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蝙蝠和雷达有什么关系
蝙蝠和雷达，科学家通过研究蝙蝠发出的声波，遇到障碍物后，声波被反射回来，蝙蝠可以接受这种声波的原理，发明了雷达。这是仿生学的具体运用的一个例子。
蝙蝠在飞行的时候，嘴里发出一种声波，这种声波是超声波，遇到障碍物时，会被反射回来，蝙蝠的耳朵可以接受这种声波，可以判读出距离和方位，从而可以准确地绕开障碍物，继续飞行。科学家通过研究这个，发明了雷达。
扩展资料：
蝙蝠是人类的良师， 人类通过模仿蝙蝠的回声定位系统发明了雷达。目前某些国家研制的隐形飞机，在某种程度上也是对蝙蝠的拷贝。
雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。
各种雷达的具体用途和结构不尽相同，但基本形式是一致的，包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及显示器。还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。
雷达所起的作用跟眼睛和耳朵相似，当然，它不再是大自然的杰作，同时，它的信息载体是无线电波。
事实上，不论是可见光或是无线电波，在本质上是同一种东西，都是电磁波，在真空中传播的速度都是光速C，差别在于它们各自的频率和波长不同。
其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波；雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息（目标物体至雷达的距离，距离变化率或径向速度、方位、高度等）。
测量速度原理是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。
当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时，雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。测量目标方位原理是利用天线的尖锐方位波束，通过测量仰角靠窄的仰角波束，从而根据仰角和距离就能计算出目标高度。
测量距离原理是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成雷达与目标的精确距离。
参考资料来源：百度百科-蝙蝠
参考资料来源：百度百科-雷达
急求一个物理学家故事的PPT.
牛顿，伟大的英国物理学家，1642年12月25曰生于林肯郡伍尔索普村的一个农民家庭。12岁他在格兰撒姆的公立学校读书时，就表现了对实验和机械发明的兴趣，自己动手制作了水钟、风磨和曰晷等。1661年，牛顿就读于剑桥大学的三一学院，成了一名优秀学生。1669年，年仅27岁，就担任了剑桥的数学教授。1672年当选为英国皇家学会会员。
1685～1687年，在天文学家哈雷的鼓励和赞助下，牛顿发表了著名的《自然哲学的数学原理》，完成了具有历史意义的的发现——运动定律和万有引力定律，对近代自然科学的发展，做出了重大贡献。1703年，当选为英国皇家学会会长。1727年3月27曰，逝世于伦敦郊外的一个小村落里。
牛顿不仅对于力学，在其它方面也有很大贡献。在数学方面，他发现了二项式定理，创立了微积分学；在光学方面，进行了太阳光的色散实验，证明了白光是由单色光复合而成的研究了颜色的理论，还发明了反射望远镜。
