什么是宇宙?

什么叫宇宙~

1、是由空间、时间、物质和能量，所构成的统一体的叫宇宙。

2、宇宙（Universe）是万物的总称，是时间和空间的统一。宇宙是物质世界，不依赖于人的意志而客观存在，并处于不断运动和发展中，在时间上没有开始没有结束，在空间上没有边界没有尽头。宇宙是多样又统一的；多样在物质表现状态的多样性；统一在于其物质性。宇宙是由空间、时间、物质和能量，所构成的统一体。宇宙根据大爆炸宇宙模型推算，宇宙年龄大约138.2亿年。
3、《文子·自然》：“已知的宇宙往古来今谓之宙，四方上下谓之宇。” 《尸子》：“上下四方曰宇，往古来今曰宙。” 在这种观念之下，“宇”代表上下四方，即所有的空间，“宙”代表古往今来，即所有的时间，“宇”：无限空间，“宙”：无限时间。所以“宇宙”这个词有“所有的时间和空间”的意思。 把“宇宙”的概念与时间和空间联系在一起，体现了我国古代人民的独特智慧。
4、宇宙形状还是未知的，人类在大胆想象。有的人说宇宙其实是一个类似人的这样一种生物的一个小细胞，而也有人说宇宙是一种拥有比人类更高智慧的电脑生物所制造出来的一个程序或是一个小小的原件。还有人猜想，宇宙其实就是一个电子，宇宙是一个比电子更小得多的东西，宇宙根本就不存在，或者宇宙是无形的。
5、也有人猜想，我们的宇宙生活在一个大的空间里，叫做“超空间”。在超空间里，有很多宇宙，而超空间的能量是守恒的，而且非常巨大。每当一个宇宙的能量上升时，他邻近的宇宙的能量就会下降。

宇宙已137亿"岁"了
最近，美国科学家利用国家航空航天局（NASA）的遥控探测器，精确地测定了宇宙的年龄--137亿年。
多年来，天文学家们一直判定宇宙的年龄在130亿至140亿岁之间，但始终不能确定准确数字。但NASA的科学家们在2月11日表示，一艘距离地球160万公里的宇宙飞船观测到了宇宙形成初期的景象，并找到了准确答案。科学家们还同时指出，恒星是在大爆炸之后两亿年出现在宇宙中的。在此之前，宇宙中既没有恒星，也没有星系，有的只是精确到百万分之一度的微小温度变化。但即使是这样微小的变化，也足以在宇宙中产生大量冷热不均的"斑点"，这些斑点逐渐"聚拢"并最终形成现在我们所熟知的各种天体。
这些都是科学家们在"WMAP"探测行动的成果发布会上所宣布的。WMAP是"威尔金森微波各向异性探测器"的简称。它观测到了大爆炸后仅38万年的"婴儿宇宙"，比哈勃望远镜所能看到的还要久远。在1992年，另一枚NASA探测器也曾发回类似的图像，但由于技术所限模糊不清。这回WMAP则为我们清晰的描绘了婴儿时期的宇宙：整个"天空"看起来像一个带斑点的卵形区域，热的地方呈红色和黄色，冷的地方则显现出蓝色与松石绿。"这次探测器发回的是无比珍贵的资料，"该任务的主要负责人、NASA戈达德航天飞行中心的科学家查尔斯·班内特兴奋的表示，"它使我们得到了宇宙婴儿期最新的详细图像，是大爆炸之后的壮丽余辉。"
普林斯顿大学高等研究院的约翰·巴考尔教授也难以掩饰内心的激动："从推测值到精确数字，这次发现是宇宙研究史上里程碑，我被科学的力量所深深震撼。"他还形象地解释说，如果把现在的宇宙比作一个50岁的中年人，那么这次探测器所观测的就是他刚刚出生12小时后的详细数据，而且要精确到每一个脚趾头。
为了缅怀2月1日遇难的哥伦比亚号航天飞机上的七名宇航员，这些成果推迟到最近才刚刚公布。NASA天文物理部门的主任安妮·金尼说："缅怀宇航员们的最好办法，就是将探索宇宙的科学任务进行到底。"

宇宙中的未解之谜

暗物质
美国女天文学家葳拉·罗宾依据已经发现的一些天文现象及人类已知的一些科学规律，提出宇宙中应该存在大量的暗物质，否则许多现象都无法解释。暗物质可能是黑洞和矮星，但暗物质中的绝大多数应该是一些不发光、不反光、不挡光的透明物质，科学家们有的说是重子物质、有的说是光子、有的说是中微子，总之，宇宙间的暗物质还是个未解之谜。
"钱德拉"X射线观测望远镜拍摄到存在宇宙暗物质的新证据，在"钱德拉"拍摄的编号为NGC 720遥远星系X射线照片上，可以清楚地看到其周围的炽热气体云团。但是该气团的取向并不与星系自身的取向一致，这从利用可见光谱拍摄的照片中可以看到。NGC 720星系位于离开地球约8000万光年的地方。

类星体
类星体指一类特别明亮、体积特别小、运行速度特别大、发射出的能量特别强又有极快的明暗周期变化的一类天体。美国天文学家马丁·斯密特等人对类星体做了深入研究总结出一些现象，提出了一些令人费解的问题，但直至今天，天文学家们连在类星体到底是离我们较近的天体还是离我们非常遥远的天体这一点上还没有完全达成共识，类星体到底是什么东西就更是不得而知。

