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天文学基础论文——宇宙的观测和假说

天文学基础论文——宇宙的观测和假说

宇宙的观测和假说——探索神秘瑰丽的宇宙世界摘要:宇宙广袤无垠,我们现在所知道有太阳系,银河系,河外星系,并且通过近半世纪对河外星系的研究,不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统,而且已使我们的视野扩展到远达大约140亿光年的宇宙深处。

关键词:宇宙起源大爆炸太阳九大行星黑洞宇宙世界神秘莫测,从粒子、宇宙物质、地球、月球、太阳、九大行星到太阳系、银河系、黑洞和宇宙大爆炸,科学家们仿佛一层又一层的揭开了宇宙神秘的面纱,却在欣喜的以为可以了解一个完整的宇宙后,却又发现这只不过是冰山一角。

尽管人们在宇宙面前显得无比渺小,却无法阻止宇宙以其独特的魅力吸引着人们去不断探索它,认识它。

而我所写的这篇论文就是介绍一些我所了解的关于宇宙的假说。

一、关于宇宙起源的假说(宇宙大爆炸的假说)宇宙大爆炸(简称大爆炸)是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型,这一模型得到了科学研究和观测最广泛且最精确的支持。

宇宙学家所指的宇宙大爆炸观点为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的(根据2010年所得到的最佳观测结果,这些初始状态大约存在于133亿年至139亿年前),并经过不断的膨胀到达今天的状态。

比利时神父、物理学家乔治·勒梅特首先提出了关于宇宙起源的大爆炸理论,但他本人将其称作“原生原子的假说”。

这一模型的框架基于爱因斯坦的广义相对论,又在场方程的求解上作出了一定的简化(例如空间的均匀和各向同性)。

大爆炸理论的建立基于了两个基本假设:物理定律的普适性和宇宙学原理。

宇宙学原理是指在大尺度上宇宙是均匀且各向同性的。

这些观点起初是作为先验的公理被引入的,但现今已有相关研究工作试图对它们进行验证。

例如对第一个假设而言,已有实验证实在宇宙诞生以来的绝大多数时间内,精细结构常数的相对误差值不会超过10-5。

此外,通过对太阳系和双星系统的观测,广义相对论已经得到了非常精确的实验验证;而在更广阔的宇宙学尺度上,大爆炸理论在多个方面经验性取得的成功也是对广义相对论的有力支持。