牛顿（Isaac Newton，1643～1727）伟大的物理学家、天文学家和数学家，经典力学体系的奠基人。牛顿自小热爱自然，喜欢动脑动手。8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工，他特别喜欢刻制曰晷，利用圆盘上小棍的投影显示时刻。他还做过带踏板的自行车；用小木桶做过滴漏水钟；放过自做的带小灯笼的风筝（人们以为是彗星出现）；用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型，等等。他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验：为了计算风力和风速，他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃，再量出两次跳跃的距离差。牛顿在格兰瑟姆中学读书时，曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店，这里更培养了他的科学实验习惯，因为当时的药店就是一所化学实验室。牛顿在自己的笔记中，将自然现象分类整理，包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等。这些灵活的学习方法，都为他后来的创造打下了良好基础。
牛顿的伟大成就与他的刻苦和勤奋是分不开的。他的助手H.牛顿说过，“他很少在两、三点前睡觉，有时一直工作到五、六点。春天和秋天经常五、六个星期住在实验室，直到完成实验。”他有一种长期坚持不懈集中精力透彻解决某一问题的习惯。他回答人们关于他洞察事物有何诀窍时说：“不断地沉思”。这正是他的主要特点。对此有许多故事流传：他年幼时，曾一面牵牛上山，一面看书，到家后才发觉手里只有一根绳；看书时定时煮鸡蛋结果将表和鸡蛋一齐煮在锅里；有一次，他请朋友到家中吃饭，自己却在实验室废寝忘食地工作，再三催促仍不出来，当朋友把一只鸡吃完，留下一堆骨头在盘中走了以后，牛顿才想起这事，可他看到盘中的骨头后又恍然大悟地说：“我还以为没有吃饭，原来我早已吃过了”。
通过以上材料思考：牛顿的学习方法对自己有什么启示？学习牛顿的刻苦和勤奋的精神。
阿尔伯特．爱因斯坦
阿尔伯特．爱因斯坦（Albert．Einstein）1897年3月14曰出生在德国西南距离慕尼黑八十五哩的乌耳姆城(Ulm)。父母都是犹太人。父亲赫尔曼．爱因斯坦和叔叔雅各布．爱因斯坦合开了一个制造电器设备的小工厂。母亲玻琳是受过中等教育的家庭妇女，非常喜欢音乐，在小爱因斯坦六岁时就教导他拉小提琴。这是一个和睦、愉快的家庭。亲人们深爱着小爱因斯坦，但都为他的智力发育感到担忧。爱因斯坦小时候并不活泼，三岁多还不会讲话，父母很担心他是哑巴，带他去给医生检查。还好小爱因斯坦不是哑巴可是直到九岁时讲话还不很通畅，所讲的每一句话都必须经过吃力但认真的思考。小爱因斯坦是一个诚实的孩子，从不做违心的或骗人的事。为此，他受到同学们的讥笑，给他起了一个绰号叫“诚实的约翰”。普通孩子喜欢玩带有竞争性的游戏，可是他却不喜欢参加。孩子喜欢打仗的游戏，喜欢看士兵操练，但是他却从小到大不喜欢任何和军事有关的东西。他是一个不想看到人类互相残杀的和平主义者。
爱因斯坦家的住房周围有花园，他经常一个人长时间地蹲在花园角落的灌木丛里，用手抚摩着小叶片或者凝视着匆匆跑动的蚂蚁。他很小就喜欢冥想，想了解大自然的奥秘。一次，在依萨尔河岸野餐时，一位亲戚说，小爱因斯坦很严肃，当其他的孩子都在互相玩耍、逗乐时，他却独自坐着看湖的对岸。母亲玻琳深情的为自己的孩子辩护：“他是沉静的，因为他在思索。等着吧，总有一天他会成为一个教授！”那位亲戚感到可笑，但也理解母亲的心情。教授！在人们的心目中，只有那些聪敏的人才有可能得到这个荣誉的称号，这个连话都说不好的笨孩子能成为一个教授吗？
在四、五岁时，爱因斯坦有一次卧病在床，父亲送给他一个罗盘。当他发现指南针不断地指着固定的方向时，感到非常惊奇，觉得一定有什么东西深深地隐藏在这现象后面。他一连几天很高兴的玩这罗盘，还纠缠着父亲和雅各布叔叔问了一连串问题。尽管他连“磁”这个词都说不好，但他却顽固地想要知道指南针为什么能指南。这种深刻和持久的印象，爱因斯坦直到六十七岁还能鲜明的回忆出来。