黑洞、白洞，蛀洞
1939年奥本海默根据广义相对论预言，当恒星质量足够大(相当于我们太阳质量的3.2倍以上)时，可能会由于巨大的引力而坍缩；随着它的体积的变小，引力场会变得十分强大，以至大到将其引力范围(科学上称视界)内任何东西都吸进去的程度，连光线也无法逃逸，像一个无限深的洞。20世纪60年代，美国物理学家惠勒将其名之为黑洞。有科学家预言，银河系中应该有100万个黑洞。由于黑洞吞食一切物质和光线，起码现阶段人类还找不到直接观察黑洞的方法，不过科学家已经间接证明了若干个黑洞的存在。
白洞是科学家为平衡宇宙间物质的流动性而预言的一种与黑洞性质相反的天体，在视界之内的物质只向外流不向里流；蛀洞(亦有称虫洞)则是有了黑洞和白洞之后一种必然性的理论假说，它是科学家预言的弯曲空间不同区域间或不同宇宙间可能存在的联系通道。究竟在这样深的层次上宇宙如何结构自己，人类还不得而知。

火星与水
火星上有水吗？
美国国家航空和宇宙航行局的科学家近日宣布他们已经在火星表面找到了水的痕迹。如果这一发现能被最终证实，它将预示着人类对这颗红色行星的探索有了根本性的突破。
科学家是在火星中部长约6000公里的大峡谷地区找到水的痕迹的。从这些证据可以推测出，在数十亿年前，火星表面曾被极为丰富的水流冲刷过。但尽管如此，科学家们仍坚持认为，由于当时火星的大气层非常稀薄，火星表面不可能有水存在。
不过，火星大峡谷的底部或火星坑的深处却可能是例外。因为这些地区的地形非常复杂，积蓄了大量的火山堆积物、风化物质、山陵崩塌泥石以及远古时代海洋的沉淀物。
此外，火星大峡谷中部是火星表面海拔最低的地区，比平均海拔要低数公里。这使得这一地区的大气压相对来说比其它地区要高一些，从而为水能被保存下来创造了必备的条件。
NASA科学家在研究"火星探测者"发回来的照片后发现，火星中部地区的层状地形很有可能储存着远古浅海或远古冰层下所残留下来的水。
在这一地区，科学家们相信他们已经找到了盐水从地表渗露下来所留下的痕迹。除此之外，科学家们还推断火星表面的盐水渗露很有可能也是季节性的，因为并不是所有该地区的照片都有渗露的痕迹。一些其他科学家则宣称，他们在至少两个火星坑的侧面也找到了水渗露的迹象。

那么火星上的水从何而来？
美国科学家最近提出，早期的火星有过剧烈的火山活动，炽热的岩浆在从火星地底深处上升到地表的过程中，释放出大量的水蒸汽。
田纳西大学的科学家在英国《自然》杂志上报告说，他们对一块于150年前落到地球上的火星陨石进行研究后发现，火星熔岩里的含水量，可能比人们原先想象的要多得多。
这块陨石是火星上火山喷发后形成的岩石。科学家取了它的一块碎片，研究其矿物颗粒的结构，发现颗粒内部所含的可溶于水的元素比例较高，比颗粒外壳里的含量多。
他们认为，可能岩浆在上升的过程中释放出了大量水汽，而矿物颗粒外壳损失的水比内部要多得多，导致外壳不含水，从而使人们以为火星岩浆里的水含量很少。事实上，从这些矿物颗粒的内部成分推断，形成这块陨石的岩浆，含水量可能高达1.8%。
岩浆释放水汽的现象，目前在地球上仍然时有发生。在火山喷发时，岩浆从地底上升，压力迅速减小，导致水汽的溶解度下降，从而逸出，就像汽水瓶盖打开后二氧化碳气泡从水中逸出一样。科学家认为，早期地球火山活动剧烈，喷出大量水汽，海洋也许就是这样形成的，火星的情况可能与此类似。
不过，科学家也提出，仅仅靠分析一块陨石得出的数据，还不足以说明问题。火星上的火成岩是否普遍具有这种特征，可能要等2020年左右人类登上火星进行更详细的研究之后才能见分晓。
另外，来自美国圣地亚哥的肯-爱吉特和迈克尔-马林则声称，火星上的水源并非来自泉水或小溪，而是由泥浆和冷却的蒸汽喷发形成。这是他们对美国航空航天局拍摄的火星轨道照片进行研究之后得出上述结论的，他们声称，在照片上发现了与造成地球上泥石流和洪水泛滥相同的冲沟，而对于这一现象的最符合逻辑的解释就是火星上的水有可能也来自泥浆喷发。与此同时，两位科学家表示，他们也对于这一结论感到有些迷惑不解，因为尽管火星上的水源并不稀少，但此前一直被认为水源仅存在于火星两级的冰帽或是极其稀薄的空气当中。一些科学家曾指出，火星上最多有一个蓄水层，但应该是在地表以下很深的地方。而且，此前一些有关火星的照片上显示的干涸河床表明，尽管火星一度拥有大量的水源，但这些水源早在数十亿年前就已经枯竭，同时火星上的空气也变得越来越稀薄。另外，一些科学家指出，火星上的平均温度大多在零下70至100摄氏度之间，任何水源即使存在也早就被冻成了冰，固定在地表下数公里的地方，因此不可能再以泥浆的形式从地表喷发出来。
但是，爱吉特和马林仍然认为，这次有关冲沟的新发现说明，火星上可能仍然存在有大量可喷发至地表的水源。他们指出，由于地热等原因，火星地表以下的水源有可能喷涌而出，但到达地表之后会因过低的气温而结冰，但由于气压等外界作用，最终这些冰块可能会以升华的形式成为水蒸汽。两位科学家说，这种情况在地球上并不少见，例如小片雪花可以不经过融化成水就直接转变成水蒸汽。
在漫长的历史过程中，究竟逃逸到空间去的水分多，还是仍留在火星上的多，留下来的又有多少等疑问，目前仍都是待解的谜。