天文学基础的论文

天文学基础的论文

天文学基础摘要:天文学是一门最古老的科学,它一开始就同人类的劳动和生存密切相关。

它同数学、物理、化学、生物、地学同为六大基础学科。

天文学家观测从行星、恒星、星系等各种天体来的辐射,小到星际的分子,大到整个宇宙。

天文学家测量它们的位置,计算它们的轨道,研究它们的诞生,演化和死亡,探讨它们的能源机制。

由于科技的不断发展,人们对天文学的定义,研究对象,研究范畴,学科分支,论研究等方面都取得了突破性的进展。

天文学正朝着高、精、尖的方向发展。

我们期待着天文学的进一步发展为科学事业和人们的社会生活造福。

关键字:天文学,研究对象,研究理论,天文学四大发现,矮行星,中子星,黑洞通过听天文学基础的课使我对天文学有了一定的了解。

天文学是研究天体、宇宙的结构和发展的自然科学,内容包括天体的构造、性质和运行规律等。

人类生在天地之间,从很早的年代就在探索宇宙的奥秘,因此天文学是一门最古老的科学,它一开始就同人类的劳动和生存密切相关。

它同数学、物理、化学、生物、地学同为六大基础学科。

天文学主要通过观测天体发射到地球的辐射,发现并测量它们的位置、探索它们的运动规律、研究它们的物理性质、化学组成、内部结构、能量来源及其演化规律。

随着人类社会的发展,天文学的研究对象从太阳系发展到整个宇宙。

现在天文学按研究方法分类已形成天体测量学、天体力学和天体物理学三大分支学科。

按观测手段分类已形成光学天文学、射电天文学和空间天文学几个分支学科。

“几乎所有的自然科学分支研究的都是地球上的现象,只有天文学从它诞生的那一天起就和我们头顶上可望而不可及的灿烂的星空联系在一起。

天文学家观测从行星、恒星、星系等各种天体来的辐射,小到星际的分子,大到整个宇宙。

天文学家测量它们的位置,计算它们的轨道,研究它们的诞生,演化和死亡,探讨它们的能源机制。

自古以来,人类一直对恒星和行星十分感兴趣。

古代的天文学家仅仅依靠肉眼观察天空,1608年,人们发明了望远镜,此后,天文学家就能够更清楚的观察恒星和行星了。

天文学课程论文《通过光谱研究恒星》

天文学课程论文《通过光谱研究恒星》

恒星光经过色散系统(光栅或棱镜)分解后形成的红橙黄绿青蓝紫七色光带。

恒星光谱的形态决定于恒星的物理性质、化学成分和运动状态。

光谱中包含着关于恒星的各种特征的最丰富的信息,到现在为止,关于恒星的本质的知识,几乎都是从恒星光谱的研究中得到的。

绝大多数恒星光谱与太阳光谱很相似,都是在连续光谱上面有许多暗黑的谱线的吸收光谱,说明恒星是被较冷的恒星大气包围的炽热的气体球。

恒星间谱线数目和分布差异较大,其中大部分是地球上已存在的化学元素的谱线。

通过恒星光谱的研究,可以测定恒星的化学组成,恒星大气的温度、压力和恒星运动的视向速度等。

恒星光谱可分为几种不同类型,其中按哈佛系统,根据绝对温度把恒星分成O、B、A、F、G、K、M及附加的R、N、S等类型,其中每型又分为10个次型。

20世纪初,美国哈佛大学天文台已经对50万颗恒星进行了光谱研究。

并对恒星光谱根据它们中谱线出现情况进行了分类。

结果发现它们与颜色也有关系,即蓝色的“O”型、蓝白色的“B”型、白色的“A”型、黄白色的“F”型、黄色的“G”型、橙色的“K”型、红色的“M”型等主要类型。

实际上这是一个恒星表面温度序列,从数万度的O型到2-3千度的M型。

丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家罗素,根据恒星光谱型和光度的关系,建起著名的“光谱-光度图”,也称“赫-罗”图。

