宇宙

在漢語中，“宇”代表上下四方，即所有的空間，“宙”代表古往今來，即所有的時間，宇：無限空間，宙：無限時間。所以“宇宙”這個詞有“所有的時間和空間”的意思。把“宇宙”的概念與時間和空間聯繫在一起，體現了我國古代人民的智慧。

“宇宙”一詞，最早出自《莊子》這本書，“宇”指的是一切的空間，包括東，南，西，北等一切地點，是無邊無際的；“宙”指的是一切的時間，包括過去，現在，白天，黑夜等，是無始無終的。

在西方，宇宙這個詞在英語中叫cosmos，universe，space；在俄語中叫кocMoc，在德語中叫kosmos，在法語中叫cosmos。它們都源自希臘語的κoσμoζ，古希臘人認為宇宙的創生乃是從渾沌中產生出秩序來，κoσμoζ其原意就是秩序。但在英語中更經常用來表示“宇宙”的詞是universe。此詞與universitas有關。在中世紀，人們把沿着同一方向朝同一目標共同行動的一群人稱為universitas。在最廣泛的意義上，universitas又指一切現成的東西所構成的統一整體，那就是universe，即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意義，所不同的是，前者強調的是物質現象的總和，而後者則強調整體宇宙的結構或構造。

"宇"指空間,"宙"指時間.宇宙就是在空間上無邊無際,時間上無始無終的,按客觀規律運動的物質世界.

宇宙[1]概括

宇宙是由空間、時間、物質和能量，所構成的統一體。是一切空間和時間的綜合。一般理解的宇宙指我們所存在的一個時空連續系統，包括其間的所有物質、能量和事件。

宇宙是萬物的總稱，是時間和空間的統一。宇宙是物質世界，不依賴於人的意志而客觀存在，並處於不斷運動和發展中。宇宙是多樣又統一的。它包括一切，是所有時間和空間的統一體，沒有時間和空間就沒有一切。所以它包含了全部。

分層次的認識宇宙

從哲學的觀點看。人們認為宇宙是無始無終，無邊無際的。不過，對這個深奧的概念我們不打算做深入的探討，還是留給哲學家們去研究。我們不妨把眼光縮小一些，講一講利用我們現有的科學技術所能了解和觀測的宇宙，人們把它稱為“我們的宇宙”或“總星系”。

從最新的觀測資料看，人們已觀測到的離我們最遠的星系是130億光年。也就是說，如果有一束光以每秒30萬千米的速度從該星系發出，那麼要經過130億年才能到達地球，當然也就是130億年前發出的。這130億光年的距離便是我們今天(2009年)所知道的宇宙的範圍。再說得明確一些，我們今天所知道的宇宙範圍，或者說大小，是一個以地球為中心，以130億光年的距離為半徑的球形空間。當然，地球並不真的是什麼宇宙的中心，宇宙也未必是一個球體，只是限於我們目前的觀測能力，我們只能了解到這一程度。

在這個以130億光年為半徑的球形空間裏，目前已被人們發現和觀測到的星系大約有1250億個，而每個星系又擁有像太陽這樣的恆星幾百到幾萬億顆。因此只要做一道簡單的數學題，你就不難了解到，在我們已經觀測到的宇宙中擁有多少星星。地球在如此浩瀚的宇宙中，真如滄海一粟，渺小得微不足道。