火星上的水哪里去了？
从1877年开始，盛传火星上存在着人造运河的事，折腾了整整一个世纪。飞往火星的探测器证实，那里根本不存在什么人造运河，却意外地发现了许多曲里拐弯的、干涸了的河床，不少都长达好几百千米，最长的超过1500千米，宽60多千米。这些河床向我们表明：在火星历史的某个阶段，它曾拥有丰富的流动着的水。可以设想，在纵横交错的好几千条河床里都灌满了水的年代里，火星表面肯定是一幅非常令人留恋的景色。
相比之下，今天火星表面可说是一片荒凉，干燥和沙漠般的火星面上根本就不存在液态的水。从种种迹象看来，火星上似乎也不是完全没有水。尽管火星大气的主要成分是不适合人类呼吸的二氧化碳，大体上在95%左右，大气中还是有少量水汽的，并且随季节和位置而变化。据估计，水汽只占火星大气总量的1/10000，可说少得可怜。如果这么点水全部凝结和覆盖在火星表面上的话，大概可形成0.01毫米厚的一层水膜。
极冠被认为是很能说明那里存在较多水的一个例子。火星南、北两极的极冠，都是冬天扩大，夏天缩小。那里的温度常年在零下70至零下140摄氏度之间，不要说水，就连二氧化碳也结成了冰，即"干冰"。极冠中保存的水分比大气中多得多，如果全部随融化并且均匀地分布在火星表面上的话，水层大体会有10多米厚。
火星上原来的那么多水，是不是都集中在极冠中了呢？不是，极冠只是保存了火星很少部分的水，科学家们想知道的是，火星更多的水哪里去了？
一种观点认为，在长期严酷气候条件的影响下，火星表面被侵蚀和风化得很厉害，风化层厚1千米甚至更厚些，并不稀罕。如果这样的话，这里应该是火星的最大储水库了。这种可能性是存在的，即便如此，在漫长的历史过程中，究竟逃逸到空间去的水分多，还是仍留在火星上的多，留下来的又有多少等疑问，目前仍都是待解的谜。

科学家第一次捕捉到宇宙黑洞引力波

意大利国家核物理研究中心引力波研究室主任科奇亚教授日前宣布，经过近30年的努力，他们终于首次捕捉到宇宙黑洞的引力波。如果它最终被证实，这将证实爱因斯坦相对论的最后一个重要推论。
科奇亚用两个特制的天线捕捉宇宙引力波。这两个长约3米、直径0.6米的铝圆柱天线分别架设在罗马郊区和日内瓦欧洲核子研究中心。由于引力波极其微弱，只能引起原子的震动，他们为两个天线设置了特殊环境：排除任何地理环境的干扰、处于绝对零度，以冻结原子的运动。
前不久，精密仪器记录了这两个天线同时发生8次"魔术般的震动"。他们经过反复测算，认为这些震动是距地球几万光年的银河系中的引力波引起的。
科奇亚说，如果该研究得到证实，那么另一个令人激动的发现是：宇宙黑洞或致密天体的旋转速度要比我们预想的大得多。这涉及到黑洞对外部时空的拖曳、对内部时空的扰动、自身结构的改变及其带来的巨大影响。科奇亚说，他们将进一步改善接收天线，明年2月起进行新一轮试验。

“宇宙”一词，最早大概出自我国古代著名哲学家墨子（约公元前468-376）。他用“宇”来指东、西、南、北，四面八方的空间，用“宙”来指古往今来的时间，合在一起便是指天地万物，不管它是大是小，是远是近；是过去的，现在的，还是将来的；是认识到的，还是未认识到的……总之是一切的一切。

从哲学的观点看。人们认为宇宙是无始无终，无边无际的。不过，对这个深奥的概念我们不打算做深入的探讨，还是留给哲学家们去研究。我们不妨把眼光缩小一些，讲一讲利用我们现有的科学技术所能了解和观测的宇宙，人们把它称为“我们的宇宙”或“总星系”。

在西方，宇宙这个词在英语中叫cosmos，universe，space；在俄语中叫кocMoc ，在德语中叫kosmos ，在法语中叫cosmos。它们都源自希腊语的κoσμoζ，古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来，κoσμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词是universe。此词与universitas有关。在中世纪，人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为universitas。在最广泛的意义上，universitas 又指一切现成的东西所构成的统一整体，那就是universe，即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意义，所不同的是，前者强调的是物质现象的总和，而后者则强调整体宇宙的结构或构造。

