[NGC 5139半人馬座ω]
半人馬座NGC 5139ω
是古希臘人首先意識到地球是球形的。公元前6世紀，畢達哥拉斯從美學角度出發，認為最美的立體圖形是球形的，主張天體和我們居住的地球都是球形的。這個觀念後來被很多古希臘學者繼承，但直到1519 ~ 1522年葡萄牙的F·麥哲倫率領探險隊完成了第壹次環球航行，地球是球形的這個觀念才最終得到確認。
公元2世紀，托勒密提出了完整的地心說。這種理論認為，地球在宇宙中心是靜止不動的，月球、太陽、行星和最外層的恒星都在以不同的速度圍繞地球旋轉。為了解釋行星運動的不均勻性，他還認為行星在這壹輪繞其中心旋轉，而這壹輪的中心則沿著均勻的輪子繞地球旋轉。地心說在歐洲流傳了1000多年。1543年，n .哥白尼提出了科學的日心說，認為太陽位於宇宙的中心，地球是壹顆普通的行星，以圓形軌道圍繞太陽運行。直到16世紀哥白尼確立了日心說，才普遍承認地球是圍繞太陽旋轉的行星之壹，包括地球在內的八大行星構成了圍繞太陽旋轉的行星系統——太陽系的主要成員。1609年，開普勒(J. Kepler)揭示了地球和行星以橢圓軌道圍繞太陽旋轉，發展了哥白尼的日心說。同年，伽利略·伽利萊率先用望遠鏡觀測天空，用大量觀測事實證實了日心說的正確性。1687年，我牛頓提出萬有引力定律，深刻揭示了行星圍繞太陽運動的力學原因，給了日心說堅實的力學基礎。之後，人們逐漸建立了太陽系的科學概念。
星星
在哥白尼的宇宙形象中，恒星只是最外層星空中的光點。1584年，喬爾達諾·布魯諾大膽地取消了這層恒星天空，認為恒星是遙遠的太陽。18世紀上半葉，由於E哈雷對恒星的自我發展和J布拉德利對恒星遙遠距離的科學估計，布魯諾的推測被越來越多的人認可。18世紀中期，T. Wright、I. Kant和J. H. Lambert推測全天覆蓋的恒星和星系構成了壹個巨大的天體系統。弗裏德裏希·威廉·赫歇爾首先用抽樣統計的方法，用望遠鏡統計了天空中大量選定區域的恒星數量以及亮星與暗星的比例。1785年，他首次獲得了壹張輪廓不均勻、以太陽為中心的銀河系平而平的結構圖，從而奠定了銀河系概念的基礎。在接下來的壹個半世紀裏，在H. shapley發現太陽不在銀河系中心，J. H. Oort發現銀河系的自轉和旋臂，很多人測量了銀河系的直徑和厚度之後，銀河系的科學概念才最終確立。
[孫]
太陽
18世紀中期，康德等人還提出，在整個宇宙中，有無數個像我們這樣的天體系統(指銀河系)。當時看起來像雲的“星雲”很可能就是這樣壹個天體系統。此後經歷了170年的曲折探索過程。直到1924年，E.P .哈勃用造父視差法測量仙女座大星雲的距離，才證實了河外星系的存在。
半個世紀以來，通過對河外星系的研究，人們不僅發現了星系團、超星系團等更高級別的天體系統，還將我們的視野拓展到了遠至200億光年的宇宙深處。
宇宙演化的概念是在中國發展起來的。早在西漢時期，《淮南子·鎮訓》就指出:“有始有終，有始有終，有夫有始。”它認為世界有它的開放時間，有它的預開放時期，有它的預開放時期。《淮南子·田字荀》還具體地勾勒了世界從無形的物質狀態到混沌狀態再到天地萬物的生成和演變的過程。古希臘也有類似的觀點。例如，留基伯提出，由於原子在真空中的旋轉運動，輕物質逃逸到外層空間，而其余的物質構成了球形天體，從而形成了我們的世界。
