宇宙

【宇宙】（universe）廣漠空間和各種天體、彌漫物質(zhì)的總稱。宇宙在空間和時(shí)間上都是無(wú)窮盡的，而運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)形態(tài)也是無(wú)比多樣的。從我們的地球，到太陽(yáng)素、再到銀河?xùn)|和河外星系、又到星系團(tuán)以至總星系，構(gòu)成了宇宙中的不同層次。人們的觀測(cè)所及，已達(dá)一百多億光年的宇苗深處（1光年=9．46053 x 1012km）。在宇宙空間運(yùn)動(dòng)的各個(gè)天體，隨時(shí)間經(jīng)歷著復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程。宇宙年齡大約137.5億年。

宇 宙（yǔ zhòu），“四方上下曰宇，古往今來(lái)曰宙。”——《新華字典》
　　在多元化 的漢語(yǔ)中，“宇”代表上下四方，即所有的空間，“宙”代表古往今來(lái)，即所有的時(shí)間，“宇”： 有限空間，“宙”：無(wú)限時(shí)間。所以“宇宙”這個(gè)詞有“所有的時(shí)間和空間”的意思。 把“宇宙”的概念與時(shí)間和空間聯(lián)系在一起，體現(xiàn)了我國(guó)古代人民的智慧。
　　 “宇宙”一詞，最早出自《尸子》這本書，“宇”代指的是一切的空間，包括東，南，西，北等一切地點(diǎn)，是無(wú)邊無(wú)際的；“宙”代指的是一切的時(shí)間，包括過(guò)去，現(xiàn)在等，是無(wú)始無(wú)終的。
　　“宇”指空間,“宙”指時(shí)間。宇宙就是在空間上無(wú)邊無(wú)際，時(shí)間上無(wú)始無(wú)終的,按客觀規(guī)律運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)世界，宇宙是萬(wàn)物的總稱，是時(shí)間和空間的統(tǒng)一。宇宙是物質(zhì)世界，不依賴于人的意志而客觀存在，并處于不斷運(yùn)動(dòng)和發(fā)展中。宇宙是多樣又統(tǒng)一的。是所有時(shí)間和空間的統(tǒng)一體，沒(méi)有時(shí)間和空間就沒(méi)有一切。所以它包含了全部。

宇宙的形狀現(xiàn)在還是未知的，人類在大膽想象。有的人說(shuō)宇宙其實(shí)是一個(gè)類似人的這樣一種生物的一個(gè)小細(xì)胞，而也有人說(shuō)宇宙是一種擁有比人類更高智的電腦慧生物所制造出來(lái)的一個(gè)程序或是一個(gè)小小的原件，或者宇宙是無(wú)形的，它時(shí)刻都在變化著...　總之宇宙的形狀是人類一個(gè)未解的一個(gè)心鎖?？茖W(xué)家推算宇宙直徑約有300億光年。（這里指的是我們已知，已觀測(cè)到的宇宙。)
另有一種假說(shuō)，宇宙是類似于地球，維度超過(guò)3維，但是就像地球一樣，我們始終無(wú)法走出地球，一直朝前走會(huì)走回原點(diǎn)，假如一個(gè)人一直走，他始終會(huì)回到原點(diǎn)。