爱因斯坦在念小学和中学时，一般功课属平常，唯有数学成绩远在全班同学之上。由于他举止缓慢，不爱同人交往，老师和同学都不喜欢他。教他希腊文和拉丁文的老师对他是那么厌恶，曾经公开骂他：“爱因斯坦，你长大后肯定不会成器。”而且因为怕他在课堂上会影响其他学生，竟想把他赶出校门。
爱因斯坦的叔叔雅各布在电器工厂里专门负责技术方面的事务，而爱因斯坦的父亲则负责商业的往来。雅各布是一个工程师，自己就非常喜爱数学，当小爱因斯坦来找他问问题时，他总是用很浅显通俗的语言把数学知识介绍给他。
有一天爱因斯坦跑来问叔叔：“什么是代数”？叔叔就这样解释：“在算术中有很多问题不容易解决，要算又很难。而代数是一门‘快乐’的数学，能很容易的帮人们解答困难的计算。我们把我们不知道的数叫着X，然后来捕捉它。你把它当作已知道的东西，建立一些关系，最后你就可以容易地得到它了。”然后叔叔给了他一本有代数问题的小册子，爱因斯坦很快就学会了解决里面的问题。 有一次雅各布叔叔给他讲了几何中一个很美丽的定理——毕达哥拉斯定理：任何直角三角形的长边平方一定等于两短边平方的和。叔叔没有告诉他这个定理的证明，但是爱因斯坦在画了许多直角三角形后发现这关系一直成立，感到非常的惊奇。
父亲的生意做得并不好，但却是一个乐观和心地善良的人，家里每星期都有一个晚上要邀请来慕尼黑念书的穷学生吃饭，这样等于是救济他们。其中有一对来自立陶宛的犹太兄弟麦克斯和伯纳德，他们都是学医科的，都喜欢阅读书籍，兴趣广泛。他们被邀请来爱因斯坦家里吃饭，并和羞答答、长着黑头发和棕色眼睛的小爱因斯坦交成了好朋友。 麦克斯可以说是爱因斯坦的“启蒙老师”，他借了一些通俗的自然科学普及读物给他看，看完后就和爱因斯坦讨论，并且再继续提供给他新的读物。麦克斯点燃了爱因斯坦自学的兴趣火花，还不断地辅导他。
麦克斯在爱因斯坦十二岁时给了他一本施皮尔克的平面几何教科书，一下子攫取了爱因斯坦的心灵。爱因斯坦晚年时回忆这本神圣的小书时说：“这本书里有许多断言，比如，三角形的三个高交于一点，它们本身虽然并不是显而易见的，但是可以很可靠地加以证明，以致任何怀疑似乎都不可能。这种明晰性和可靠性给我造成了一种难以形容的印象。” 这时爱因斯坦又想起了毕达哥拉斯定理，于是想要**证明这个定理。他花了三个星期最后找到一个方法，就是从直角三角形最长边所面对的顶点作这边的垂直线，于是把三角分成相似三角形，由此很容易证明这个定理。虽然这是一个古老得有二千多年历史的定理，但是爱因斯坦经过一番努力总算得到了结果，他第一次体会到科学发现时的欣喜。
麦克斯每星期来时，都会帮他改一些习题，并且辅导他作一些较难的问题。过不久又引导他学习高等数学，十三岁时他已自学微积分了。当他的同班同学为那些平面几何简单问题和循环分数而皱眉头时，爱因斯坦靠自学已经进入到无穷级数这些美丽神奇的“无穷世界”去了。 很快小爱因斯坦的数学程度超过了读大学的麦克斯，比他大十一岁的医科大学生再也跟不上这个十二、三岁的小孩子了。为了以后有共同谈话的话题，麦克斯开始借哲学书给他看，爱因斯坦在十三岁就能看懂康德的《纯理性批判》。这是一本对许多成人来说都算是枯燥艰深的书。这时候爱因斯坦阅读的书就是数学、物理和许多哲学家的书。他不看小说，唯一的消遣就是拉小提琴。
麦克斯认为他已发现了一个神童，他说：“一个伟大的科学家或哲学家，将从爱因斯坦身上成长起来。”
有一次，一个美国记者问爱因斯坦关于他成功的秘诀。他回答：“早在1901年，我还是二十二岁的青年时，我已经发现了成功的公式。我可以把这公式的秘密告诉你，那就是A=X+Y+Z! A就是成功，X就是努力工作，Y是懂得休息，Z是少说废话！这公式对我有用，我想对许多人也一样有用。”