在汉语中，“宇”代表上下四方，即所有的空间，“宙”代表古往今来，即所有的时间，宇：无限空间，宙：无限时间。所以“宇宙”这个词有“所有的时间和空间”的意思。 把“宇宙”的概念与时间和空间联系在一起，体现了我国古代人民的智慧。

从最新的观测资料看，人们已观测到的离我们最远的星系是130亿光年。也就是说，如果有一束光以每秒30万千米的速度从该星系发出，那么要经过130亿年才能到达地球。这130亿光年的距离便是我们今天(2008年)所知道的宇宙的范围。再说得明确一些，我们今天所知道的宇宙范围，或者说大小，是一个以地球为中心，以130亿光年的距离为半径的球形空间。当然，地球并不真的是什么宇宙的中心，宇宙也未必是一个球体，只是限于我们目前的观测能力，我们只能了解到这一程度。

在这个以130亿光年为半径的球形空间里，目前已被人们发现和观测到的星系大约有1250亿个，而每个星系又拥有像太阳这样的恒星几百到几万亿颗。因此只要做一道简单的数学题，你就不难了解到，在我们已经观测到的宇宙中拥在多少星星。地球在如此浩瀚的宇宙中，真如沧海一粟，渺小得微不足道。

一直以来， 天文学家和我们一样，想知道宇宙究竟有多大。最近，美国的太空网报道，经过艰苦的计算工作，天文学家发现宇宙超乎寻常的大，其长度至少为1560亿光年。“这样一个有关宇宙大小的发现，显然是以‘宇宙是球形的，是有限无边的’为前提条件的。”中国国家天文台的研究员陈大明在接受记者专访时说，“长期以来，宇宙学研究领域一直有这样一个争论，宇宙究竟是球形的、马鞍形的、还是平坦的。”北京师范大学副教授张同杰说：“国际主流宇宙学普遍认为宇宙是平坦的，是无限的。”那么，围绕宇宙的争论从何而来？理据何在？一种最为普遍的观点：在大爆炸之后，宇宙诞生了。“根据现代宇宙学中最有影响的大爆炸学说，我们的宇宙是大约137亿年前由一个非常小的点爆炸产生的，目前宇宙仍在膨胀。”陈大明研究员说，“这一学说得到大量天文观测的证实。”这一学说认为，宇宙诞生初期，温度非常高，随着宇宙的膨胀，温度开始降低，中子、质子、电子产生了。此后，这些基本粒子就形成了各种元素，这些物质微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块，这些团块又逐渐演化成星系，恒星、行星，在个别的天体上还出现了生命现象，能够认识宇宙的人类最终诞生了。宇宙是球形的、有限无边的？“认为宇宙是球形的观点在很长时间内存在着，尽管不是国际宇宙学界的主流。”陈大明介绍说，“它的每一次提出，都会引起人们的关注，就是因为这一观点很奇特。”一个最为明显的例子就是不久前，由美国数学家杰弗里·威克斯构建的宇宙模型：一个大小有限、形状如同足球的镜子迷宫。“形如足球”的模型令科学界震惊，因为这一学说宣称，宇宙之所以令人产生无边无界的“错觉”，是因为这个有限空间通过“返转”效应无限重复映现自身。威克斯认为，人们之所以感觉宇宙是无限的，是因为宇宙就像一个镜子迷宫，光线传过来又传过去，让人们发生错觉，误以为宇宙在无限伸展。这一惊人推断后来被《新科学家》杂志收录，同时作为一种“奇谈”在民间广为流传着。

【不断膨胀的宇宙】
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一切存在中，宇宙最大。科学家认为它起源为137亿年前之间的一次难以置信的大爆炸。这是一次不可想像的能量大爆炸，宇宙边缘的光到达地球要花120亿年到150亿年的时间。大爆炸散发的物质在太空中漂游，由许多恒星组成的巨大的星系就是由这些物质构成的，我们的太阳就是这无数恒星中的一颗。原本人们想象宇宙会因引力而不在膨胀，但是，科学家已发现宇宙中有一种 “暗能量”会产生一种斥力而加速宇宙的膨胀。

【宇宙观念的发展】
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宇宙结构观念的发展 远古时代，人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态，他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期，生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为，天穹像一口锅，倒扣在平坦的大地上；后来又发展为后期盖天说，认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪 ，巴比伦人认为，天和地都是拱形的，大地被海洋所环绕，而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子，大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上，而象则站在巨大的龟背上，公元前7世纪末，古希腊的泰勒斯认为，大地是浮在水面上的巨大圆盘，上面笼罩着拱形的天穹。

最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪，毕达哥拉斯从美学观念出发，认为一切立体图形中最美的是球形，主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承，但直到1519～1522年，葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ，地球是球形的观念才最终被证实。

公元2世纪，C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动，月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星运动的不均匀性，他还认为行星在本轮上绕其中心转动，而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年，N.哥白尼提出科学的日心说，认为太阳位于宇宙中心，而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。到16世纪哥白尼建立日心说后才普遍认识到：地球是绕太阳公转的行星之一，而包括地球在内的八大行星则构成了一个围绕太阳旋转的行星系—— 太阳系的主要成员。1609年，J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转，发展了哥白尼的日心说，同年，伽利略·伽利雷则率先用望远镜观测天空，用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年，I.牛顿提出了万有引力定律，深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因，使日心说有了牢固的力学基础。在这以后，人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。