宇宙年齡（age of universe）是指宇宙從某個(gè)特定時(shí)刻到現(xiàn)在的時(shí)間間隔。對(duì)于某些宇宙模型，如牛頓宇宙模型、等級(jí)模型、穩(wěn)恒態(tài)模型等，宇宙年齡沒(méi)有意義。在通常的演化的宇宙模型里，宇宙年齡指宇宙標(biāo)度因子為零起到現(xiàn)在時(shí)刻的時(shí)間間隔。通常，哈勃年齡為宇宙年齡的上限，可以作為宇宙年齡的某種度量。
　使用整個(gè)星系作為透鏡觀看其他星系，目前研究人員最新使用一種精確方法測(cè)量了宇宙的體積大小和年齡，以及它如何快速膨脹。這項(xiàng)測(cè)量證實(shí)了“哈勃常數(shù)”的實(shí)用性，它指示出了宇宙的體積大小，證實(shí)宇宙的年齡約為137.5億年。
　　研究小組使用一種叫做引力透鏡的技術(shù)測(cè)量了從明亮活動(dòng)星系釋放的光線沿著不同路徑傳播至地球的距離，通過(guò)理解每個(gè)路徑的傳播時(shí)間和有效速度，推斷出星系的距離，同時(shí)可分析出它們膨脹擴(kuò)張至宇宙范圍的詳細(xì)情況。
　　科學(xué)家經(jīng)常很難識(shí)別宇宙中遙遠(yuǎn)星系釋放的明亮光源和近距離昏暗光源之間的差異，引力透鏡回避了這一問(wèn)題，能夠提供遠(yuǎn)方光線傳播的多樣化線索。這些測(cè)量信息使研究人員可以測(cè)定宇宙的體積大小，并且天體物理學(xué)家可以用哈勃常數(shù)進(jìn)行表達(dá)。
　　

　如果把任意一個(gè)時(shí)刻擴(kuò)展開(kāi)來(lái)，形成一個(gè)“時(shí)間膜”（宇宙萬(wàn)物映射在上面） ，那么在這個(gè)時(shí)間膜上，從低級(jí)到高級(jí)的物質(zhì)都是連續(xù)存在著的；原子量小到大，智慧度從小到大，年齡從小到大都連續(xù)存在著 ，并且低級(jí)的物質(zhì)總是比高級(jí)的物質(zhì)要來(lái)得多，并向高級(jí)發(fā)展 。 全集然文明將這種奇怪的物質(zhì)續(xù)存現(xiàn)象，稱之為“宇宙生態(tài) ”。
　產(chǎn)生原因推測(cè)： 1.高級(jí)別的存在物需要低級(jí)別的存在物來(lái)維持存在。
2.存在物的可存屬性，決定了自然萬(wàn)物都朝著“可以更好存在”的方向發(fā)展，而如果需要在不同的環(huán)境中更好的存在，那么就必然產(chǎn)生了進(jìn)化，也就是低級(jí)的存在物朝著高級(jí)（可在更多環(huán)境中以整體形式存在）的方向發(fā)展。

　　所謂大爆炸理論，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是宇宙開(kāi)始的時(shí)候是由一個(gè)火球爆炸而形成的。近代科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)宇宙不是永恒的，而是在不斷的膨脹中。宇宙的不平衡現(xiàn)象最早是由一位德國(guó)的醫(yī)生發(fā)現(xiàn)的。他在夜空觀查星星時(shí)發(fā)現(xiàn)，每個(gè)星球間的距離并沒(méi)有因?yàn)槿f(wàn)有引力的關(guān)系而彼此靠近。那么，在星球之間必定存在另一種力量抵消了它們彼此之間的萬(wàn)有引力。他就把這現(xiàn)象假設(shè)為宇宙在不斷地膨脹。
后來(lái)科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了紅移現(xiàn)象，就是遠(yuǎn)距離星球射向地球的光以紅光為多，近距離的則以紫光為主。這說(shuō)明了星球在遠(yuǎn)離地球。接著愛(ài)因斯坦提出了廣義相對(duì)論，他提出加速度不等于零的理論，其中即包含了宇宙膨脹的學(xué)說(shuō)。1931年，美國(guó)天文學(xué)家以先進(jìn)的天文望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)，在銀河系外仍有很多銀河系，并且在不斷地膨脹，這才使得宇宙膨脹的理論得到證實(shí)。
到了40年代，科學(xué)家們預(yù)測(cè)宇宙是由大爆炸產(chǎn)生的，那么它爆炸之后必定會(huì)有殘馀物質(zhì)留在太空之中。這遺留的物質(zhì)就是電子波[輻射波]，其所代表的溫度約為零下273度。這假設(shè)在當(dāng)時(shí)并沒(méi)被證實(shí)。在60年代時(shí)，貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家為電訊研究架起天線時(shí)發(fā)現(xiàn)一直聽(tīng)到噪音，而這噪音所代表的溫度為零下260度左右。在此同時(shí)普林斯頓大學(xué)的物理學(xué)家們也在憑理論找尋大爆炸后的馀波，后來(lái)這兩組工作研究聯(lián)合表示，這天線所收到的噪音即為大爆炸后的馀波，其溫度約為零下270度，這一發(fā)表證實(shí)了大爆炸的理論。