牛顿在生活中常常废寝忘食，曾因为对研究过于专注闹了笑话，后来被大家传为趣谈。一次，他一边读着书，一边在火炉上去煮鸡蛋。等他揭开锅想吃鸡蛋时，却发现锅里是一只怀表。还有一次，他请朋友吃饭，当饭菜准备好时，牛顿突然脑子中灵感闪现，想到一个问题，便立即进了书房，朋友等了他好久还是不见他出来，于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了，鸡骨头留在盘子，不告而别了。等牛顿想起，出来后，见了盘子里的骨头，以为自己已经吃过了，便转身又进了内室，继续研究他的问题。
相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠，做好后，国王疑心工匠在金冠中掺了假，但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重，到底工匠有没有捣鬼呢？既想检验真假 阿基米德发现浮力又不能破坏王冠，这个问题不仅难倒了国王，也使诸大臣们面面相觑。 后来，国王请阿基米德来检验。最初，阿基米德也是冥思苦想而不得要领。一天，他在家洗澡，当他坐进澡盆里时，看到水往外溢，同时感到身体被轻轻托起。他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法，来确定金冠的比重。他兴奋地跳出澡盆，连衣服都顾不得跑了出去，大声喊着“尤里卡！尤里卡！”。(Eureka，意思是“我知道了”)。 他经过了进一步的实验以后来到王宫，他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里，比较两盆溢出来的水，发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大，所以证明了王冠里掺进了其他金属。
有一天，小瓦特在家里看见一壶水开了，蒸汽把壶盖冲得噗噗地跳。这种常人司空见惯的现象却引起了他极浓厚的兴趣。他目不转睛地凝视那跳动的壶盖和冒出的蒸汽，苦思冥想其中的奥秘。一直看了一个多小时。后来瓦特就发明了蒸汽机！
1820年4月的一天晚上，奥斯特在为精通哲学及具备相当物理知识的学者讲课时，
突然来了“灵感”，在讲课结束时说：“让我把通电导线与磁针平行放置来试试看
！”于是，他在一个小伽伐尼电池的两极之间接上一根很细的铂丝，在铂丝正下方
放置一枚磁针，然后接通电源，小磁针微微地跳动，转到与铂丝垂直的方向。小磁
针的摆动，对听课的听众来说并没什么，但对奥斯特来说实在太重要了，多年来盼
望出现的现象，终于看到了，当时简直使他愣住，他又改变电流方向，发现小磁针
向相反方向偏转，说明电流方向与磁针的转动之间有某种联系。 他发现了电流的
磁效应！
物理学家卢瑟福（1871－1937）的实验室里有一个学生非常用功。一天晚上，卢瑟福碰到他，就问：“那么你白天也工作吗？”这个学生自豪地回答说，“没错”，以为自己会得到表扬。卢瑟福却吃惊地问，“但是你什么时候思考呢？”
德国著名物理化学家能斯特（1864－1941）开发出一种电灯，称为“能斯特灯”，这项技术产品的销售为他带来一大笔可观的收入。他的一位同事不无醋意地问他，下一项开发项目是不是制造钻石。能斯特说，“不是，我现在有的是钱，买得起钻石，不需要造钻石了。”
多普勒是怎么验证多普勒效应的：
恩，大家都知道，限于当时的条件，多普勒同学不可能像我们一样运用计算机阿什么的记录下波形文件，然后比较频率 。那他怎么办呢
他请了一帮吹小号的坐在火车拉的平板车上，然后请了一帮能听出绝对音高的
音乐家坐在铁轨旁，让那帮音乐家用他们的耳朵记录下火车靠近和离开的时候
的声音。多普勒公式就是这么验证的 ！
艾尔伯特.爱因斯坦会拉小提琴，有一次他参加排练海顿的弦乐四重奏。可是，进入二乐章时，他连续四次都出错。此时大提琴手抬头看他一眼，说，“你的问题呀，艾尔伯特，就是不会数数。”
标准模型"当中最大的问题是什么
标准宇宙学模型中的几个致命问题(转自小木虫)
一． 宇宙学原理的提出
如果你用‘宇宙学原理’这个关键词在互联网上进行搜索，会得到许多各种各样的不同答案。它们大部分并不是爱因斯坦在进行宇宙学研究时引进的宇宙学原理的原版，而是后来其他人对宇宙学原理的理解。我这里所要讨论的宇宙学原理是爱因斯坦在用他的广义相对论引力方程进行宇宙学研究时所提出的宇宙学原理。