一直以來。天文學家和我們一樣。想知道宇宙究竟有多大。最近。美國地太空網報道。經過艱苦地計算工作。天文學家發現宇宙超乎尋常地大。其長度至少為1560億光年。“這樣一個有關宇宙大小地發現。顯然是以‘宇宙是球形地。是有限無邊地’為前提條件地。這個假設是愛因斯坦最早提出地。”中國國家天文台地研究員陳大明在接受記者專訪時說。“長期以來。宇宙學研究領域一直有這樣一個爭論。宇宙究竟是球形地、馬鞍形地、還是平坦地。”北京師範大學副教授張同傑說：“國際主流宇宙學普遍認為宇宙是平坦地。是無限地。”那麼。圍繞宇宙地爭論從何而來？理據何在？一種最為普遍地觀點：在大爆炸之後。宇宙誕生了。“根據現代宇宙學中最有影響地大爆炸學說。我們地宇宙是大約137億年前由一個非常小地點爆炸產生地。目前宇宙仍在膨脹。”陳大明研究員說。“這一學說得到大量天文觀測地證實。”這一學說認為。宇宙誕生初期。溫度非常高。隨着宇宙地膨脹。溫度開始降低。中子、質子、電子產生了。此後。這些基本粒子就形成了各種元素。這些物質微粒相互吸引、融合。形成越來越大地團塊。這些團塊又逐漸演化成星系。恆星、行星。在個別地天體上還出現了生命現象。能夠認識宇宙地人類最終誕生了。宇宙是球形地、有限無邊地？“認為宇宙是球形地觀點在很長時間內存在着。儘管不是國際宇宙學界地主流。”陳大明介紹說。“它地每一次提出。都會引起人們地關注。就是因為這一觀點很奇特。”一個最為明顯地例子就是不久前。由美國數學家傑弗里·威克斯構建地宇宙模型：一個大小有限、形狀如同足球地鏡子迷宮。“形如足球”地模型令科學界震驚。因為這一學說宣稱。宇宙之所以令人產生無邊無界地“錯覺”。是因為這個有限空間通過“返轉”效應無限重複映現自身。威克斯認為。人們之所以感覺宇宙是無限地。是因為宇宙就像一個鏡子迷宮。光線傳過來又傳過去。讓人們發生錯覺。誤以為宇宙在無限伸展。這一驚人推斷後來被《新科學家》雜誌收錄。同時作為一種“奇談”在民間廣為流傳着。

[編輯本段]【宇宙年齡】

宇宙年齡定義

宇宙年齡（universe。ageof）宇宙從某個特定時刻到現在地時間間隔。對於某些宇宙模型。如牛頓宇宙模型、等級模型、穩恆態模型等。宇宙年齡沒有意義。在通常地演化地宇宙模型里。宇宙年齡指宇宙標度因子為零起到現在時刻地時間間隔。通常。哈勃年齡是宇宙年齡地上限。可以作為宇宙年齡地某種度量。根據大爆炸宇宙模型推算。宇宙年齡大約200億年。

年齡推算

宇宙年齡為一百二十五億年

科學家利用望遠鏡觀察最老的星球上的鈾光譜，從而估計宇宙的年齡是一百二十五億年。科學家對宇宙(Universe)的年齡有不同的估計，根據不同的宇宙學模型(cosmologicalmodels)，科學家估計宇宙的年齡是介乎一百億至一百六十億之間；2001年科學家利用南歐洲天文台(EuropeanSouthernObservatory)的望遠鏡，觀察一顆稱CS31082－001的星球，量度星球上放射性(radioactive)同位素(isotope)鈾－238(Uranium－238)的光譜(spectrum)，從而計算出這星球的年齡是一百二十五億年，這個估計的誤差大約三十億年，是亦即是說，宇宙的年齡至少有一百二十五億年，這是科學家第一次量度太陽系(SolarSystem)以外鈾含量的研究。

科學家解釋說，這個方法和在考古學(archaeology)上使用碳－14(Carbon－14)同位素量度物質的年齡一樣，鈾－238同位素的半衰期(half－life)是四十四億五千萬年；半衰期是放射性元素(element)自動蛻變成為其他元素，至它本身剩下一半時所需要的時間。

科學家指出，在宇宙開始時，大爆炸(BigBang)會產生氫(hydrogen)、氦(helium)和鋰(lithium)等元素，而比較重的元素是在星球內部產生，當大質量星球死亡時，含有重元素的物質會散佈到周圍的空間，然後和下一代個的星球結合；其實，地球上黃金(gold)也是從爆炸了的星球而來的。

因此，愈老的星球上的重元素，也會愈少，科學家認為，一些比較老的星球的重元素含量，只有太陽(Sun)的二百分之一。科學家曾經嘗試利用釷－232(Thorium－232)同位素來估計宇宙的年齡，釷是一种放射性金屬元素，與中子(neutron)接觸時會引起核分裂，產生原子能源(atomicenergy)，不過，釷的半衰期是一百四十億五百萬年，半衰期比較鈾－238長，因此，估計的誤差也比較大。

[編輯本段][宇宙大爆炸]

宇宙大爆炸(BigBang)僅僅是一種學說，是根據天文觀測研究后得到的一種設想。大約在150億年前，宇宙所有的物質都高度密集在一點，有着極高的溫度，因而發生了巨大的爆炸。大爆炸以後，物質開始向外大膨脹，就形成了今天我們看到的宇宙。大爆炸的整個過程是複雜的，現在只能從理論研究的基礎上，描繪過去遠古的宇宙發展史。在這150億年中先後誕生了星系團、星系、我們的銀河系、恆星、太陽系、行星、衛星等。現在我們看見的和看不見的一切天體和宇宙物質，形成了當今的宇宙形態，人類就是在這一宇宙演變中誕生的。