太陽系的概念確立後，人們開始從科學的角度探索太陽系的起源。1644年，R·笛卡爾提出了太陽系起源的渦旋理論；1745年，G.L.L .布豐提出了壹個太陽系起源的理論，這個理論是由大彗星和太陽的碰撞引起的。1755和1796年，康德和拉普拉斯分別提出了太陽系起源的星雲學說。探索太陽系起源的現代新星雲理論是在康德-拉普拉斯星雲理論的基礎上發展起來的。
銀河系統
1911年，E. hertzsprung建立了該星系團的第壹張彩色星等圖；1913年，伯特蘭·羅素畫出了恒星的光譜-光度圖，即赫羅圖。在獲得這張星圖後，羅素提出了恒星從紅巨星開始，先收縮到主序，再沿著主序下滑，最後變成紅矮星的恒星演化理論。1924年，亞瑟·斯坦利·愛丁頓提出了恒星的質量-光度關系；從1937到1939，C.F .魏茨澤克和貝特揭示了恒星的能量來源於氫聚變為氦的核反應。這兩個發現導致了對羅素理論的否定，誕生了恒星演化的科學理論。星系起源的研究起步較晚。目前普遍認為，它是在我們宇宙形成的後期，由原始星系演化而來。
[銀河]
銀河系統
1917年，a .阿爾伯特·愛因斯坦利用他新創立的廣義相對論，建立了宇宙的“靜態、有限、無界”模型，奠定了現代宇宙學的基礎。1922年，G.D .弗裏德曼發現，根據阿爾伯特·愛因斯坦的場方程，宇宙不壹定是靜止的，它可以是膨脹的，也可以是振蕩的。前者對應開放的宇宙，後者對應封閉的宇宙。1927年，克·勒邁特也提出了壹個膨脹的宇宙模型。1929年，哈勃發現星系的紅移與其距離成正比，建立了著名的哈勃定律。這壹發現是對宇宙膨脹模型的有力支持。20世紀中期，G·加莫夫等人提出了熱大爆炸的宇宙學模型，他們還預言，根據這個模型，我們應該能夠觀測到太空中的低溫背景輻射。1965年微波背景輻射的發現證實了伽莫夫等人的預言。此後，很多人把大爆炸宇宙模型作為標準宇宙模型。1980年，美國的Gus在大爆炸宇宙模型的基礎上進壹步提出了宇宙大爆炸前期暴漲的宇宙模型。這個模型可以解釋目前已知的大部分重要觀測事實。
宇宙圖像
當代天文學的研究成果表明，宇宙是壹個分等級的、布狀的、膨脹的、多樣的、不斷運動的天體系統。
等級行星是最基本的天體系統。太陽系有八大行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。冥王星已被逐出行星，淪為矮行星。除了水星和金星，其他線
[蜘蛛星雲]
狼蛛星雲
每顆恒星都有衛星圍繞它運行。地球有衛星，土星衛星最多，已確認28顆。行星、小行星、彗星和流星體都圍繞著中心天體太陽旋轉，形成了太陽系。太陽占太陽系總質量的99.86%，直徑約654.38+0.4萬公裏，最大行星木星直徑約654.38+0.4萬公裏。太陽系大小約654.38+02億公裏(以冥王星為界)。有證據表明在我們的太陽系之外還有其他行星系統。2500億顆類太陽恒星和星際物質構成了壹個更大的天體系統——銀河系。銀河系中的大部分恒星和星際物質都集中在壹個扁圓形的空間裏，從側面看像個鐵餅，但是從正面看呢？它呈旋渦狀。銀河系直徑約654.38+百萬光年，太陽位於銀河系的壹個旋臂中，距離銀河系中心約3萬光年。銀河系之外還有很多類似的天體系統，稱為河外星系，也就是我們常說的星系。據觀察，大約有10億。