在爱因斯坦用他的广义相对论引力方程进行宇宙学研究时，天文学家对宇宙的认识还非常有限。当时天文学家还不知道在银河系之外还存在有大量和银河系类似的其它星系，因此爱因斯坦也以为由大量恒星和‘星云’组成的银河系就是整个宇宙，这个宇宙是静态的。爱因斯坦提出宇宙学原理这个假设，并不是根据现在我们所知道的宇宙结构实际情况简化后得出的理想化近似假设，主要还是数学上的原因。因为广义相对论的引力方程是一个二阶偏微分方程组，数学上无法直接对这个二阶偏微分方程组进行求解。引进宇宙学原理的主要目的和作用就是使广义相对论的引力方程可以得到极大的得到简化，得到所谓的宇宙学方程。这个宇宙学方程可以从数学上求解。
爱因斯坦在引进宇宙学原理后，虽然简化得到了宇宙学方程，但爱因斯坦仍然无法得到他所希望得到的宇宙应当是静态的数学解，于是爱因斯坦认为在他这样得到的宇宙学方程中还应当加上了一项‘宇宙学常数’，这样爱因斯坦才有可能从他的宇宙学方程中得到满足他的静态宇宙学模型的解。
后来弗里德曼从数学上证明，在爱因斯坦得到的宇宙学方程中不必加上宇宙学常数，方程仍然可以有解，但是弗里德曼得到的这个宇宙学方程的解，要求宇宙不是静止的。宇宙应当或者是在膨胀，或者是在收缩。在1929年天文学家哈勃发现哈勃定律后，学者们认为宇宙应当是在膨胀。因此在后来很长一段时间中，宇宙学常数被大多数学者，包括爱因斯坦自己，所抛弃。1998年以后由于所谓‘宇宙加速膨胀’的发现，学者们这才又想起要把宇宙学常数请回来。
从上面的讨论我们可以看到，标准宇宙学模型中宇宙学方程虽然是以广义相对论的引力方程为基础，但并不等于广义相对论。宇宙学原理这个假设在宇宙学方程的推导中起了非常重要的作用。广义相对论的引力方程的正确性并不能保证宇宙学原理假设是合理的。后来标准宇宙学模型虽然成了宇宙学研究中的主流理论，但宇宙学家心里也明白，宇宙学原理假设是否成立，仍然是标准宇宙学模型是否能够成立的前提基础，现有的天文观测并不能令人信服地证明宇宙学原理是合理的。现在已经实际观测到的结果表明，在各种尺度上宇宙中的物质分布并不是均匀各向同性。于是有些宇宙学家为了证明宇宙学原理的合理性者就提出，对‘宇宙中的物质分布是均匀各向同性’应当从‘宇宙学尺度’上去理解，即物质分布为均匀各向同性是在‘宇宙学尺度’上成立。
对‘宇宙物质分布的均匀各向同性是在宇宙学尺度上成立’这个说法，关键是对宇宙学尺度的理解。今天人们通常宇宙中把10Mpc 以上的结构称为宇宙的大尺度结构，目前可以精确地观测到的宇宙的范围大约是100Mpc。更大尺度上的观测结果还不是十分明确的。近20多年来，宇宙大尺度结构的观测研究取得了重大进展。它是用各星系的光谱线红移可以得出它们的‘退行’速度，再用‘哈勃定律’求出距离，这样我们可以画出星系分布的三维图。有趣的是，有迹象表明，星系在大尺度上的分布呈泡沫状。即在宇宙中有许多几乎看不到星系的空洞区域(Void)，大部分星系则聚集在这些空洞的壁上，呈纤维状或片状结构。它的二维示意图形如图1。有学者把这些纤维状或片状结构称为宇宙中的‘长城’（The great wall），下面图1是引自在互联网上查到的国家天文台邹振隆研究员2006年11月1日制作的PPT课件，题目为‘宇宙的大尺度结构’。图2画的是我们银河系所在的‘本星系群’（靠近中央的粉线所指小白斑点）周围的星系团在三维空间中的分布图，标尺是1Mpc，即百万“秒差距”（1秒差距=3.26光年）。此图的所有星系团组成“本超星系团”(local cluster)，其中心大致在室女星系，而本星系群离中心约1800万‘秒差距’。
图1宇宙大尺度结构的二维示意图
图2本超星系团的三维空间分布图
斑点猫 (站内联系TA)
彼时之观测乃此时观测此之近似
twxz (站内联系TA)
二． 宇宙学原理的证明1