大部分恒星分布在从图的左上到右下的对角线上,叫主星序,都是矮星。

其它还有超巨星、亮巨星、巨星、亚巨星、亚矮星和白矮星等类型,而这一不同类型表示了它们有不同的光度。

赫--罗图是研究恒星的重要手段之一。

它不仅显示了各类恒星的特点,同时也反映恒星的演化过程。

在恒星的光谱分类中,O、B、A型称为“早型星”;F和G型称“中间光谱型”;K和M型称为“晚型星”。

20世纪90年代末期,天文学家越过M型把恒星光谱分类扩展到温度更低的情况,先提出了新的L型,继而又提出了比L型温度更低的光谱分类T型。

通过恒星的颜色可以确定恒星表面的温度。

探索未知的宇宙天文学专业毕业论文

探索未知的宇宙天文学专业毕业论文

探索未知的宇宙天文学专业毕业论文宇宙天文学,作为天体研究与探索的学科,一直以来都是人们执着追求的对象。

无论是对于天体起源、演化,还是对于宇宙的深度理解,宇宙天文学专业的毕业论文都承载着对未知世界的探索。

本文将围绕着宇宙天文学专业毕业论文的撰写要点展开探讨,以帮助同学们更好地完成论文的写作。

一、选题与引言在选题时,需要根据自身兴趣和专业背景定位研究方向。

可以借鉴前人的研究成果,选择有创新意义的方向,同时要结合实际可行性进行选择。

引言部分应对选题进行合理的介绍与展望,引出研究问题,强调研究的重要性与意义。

二、文献综述文献综述是毕业论文的重要组成部分,它既是承前启后的桥梁,也是对现有研究进展的总结与评价。

在写作时,应选择近年来权威期刊、学术论文、国际会议的相关文献,将各个观点进行对比和综合,形成一个相对完整的学术思路。

三、问题描述与研究方法在问题描述部分,需要准确地概括研究的具体问题,并明确研究的目标与内容。

对于研究方法,可以根据具体问题选择合适的实验、观测、模型或理论计算等方法,并进行详细描述。

四、实验/观测设计与实施针对研究的具体问题,设计合理的实验或观测方案,并明确数据采集的方法与步骤。

实验/观测需遵循科学严谨的原则,确保数据的准确性与可靠性。

五、结果与分析结果部分应直观地呈现实验/观测所得数据,并进行合理的统计与分析。

可以借助图表、曲线等形式呈现数据,同时结合前人研究成果进行深入的解释和讨论。

六、结论与展望结论是整个毕业论文的总结,应对研究问题进行准确、简明的归纳,并客观地评价研究结果。

展望部分可以对未来研究方向进行发散思考,提出自己的观点和建议。

七、参考文献在撰写毕业论文时,要严格按照学术规范引用相关文献,确保引文的准确性和全面性。

参考文献的格式要符合学校或学术杂志的要求,并按照字母顺序排列。

八、附录根据具体需要,可以在毕业论文中加入附录,以提供一些详细数据、图表、实验设备及参数等辅助信息,以便读者更深入地理解论文内容。

天文学论文范文范文

天文学论文范文范文

天文学论文范文范文天文学它一开始就同人类的劳动和生存密切相关。

远古时候,人们为了根据生活的需要而对太阳、月亮和星星进行观察,确定它们的位置、找出它们变化的规律,并据此编制历法,因此说天文学是最古老的自然科学学科之一古代的天文学家因为没有可以凭借的工具,只能靠肉眼观察天空。

我国自古以农耕为主,春种秋收,季节最为重要。

中国古代天文学家用来观测星象最重要的工具是浑仪。

在望远镜发明以前,浑仪是世界上最先进的天文观测工具。

(现今存世最早的浑仪是明代正统七年(1442)制成的,陈列在南京紫金山天文台)公元二世纪时,古希腊天文学家托勒密提出的地心说,这一学说统治了西方对宇宙的认识长达1000多年。

十六世纪,波兰天文学家哥白尼提出新的宇宙体系的理论,日心说,天文学的发展进入了全新的阶段,使天文学摆脱宗教的束缚,并在此后的一个半世纪中从主要纯描述天体位置、运动的经典天体测量学,向着寻求造成这种运动力学机制的天体力学发展。

到了1610年,意大利天文学家伽利略某某某制造折射望远镜,成为最早使用望远镜研究太空的人之一、人类第一次通过望远镜观察到了太阳黑子、月球和其他一些行星表面的状况。

在同时代,牛顿创立牛顿力学,使天文学出现了一个新的分支学科----天体力学。

天体力学诞生使天文学从单纯描述天体的几何关系造成天体运动的原因的新阶段,在天文学的发展历史上,是一次巨大的飞跃。

19世纪中叶天体摄影和分光技术的发明,使天文学家可以进一步深入地研究天体的物理性质、化学组成、运动状态和演化规律,从而更加深入到问题本质,从而也产生了一门新的分支学科天体物理学。

这又是天文学的一次重大飞跃。

20世纪50年代,射电望远镜开始应用。

到了20世纪60年代,取得了称为“天文学四大发现”的成就:微波背景辐射、脉冲星、类星体和星际有机分子。

而与此同时,人类也突破了地球束缚,可到天空中观测天体,通过发射的航天探测器来了解一些太空信息。

除可见光外,天体的紫外线、红外线、无线电波、X射线、γ射线等都能观测到了。

天文学 结课论文

天文学 结课论文

学习“天文学”的收获和体会当我写下这样的结课论文题目时,一时不知道怎样下笔,因为在我的概念里,论文都是既有摘要又有参考文献的学术论文,而“天文学”作为我的选修课,我对它的了解仅仅限于一个学期的五六次课程,要说更深入的研究学术是非常力不从心的,所以还是在这里,更多的是表达自己的感想和体会。