星系也聚集成大大小小的群體，稱為星系團。平均每個星團有100多個星系，直徑數千萬光年。已經發現了成千上萬個星系團。由包括銀河系在內的約40個星系組成的小星系團稱為本星系團。多個星系團聚集在壹起，形成壹個更大更高級別的天體系統，稱為超星系團。超星系團往往具有扁平的形狀，其長直徑可達數億光年。通常情況下，超星系團只包含幾個星系團，只有幾個超星系團有幾十個星系團。由本星系團和附近大約50個星系團組成的超星系團稱為局部超星系團。目前，天文觀測範圍已經擴展到200億光年的廣闊空間，稱為總星系。
編輯這段關於宇宙起源的文字
所謂大爆炸理論，簡單來說就是宇宙是由壹個火球在壹開始爆炸形成的。現代科學研究發現，宇宙不是永恒的，而是不斷膨脹的。宇宙的不平衡最早是由壹位德國醫生發現的。當他觀察夜空中的星星時，他發現由於重力的原因，每個星球之間的距離並不接近。那麽，恒星之間壹定有另壹種力抵消了它們的引力。他假設這種現象是宇宙在不斷膨脹。
後來科學家發現了紅移現象，即遙遠行星射向地球的光多為紅光，而近距離的光則以紫光為主。這說明行星離地球很遠。然後愛因斯坦提出了廣義相對論，他提出了加速度不等於零的理論，這個理論包含了宇宙膨脹的理論。1931年，美國天文學家用先進的天文望遠鏡發現，銀河系之外還有很多星系，而且在不斷膨脹，這讓宇宙膨脹理論得到了證實。
在20世紀40年代，科學家預測宇宙是由大爆炸創造的，所以宇宙爆炸後壹定會有壹些殘余物質留在太空中。這個遺產就是電子波(輻射波)，它代表了零下273度左右的溫度。這個假設當時沒有得到證實。20世紀60年代，貝爾實驗室的科學家們在架設用於電信研究的天線時，發現他們不斷聽到噪音，而這種噪音所代表的溫度約為零下260度。與此同時，普林斯頓大學的物理學家也在從理論上尋找大爆炸的余波。後來，工作和研究兩個小組共同聲明，這個天線接收到的噪音是宇宙大爆炸的余波，其溫度約為零下270度。這個出版物證實了宇宙大爆炸的理論。
編輯BIGBANG理論的這壹段
大爆炸只是壹個理論，壹個基於天文觀測和研究的假設。
[麥哲倫星雲[NGC 265]]
麥哲倫星雲[NGC 265]
是的。大約6543.8+05億年前，宇宙中所有的物質都高度集中在壹點，具有極高的溫度，導致了巨大的爆炸。大爆炸後，物質開始向外膨脹，形成了我們今天看到的宇宙。大爆炸的整個過程是復雜的，現在我們只能在理論研究的基礎上描述古代宇宙發展的歷史。在這15億年裏，星系團、星系、我們的星系、恒星、太陽系、行星、衛星等等相繼誕生。現在我們看到的和看不到的所有天體和宇宙物質都形成了今天的宇宙形態，人類就是在這種宇宙進化中誕生的。
宇宙的不斷膨脹
科學家認為它源於6543.8+037億年前的壹次不可思議的爆炸。這是不可想象的能量爆炸。宇宙邊緣的光到達地球需要6543.8+02億年。大爆炸發出的物質在太空中漂移，由許多恒星組成的巨大星系就是由這些物質組成的。我們的太陽是無數恒星中的壹顆。原本人們想象宇宙會因引力而停止膨脹，但科學家發現宇宙中存在壹種“暗能量”，會產生壹種排斥力，加速宇宙膨脹。
大爆炸後的膨脹過程是引力和斥力的鬥爭，爆炸產生的動力是壹種斥力，使宇宙中的天體遠離。天體之間有引力，會阻止天體遠離，甚至試圖讓它們彼此靠近。引力與天體質量有關，所以宇宙在大爆炸後最終是膨脹還是停止膨脹進而收縮，完全取決於宇宙中的物質密度。
