日月星辰周而復(fù)始地運(yùn)行，古代人們對(duì)此有各種天真質(zhì)樸的猜想和解 釋。他們認(rèn)為，天上的星體沿著一種最完美的圓周運(yùn)行，宇宙中的天體都 在圍繞地球旋轉(zhuǎn)；然而，事實(shí)真是如此嗎？
從“地心說(shuō)”到“日心說(shuō)”
從“地心說(shuō)”到“日心說(shuō)”
公元 2 世紀(jì)，古羅馬天文學(xué)家托勒玫， 總結(jié)前人的成就，結(jié)合自己的天文觀測(cè)， 提出了“地心說(shuō)”。他認(rèn)為，地球靜止不動(dòng)，位于宇宙的中心，日月星辰都圍繞地球旋轉(zhuǎn)，如圖 10-23 所示。他的這一觀念在天文學(xué)中統(tǒng)治了1300多年。
16 世紀(jì)，文藝復(fù)興思想和藝術(shù)的繁榮，解除了束縛人們思想的枷鎖。以波蘭天文學(xué)家哥白尼（圖 10-24）為代表的許多 科學(xué)家，在長(zhǎng)期天文觀測(cè)和大量計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)托勒玫的“地心說(shuō)”提出了質(zhì)疑。
哥白尼在《天體運(yùn)行論》中向人們描述了一個(gè)全新的宇宙。他認(rèn)為太陽(yáng)才是宇宙的中心， 所有行星都在繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)， 人們稱其為“日心說(shuō)”，如圖 10-25 所示?！叭招恼f(shuō)”的提出一舉解決了“地心說(shuō)”所不能解決的許多問(wèn)題，引發(fā)了天文學(xué)革命，開(kāi)創(chuàng)了科學(xué)史上的新時(shí)代。但哥白尼還沒(méi)有徹底擺脫行星做圓周運(yùn)動(dòng)的傳統(tǒng)觀念。
在以后的幾個(gè)世紀(jì)中，眾多天文學(xué)家和物理學(xué)家在探究中不斷有新的發(fā) 現(xiàn)。伽利略將望遠(yuǎn)鏡應(yīng)用于天文學(xué)研究，為“日心說(shuō)”提供了有力的觀測(cè)證據(jù)。開(kāi)普勒則進(jìn)一步指出，太陽(yáng)系中行星的運(yùn)動(dòng)不是勻速的，其軌道也不是圓，而是以太陽(yáng)為其中一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓。后來(lái)，在牛頓創(chuàng)立的萬(wàn)有引力理論指導(dǎo)下，人們用統(tǒng)一的觀念認(rèn)識(shí)神秘的天體運(yùn)動(dòng)，并發(fā)現(xiàn)了新的行星。
20 世紀(jì)以來(lái)，天文觀測(cè)技術(shù)迅速發(fā)展，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡、500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（亦稱“中國(guó)天眼”）等大型天文觀測(cè)裝置的使用，極大地豐富了人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)。從發(fā)現(xiàn)天體按固有規(guī)律運(yùn)動(dòng)建立“地心說(shuō)”， 到否定“地心說(shuō)”建立“日心說(shuō)”，再到現(xiàn)代宇宙觀的建立，人類經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的探索過(guò)程。隨著航天技術(shù)的發(fā)展，載人航天和深空探測(cè)活動(dòng)大大拓展了人類活動(dòng)的疆域，人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)還將不斷深化。
研究表明，太陽(yáng)系主要是由太陽(yáng)、八大行星及其衛(wèi)星、彗星和小行星等組成的。根據(jù)離太陽(yáng)由近及遠(yuǎn)的順序排列，八大行星分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，如圖 10-26 所示。其中質(zhì)量最大的是木星，其質(zhì)量約為地球的318倍；離地球最近的是金星，其次是火星?；鹦请x地球的最近距離約5.6 × 107 km。在太陽(yáng)系中，行星繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，衛(wèi)星繞行星旋轉(zhuǎn)，月球是地球唯一的衛(wèi)星。
“俱懷逸興壯思飛，欲上青天攬明月。”奔向月球是中華民族的千年夢(mèng)想。 在總設(shè)計(jì)師孫家棟（圖 10-27）帶領(lǐng)下的探月工程（又稱嫦娥工程）是我國(guó)航天強(qiáng)國(guó)的重要組成部分。 2007 年， “嫦娥一號(hào)”探測(cè)器成功 環(huán)繞月球飛行，并傳回了月球影像和關(guān)于 月壤厚度、月球空間環(huán)境等的重要數(shù)據(jù)。 2013 年， “嫦娥三號(hào)”探測(cè)器利用 懸停避障等關(guān)鍵技術(shù)在月面實(shí)現(xiàn)軟著陸。 其攜帶的“玉兔號(hào)”月球車圓滿完成在月 面巡視勘察的預(yù)期任務(wù)。 2019 年， “嫦娥四號(hào)”探測(cè)器首次在月球背面實(shí)現(xiàn)軟著陸， “玉兔二號(hào)”月球車在月球背面留下了第一道車轍。
國(guó)家工程 探月工程和火星探測(cè)工程