在百度百科上搜素天文学,它会给出这样的定义,它是研究宇宙空间天体、宇宙的结构和发展的学科。

内容包括天体的构造、性质和运行规律等。

主要通过观测天体发射到地球的辐射,发现并测量它们的位置、探索它们的运动规律、研究它们的物理性质、化学组成、内部结构、能量来源及其演化规律。

这样看来,老师讲解《天文学》这门课是以最基本天文学内容,包括我们头顶的星空,外延至银河系中的星座,甚至更为广阔的宇宙的结构和起源等,从行星层次,恒星层次,星系层次,宇宙的不同研究对象概述了天文学中重大而基本的内容,简单阐述了天文学与人类的主要关系。

令我影响深刻的是李老师课堂上由理论联系实际讲述的人生哲理,例如六组慧能偈语,给人以启迪。

对于宇宙太空,我一直都没有清晰的概念,只是表面的认为地球以外的天空就是宇宙太空,只知道它浩瀚无垠,并且是我们所不能估量的。

直到这门课后,真正见识到了宇宙和人类进程的伟大,感觉上有点不可思异,不得不对自然界的神奇产生叹佩之气,也对科学家们佩服不已。

他们用尽毕生所学揭开了宇宙的神秘面纱。

课堂上播放的纪录片《 The Known Universe》没有中文字幕,只是看到视频还没有对已知的宇宙进行了解,课后查阅了一下,已知的宇宙缩小从喜马拉雅山脉穿过大气层和漆黑的空间大爆炸的余辉。

该短片视角从喜马拉雅开始拉远,穿过数百亿光年,直到大爆炸的遗迹,宇宙的尽头.....更加深刻的感受到人类的渺小,不要为生活中一些微不足道的小事而生气,不要为过程中一次失败而耿耿于怀,要珍惜现有的一切,知足常乐。

时间在流逝,人类在进步,人们对宇宙太空的认识也越来越多,越来越深刻地认识到了宇宙的不凡。

关于天文学概论的论文3000字

关于天文学概论的论文3000字

关于天文学概论的论文3000字篇一:《天文学概论》期末论文恒星《天文学概论》期末作业之想一想对恒星的认识姓名:舒必成学号:202113020213学院:法学院专业:法学本学期我选修了天文学概论这门课程,通过一学期学习,我收获天文学了很多有关物理学方面的知识,也许是因为星空更为重要谜样就很神秘,充满魅力,指引着我选择专业课程了天文学选修课。

在课堂上,与浩瀚的宇宙的一次次碰撞,一次次惊叹,一次次感慨;与古今思想体系的一点点接触,一点点欣喜,一点点感悟;使我的选修课有感叹,有乐趣,有收获,没有遗憾。

形形色色在老师的引导和种种疑问的追寻下,我对恒星的演化过程进行了一番探究,恒星就像一个长寿的人——再机缘巧合下诞生,倔壮成长后,历练漫长的黄金阶段,接着是膨胀的失婚,最后慢慢的衰老。

所以下面我会从恒星的四个阶段谈谈我对恒星的认识。

一、快速成长的科袋恒星最初诞生宇宙飞船于太空中的外太空尘埃,科学家形象地称之为“星云”或者“星际云”,其主要成分由氧组成,密度极小,但体积和准确度巨大。

密度足够大的星云在自身引力作用下,不断收缩、温度升高,当温度达到1 000万度时其内部发生热核聚变反应,核聚变成小的结果是把四个氢原子核聚变结合成一个氦原子核,并释放出大量的核工业,形成辐射压,当压力增高到足以和无可自身收缩的引力抗衡时,一颗恒星诞生了。