理論上存在壹個臨界密度。如果宇宙中物質的平均密度小於臨界密度，宇宙就會不斷膨脹，這叫開宇宙；如果物質的平均密度大於臨界密度，膨脹過程遲早會停止，然後就會收縮，這就是所謂的封閉宇宙。
問題看似簡單，實則不然。理論計算的臨界密度為5× 10-30g/cm3。但是要確定宇宙中物質的平均密度並不那麽容易。星系之間有廣闊的星系間空間。如果將目前觀測到的所有發光物質的質量均勻分布在整個宇宙中，平均密度只有2× 10-31g/cm3，遠低於上述臨界密度。
但種種證據表明，宇宙中仍存在未被觀測到的所謂暗物質，其數量可能遠遠超過可見物質，這給平均密度的確定帶來了很大的不確定性。因此，宇宙的平均密度是否真的小於臨界密度，仍然是壹個有爭議的問題。不過，目前來看，更有可能是打開宇宙。
恒星演化到後期，會把壹些物質(氣體)拋入星際空間，這些氣體可以用來形成下壹代恒星。這個過程中氣體可能會越來越少(不確定這個過程會減少這個氣體。)。因此不會產生新的恒星。10 14年後，所有的星星都會失去光彩，宇宙變得壹片黑暗。同時，恒星會因為相互作用而不斷逃離星系，星系也會因為能量的損失而收縮。這樣壹來，中央部分就會產生壹個黑洞，它會吞噬從它身邊經過的恒星而長大。根據質量和能量守恒定律，形成恒星的氣體不會減少而是轉化為其他形式。所以新的恒星可能總是會產生。)
10 17 ~ 10 18年後，留給壹個星系的只有黑洞和壹些零散的死星。此時，構成恒星的質子不再穩定。10 32年後，質子開始衰變為光子和各種輕子。10 71年後，這個衰變過程完成，宇宙中只剩下光子、輕子和壹些巨大的黑洞。
10 108年後，高能粒子將通過蒸發從巨大的黑洞中逃逸。宇宙將陷入黑暗。這可能是宇宙“末日”到來時的場景，但它仍在不斷地、緩慢地膨脹。(但是質子是否會衰變還沒有定論，所以根據質量守恒定律。宇宙中的質量和能量會不斷變化。)
關閉宇宙的結局會怎樣？在封閉的宇宙中，膨脹過程的結束時間取決於宇宙的平均密度。如果假設平均密度是臨界密度的兩倍，那麽根據壹個簡單的理論模型，400-500億年後，當宇宙半徑膨脹到目前大小的兩倍左右時，引力將開始占上風，膨脹將停止，然後宇宙開始收縮。
在未來，情況幾乎就像壹部放映後倒放的宇宙電影，大爆炸後宇宙發生的所有重大變化都將被逆轉。在收縮了數百億年後，宇宙的平均密度大致回到了現在的狀態。但是，遠離地球的星系的退行會被更靠近地球的運動所取代。再過幾十億年，宇宙的背景輻射會上升到400 kHz，並繼續上升，所以宇宙會變得非常熱，非常致密。在坍縮過程中，星系會相互融合，恒星會頻繁碰撞。
這些結局只是假設性的推論。
近年來，壹批西方天文學家發表了關於“宇宙無始無終”的新結論。他們認為，宇宙既沒有“誕生”日，也沒有終結日，而是在壹次又壹次的大爆炸中運動，永無止境。至於“宇宙無始無終”的新理論是否正確，科學家認為有望在幾年後得到國際天文學界的驗證。
宇宙的創造
