宇宙是什么?宇宙是什么?是否存在另一个宇宙?
“宇宙”一词在西方,“宇宙”一词称为宇宙、宇宙、空间;用英语。俄语叫кocMoc,德语叫kosmos,法语叫cosmos。都源于希腊语κoσμoζ。古希腊人认为宇宙的创造是为了从混沌中产生秩序,κoσμoζ的本意是秩序。但在英语中,更常用来表示“宇宙”的单词是universe。这个词和universitas有关。在中世纪,人们把大学称为一群朝着同一个方向和目标行动的人。从最广泛的意义上来说,universitas也是指由一切现成事物构成的统一整体,即宇宙。宇宙和宇宙往往表达相同的意思,但区别在于前者强调物质现象的总和,后者强调整个宇宙的结构或构造。在汉语中,“宇”代表所有的四个方向,即所有的空间,“周”代表所有的时间,所以“宇宙”这个词有“所有的时间和空间”的意思。将“宇宙”的概念与时空联系起来,体现了中国古人的智慧。不断膨胀的宇宙是最大的。科学家认为它源于6543.8+037亿年前的一次不可思议的爆炸。这是不可想象的能量爆炸。宇宙边缘的光到达地球需要6543.8+02亿年。大爆炸发出的物质在太空中漂移,由许多恒星组成的巨大星系就是由这些物质组成的。我们的太阳是无数恒星中的一颗。原本人们想象宇宙不会因引力而膨胀,但科学家发现宇宙中存在一种“暗能量”,会产生一种排斥力,加速宇宙膨胀。宇宙概念的发展宇宙结构概念的发展在古代,人们对宇宙结构的认识处于非常幼稚的状态,通常会根据生活环境对宇宙结构做出幼稚的推测。中国西周时期,生活在中国大地上的人们提出了早期的遮天理论,认为天像一个锅,倒放在平地上;后来发展到后来的遮天论,认为地球的形状也是拱形的。公元前7世纪,巴比伦人认为天空和地球是拱形的,地球周围是海洋,山在中心。古埃及人把宇宙想象成一个大盒子,天空是盖子,地球是底部,尼罗河是地球的中心。古印度人想象圆盘状的地球丢在几头大象身上,而大象站在巨大的乌龟背上。公元前7世纪末,古希腊的泰勒斯认为地球是一个漂浮在水面上的巨大圆盘,上面覆盖着拱形的天空。是古希腊人首先意识到地球是球形的。公元前6世纪,毕达哥拉斯从美学角度出发,认为最美的立体图形是球形的,主张天体和我们居住的地球都是球形的。这个观念后来被很多古希腊学者继承,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,地球是球形的这个观念才最终得到确认。公元2世纪,托勒密提出了完整的地心说。这种理论认为,地球在宇宙中心是静止不动的,月球、太阳、行星和最外层的恒星都在以不同的速度围绕地球旋转。为了解释行星运动的不均匀性,他还认为行星在这一轮绕其中心旋转,而这一轮的中心则沿着均匀的轮子绕地球旋转。地心说在欧洲流传了1000多年。1543年,n .哥白尼提出了科学的日心说,认为太阳位于宇宙的中心,地球是一颗普通的行星,以圆形轨道围绕太阳运行。直到16世纪哥白尼确立了日心说,才普遍承认地球是围绕太阳旋转的行星之一,包括地球在内的八大行星构成了围绕太阳旋转的行星系统——太阳系的主要成员。1609年,开普勒(J. Kepler)揭示了地球和行星以椭圆轨道围绕太阳旋转,发展了哥白尼的日心说。同年,伽利略·伽利莱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,我牛顿提出万有引力定律,深刻揭示了行星围绕太阳运动的力学原因,给了日心说坚实的力学基础。之后,人们逐渐建立了太阳系的科学概念。在哥白尼的宇宙形象中,恒星只是最外层星空中的光点。1584年,乔尔达诺·布鲁诺大胆地取消了这层恒星天空,认为恒星是遥远的太阳。18世纪上半叶,由于E哈雷对恒星的自我发展和J布拉德利对恒星遥远距离的科学估计,布鲁诺的推测被越来越多的人认可。