在哥白尼的宇宙图像中，恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年，乔尔丹诺·布鲁诺大胆取消了这层恒星天，认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶，由于E.哈雷对恒星自行的发展和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计，布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶，T.赖特、I.康德和J.H.朗伯推测说，布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。弗里德里希·威廉·赫歇尔首创用取样统计的方法，用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例，1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图，从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中，H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、J.H.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂，以及许多人对银河系直径、厚度的测定，科学的银河系概念才最终确立。

18世纪中叶，康德等人还提出，在整个宇宙中，存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程，直到1924年，才由E.P.哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。

近半个世纪，人们通过对河外星系的研究，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200亿光年的宇宙深处。

宇宙演化观念的发展在中国，早在西汉时期，《淮南子·俶真训》指出：“有始者，有未始有有始者，有未始有夫未始有有始者”，认为世界有它的开辟之时，有它的开辟以前的时期，也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊，也存在着类似的见解。例如留基伯就提出，由于原子在空虚的空间中作旋涡运动，结果轻的物质逃逸到外部的虚空，而其余的物质则构成了球形的天体，从而形成了我们的世界。

太阳系概念确立以后，人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。1644年，R.笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说；1745年，G.L.L.布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说；1755年和1796年，康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。

1911年，E.赫茨普龙建立了第一幅银河星团的颜色星等图；1913年，伯特兰•阿瑟•威廉•罗素则绘出了恒星的光谱-光度图，即赫罗图。罗素在获得此图后便提出了一个恒星从红巨星开始，先收缩进入主序，后沿主序下滑，最终成为红矮星的恒星演化学说。1924年 ，亚瑟·斯坦利·爱丁顿提出了恒星的质光关系；1937～1939年，C.F.魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能源来自于氢聚变为氦的原子核反应。这两个发现导致了罗素理论被否定，并导致了科学的恒星演化理论的诞生。对于星系起源的研究，起步较迟，目前普遍认为，它是我们的宇宙开始形成的后期由原星系演化而来的。

1917年，A.阿尔伯特·爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型，奠定了现代宇宙学的基础。1922年，G.D.弗里德曼发现，根据阿尔伯特·爱因斯坦的场方程，宇宙不一定是静态的，它可以是膨胀的，也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙，后者对应于闭合的宇宙。1927年，G.勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型.1929年 哈勃发现了星系红移与它的距离成正比，建立了著名的哈勃定律。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。20世纪中叶，G.伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型，他们还预言，根据这一模型，应能观测到宇宙空间目前残存着温度很低的背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此，许多人把大爆炸宇宙模型看成标准宇宙模型。1980年，美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的 基础上又进一步提出了暴涨宇宙模型。这一模型可以解释目前已知的大多数重要观测事实。

宇宙图景 当代天文学的研究成果表明，宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。

层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系中共有八颗行星：水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星。 （冥王星目前以被从行星里开除，降为矮行星）。除水星和金星外，其他行星都有卫星绕其运转，地球有一个卫星 月球，土星的卫星最多，已确认的有26颗。行星 小行星 彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转，构成太阳系。太阳占太阳系总质量的99.86％，其直径约140万千米，最大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米（以冥王星作边界）。有证据表明，太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内，从侧面看很像一个“铁饼”，正面看去�则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年，太阳位于银河系的一个旋臂中，距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统，称为河外星系，常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团，叫星系团。平均而言，每个星系团约有百余个星系，直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形，其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团，只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间，它称为总星系。

运动和发展 宇宙天体处于永恒的运动和发展之中，天体的运动形式多种多样，例如自转、各自的空间运动(本动)、绕系统中心的公转以及参与整个天体系统的运动等。月球一方面自转一方面围绕地球运转，同时又跟随地球一起围绕太阳运转。太阳一方面自转，一方面又向着武仙座方向以20千米／秒的速度运动，同时又带着整个太阳系以250千米／秒的速度绕银河系中心运转，运转一周约需2.2亿年。银河系也在自转，同时也有相对于邻近的星系的运动。本超星系团也可能在膨胀和自转。总星系也在膨胀。

现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为，太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的（见太阳系起源）。恒星是由星云产生的，它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段。星系的起源和宇宙起源密切相关，流行的看法是：在宇宙发生热大爆炸后40万年，温度降到4000K，宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期，这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性，或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系，然后再演化为星系团和星系。热大爆炸宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史：我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸，当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀，它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程，直至10～20亿年前，才进入大规模形成星系的阶段，此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极早期，在我们的宇宙诞生后约10-36秒的时候，它曾经历了一个暴涨阶段。