1.壹些宇宙學家認為，膨脹模型最徹底的改革可能是觀察到宇宙中所有的物質和能量都是從無到有產生的。這個觀點之前不被人們接受是因為有很多守恒定律，尤其是重子數守恒和能量守恒。但隨著大統壹理論的發展，重子數可能是不守恒的，宇宙中的引力能大致可以說是負的，精確地抵消了非引力能，總能量為零。所以不存在已知守恒定律阻止從無到有觀察宇宙演化的問題。這種“無中生有”的觀點在哲學上包括兩個方面:①本體論。認為“無”就是絕對的虛無是錯誤的。這不僅違背了人類已知的科學實踐，也違背了暴脹模型本身。根據這個模型，我們研究的觀測宇宙只是整個暴漲區域的壹小部分，在觀測宇宙之外並不是絕對的“壹無所有”。目前觀察宇宙的物質是由假真空狀態釋放的能量轉化而來的。這種真空能量只是物質和能量的壹種特殊形式，並不是從絕對的“無”中創造出來的。如果進壹步說，這種真空能量來源於“無”，那麽整個觀測宇宙歸根結底來源於“無”，那麽這種“無”只能是壹種未知形式的物質和能量。②認識論和方法論。暴脹模型中涉及的宇宙概念是自然科學中的宇宙概念。再龐大的宇宙，作為壹個有限的物質系統，也有其產生、發展、消亡的歷史。暴脹模型將傳統的大爆炸宇宙學和大統壹理論結合起來，認為觀測到的宇宙中物質和能量的形式不是永恒的，應該研究它們的起源。它把“虛無”看作是未知的物質和能量形式，把“虛無”和“存在”看作是壹對邏輯範疇，討論了我們的宇宙是如何從“虛無”——壹種未知的物質和能量形式，變成“存在”——壹種已知的物質和能量形式的，在認識論和方法論上有壹定的意義。
2.宇宙是如何起源的？空間和時間的本質是什麽？這是古代哲學家和現代天文學家苦苦思索了兩千多年的問題。在哥白尼、赫歇爾、哈勃從太陽系、銀河系、河外星系探索宇宙的三部曲之後，宇宙學不再是深奧難懂的抽象哲學反思，而是建立在天文觀測和物理實驗基礎上的現代科學。
目前在學術界有較大影響的“大爆炸宇宙論”是由比利時數學家勒邁特於1927年提出的。他認為宇宙的原始物質集中在壹個超原子的“宇宙蛋”中，在壹次無與倫比的大爆炸中分裂成無數碎片，形成了今天的宇宙。1948年，俄裔美國物理學家加莫夫等人繪制了15億年前壹次大爆炸後，宇宙從密集而熾熱的奇點到壹系列元素，最終形成行星和星系的整個膨脹演化過程的詳細圖景。但是這個理論有很多困惑。
宏觀宇宙是相對無限的。“大爆炸宇宙學”假設宇宙起初只是壹個點，但在其周圍是壹片空白，即迄今為止人類無法確定其範圍和質量的宇宙被壓縮在壹個非常小的空間內，這只是壹種猜測。而且，考慮到能量和質量成正比，壹個小點突然無緣無故爆發到浩瀚宇宙中的能量從何而來？
人類把地球繞太陽公轉設定為測量時間-年份的標準。但是宇宙中所有天體的運動速度是不壹樣的，宇宙中沒有時間的度量。比如地球上東西南北方向的概念，在宇宙中沒有任何意義。既然對於宇宙來說年的概念是不存在的，那麽大爆炸宇宙學如何利用年的概念來計算宇宙的確切年齡呢？
1929年，美國天文學家哈勃提出了星系紅移與星系間距離成正比的哈勃定律，並推導出星系間距離較遠的暴脹宇宙理論。哈勃定律只是說明，離地球越遠，星系運動越快——星系的紅移與星系的距離成正比。但他未能發現另壹個重要的點——星系的紅移也與星系的質量成正比。
宇宙中星系之間的距離非常非常遠，光的傳播會因為空間物質的吸收和阻擋而逐漸減弱。那些運動速度較快的星系是質量較大的星系。質量大，能量輻射強。所以我們觀測到的紅移很大的星系當然是質量很大的星系。這就是被稱為類星體的遙遠星系由於其巨大的質量而產生巨大紅移的原因。另外，那些質量小、能量輻射弱的星系(除了少數靠近銀河系的星系，如大小麥哲倫星系)很難觀測到，所以我們現在看到的大部分星系都是紅移的。由於銀河系中的恒星距離地球較近，大小恒星都能看到，所以恒星的紅移和紫移數量大致相等。