宇宙学原理假设是否成立，是标准宇宙学模型是否能够成立的前提基础，现有的有关宇宙中物质分布的天文观测并不能令人信服地证明宇宙学原理是合理的。于是宇宙学家和理论物理学家想尽其它办法从其它方面来证明宇宙学原理是成立的。
从现在对宇宙物质分布的观测结果（见前面帖子的两张宇宙空间星系分布图），我们可以看到，直接用现在已有的天文观测结果很难证明宇宙学原理是正确的。于是有些学者就认为，宇宙微波背景辐射的分布是均匀各向同性，而宇宙微波背景辐射是宇宙早期大爆炸的遗迹，因此宇宙微波背景辐射的分布均匀各向同性说明，宇宙中物质至少在宇宙的早期是均匀各向同性分布。如果承认宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸的遗迹，同时只考虑宇宙微波背景辐射的强度分布，则认为宇宙中物质至少在宇宙早期是均匀各向同性分布似乎还勉强说得过去。但如果我们深入研究宇宙微波背景辐射分布的温度谱，科学家们从WMAP小组发布的数据中发现，四极矩和八极矩的数值偏低，而且四极矩和八极矩的轴，几乎都指向室女座方向。这破坏了宇宙学原理中的各向同性假设。
虽然经过了五六年的艰苦研究，李惕培和刘浩等人发现，由他们自己编写的数据分析程序得到的温度谱和WMAP有所不同，其中最大的不同在于他们发现温度谱的四极矩几乎消失了，而八极矩也有显著的减弱。从这里我们可以看到，WMAP观测数据的处理和所得到结果之间的关系多么密切，对我们如何理解微波背景辐射的性质有多么重要的意义。数据处理时所采用的方法的某些微小变化，可能会产生‘差之毫厘，谬以千里’的错误结果，从而误导我们对微波背景辐射性质的理解。
美国阿拉巴马大学（UAH）以Lieu博士为首的科学家们（其中包括有我国清华大学物理系协议年薪特聘教授张双南教授）2006年9月1日在《Astrophysical Journal》上发表了他们对NASA的威尔金森微波各向异性探针（WMAP）探测到的31个星系团宇宙微波辐射数据进行深入分析的结果。分析的结果显示，大约只有四分之一被预言应当存在S-Z效应的星系团区域确实存在S-Z效应，而其它大约四分之三被预言应当存在S-Z效应的星系团区域却不存在SZ效应，这和在整个天际随机观测到SZ效应的几率大致相当。Lieu博士他们认为，这个结果表明，我们所观测到的微波背景辐射可能不是来自这些星系团的后方。因此，对‘微波背景辐射是宇宙大爆炸遗留的余烬’的理论提出质疑，认为微波背景辐射不能作为宇宙大爆炸理论的依据。
从这里我们可以看出，用宇宙微波背景辐射来证明宇宙学原理假设是合理的这个做法很难令人信服。更何况爱因斯坦在引进宇宙学原理时并不知道，也没有预见宇宙微波背景辐射的存在。用宇宙微波背景辐射来证明宇宙学原理假设是合理的这个做法只是后人为了证明标准宇宙学模型而作的努力。
twxz (站内联系TA)
三． 宇宙学原理的证明2
有些学者认为，宇宙学原理是哥白尼原理在宇宙学尺度上的推广和发展。哥白尼经过长期的天文观测和研究，创立了当时更为科学的宇宙结构体系——日心说，以此否定了在西方统治达一千多年的地心说。哥白尼日心说的本质是：用日心坐标系代替地心坐标系；只有用日心坐标系，我们才能更好地描述所观测到的太阳系中行星的运动。
随着天文观测技术的发展，我们已经知道太阳是绕银河系中心转动。因此用银心坐标系代替日心坐标系，能更好地描述银河系中恒星的空间运动。但是如果用银心坐标系来描述太阳系中行星的运动，则是如同高射炮打蚊子，大材小用。在更大尺度的宇宙结构中，如由大量星系组成的星系团，存在有一个星系团结构中心。用星系团心坐标系，可以更好地描述星系团中成员星系的运动。现在学者们公认的发现暗物质的鼻祖茨维基(F.Zwicky)， 1933年从后发星系团中推断出暗物质存在进行的理论计算，就是用‘后发星系团心’坐标系进行计算。2003年WMAP卫星对微波背景辐射进行了更深入的观测研究。观测的结果发现，微波背景辐射温度谱中存在有偶极矩成分。WMAP卫星观测结果中这个偶极矩成分，被解释成是由观测者的空间运动导致的多普勒效应所形成的。计算结果是，地心绕太阳转动的速度大约是 30 km/s，太阳绕银心转动的速度是 220 km/s，银河系中心的空间运动的速度是547 km/s，运动的方向指向银经266度，银纬29度。因此利用对宇宙微波背景辐射的观测，可以建立起一个比银心坐标系更精确的坐标系。