哲学分析 宇宙概念 有些宇宙学家认为，我们的宇宙是唯一的宇宙；大爆炸不是在宇宙空间的哪一点爆炸，而是整个宇宙自身的爆炸。但是，新提出的暴涨模型表明，我们的宇宙仅是整个暴涨区域的非常小的一部分，暴涨后的区域尺度要大于1026厘米，而那时我们的宇宙只有10厘米。还有可能这个暴涨区域是一个更大的始于无规则混沌状态的物质体系的一部分。这种情况恰如科学史上人类的认识从太阳系宇宙扩展到星系宇宙，再扩展到大尺度宇宙那样，今天的科学又正在努力把人类的认识进一步向某种探索中的“暴涨宇宙”、“无规则的混沌宇宙”推移。我们的宇宙不是唯一的宇宙，而是某种更大的物质体系的一部分，大爆炸不是整个宇宙自身的爆炸，而是那个更大物质体系的一部分的爆炸。因此，有必要区分哲学和自然科学两个不同层次的宇宙概念。哲学宇宙概念所反映的是无限多样、永恒发展的物质世界；自然科学宇宙概念所涉及的则是人类在一定时代观测所及的最大天体系统。两种宇宙概念之间的关系是一般和个别的关系。随着自然科学宇宙概念的发展，人们将逐步深化和接近对无限宇宙的认识。弄清两种宇宙概念的区别和联系，对于坚持马克思主义的宇宙无限论，反对宇宙有限论、神创论、机械论、不可知论、哲学代替论和取消论，都有积极意义。

宇宙的本质

宇宙的本身是没有时间与空间概念的，就是说：在宇宙中，没有方位， 没有起点，也没有终点。它本身只是一种存在，一种无所不在和无时不在的存在。它的本质是能量。只是它存在的形式具有极其复杂的多样性，而这一性质也正是宇宙的本质属性之一，在它的成分中：有的是以微观粒子的方式存在，比如散布在广袤宇宙空间的各种尘埃，光子，各种射线粒子等等；有的是以宏观的物质存在， 比如各种星球实体; 有的直接以能量的方式存在，比如常见的热，电场，磁场，势能场等等；而这些都只是我们以人类目前的能力能够看到或能感知或能以实验的方式加以证实其具体存在的一部分，其实这只是整个宇宙很小的一小部分。其他更多的宇宙能量是以暗物质和暗能量的方式存在的。比如黑洞就是宇宙中间最广泛的暗物质的一种。而智慧生命的意识就是暗能量的之一。在宇宙中，具备有意识的暗能量是宇宙的主体。而宇宙的演变就是在这种具有意识的暗能量控制下的演变。这是宇宙的生命。

宇宙中能量的各种存在不是一成不变的，在他们各种不同存在之间和同种存在之间无时无刻的不在发生相互的联系，相互影响，相互作用，相互制约，相互演化。他们之间是相辅相成的，谁也离不开谁， 这和地球上文明社会中的社会关系一样的纷繁复杂。这也是宇宙的一个根本属性。我们地球上各物种之间的关系，文明社会之间的关系只是宇宙这一根本属性的缩影。正是由于宇宙能量存在的多样性和他们之间的关系才导致了宇宙的多样性。 使得我们的宇宙异象叠生，生机勃勃。

有意识的能量不会凭空产生，也不会凭空消失，但可以在不同的条件下与其他的能量形式相互转化。这和我们常见的电能和磁能相互转化一样。

意识暗能量作为一种具有意识的能量， 通过它， 我们就能了解宇宙间任何其他的能量信息。 这就是为什么很多修炼的人能出现特异功能， 比如遥视， 透视， 超感觉等等的原因。

组成宇宙的另一个要素是宇宙暗物质，它和显物质一样，也是能量存在的一种方式。是宇宙间的一种广泛存在。而且，在整个宇宙中，它是与我们所能见到的显物质基本上是等量的。

暗物质本质上并不是不可见的，不过这观点只能在在暗物质世界成立。因为，它就是我们常说的反物质。一旦它与我们所能见到的显物质相遇，就会发生反应，消耗掉等量的显物质，并将两种物质里所储存的能量释放出来。从而转换为直接以能量方式存在的一种宇宙存在。这就是我们所说的湮灭反应。它也是宇宙间最平常的一种能量形态转换方式之一。而且这样的转换无时无刻不在发生。

宇宙黑洞并不是黑的，那只是反物质集中的一片空间区域。我们之所以看不到它，是因为以我们目前的能力，我们只能通过光才能认识宇宙。而光子是显物质的一种，只要光一进入暗物质集中的区域，就会与反物质发生湮灭反应而消失，我们当然看不到黑洞里的实际情况。要想认识宇宙的真实的面貌，我们必须直接以能量为认识的媒介。这才是我们最终了解宇宙的途径。

在黑洞世界，同样存在类似显物质所具有的世界体系，就是说：也有有反物质所组成的类似地球的行星，和太阳系一样的恒星系。和银河系一样的巨型星系，在他们世界里，也有类似我们世界里的显能量，那样的能量也是只能在他们的世界里面存在的，就如我们世界里面的光只能存在于我们的显物质世界一样。就是说，他们世界里的“光”也永远不会射入我们的显物质世界，是以他们也无法认知我们的世界，我们就是他们眼中的黑洞。

所以，从某种意义上来说，宇宙是由千万个显物质和暗物质所形成的不同的空间区域所构成的。两种不同性质的区域之间是互不可见，以他们自身的能力，是老死不相往来的。（实际上当然不是不相往来，而是经常互相交流，知识他们一旦相遇就是毁灭，无从记录，所以，在他们彼此的记忆里，就成了老死不相往来。）在他们各自的世界里，对方就是自己眼中的黑洞。他们各自以己为阳，以对方为阴，就成了阴阳两极。这就是阴阳太极的由来。也是宇宙广义相对论的物质基础。