      從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，由于人擇原理的提出和討論，出現(xiàn)了人類存在和宇宙產(chǎn)生的關(guān) 系問(wèn)題。人擇原理認(rèn)為 ，可能存在許多具有不同物理參數(shù)和初始條件的宇宙，但只有物理參數(shù)和初始條件取特定值的宇宙才能演化出人類，因此我們只能看到一種允許人類存在的宇宙。人擇原理用人類的存在去約束過(guò)去可能有的初始條件和物理定律，減少它們的任意性，使一些宇宙學(xué)現(xiàn)象得到解釋，這在科學(xué)方法論上有一定的意義。但有人提出，宇宙的產(chǎn)生依賴于作為觀測(cè)者的人類的存在。這種觀 點(diǎn)值得商榷?，F(xiàn)在根據(jù)暴漲模型，那些被傳統(tǒng)大爆炸模型作為初始條件的狀態(tài)，有可能從極早期宇宙的演化中產(chǎn)生出來(lái)，而且宇宙的演化幾乎變得與初始條件的一些細(xì)節(jié)無(wú)關(guān)。這樣就使上述那種利用初始條件的困難來(lái)否定宇宙客觀實(shí)在性的觀點(diǎn)失去了基礎(chǔ)。但有些人認(rèn)為，由于暴漲引起的巨大距離尺度，使得從整體上去觀測(cè)宇宙的結(jié)構(gòu)成為不可能。這種擔(dān)心有其理由，但如果暴漲模型正確的話，隨著科學(xué)實(shí)踐的發(fā)展，一定有可能突破人類認(rèn)識(shí)上的困難。
運(yùn)動(dòng)和發(fā)展
　　宇宙天體處于永恒的運(yùn)動(dòng)和發(fā)展之中，天體的運(yùn)動(dòng)形式多種多樣，例如自轉(zhuǎn)、各自的空間運(yùn)動(dòng)(本動(dòng))、繞系統(tǒng)中心的公轉(zhuǎn)以及參與整個(gè)天體系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)等。月球一方面自轉(zhuǎn)一方面圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)又跟隨地球一起圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)。太陽(yáng)一方面自轉(zhuǎn)，一方面又向著武仙座方向以20千米/秒的速度運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又帶著整個(gè)太陽(yáng)系以250千米/秒的速度繞銀河系中心運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)一周約需2.2億年。銀河系也在自轉(zhuǎn)，同時(shí)也有相對(duì)于鄰近的星系的運(yùn)動(dòng)。本超星系團(tuán)也可能在膨脹和自轉(zhuǎn)?？傂窍狄苍谂蛎洝?
　　現(xiàn)代天文學(xué)已經(jīng)揭示了天體的起源和演化的歷程。當(dāng)代關(guān)于太陽(yáng)系起源學(xué)說(shuō)認(rèn)為，太陽(yáng)系很可能是50億年前銀河系中的一團(tuán)塵埃氣體云(原始太陽(yáng)星云)由于引力收縮而逐漸形成的。恒星是由星云產(chǎn)生的，它的一生經(jīng)歷了引力收縮階段、主序階段、紅巨星階段、晚期階段和臨終階段。星系的起源和宇宙起源密切相關(guān)，流行的看法是：在宇宙發(fā)生熱大爆炸后40萬(wàn)年，溫度降到4000K，宇宙從輻射為主時(shí)期轉(zhuǎn)化為物質(zhì)為主時(shí)期，這時(shí)或由于密度漲落形成的引力不穩(wěn)定性，或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系，然后再演化為星系團(tuán)和星系。熱大爆炸宇宙模型描繪了我們的宇宙的起源和演化史：我們的宇宙起源于200億年前的一次大爆炸，當(dāng)時(shí)溫度極高、密度極大。隨著宇宙的膨脹，它經(jīng)歷了從熱到冷、從密到稀、從輻射為主時(shí)期到物質(zhì)為主時(shí)期的演變過(guò)程，直至10～20億年前，才進(jìn)入大規(guī)模形成星系的階段，此后逐漸形成了我們當(dāng)今看到的宇宙。1980年提出的暴漲宇宙模型則是熱大爆炸宇宙模型的補(bǔ)充。它認(rèn)為在宇宙極早期，在我們的宇宙誕生后約10 -36 秒的時(shí)候，它曾經(jīng)歷了一個(gè)暴漲階段。 

