參見《AstronomyToday》的第二十六和二十七章內(nèi)容《AnIntroductiontoModernAstrophysics》的第29,30章內(nèi)容第4部分宇宙學12、宇宙學原理13、宇宙觀測基礎14、

宇宙模型Friedman15、

宇宙熱歷史

宇宙大尺度結構形成12.1、宇宙觀歷史12.2、奧伯斯佯謬（Olbers‘sParadox）12.3、宇宙學原理與馬赫原理12宇宙學原理具體參見《AstronomyToday》的第26,27章,《AnIntroductiontoModernAstrophysics》的第29、30章Whatis“our”placeintheuniverse?宇宙學原理天文學要回答的一個問題（宇宙觀）地心學說日心學說GeocentricHeliocentricTheCosmologicalPrinciple12.1、宇宙觀歷史張衡祖沖之一行郭守敬中國古代的宇宙觀：“杞人憂天“戰(zhàn)國時期、尸佼給宇宙所下的定義：“四方上下曰宇，往古來今曰宙”三種比較系統(tǒng)的宇宙學說（周、戰(zhàn)國、漢代）“古言天者有三家，一曰蓋天（天如傘，地如棋盤或球面，星星遠近變化），二曰宣夜（研究天文，天體在氣體中漂浮，宇宙無限），三曰渾天（浮在水上或氣中；恒星在天球上）”東漢，78-139；南北朝，429-500；唐朝，683-727；元朝，1231-136古印度的宇宙觀6古埃及的宇宙觀古埃及神話中，宇宙源于稱為「努」(Nun)的混沌黑暗之水。最高之神阿圖姆(Atum)由「努」中誕生，阿圖姆的子孫們再創(chuàng)造出世界。埃及人認為星星是分布在天神努特(Nut)的身上，而努特弓著身體伏在地神蓋伯(Geb)之上，天地間的空間由空氣之神熙(Shu)支撐著。西方古代的宇宙觀：柏拉圖學派的“同心球”宇宙模型。Pythagoras550BCAristotle350BC承接了畢達哥拉斯學派“從美學角度，球形是最完美和諧”的觀點。圓軌道，橢圓軌道。早期希臘人(BC)地心說(Geocentric)–地球是宇宙的中心哥白尼(Copernicus)(1500s)日心說(Heliocentric)–太陽是宇宙的中心牛頓(Newton)(1600s)日心說很好的被確立了伽利略(Galileo)(1610)用望遠鏡發(fā)現(xiàn)銀河由無數(shù)恒星組成西方的宇宙觀：GeocentricHeliocentricTheMilkywayTheCosmologicalPrinciple河外星系本星系群康德(Kant)(1755AD)銀河系是恒星組成的旋轉扁盤，是“宇宙島”之一。W.Herschel(1785）得到第一幅銀河系整體圖像H.Shapley(1920)第一個認識到銀河系的結構。1920年，沙普利-柯蒂斯(Shaplry-Curtis)關于宇宙尺度的大辯論

。1924年，哈勃裁決“仙女座大星云”必定是河外星系。西方的宇宙觀：Morethan100billionstars~30GalaxiesTheLocalSupercluster在宇宙中的地位銀河系也不過是迄今推算出的宇宙中存在1000億個以上星系中普通的一員。人類的地位：每況愈下。12.2、奧伯斯（Olbers）佯謬如果宇宙是無限的，恒星的分布是均勻的，則夜晚的天空應該象白天一樣明亮。Theskyisdarkatnight,sosomethingiswrong!WilhelmOlbers

(1758-1840)如果我們生活在充滿星星的無限、透明宇宙，在晚上，往任何方向看，都是亮的。rdr奧伯斯佯謬的給出取恒星數(shù)密度為ρ，則在離地球距離為

r到δr

的一層球殼內(nèi)恒星數(shù)目為令每顆恒星的光度為L，則地球上收到殼層內(nèi)某顆恒星的輻射流量為宇宙中所有恒星照射到地球上的輻射應該從距離0積到無窮，于是接受到的總的輻射流量為顯然:積累的星光應該亮如白晝。這稱為奧伯斯佯謬“宇宙是無限的，且恒星的分布是均勻的”牛頓相信：無限靜態(tài)宇宙，充滿均勻恒星對奧伯斯佯謬的現(xiàn)代解釋1.恒星的分布不是均勻的。（僅對大尺度結構均勻，“階梯式”的宇宙）。2.受星際物質(zhì)的影響，星光在傳播途中會被吸收、紅化。使得光度L不是恒量。3.宇宙的年齡不是無限的，遙遠恒星的光子迄今尚未到達地球，因此積分不可以到無窮。我們只可能觀測到宇宙視界（天體的退行速度達到光速處）內(nèi)天體的輻射。4.宇宙在膨脹，星系在離我們遠去，發(fā)出的光子發(fā)生紅移。5.每顆恒星存在壽命，僅在有限的時間內(nèi)產(chǎn)生輻射。最主要的原因12.3、宇宙學原理與牛頓、馬赫牛頓宇宙宇宙是永恒的、穩(wěn)定的問題：物質(zhì)→引力→宇宙坍縮？可能的解決途徑：

(1)宇宙在空間和質(zhì)量上是無限大的(2)宇宙在膨脹(3)宇宙有起點和終點(2)、(3)點違反宇宙永恒與穩(wěn)定的性質(zhì)，于是牛頓認為宇宙應該是無限的。infinitestaticuniverseIsaacNewton1643-1727

絕對空間，就其本性而論與任何外界情況無關，始終保持相似和不變。ErnstMach1838-1916馬赫原理(Mach'sPrinciple):Theinertiaofabodyisdeterminedinrelationtoallotherbodiesintheuniverse(inshort,"mattertheregovernsinertiahere").絕對時空必須以遠方的恒星為參考系來確立。（慣性系選擇）純粹的脫離其它物體的絕對時空是不存在的?！皯T性這種性質(zhì)必然是和 宇宙的遙遠部分聯(lián)系在一起的?！盓instein&themodernera(1900snow)We’reNOTinaspecialplace.Theuniverselooksthesamefromeverywhereandinalldirections(CosmologicalPrinciple).宇宙學原理（CosmologicalPrinciple）“宇宙在大尺度范圍內(nèi)是均勻、各向同性的”推論：宇宙無中心，宇宙無邊界哥白尼原理：“宇宙中沒有任何一點是特殊的，所有的位置都是平權的”宇宙學兩大支柱：Homogeneity(均勻)：Onalargeenoughscale,anyregionoftheuniverseappearsthesameasanyotherIsotropy(各向同性)：Theuniverselooksthesameinalldirections,regardless