恒星形成的初始阶段几乎完全被密集的星云气体和灰尘所掩盖。

通常,正在产生恒星的星源会通过在四周光亮的气体云上产生阴影而楼前被观测到,这被称为包克球。

质量非常小的原恒星不能达到足够开始氢的核融合反应,它们会正式成为棕矮星。

产品质量更高的原恒星,核心的温度可以达到1,000万K,可以开始质子-质子链反应将氢先融合成氘,再融合成氦。

在质量如上所述太阳效率质量的恒星,碳氮氧循环在能量的产生上所贡献了可观的数量。

新诞生的有各种不同的大小和颜色。

光谱类型的范围从高热的蓝色到低温的型态红色,质量则从最低的0.085太阳可靠性到数十倍于太阳可靠性。

天文学概论 论文

天文学概论 论文

天文学概论——为什么说地球是太阳系中唯一是个生命繁衍的星球我们应该庆幸我们生活在地球上,给了我们无与伦比的宝贵生命。

进化论告诉了我们,生物的进化是从低等到高等、从水生到陆生、从单细胞到多细胞逐步进化而来的。

产生生命的先决条件就是:必须具备了从无机物到有机物、从有机物到大分子结构有机物、从大分子结构有机物到生命形成的各种各样的条件。

产生生命以后还要有着生命可以生存的环境。

而在九大行星之中,只有地球才符合条件:(1) 地球的行星位置非常优越地球距离太阳不远也不近,八大行星中,按离太阳远近的顺序排行,地球是老三,距太阳大约有 150000000 公里,得到的太阳辐射照度适中,地表平均温度高于水的冰点,而低于水的沸点,从而保证水以液态形式存在,使生命体的产生成为可能。

加上有大气层保护,大气中二氧化碳的含量较低,有较弱的温室效应,所以地球上年平均温度为15℃左右,最适宜生命繁衍。

地球的质量不大也不小,它的直径为 12756 公里,只比金星大了一百多公里。

科学家认为,地球质量假如再大一点,其引力就会增大,氢、氦、甲烷等原始大气就会被它紧紧吸住。

造成地球缺氧而遏制生命进化。

但假如地球质量再小一点,引力也就变小,地球就不可能保持一个相对稠密的大气层,也无法集结足够的水,生命的诞生和演化也无法实现。

(2)地球的物理状况非常优越地球内部可分为地壳、地幔和地核三大部分。

地壳厚约30km,地幔2840km,地核厚约3500km。

每一部分又可细分。

地核可分为外部液态地核和内部固态地核,地幔可分为上地幔和下地幔,地壳则可分为海洋地壳和大陆地壳。

地球是一个活跃的行星。

根据板块构造说,地壳由几大板块构成,这些板块漂浮在炽热的地幔上缓慢移动。

它的运动方式基本有两种:扩张和缩小。

扩张运动表现为两个板块相互远离,地下岩浆涌出形成新的地壳;缩小运动表现为两个板块相互碰撞,一个板块钻到另一板块的下面,在地幔的高温中逐渐消融。

在板块交界处常常存在许多巨大的断层,地震频繁,火山众多。

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关于大爆炸宇宙论的看法
在学完天文学概论这门课程后,我对于我们现在所处的地球以及整个宇宙都产生了极大的敬畏、尊重之情和好奇心。

同时也发现,在讨论天文学的同时脱离不了物理学的讨论,天文与物理息息相关。

在听了老师对整个宇宙的起源及发展的讲述后,我对其中的大爆炸宇宙论产生了极大的兴趣。

在此之前有许多的科学家都对宇宙的构造和本原提出了观点。

由文艺复兴时代哥白尼的日心说开始,建立了牛顿静态宇宙观。

牛顿静态宇宙观不单指牛顿本人的论述,而是泛指在牛顿经典力学体系架构下,对宇宙整体特性形成的观念。

牛顿静态宇宙观的基本观点是:时间和空间是绝对的,相互独立的;时间和空间都是无限的。

但后来人们发现了原子内部的秘密,窥测到了遥远河外星系的行踪。

普朗克实验启发了薛定谔等人,使他们创建了量子力学。

这些发现都与牛顿经典力学中的理论所相悖,而更与爱因斯坦的广义相对论更加契合。

而后爱因斯坦提出了有限无界宇宙模型,模型服从黎曼几何学。

这个模型指出现实的三维空间是一个无界空间,没有边界;宇宙是没有中心的。

但只要有物质,宇宙中就存在引力场,引力场的大小与时空弯曲的程度有关。

时间和空间的结构和性质是依赖物质的,不能独立于物质而绝对地存在。

如果物质没有了,时间和空间也就跟着没有了。

爱因斯坦为了克服静态宇宙模型的不稳定性在
引力场方程中加入常数表示宇宙项,但后来在1992年,苏联数学家弗里德曼通过求解出不含宇宙项的引力方程的通解而得到一个膨胀的有限无界宇宙模型,而这个模型最终也被天文观测所证实。

