天文选修课14个问题

《天文选修课14个问题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天文选修课14个问题（3页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第一题和第二题：天文学和气象学的区别；天文学的学科分支。 天文和气象不同，它的研究对象是地球大气层外各类天体的性质和天体上发生的各种现象天象，而气象研究的对象是地球大气层内发生的各种现象气象。天文学所研究的对象涉及宇宙空间的各种物体，大到月球、太阳、行星、恒星、银河系、河外星系以至整个宇宙，小到小行星、流星体以至分布在广袤宇宙空间中的大大小小尘埃粒子。天文学家把所有这些物体统称为天体。地球也是一个天体，不过天文学只研究地球的总体性质而一般不讨论它的细节。另外，人造卫星、宇宙飞船、空间站等人造飞行器的运动性质也属于天文学的研 天文图片究范围，可以称之为人造天体。宇宙中的天体由近及远可分为几个层次

2、：(1)太阳系天体：包括太阳、行星（包括地球）、行星的卫星（包括月球）、小行星、彗星、流星体及行星际介质等。(2)银河系中的各类恒星和恒星集团：包括变星、双星、聚星、星团、星云和星际介质。(3)河外星系，简称星系，指位于我们银河系之外、与我们银河系相似的庞大的恒星系统，以及由星系组成的更大的天体集团，如双星系、多重星系、星系团、超星系团等。此外还有分布在星系与星系之间的星系际介质.天文学还从总体上探索目前我们所观测到的整个宇宙的起源、结构、演化和未来的结局，这是天文学的一门分支学科宇宙学的研究内容。天文学按照研究的内容还可分为天体测量学、天体力学和天体物理学三门分支学科。第三题，太阳系中八大行

3、星排序。由近到远依次是：水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星体积大小依次是：木星 土星 天王星 海王星 地球 金星 火星 水星质量大小依次是：木星 土星 海王星 天王星 地球 金星 火星 水星 密度由小到大依次是：土星：0.70g/cm3 木星：1.34g/cm3 天王星：1.58g/cm3 海王星：2.30g/cm3 火星：3.95g/cm3 金星：5.2g/cm3 水星：5.4g/cm5 地球5.518g/cm3第四题：中外天文学家及主要贡献（各三个）。外国：哥白尼：波兰天文学家，现代天文学创始人，提出日心说；开普勒：德国天文学家、数学家，提出开普勒定律；伽利略 意大利物理学

4、家、天文学家，近代实验科学的奠基者之一。最早使用望远镜观测天体来支持哥白尼的日心说，发现木星的卫星木卫一二三和四。中国：张衡：东汉科学家，天文学家，发明了世界上最早的水力转动的浑天仪和测定地震的候风地动仪。郭守敬：元代著名的天文学家、水利科学家和数学家。重新观测了二十八宿及其他一些恒星的位置，测定了黄赤交角。王绶馆：现代天文学家，中国射电天文学开创者之一。叶叔华： 现代天文学家，中国天文地球动力学开创者之一。第五题：宇宙红移。 一个天体的光谱向长波（红）端的位移。天体的光或者其它电磁辐射可能由于运动、引力效应等被拉伸而使波长变长。因为红光的波长比蓝光的长，所以这种拉伸对光学波段光谱特征的影响是

5、将它们移向光谱的红端，这个过程被就是红移。红移就是对应的星球逐渐远离我们的证据,也是宇宙大爆炸理论的证明.如果对应的星系正在靠近我们,它的辐射就向短波方向偏移,俗称蓝移,即移向蓝光方向的波长.靠近我们的速度越快,蓝移的幅度就越大.相反,如果星系正在远离我们,他的辐射就向长波方向偏移,也就是红移,即移向红光方向的波长.同样远离我们的速度越快,红移的幅度就越大.第六题：哈勃定律。河外星系的视向退行速度与距离成正比，即距离越远，视向速度越大。这个速度距离关系在1929年由美国天文学家哈勃发现，称为哈勃定律或哈勃效应。哈勃定律揭示宇宙是在不断膨胀的。这种膨胀是一种全空间的均匀膨胀。因此，在任何一点的观

6、测者都会看到完全一样的膨胀，从任何一个星系来看，一切星系都以它为中心向四面散开，越远的星系间彼此散开的速度越大。哈勃定律的发现，对宇宙膨胀及大爆炸宇宙论是一个强有力的支持。第七题：宇宙模型的稳定理论。1948 年英国邦迪（Hermann BOndi , 1919-），霍伊尔（Fred Hoyle , 1915-）和戈尔德（Thomas Gold , 1920-）等人提出的宇宙模型。提出完全宇宙学原理，即宇宙在空间上均匀各向同性，在时间上稳恒不变；认为宇宙各处不断从虚无中产生物质，以保证宇宙膨胀中物质密度维持不变。克服了宇宙年龄困难和光度徉谬。但在理论上违背了通常的守恒律，没有说明物质产生的具体