在如此两个特质互反世界存在的广袤宇宙空间，他们之间当然也不是互不联系的。因为，广袤的宇宙中，有一种东西就能超脱于这两个性质相反世界之外，它就是构成成宇宙的主体，具备有意识的宇宙暗能量。由于它们本身无质无量，无形无色，无处不在，无时不在，它不为两个世界里的任何东西所束缚，但却能对两个世界里面的任何东西施加影响。

通常，大多书人都认为，物质转换为能量是大家司空见惯的一种现象，比如燃烧材草就就能产生热能，而材草被消耗。但这真的就是物质转换为能量的一种方式吗？其实错了。就我们所知，燃烧并不能使任何物质分子减少，也就是说，物质的量并没有变化，它做释放的能量并不是能量形态之间的转换。

物质总是要以一定的结构形式在的，而要维系这种结构的稳定就得依靠物质内所含有的能量来维系，这就是我们所说的化学键能。而燃烧只是由于物质分子间的键能的释放而已。有释放当然就有吸收，所以，当我们想要合成什么新的材料时，就需要大量的能量。比如合成高分子材料时，我们就必须为材料加热才可以得以完成。

原子级别的化学能的释放也并不是能量转化的方式。因为它只是化成了更小的高能微观粒子而已。并没有物质的范畴，它所释放的能量也只是束缚在原子内更小微观粒子之间的“原子键能。”在宇宙间，唯一的物质向纯能量的转化的方式只有显物质和暗物质之间的湮灭反应。

显物质世界和暗物质世界的这种能量也和物质一样，具有相反属性的。就是说，如果站在我们的立场，在暗物质所处的世界里，也自有他们的热能，磁能，电能等等。只是他们这样的能和我们世界里相对应的能具有相反属性。这并不奇怪，我们知道：在反物质世界，组成物质的微观粒子里，是正电子围绕负质子转，它们所形成的电磁能当然和我们世界磁场能性质相反。其他能当然也是一样的道理。所以，不光两个世界里的物质互称对方为暗物质世界，就是各自世界里的能量，也是互为暗能量。只是这都是没有意识的宇宙暗能量。

不管是化学键能，原子键能还是其他形式的非意识的宇宙能量，都是宇宙间的一种普遍存在，它和宇宙意识能量的区别在于它受到了显物质或者反物质的限制。不能超脱于各自所属的物质世界。就是说：只要属于我们世界里面的热能就不可能进入反物质的世界。因为它必须依赖我们的显物质而存在。比如我们燃烧了材草，释放出来的热能就被其他的物质所吸收。成了吸收物质的键能的一部分。而当具备这种非意识的能量的两种物质相遇到时，他们就会发生湮灭反应。而释放出来的是宇宙的主体，宇宙意识暗能量。

意识暗能量的意识其实是能量的一种通性，任何的能量都有意识的。比如热能，它自动向低温传递就是它意识的一种。这里我们之所以要把它和宇宙意识暗能量区分开来，只因为他的意识太过脆弱而已，或者说其密度太低。低到不能被称为宇宙暗能量。这就好比一本书是由许多页纸组成的。当这些纸装订起来后，我们就说它是一本书，但拆开单独的一页纸，我们就不能称它为书了。但它仍然包含有书里面的部分内容。其实，显能量就是暗能量的这本书中一页纸而已。所以，它所存留的信息和保留的属性或者说意识，也只是整个宇宙意识暗能量一个极其微小的部分。

不同的显能量的意识是有一定的区别的，比如热能是以从高温向低温传导的特性为其主导特性，其作用结果是直接增加物质内键能的密度而形成不同物质种类，这就是所谓化学或者物理反应。比如物质三态的变化就是热能直接作用的结果。而光能是以穿透性为其主导特性的，它有向一切未知领域穿透的属性。所以，在宇宙中，它通常作为一种媒介能量来传递信息，是名副其实的能量家族中的通信工程兵。其它场能，磁能，势能都一样，各有有其独自的特长。但毫无疑问，这都只是宇宙暗能量整个意识属性一个微小的部分。

其实，无论什么样的能量意识，都有一个最根本的本质属性。它是宇宙的通性，也是宇宙间最根本的原理。叫宇宙制恒原理，它有两个层面的意思：其一是在千变万化的宇宙世界，无论发生一种什么样的变化，都必然有一种原始的力驱使力在促使这种变化的发生；与此同时，必然也有另外一种力在制约着它的变化。只有当两种力平衡时，这一变化才趋于停止，而且这停止不是绝对的停止，而是相对的；即是说：这样的停止只是一种动态的平衡，而非绝对静止的停止。它的另外一个层面的意思是：宇宙间的能量分布总是一直向趋于均匀分布的方向发展，即能量密度高的能量一直在向密度低的地方扩张，试图达到在整个宇宙内均匀分布；但同时，宇宙间各种能量体系和能量形态之间的变化却无时无刻不在破坏着这一均匀化的趋势；只有当所有的宇宙能量都成为一种单一形态的宇宙暗能量。并且整个宇宙间能量均匀分布的时候，这一趋于均匀化的变化才趋于停止。这是我们所说的宇宙初始的混沌状态。也就是中国传说中间盘古开天地前的那种宇宙状态。它是宇宙演化的终点，同时也是起点。