这些事实我们可以看到，从地心说到日心说的转变只能说明人类对宇宙层次成团结构认识的范围在扩大。如果火星上有像人类这样智能生物，他们最初观测天文所用的坐标系应当是火星心坐标系，他们中哥白尼式的火星人也会发现日心坐标系。因此在太阳系中，哥白尼原理的含义应当是：地心坐标系和火星心坐标系是等价的。不存在哪一个坐标系更好。如果存在太阳系外的外星人，他们在进行观测天文时也会发现‘外星心’坐标系。在这个宇宙尺度上，哥白尼原理的含义应当是：‘外星心’坐标系应当和日心坐标系是等价的。在宇宙尺度上，天体的空间分布存在不同层次成团结构。在不同层次成团结构中，都存在有各自的成团结构的中心。因此在宇宙尺度上，哥白尼原理的含义应当是：在同一层次天体的成团结构中，不同成团结构中心是等价的。并不是‘宇宙中的物质分布是均匀各向同性’。
从逻辑上看，如果宇宙中的物质分布是均匀各向同性，我们可以由此得出宇宙没有中心这个哲学结论。但是从宇宙没有中心这个哲学概念出发，我们并不能得出宇宙中物质分布必须是均匀各向同性这个结论。从这些事实出发，哥白尼原理‘我们人类所在的地球并不是整个宇宙的中’它的主要意义是哲学问题而不是物理问题。我们并不能把哥白尼原理中‘我们人类所在的地球并不是整个宇宙的中’和宇宙学原理‘宇宙中的物质分布是均匀各向同性’联系起来。
因此现在一些学者在发现无法通过天文观测结果证明宇宙学原理中有关物质发布是均匀各向同性假设的合理性后，就把宇宙学原理说成是哥白尼原理的延伸和发展，完全是想利用哥白尼原理在反对地心说中的成功，为并没有实际根据的宇宙学原理这个假设披上在哲学上是合理的外衣。
四． 引进宇宙学原理导致的错误
1．非径向运动作用的丢失
引进宇宙学原理导致的最大错误是在引进宇宙学原理后，宇宙学方程中只有时间t和尺度R两个变量。因此在标准宇宙学模型所采用的共动坐标系中，宇宙学方程只能考虑星系相对于共动坐标系原点的径向运动，星系在其它方向运动产生的影响在宇宙学方程中无法表现出来。实际天文观测表明，几乎所有星系在共动坐标系中都存在有非径向运动。宇宙中星系的运动状态发生变化不但受到引力中心对该星系径向引力作用的影响（在宇宙学原理假设下，对该星系引力相互作用只能发生在径向），该星系在非径向的初始运动情况，也会对星系运动状态的变化产生影响。
假设两个星系原来相对静止，则它们在引力作用下将相互吸引而靠近。如果它们原来存在有和它们之间引力方向一致的相对远离的初始运动，则它们在引力作用下将继续相对远离运动，但运动速度变小。也就是说在这种情况下，天体系统只能塌缩或减速膨胀。如果它们原来存在有和它们之间引力方向不一致的相对运动，则它们将在引力作用下发生相互绕转运动。天体系统可以既不塌缩也不减速膨胀。由此可见，天体原来存在有和引力方向不一致的初始运动的情况，也会对星系运动状态的变化产生影响。但是在引进宇宙学原理后的宇宙学方程中无法描述这种宇宙的演化过程。非引力方向的初始运动状态对天体运动状态产生的作用完全丢失。因此宇宙学方程并不能完整地描述天体在引力作用下的运动变化。只能描述天体在没有非引力方向初始运动的情况下，在引力的作用下天体的减速膨胀和塌缩运动。1998年以前，标准宇宙学模型就是这样描述宇宙的演化过程。
2．Seeliger佯谬
主张标准宇宙学模型的学者们认为，牛顿力学不适合进行宇宙学研究还有一个理由就是用牛顿力学进行宇宙学研究时，会导致引力发散问题。这就是所谓Neumann-Zeeliger疑难问题。俞允强教授在‘热大爆炸宇宙学’一书中，也讨论了这个问题，并把它称为是Seeliger佯谬。