　　太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心，太陽(yáng)系中所有的行星都繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)。銀河也有中心，它周圍所有的恒星也都繞著銀河系的中心旋轉(zhuǎn)。那么宇宙有中心嗎？一個(gè)讓所有的星系包圍在中間的中心點(diǎn)？
　　看起來(lái)應(yīng)該存在這樣的中心，但是實(shí)際上它并不存在。因?yàn)橛钪娴呐蛎浺话悴话l(fā)生在三維空間內(nèi)，而是發(fā)生在四維空間內(nèi)的，它不僅包括普通三維空間（長(zhǎng)度、寬度和高度），還包括第四維空間——時(shí)間。描述四維空間的膨脹是非常困難的，但是我們也許可以通過(guò)推斷氣球的膨脹來(lái)解釋它。
　　我們可以假設(shè)宇宙是一個(gè)正在膨脹的氣球，而星系是氣球表面上的點(diǎn)，我們就住在這些點(diǎn)上。我們還可以假設(shè)星系不會(huì)離開(kāi)氣球的表面，只能沿著表面移動(dòng)而不能進(jìn)入氣球內(nèi)部或向外運(yùn)動(dòng)，在某種意義上可以說(shuō)我們把自己描述為一個(gè)二維空間的人。
　　如果宇宙不斷膨脹，也就是說(shuō)氣球的表面不斷地向外膨脹，則表面上的每個(gè)點(diǎn)彼此離得越來(lái)越遠(yuǎn)。其中，某一點(diǎn)上的某個(gè)人將會(huì)看到其他所有的點(diǎn)都在退行，而且離得越遠(yuǎn)的點(diǎn)退行速度越快。
　　現(xiàn)在，假設(shè)我們要尋找氣球表面上的點(diǎn)開(kāi)始退行的地方，那么我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)不在氣球表面上的二維空間內(nèi)了。氣球的膨脹實(shí)際上是從內(nèi)部的中心開(kāi)始的，是在三維空間內(nèi)的，而我們是在二維空間上，所以我們不可能探測(cè)到三維空間內(nèi)的事物。同樣的，宇宙的膨脹不是在三維空間內(nèi)開(kāi)始的，而我們只能在宇宙的三維空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)。宇宙開(kāi)始膨脹的地方是在過(guò)去的某個(gè)時(shí)間，即億萬(wàn)年以前，雖然我們可以看到，可以獲得有關(guān)的信息，而我們卻無(wú)法回到那個(gè)時(shí)候。

　　戰(zhàn)國(guó)末期的尸佼說(shuō)：“四方上下曰宇，往古來(lái)今曰宙。”“宇”指空間，“宙”指時(shí)間，“宇宙”就是時(shí)間和空間的統(tǒng)一。后來(lái)“宇宙”一詞便被用來(lái)指整個(gè)客觀實(shí)在世界。與宇宙相當(dāng)?shù)母拍钣小疤斓亍?、“乾坤”、“六合”等，但這些概念僅指宇宙的空間方面?！豆茏印返摹爸婧稀币辉~，“宙”指時(shí)間，“合”（即“六合”）指空間，與“宇宙”概念最接近。
　　中國(guó)古代天文中有豐富的關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)的設(shè)想。遠(yuǎn)在人類社會(huì)的早期，中國(guó)古代就逐漸形成“天圓如張蓋，地方如棋局”的樸素的直觀見(jiàn)解。