2020 年，“嫦娥五號(hào)”返回器攜帶 1 731 g 月壤樣品成功返回地球。通過(guò)對(duì)該樣品的研究，科研人員于 2023 年發(fā)現(xiàn)了月表水的重 要儲(chǔ)存庫(kù)撞擊玻璃珠。 我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)于 2016 年正式批復(fù)立項(xiàng)，計(jì)劃通過(guò)一次任務(wù)實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視，對(duì)火星進(jìn)行全球性、綜合性的環(huán)繞探測(cè)，在火星表面開(kāi)展區(qū)域巡視探測(cè)。2020 年，“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器（圖 10- 28）發(fā)射升空，對(duì)火星的表面形貌、土壤特性、物質(zhì)成分等開(kāi)展了科學(xué)探測(cè)，取得了豐富的科研成果。2021 年， 我國(guó)公布了由“ 祝融 號(hào)”火星車拍攝的著陸點(diǎn)全景、火星地形地貌等科學(xué)影像圖，標(biāo)志著我國(guó)首次火星探測(cè)取得圓滿成功。 無(wú)論是白發(fā)蒼蒼的專家前輩，還是初出茅廬的青年才俊，他們都為我國(guó)的航天工程付出了艱苦卓絕的努力，共同成就了蓬勃發(fā)展的中國(guó)航天事業(yè)。
1. 你知道太陽(yáng)（圖 10-29）的壽命嗎，它現(xiàn)在多少歲了？查閱相關(guān)資料，了解太陽(yáng)有哪些活動(dòng)，以及太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球和人類的影響。
45.67億歲；太陽(yáng)活動(dòng)：太陽(yáng)黑子、光斑、譜斑、太陽(yáng)風(fēng)、耀斑、日珥、日冕；影響：太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)于地震、火山爆發(fā)、旱災(zāi)、水災(zāi)、人類心臟和神經(jīng)系統(tǒng)的疾病，甚至交通事故都有關(guān)系。因此也形成了太陽(yáng)活動(dòng)預(yù)報(bào)這門學(xué)問(wèn)。
2. 計(jì)算太陽(yáng)發(fā)出的光需經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能到達(dá)地球。
3. 太陽(yáng)系的八大行星中，哪顆行星和地球的特征最為相近？如果人類想要移居這顆星球，需要克服哪些困難？這對(duì)人類的生存和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有何重大意義？
火星；火星缺乏磁場(chǎng)抵御太陽(yáng)危險(xiǎn)的粒子，人類可能在長(zhǎng)期居住中遭受致命輻射?；鹦桥c地球平均距離達(dá)1.4億英里，往返約三年甚至更久，人類對(duì)長(zhǎng)時(shí)間太空生活的反應(yīng)仍然未知，且登陸火星后需即刻解決關(guān)鍵生存問(wèn)題。此外，返程所需燃料更多，在火星創(chuàng)建資源、軟著陸等難題尚未解決。意義：1. 提高人類生存能力；2. 推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步；3. 拓展人類的視野和認(rèn)知。
4. 查閱資料，了解我國(guó)的航天工程對(duì)科技發(fā)展和人民生活有哪些深遠(yuǎn)影響。你希望自己將來(lái)在哪些方面作出貢獻(xiàn)？
5. 利用所學(xué)的知識(shí)制作一個(gè)太陽(yáng)系模型，并與原子核式結(jié)構(gòu)模型相比較，說(shuō)出兩者之間的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。
相同點(diǎn)：①行星或電子都圍繞一個(gè)中心旋轉(zhuǎn)；②太陽(yáng)質(zhì)量占整個(gè)太陽(yáng)系質(zhì)量的絕大部分，原子核質(zhì)量占整個(gè)原子質(zhì)量的絕大部分；③對(duì)整個(gè)太陽(yáng)系來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)的體積很小，對(duì)整個(gè)原子來(lái)說(shuō)，原子核的體積很小。
不同點(diǎn)：①繞中心運(yùn)動(dòng)所需力的性質(zhì)不同，太陽(yáng)系靠萬(wàn)有引力，原子靠電磁力；②太陽(yáng)系中各大行星均在同一平面上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，而電子卻是在其原子核周圍的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)；③行星運(yùn)動(dòng)有一定的軌道，電子運(yùn)動(dòng)沒(méi)有固定的軌道．
1 ．下列關(guān)于宇宙認(rèn)識(shí)說(shuō)法正確的是 ( )A ．宇宙中天體的位置是始終不變的 B ．宇宙是方形的 C ．哥白尼創(chuàng)立了“日心說(shuō)” D ．太陽(yáng)就是宇宙的中心
2 ．若有一天小明乘坐宇宙飛船從地球出發(fā)去探索太空，將先后飛離 ( )A ．太陽(yáng)系、銀河系、地月系 B ．地月系、太陽(yáng)系、銀河系C ．銀河系、太陽(yáng)系、地月系 D ．地月系、銀河系、太陽(yáng)系
3 ．創(chuàng)立“日心說(shuō)”的天文學(xué)家是 。現(xiàn)代天文學(xué)研究表明，太陽(yáng) （選填“是”或“不是”）宇宙的中心。如圖所示，向粘有金屬小顆粒的氣球中打氣時(shí)，任一金屬小 顆粒與周圍的其他小顆粒都相互遠(yuǎn)離。同理，我們觀察到所有的星系正在遠(yuǎn)離我們而去，我 們就會(huì)得出宇宙正在 （選填“膨脹”或“收縮”）的結(jié)論。

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四、日心說(shuō)與太陽(yáng)系

版本： 蘇科版（2024）

年級(jí)： 八年級(jí)下冊(cè)（2024）

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