从俞允强教授在‘热大爆炸宇宙学’一书中对这个问题的讨论我们可以看到，引力发散问题的出现，完全是在计算宇宙空间任意一点的引力强度时，采用了宇宙学原理‘宇宙中物质分布是均匀和各向同性’这个不合理的假设所导致的结果。在实际宇宙中物质分布在各种尺度上都有‘成团结构’。在物质有‘成团结构’分布的宇宙空间中任何一点，由这些有物质所产生的引力场强度，都有可以通过计算得到确定值，不存在什么引力发散问题。
由此可见Neumann-Zeeliger疑难中的所谓引力发散问题，完全是宇宙学原理这个不合理的假设所导致的结果，和牛顿力学不适合进行宇宙学研究问题无关。
3．无法说明星系本动的存在
在标准宇宙学模型中认为，宇宙空间中不存在绝对惯性系，天体在宇宙空间中的运动要用共动坐标系来描述。根据宇宙学原理，宇宙没有中心，所有星系都是等权的，宇宙中任何一个星系都可以作为共动坐标系的原点，我们所处的银河系也不应当例外。因此位于银河系中的天文学家不可能观测到银河系在宇宙空间中存在运动。
但是现代对宇宙微波背景辐射的精确观测表明，由于观测的宇宙微波背景辐射存在偶极矩，我们可以测定银河系相对于宇宙微波背景辐射有一个相对运动。根据所有星系都是等权的原理，所有其它星系也应当存在这种情况。因此有人认为可以用宇宙微波背景辐射定义一个绝对惯性参考系。标准宇宙学模型的理论认为，用宇宙微波背景辐射定义的参考系是和宇宙一起膨胀的参考系，是共动坐标系。星系相对于宇宙微波背景辐射的运动是相对于共动坐标系的运动。相对于共动坐标系的运动被宇宙学家称为星系的‘本动’。
对于星系本动的成因，标准宇宙学模型理论似乎没有给出明确的解释。只有一部分学者把宇宙中大量存在的星系类比成理想气体的分子，把星系的本动看成是理想气体分子的无规则运动。如果我们对每个具体星系的初始速度和所处的成团结构中的物质分布在宇宙尺度上，通过观测加以确定，则它们的运动状态和演化完全通过天体力学的理论公式计算得到。因此把星系的本动类比成理想气体的分子的无规则运动并不合理。因此星系本动的存在只能说明宇宙学原理假设是错误的。
利用宇宙学原理推导出宇宙学方程没有必要
爱因斯坦的宇宙学方程是广义相对论的引力方程在引进宇宙学原理后简化得到的，如果宇宙学方程可以描述宇宙中天体的运动，广义相对论的引力方程应当可以更好地描述宇宙中天体的运动。广义相对论的引力方程是牛顿的引力运动方程在高速和强场的情况下的推广和发展，在低速和弱场的条件下，广义相对论的引力方程和牛顿的引力运动方程是一致的。由于在宇宙学尺度上，低速和弱场的条件总是可以得到满足。因此用牛顿的引力运动方程应当也可以描述宇宙中天体的运动。牛顿的引力运动方程对太阳系中行星的运动的精确描述就是一个很好的证明。‘暗物质’的存在也是可以根据牛顿的引力运动方程推导出来。
爱因斯坦之所以要引进宇宙学原理推导出宇宙学方程，完全是由于数学上难以直接对广义相对论的引力方程进行求解这个数学上的原因，并不是广义相对论引力方程无法描述天体运动。广义相对论的引力方程之所以能够得到简化，完全是由于引进了宇宙学原理这个不合理的假设。如果引进比宇宙学原理更合理的其它假设，同时又在数学上能够对广义相对论的引力方程求得合理的解，则这样得到的数学解同样能够描述宇宙中的天体运动。有些宇宙学家和理论物理学家认为，在宇宙学尺度上只有宇宙学方程才能描述宇宙中的天体运动，广义相对论引力方程的其它解和牛顿引力方程一样，无法描述宇宙中的天体运动，我认为是一种误解。
实际天文观测证明，宇宙中物质的分布并不是均匀分布的，而是有层次成团结构的。在这些不同层次成团结构中，物质分布基本上是球对称的，每一个成团结构中都存在一个引力中心。应当强调的是，在宇宙的各个层次成团结构中，在处理某一个层次的成团结构中的天体运动时，我们只需要考虑这个层次成团结构中天体所产生的球对称引力场。相邻的其它成团结构中的天体对我们所考虑的成团结构中的引力场基本上可以忽略不计。以太阳系