【宇宙的不斷膨脹】

科學家認為它起源為137億年前之間的一次難以置信的大爆炸。這是一次不可想像的能量大爆炸，宇宙邊緣的光到達地球要花120億年到150億年的時間。大爆炸散發的物質在太空中漂游，由許多恆星組成的巨大的星系就是由這些物質構成的，我們的太陽就是這無數恆星中的一顆。原本人們想像宇宙會因引力而不在膨脹，但是，科學家已發現宇宙中有一種“暗能量”會產生一種斥力而加速宇宙的膨脹。

大爆炸后的膨脹過程是一種引力和斥力之爭，爆炸產生的動力是一種斥力，它使宇宙中的天體不斷遠離；天體間又存在萬有引力，它會阻止天體遠離，甚至力圖使其互相靠近。引力的大小與天體的質量有關，因而大爆炸后宇宙的最終歸宿是不斷膨脹，還是最終會停止膨脹並反過來收縮變小，這完全取決於宇宙中物質密度的大小。

理論上存在某種臨界密度。如果宇宙中物質的平均密度小於臨界密度，宇宙就會一直膨脹下去，稱為開宇宙；要是物質的平均密度大於臨界密度，膨脹過程遲早會停下來，並隨之出現收縮，稱為閉宇宙。

問題似乎變得很簡單，但實則不然。理論計算得出的臨界密度為5×10^－30克/厘米3。但要測定宇宙中物質平均密度就不那麼容易了。星系間存在廣袤的星系間空間，如果把目前所觀測到的全部發光物質的質量平攤到整個宇宙空間，那麼，平均密度就只有2×10^－31克/厘米3，遠遠低於上述臨界密度。

然而，種種證據表明，宇宙中還存在着尚未觀測到的所謂的暗物質，其數量可能遠超過可見物質，這給平均密度的測定帶來了很大的不確定因素。因此，宇宙的平均密度是否真的小於臨界密度仍是一個有爭議的問題。不過，就目前來看，開宇宙的可能性大一些。

恆星演化到晚期，會把一部分物質（氣體）拋入星際空間，而這些氣體又可用來形成下一代恆星。這一過程會使氣體越耗越少，以致最後再沒有新的恆星可以形成。10^14年後，所有恆星都會失去光輝，宇宙也就變暗。同時，恆星還會因相互作用不斷從星系逸出，星系則因損失能量而收縮，結果使中心部分生成黑洞，並通過吞食經過其附近的恆星而長大。

10^17～10^18年後，對於一個星系來說只剩下黑洞和一些零星分佈的死亡了的恆星，這時，組成恆星的質子不再穩定。當宇宙到10^24歲時，質子開始衰變為光子和各種輕子。10^32歲時，這個衰變過程進行完畢，宇宙中只剩下光子、輕子和一些巨大的黑洞。

10^100年後，通過蒸發作用，有能量的粒子會從巨大的黑洞中逸出，並最終完全消失，宇宙將歸於一片黑暗。這也許就是開宇宙末日到來時的景象，但它仍然在不斷地、緩慢地膨脹着。

閉宇宙的結局又會怎樣呢？閉宇宙中，膨脹過程結束時間的早晚取決於宇宙平均密度的大小。如果假設平均密度是臨界密度的2倍，那麼根據一種簡單的理論模型，經過400～500億年後，當宇宙半徑擴大到目前的2倍左右時，引力開始佔上風，膨脹即告停止，而接下來宇宙便開始收縮。

以後的情況差不多就像一部宇宙影片放映結束后再倒放一樣，大爆炸后宇宙中所發生的一切重大變化將會反演。收縮幾百億年後，宇宙的平均密度又大致回到目前的狀態，不過，原來星系遠離地球的退行運動將代之以向地球接近的運動。再過幾十億年，宇宙背景輻射會上升到400開，並繼續上升，於是，宇宙變得非常熾熱而又稠密，收縮也越來越快。

在坍縮過程中，星系會彼此併合，恆星間碰撞頻繁。一旦宇宙溫度上升到4000開，電子就從原子中遊離出來；溫度達到幾百萬度時，所有中子和質子從原子核中掙脫出來。很快，宇宙進入“大暴縮”階段，一切物質和輻射極其迅速地被吞進一個密度無限高、空間無限小的區域，回復到大爆炸發生時的狀態