能量是有单位的，暗能量也不例外；能量是不停运动的；它要不停向周边扩散以寻求能量的均布；单位能量具有抱团的属性，因为单位能量的力太弱，很难摆脱周边其他能量单位的影响，为了能实现运动就必须多若干个能量单位集结起来一起运动；能量的抱团属性就是万有引力的内在基理。另一方面，抱团属性又会导致团内能量密度的增加，密度的增加就必须使其能量向外扩散，这是一对矛盾。当这一矛盾在一定范围内，能量密度均衡的条件下达平衡时，就形成了无数个能量团集体，这样的能量集体就是物质的基本粒子。

所以在宇宙的混沌状态下，就是由无数这样的能量团集体均匀分布在整个宇宙空间的。但这样的状态是无法持续的，因为能量团集体仍然继承了能量单位的特性。能量团集体之间还会互相流动，互相渗透。而要保证能避开其他能量集体的影响，就必须组成更大的能量团。就形成了物质粒子，到这一刻，整个宇宙间就是由这样的物质粒子所组成并均匀散布与整个宇宙空间的。这样的物质粒子是没有正反属性之分的，从某种意义上来说，它们只是宇宙暗能量的团体物质。

暗能量的团体物质仍然会继续壮大，直到最后，整个宇宙的暗能量会集结在一起。从而最终形成一个大的能量团体物质，它是我们所有物质的父母。

父母物质团的中心的暗能量密度远远高于外部的能量密度，自然会向外扩散。而且，当最终成为一个能量物质团体的刹那，团体的外围已是能量真空。这样的状态当然不能存在。所以，这一团体物质最后形成的一刻也是它解体的瞬间。它的解体爆发似的，就是我们所说的宇宙初始大爆炸。爆破力来源于这一物质团体内部能量的扩散力和外部能量真空的拉扯力，这是中国传说中盘古开天地的由来。

爆炸后，绝大部分部分的暗能量都恢复到了原始的能量单位状态。但也有一小部分被炸开来成了无数的小能量团体，就是物质的基本粒子。这一部分基本粒子里，有一半属于原来物质父母外部的，即它是能量密度低的低能量物质粒子，它有从外界扑捉其它的比它弱小的能量集团收归己用的趋势，以提高自己的能量密度。另外一种属于物质父母内部的能量粒子，是能量密度高的高能量物质粒子，它要释放一些能量集体出去。

这两种粒子是不可能共处的，因为他们一旦相遇，由于他们相互的作用就会形成一个更大的能量集体，从而使能量密度聚居上升，这当然在爆炸后的宇宙空间不能存在。唯一的结果是爆炸成更小的能量集体或者直接爆炸成能量单位。这就是湮灭反应的本质。

然而，由于爆炸太过猛烈，能量的密度变化也太过厉害。当低密度的能量集体刚抓来一些小能量集体的时候，还没有来的及消化吸收，周边的能量密度已经集聚提高了。这就促使它刚抓来的能量集体要向外逃逸，但对于已经进入低能量粒子范围的能量集体来说，并不是都能逃逸成功的。其中有一部分会被底能量粒子牢牢束缚。这就形成了一部分能量集体围绕着低能量粒子旋转的基本粒子。而对于高能量粒子，它会释放出能量集体，但当放到一定的程度后，外部的能量密度急剧提高，释放出来的能量集体将不会继续往外扩散而最终围绕在围绕在高能粒子的周围运动了。这就是正反物质基本粒子的形成过程。

由于底能量的粒子和被抓来的能量集体是相互吸引的，而高能量粒子和被释放的粒子是相互排斥的。这是两种正反物质各自的基本属性。两种截然相反的属性，就是我们为什么互相看不到对方存在的根源所在。

若干同性质的物质粒子组合，就形成了我们可以见到的微观粒子，再继续集结，直到所结成的物质团内部到达某一种动态平衡，这就是宇宙里面广泛存在的最简单也最多的物质——氢和反物质的氢。

物质得以形成。宇宙由此而开始它新的一生。
参考资料：http://hi.baidu.com/johnxmxm/blog/item/eb18311f10439fc8a7866984.html

【从“宇宙”的构成，来解释“宇宙”这种存在】
宇宙是由空间、时间、物质和能量，所构成的统一体。

【“宇宙”一词】
[编辑本段]
“宇宙”一词，最早大概出自我国古代著名哲学家墨子（约公元前468-376）。他用“宇”来指东、西、南、北，四面八方的空间，用“宙”来指古往今来的时间，合在一起便是指天地万物，不管它是大是小，是远是近；是过去的，现在的，还是将来的；是认识到的，还是未认识到的……总之是一切的一切。

从哲学的观点看。人们认为宇宙是无始无终，无边无际的。不过，对这个深奥的概念我们不打算做深入的探讨，还是留给哲学家们去研究。我们不妨把眼光缩小一些，讲一讲利用我们现有的科学技术所能了解和观测的宇宙，人们把它称为“我们的宇宙”或“总星系”。

在文字上解释，“宇”是指一切方位，“宙”是指一切时间。
在现代意义上的宇宙也是指一切时间、空间和物质的总称。

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