在膨胀的有限无界宇宙模型的观念下,伽莫夫和阿尔弗、赫尔曼提出了一个比较完整的宇宙创新理论。

该理论提出,宇宙是在高温高压的状态下,原始的基本粒子即中子突然膨胀,中子衰变转化为其他粒子后,逐渐形成其他的元素,从而形成整个星系等天体。

当时由于没有条件去证明这个理论是否成立,也没有什么科学家认为这一理论是正确的。

当时并没有受到重视,被人们戏称为“大爆炸理论”。

20多年后,理论被证实后才成为了举世公认的“标准宇宙模型”。

在大爆炸理论中,在最开始的三分钟里就已经快速地发生了许多反应。

我们根据相等的宇宙温度下降间隔来将最初的三分钟里发生的反应逐一看清楚:
(1)第一个画面:宇宙温度为1011K,充满着数量丰富的粒子,包括电子及其反粒子、正电子、光子、中微子。

在第一个画面中,宇宙的密度非常大,逃逸速度也相应变大,宇宙膨胀的特征时间约为0.02S i。

其中,最重要的反应是:反中微子+质子↔正电子+中子;中微子+中子↔电子+质子。

假设中微子与反中微子、正电子和电子数量都相差不多,质子转化为中子和中子转化为质子的速度也就相差无几,质子数和中子数大致相等。

(2)第二个画面:宇宙温度为3×1010K,宇宙中的主要成分的粒子仍处于热平衡状态,还没有质的变化。

因此,能量密度按照温度的
四次方下降。

此过程使宇宙膨胀的特征时间延长了约0.2S。

随着温度降低,中子转化成质子更为容易。

核粒子平衡变为38%的中子和62%的质子。

(3)第三个画面:宇宙温度降为1010K,中微子和反中微子不再处于热平衡状态,开始像自由粒子那样运行,不再在“大爆炸”中起到作用。

温度不断降低,核粒子平衡也转变为24%的中子和76%的质子。

(4)第四个画面:宇宙温度为3×109K,此时温度比电子和正电子的阈值温度低,它们开始迅速湮没,并在湮没中释放大量能量,使得宇宙温度降低的速度减缓。

虽然温度比较低,但各种稳定的核不会立即产生,因为这需要先形成氘,经过一系列反应形成稳定的寻常氦核。

而在这个温度下,氘核一形成便会爆炸。

因此不能形成稍重的核,中子仍在缓慢地转化为质子,平衡变为17%的中子和83%的质子。

(5)第五个画面:宇宙温度为109K,此时离第一个画面已经过去了3分02秒。

大部分电子和正电子都已经湮没消失,剩下质子、中微子和反中微子。

温度已经低至能使氘、氦三和寻常氦核结合在一起,但“氘瓶颈”仍然存在。

在第五个画面稍后不久的某个时间,温度不断降低,突破了“氘瓶颈”后,能迅速形成较重的核。

但因还存在其他瓶颈,没有大量形成比氦重的核。

在这个温度下,其余剩下的中子都反应成了氘核。

(6)第六个画面:宇宙温度为3×108K。

电子和正电子基本完全湮没。

核进程停止,大多数核粒子结合成氦核,或变为自由质子。

宇宙,就是在这短短的三分多钟里,发生如此多的反应,基本形成了这个宇宙并存在了这么长的时间直到人类的存在并发掘到这个理论。

毫无疑问,宇宙将会在一段时间内这样一直膨胀下去。

但到了最后,宇宙到底是会继续膨胀下去还是当宇宙密度大于临界值后开始加速收缩?我们并不得而知。

至少,在当下,我们知道我们所存在的宇宙的起源,不至于当宇宙开始收缩时毫无察觉。

更何况,在以后我们会发掘出更多关于宇宙的秘密。

而对此,我们可以充满期待。

i“膨胀特征时间”为宇宙规模扩大1%所需时间长度的一百倍。

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