星系紅移少紫移的另壹個原因是，宇宙中所有的物質結構都是在壹定範圍內圍繞壹個中心做環形軌道運動，而不是像大爆炸宇宙學中描述的那樣，從壹個中心向外圍做直線徑向運動。所以從地球上看到的紫移星系範圍很窄，數量很少。它們只能是和銀河系同方向運動的星系，而且正面比銀河系小。後方比銀河系大的星系。未來只有發展更高分辨率的天文觀測儀器，才能看到更多的紫移星系。
當宇宙中物質分布不平衡時，局部物質結構會不斷膨脹收縮，但宇宙整體結構的相對平衡不會改變。僅僅通過部分(不是全部)觀測星系與地球的距離，不能說宇宙整體在膨脹或收縮。就像地球上的海洋在重力作用下不斷升降的潮汐現象，並不意味著海水總量在增加或減少。
1994年，美國卡內基研究所的弗裏德曼等人通過估算宇宙的膨脹速率計算出宇宙的年齡，得到了80 ~ 12億年的年齡計算值。但根據恒星光譜分析，宇宙中最古老的恒星年齡為140 ~ 16億歲。恒星比宇宙古老。
1964年，美國工程師彭齊亞斯和威爾遜探測到了微波背景輻射，這是由於充滿空間的各種物質之間的能量轉移效應。宇宙中物質的輻射無時無刻不在，3K或5K的溫度值只是人類根據自己的判斷而設計的壹種度量。這種能量輻射的現象只能說明宇宙中的物質由於引力的作用在大尺度空間的整體分布是比較均勻的，星際空間中確實存在大量我們目前觀測不到的“暗物質”。
至於大爆炸宇宙學中氦的豐度，氦本來就是宇宙中極其豐富的原子結構，僅次於氫。它在空間中的百分含量和其他元素的百分含量也是物質結構分布規律中很常見的物理現象。在宇宙的大尺度範圍內，不僅氦的豐度相似，氫、氧等其他元素的豐度也相似。而且各種元素是隨著不同的溫度和環境不斷變化的，並不總是保持壹張臉，所以微波背景輻射和氦豐度與宇宙起源沒有必然聯系。
大爆炸宇宙學面臨另壹個難題。如果宇宙無限膨脹，最後的結局會是什麽？德國物理學家克勞修斯指出，能量從非均勻分布到均勻分布的變化過程適用於宇宙中所有的能量形式和事件。在任何給定的物體中，都有壹個基於其總能量與溫度之比的物理量。他把這個物理量命名為“熵”，孤立系統中的“熵”往往會永遠增加。但是宇宙中總會有高熵和低熵的區域，不可能有絕對統壹的狀態。所以那種認為當“熵”的水平不斷上升，達到最大值時，宇宙就會進入壹種永恒的死壹般的寂靜狀態，“熱寂靜”的最終結果就是把我們現在所能觀測到的宇宙的壹部分，當成了對整個宇宙的誤解。
根據天文觀測數據和物理理論，描述宇宙的具體形態。星系的形態特征對於研究宇宙的結構非常重要，從星系的運動規律可以推斷出整個宇宙的結構形態。星系共有的圓形渦旋結構是整個宇宙的縮影，那些橢圓、棒旋等不同的星系形狀只是星系年齡和觀測角度不同造成的視覺效果。
奇妙的螺旋是自然界中最常見、最基本的物質運動形式。這種螺旋現象對理解宇宙的形態有重要的啟發作用。大到旋渦星系，小到DNA分子，都是在這個旋渦中產生的。自然界不承認直線形式，自然界所有物質的基本結構都是曲線運動的圓形。從原子、分子到行星、星系，再到星系團、超星系團，毫無疑問，浩瀚的宇宙就是壹個大旋渦。因此，建立壹個“宇宙螺旋運動模型”，比“宇宙”作為所有物質的總和，脫離曲線運動模型，以直線從壹個中心向四面八方無限拉伸的“大爆炸模型”，更能反映宇宙的真實結構。