星系退行勒梅特：膨胀宇宙模型第二节宇宙概观
一、宇宙概观
宇宙，是我们所在的空间，又是我们所在的时间。“宇”字的本义就是指“上下四
方”，“宙”的本意就是指“古往今来”。
宇宙多样性在于物质表现形态的各异；统一性就在于其物质性。
天体（恒星、星云、行星、卫星、彗星、星际物质、各类射线等等）──→宇宙1、天球和天球坐标天球
我们站在地球上仰望星空，看到天上的星星好像都离我们一样远。星星就好像镶嵌在一个圆形天幕上的宝石。实际星星和我们的距离有远有近，我们看到的是它们在这个巨大的圆球球面上的投影，这个假想的圆球就称为天球，它的半径是无限大。而地球就悬挂在这个天球中央。目的：为了研究天体在天空中的位置和运动。
天球坐标
北天极、南天极、天赤道、赤纬线、赤经线等
2、人类已知的天体系统小→大：
地月系────→太阳系────→银河系/河外星系────→总星系
（有一、二千亿颗恒星）（约有10亿个星系）第三节、宇宙的起源和演化
1、现代宇宙学的诞生
二十世纪以来，在大量的天文观测资料和现代物理学的基础上，产生了现代宇宙学。现代宇宙学包括密切联系的两个方面，即观测宇宙学和理论宇宙学。前者侧重于发现大尺度的观测特征，后者侧重于研究宇宙的运动学和动力学以及建立宇宙模型。
1915年爱因斯坦提出他的革命性的广义相对论。在该理论中，空间和时间不再是绝对的，不再是事件的固定背景。1917年，爱因斯坦将他的广义相对论应用于宇宙学研究，得到了一个无限界的静态宇宙模型。→现代宇宙学。2、宇宙膨胀的证据
1924 