宇宙现在是我们能定义的对我们存在的最概括的描述空,但它仍然充满了无尽的后继者。从哪里来的,长什么样?它根据什么样的法律运作……我们所知道的只是冰山一角,”这只是猜测。宇宙的定义
宇宙,广义上是指物质世界无限多样的永恒发展,狭义上是指某个时代观测到的最大的天体系统。后一个宇宙,新宇宙,现在相当于天文学上的“总星系”。美国的NASA 空已经向全世界公布了他们关于宇宙年龄的研究成果。根据其公布的数据,宇宙的年龄应该是137亿岁。2003年11月,国际天体物理研究小组宣布宇宙的确切年龄应为141亿岁。地球形成于大约45亿年前。
中国古代书籍中“宇宙”一词的来源是庄子的万物理论。"
“于”的含义包括东、西、北、南各方向的所有地方。“周”包括过去、现在、白天和黑夜,即所有不同的具体时间。战国末期,释教说:“四方自上而下谈宇宙,宇宙从古至今。
”“于”指空,“周”指时间,“宇宙”是时间与空的统一。后来,“宇宙”一词被用来指整个客观现实世界。相当于宇宙的概念有“天地”、“干坤”、“六合”,但这些概念仅指宇宙的空方面。《管子》中的“周和”一词是指时间,“和”(即“六合”)是指空,最接近“宇宙”的概念。在《方》中,宇宙这个词在英语中被称为宇宙,在俄语中被称为kocmoc,在德语中被称为kosmos,在法语中被称为宇宙。都起源于希腊语,古希腊人认为宇宙的创造是从混沌中产生秩序。但在英语中,更常用来表示“宇宙”的词是宇宙。这个词与大学有关。在中世纪,人们称之为朝着同一个方向、同一个目标一起行动的一群人。最广义的大学也指由一切现成的东西组成的统一整体,即宇宙,即宇宙。宇宙和宇宙经常表达同样的意思。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。古代宇宙学在古代,人们对宇宙结构的认识处于非常幼稚的状态,通常会根据自己的生活环境对宇宙的结构进行幼稚的推测。中国西周时期,居住在中国土地上的人提出的早期遮天理论认为,天如壶,倒扣在平地上;后来发展成后来的遮天论,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大地是拱形的,地球被海洋包围着,它的中心是一座高山。古埃及人把宇宙想象成一个大盒子,以天空为盖子,以大地为底部,以尼罗河为地心。古代象形的地球像大象,像一个大的。7世纪末,古希腊的泰勒斯认为地球是漂浮在水面上的巨大圆盘,上面覆盖着拱形的天空。
是古希腊人最先意识到地球是球形的。公元前6世纪,毕达哥拉斯认为所有三维图形中最美的是球形,主张天体和我们居住的地球都是球形。这个想法后来被很多古希腊学者继承,但直到1519-1522年,葡萄牙的麦哲伦率领一支探险队完成了第一次环球航行,地球是球形的想法才最终得到证实。
公元2世纪,托勒密提出了完整的地心说。根据这一理论,地球在宇宙中心是不动的,月球、太阳、行星和最外层的恒星都以不同的速度围绕地球旋转。他还认为,在这一轮中,行星绕其中心旋转,而这一轮的中心则沿平均轮绕地球旋转。地心说在欧洲流传了1000多年。1543年,
哥白尼提出了太阳位于宇宙中心的科学日心说。
而地球是一颗普通的行星,围绕太阳做圆形轨道运行。1609年,开普勒揭示了地球和行星围绕太阳作椭圆轨道旋转,发展了哥白尼的日心说。同年,伽利略率先用望远镜观测天空空,用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年,牛顿提出万有引力定律,深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因,使日心说有了坚实的力学基础。之后,人们逐渐确立了太阳系的科学概念。在哥白尼的宇宙图像中,恒星只是最外层恒星中的光点。1584年布鲁诺大胆取消了这一层恒星日,认为所有的恒星都是遥远的太阳。
18世纪上半叶,由于哈雷对恒星本身的发展和布拉德利对恒星距离的科学估计,布鲁诺的推测得到了越来越多的人的认可。18世纪中期,赖特、康德、兰伯特推测,全天都充满的恒星和银河系,构成了一个巨大的天体系统。赫歇尔首创了使用抽样统计来统计天空中大量选定区域的恒星数量空以及亮星与暗星的比率。1785年,首次获得了轮廓不均匀、太阳居中的平坦的银河系结构图,奠定了银河系概念的基础。在接下来的一个半世纪里,沙普利发现太阳并不在银河系的中心,阿尔特发现了银河系的自转和自转臂,在银河系的科学概念最终确立之前,很多人测量了银河系的直径和厚度。18世纪中叶,康德等人还指出,整个宇宙中有无数个像我们的天球系统(指银河系)一样的天球系统。当时的云状“星云”很可能就是这样一个天体系统。经过170年的曲折探索,直到1924年哈勃才利用造父变星视差法找到仙女座星云的距离,确认了河外星系的存在。
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,还将我们的视野扩展到了远至200亿光年的宇宙深处。
对宇宙认识的发展是在中国。早在西汉《淮南子·乃贞训》中就指出:“有始者”有始于前,有夫在前而有始于前,以为天下有其开时、期前、期前。《淮南子·天文指令》中也详细勾勒了世界从无形物质状态到混沌状态再到天地万物的创造与演化的过程。在古希腊,也有类似的观点。例如留基伯提出,由于原子在空虚数空之间做涡旋运动,轻物质逃逸到外虚数空之间,而其余物质构成球形天体,从而形成边界。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,笛卡尔提出了太阳系起源的涡旋理论;1745年,布冯提出了太阳系起源的理论,由于大恒星与太阳的碰撞,形成了行星系;1755年和1796年,康德和拉普拉斯提出了太阳系起源的星云理论。探索太阳系起源的新恒星云理论是在康德-拉普拉斯恒星云理论的基础上发展起来的。1911年,hertzsprung建立了第一张星系团颜色星等图;1913年,罗素绘制了恒星光谱-光度图,即赫罗图。获得这幅图后,罗素提出了恒星演化理论,即恒星从红巨星开始,先收缩到主序列中,然后沿着主序列下滑,最后变成红矮星。1924年,爱丁顿提出了恒星的质量-光度关系;从1937年到1939年,weizsacker和Bert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和恒星演化科学理论的诞生。星系起源的研究起步较晚。目前普遍认为它是由我们宇宙形成后期的原星系演化而来的。1917年,阿尔伯特·爱因斯坦利用他新近创立的广义相对论,建立了“静态、有限、无界”的宇宙模型,奠定了现代宇宙学的基础。
1922年,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。前者对应一个开放的宇宙,后者对应一个封闭的宇宙。1927年,勒迈特还提出了一个膨胀宇宙模型。1929年,哈勃发现星系的红移与其距离成正比,并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世纪中期,加莫夫等人提出了热爆炸的宇宙模型,他们也预言,根据这个模型,应该可以观测到宇宙中剩余的低温背景辐射空。1965年微波背景辐射的发现证实了加莫夫的预测。从此,很多人把大爆炸宇宙模型当成了标准宇宙模型。1980年,美国的古斯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最重要的观测事实。
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