18世纪中期,T. Wright、I. Kant和J. H. Lambert推测全天覆盖的恒星和星系构成了一个巨大的天体系统。弗里德里希·威廉·赫歇尔首先用抽样统计的方法,用望远镜统计了天空中大量选定区域的恒星数量以及亮星与暗星的比例。1785年,他首次获得了一张轮廓不均匀、以太阳为中心的银河系平而平的结构图,从而奠定了银河系概念的基础。在接下来的一个半世纪里,在H. shapley发现太阳不在银河系中心,J. H. Oort发现银河系的自转和旋臂,很多人测量了银河系的直径和厚度之后,银河系的科学概念才最终确立。18世纪中期,康德等人还提出,在整个宇宙中,有无数个像我们这样的天体系统(指银河系)。当时看起来像云的“星云”很可能就是这样一个天体系统。此后经历了170年的曲折探索过程。直到1924年,E.P .哈勃用造父视差法测量仙女座大星云的距离,才证实了河外星系的存在。半个世纪以来,通过对河外星系的研究,人们不仅发现了星系团、超星系团等更高级别的天体系统,还将我们的视野拓展到了远至200亿光年的宇宙深处。宇宙演化的概念是在中国发展起来的。早在西汉时期,《淮南子·镇训》就指出:“有始有终,有始有终,有夫有始。”它认为世界有它的开放时间,有它的预开放时期,有它的预开放时期。《淮南子·田字荀》还具体地勾勒了世界从无形的物质状态到混沌状态再到天地万物的生成和演变的过程。古希腊也有类似的观点。例如,留基伯提出,由于原子在真空中的旋转运动,轻物质逃逸到外层空间,而其余的物质构成了球形天体,从而形成了我们的世界。太阳系的概念确立后,人们开始从科学的角度探索太阳系的起源。1644年,R·笛卡尔提出了太阳系起源的涡旋理论;1745年,G.L.L .布丰提出了一个太阳系起源的理论,这个理论是由大彗星和太阳的碰撞引起的。1755和1796年,康德和拉普拉斯分别提出了太阳系起源的星云学说。探索太阳系起源的现代新星云理论是在康德-拉普拉斯星云理论的基础上发展起来的。1911年,E. hertzsprung建立了该星系团的第一张彩色星等图;1913年,伯特兰·恒慕义·罗素画出了恒星的光谱-光度图,也就是赫罗图。在获得这张星图后,罗素提出了恒星从红巨星开始,先收缩到主序,再沿着主序下滑,最后变成红矮星的恒星演化理论。1924年,亚瑟·斯坦利·爱丁顿提出了恒星的质量-光度关系;从1937到1939,C.F .魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能量来源于氢聚变为氦的核反应。这两个发现导致了对罗素理论的否定,诞生了恒星演化的科学理论。星系起源的研究起步较晚。目前普遍认为,它是在我们宇宙形成的后期,由原始星系演化而来。1917年,a .阿尔伯特·爱因斯坦利用他新创立的广义相对论,建立了宇宙的“静态、有限、无界”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,宇宙不一定是静止的,它可以是膨胀的,也可以是振荡的。前者对应开放的宇宙,后者对应封闭的宇宙。1927年,克·勒迈特也提出了一个膨胀的宇宙模型。1929年,哈勃发现星系的红移与其距离成正比,建立了著名的哈勃定律。这一发现是对宇宙膨胀模型的有力支持。20世纪中期,G·加莫夫等人提出了热大爆炸的宇宙学模型,他们还预言,根据这个模型,我们应该能够观测到太空中的低温背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。此后,很多人把大爆炸宇宙模型作为标准宇宙模型。1980年,美国的Gus在大爆炸宇宙模型的基础上进一步提出了暴涨宇宙模型。这个模型可以解释目前已知的大部分重要观测事实。