宇宙(Universe)是万物的总称,是时间和空间的统一。那么,宇宙是怎样形成的?
关于宇宙的起源大多数天文学家认为,在80亿~160亿年之前,所有的物质和能,甚至太空本身,全都集中在同一地点。当时发生了一次大爆炸,几分钟内,宇宙的基本物质如氢和氦,开始出现,这些气体聚集成巨大的天体——星系。现在宇宙似乎还在不断扩大。星系中巨大的星族,也就是超星系团,正以令人惊异的速度奔离所有其他的星系团。
如果大爆炸已经给了超星系团足够的能量,超星系团就会继续互相奔离,直到最后一颗恒星消亡。但如果它们的引力强大到足以使它们的速度减缓,甚至发生我们所称的“大坍缩”,那么,宇宙中的一切就会回归到大爆炸前的原点,也许还会出现另一次宇宙再生的循环。宇宙大爆炸理论是由世界著名的英国理论物理学家史蒂芬·霍金提出的,得到了众多宇宙学研究者的赞同,成为当今最有影响力的宇宙起源学说。
宇宙宇宙组成宇宙行星
我们居住的地球是太阳系的一颗大行星。太阳系一共有八颗大行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。除了大行星以外,还有60多颗卫星、为数众多的小行星、难以数计的彗星和流星体等。他们都是离我们地球较近的,是人们了解的较多的天体。那么,除了这些以外,茫茫宇宙空间还有一些什么呢?[6]
恒星和星团
晴夜,我们用肉眼可以看到许多闪闪发光的星星,他们绝大多数是恒星,恒星就是像 太阳一样本身能发光发热的星球。我们银河系内就有1000多亿颗恒星。恒星常常爱好群居,有许多是成双成对地紧密靠在一起的,按照一定的规律互相绕转着,这称为双星。还有一些是3颗、4颗或更多颗恒星聚在一起,称为聚星。假如是十颗以上,甚至成千上万颗星聚在一起,形成一团星,这就是星团。银河系里就发现1000多个这样的星团。
银河系及河外星系
随着测距能力的逐步提高,人们逐渐在越来越大的尺度上对宇宙的结构建立了立体的观念。这里第一个重要的发展,是认识了银河。它包含两重含义,一是了解了银河的形状,二是认识了河外天体的存在。
星系团
当我们把观测的尺度再放大,宇宙可看成由大量星系构成的介质,而恒星只是星系内部细致结构的表现。这样,为了了解宇宙结构,需关心星系在空间的分布规律。
大尺度结构
至今大尺度上的观测事实远不是十分明确的。有趣的是,有迹象表明,星系在大尺度上的分布呈泡沫状。即有许多看不到星系的"空洞"区,而星系聚集在空洞的壁上,呈纤维状或片状结构。这一层次的结构叫超星系团。它的典型尺度为几十兆秒差距。
总之,若把星系看成宇宙物质的基本单元,那么星系的分布状况就是宇宙结构的表现。现在看来,直至50Mpc的尺度为止,星系的分布呈现有层次的结构。这就是我们对宇宙面貌的基本认识。