7、途径和机制；在观测上得不到星系、射电源计数的支持，也无法解释背景辐射和元素丰度等事实。第八题：中国古代的宇宙观点.。三种 分别是：盖天说、浑天说和昼夜说。第九题：3k微波辐射背景的特点。微波背景辐射的最重要特征是具有黑体辐射谱，在0.3厘米75厘米波段，可以在地面上直接测到；在大于100厘米的射电波段，银河系本身的超高频辐射掩盖了来自河外空间的辐射，因而不能直接测到；在小于0.3厘米波段，由于地球大气辐射的干扰，要依靠气球、火箭或卫星等空间探测手段才能测到。从0.054厘米直到数十厘米波段内的测量表明，背景辐射是温度近于2.7K的黑体辐射，习惯称为3K背景辐射。黑体谱现象表明，微波背景辐射是极

8、大的时空范围内的事件。因为只有通过辐射与物质之间的相互作用，才能形成黑体谱。由于现今宇宙空间的物质密度极低，辐射与物质的相互作用极小，所以，我们今天观测到的黑体谱必定起源于很久以前。微波背景辐射应具有比遥远星系和射电源所能提供的更为古老的信息。微波背景辐射的另一特征是具有极高度的各向同性。这有两方面的含义：首先是小尺度上的各向同性。在小到几十弧分的范围内，辐射强度的起伏小于0.20.3%；其次是大尺度上的各向同性。沿天球各个不同方向，辐射强度的涨落小于0.3%。各向同性说明，在各个不同方向上，在各个相距非常遥远的天区之间，应当存在过相互的联系。 温度为3k 。第十题：宇宙演化的结局及特点。有两

9、种可能一种是宇宙不断热膨胀就是不断扩大，这是根据哈勃的望远镜提供的数字进行计算。 另一种是不断收缩但这种情况，就是一个一个黑洞的产生，这是根据爱因斯坦的广义相对论推算的。第十一题：宇宙大爆炸理论。 大爆炸宇宙论”认为：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。1 1929年，美国天文学家哈勃提出星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律，并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。 现代宇宙学中最有影响的一种学说。认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸。该理论的创始人之一是伽莫夫。1932年勒梅特首

10、次提出现代宇宙大爆炸理论，1946年美国物理学家伽莫夫正式提出大爆炸理论，认为宇宙由大约200亿年前发生的一次大爆炸形成。 爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀，导致温度和密度很快下降。随着温度降低、冷却，逐步形成原子、原子核、分子，并复合成为通常的气体。气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成各种各样的恒星和星系，最终形成我们现在所看到的宇宙。第十二题：海王星的发现及意义。 天王星发现后，人们开始研究它的运行轨道。人们发现它的实际运行轨道与根据太阳引力计算出的轨道有偏离，于是推测在天王星外还有一颗行星，它产生的引力使天王星的轨道发生了偏离。英

11、国天文学家亚当斯和法国天文学家勒威耶根据万有引力定律计算出了这颗尚未发现的行星的轨道。1846年9月18日，德国天文学家伽勒对准勒威计算出的位置，真的看到了一颗蓝色的星星它就是人们所称的“笔尖上发现的行星”。其意义是验证了天体力学的正确性。第十三题：行星的重新定义。 如何定义行星这一概念在天文学上一直是个备受争议的问题。国际天文学联合会大会2006年8月24日通过了“行星”的新定义，这一定义包括以下三点：1、 必须是围绕恒星运转的天体；2、 质量必须足够大，来克服固体应力以达到流体静力平衡的形状（近于球体）；3、 必须清除轨道附近区域，公转轨道范围内不能有比它更大的天体。第十四题：月球的起源学说。 分裂说认为在地球形成初期，地球尚处于熔融状态，且自转很快，在离心力和太阳起潮力的作用下，从地球赤道处分离出一块物质，形成月球。但计算表明，地月系全部角动量也不足以使地球分裂。 俘获说认为月球是一颗在地球轨道附近的小行星或在火星区域的一个独立天体，后来被地球俘获成为地球的卫星。它可以解释月球在密度、化学组成上与地球的较大区别。 共同起源说认为地球和月球是由同一块太阳星云所形成。只是月球形成时间比地球稍晚，地球形成时已把含铁等金属元素较多的粒子聚集成地球胎，月球是由残余在地球周围的非金属物质聚集而成的。