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宇宙的起源
本世紀，有兩種"宇宙模型"比較有影響。一是穩態理論，一是大爆炸理論。20年代後期，愛德溫·哈勃(edwin hubble)發現了紅移現象，說明宇宙正在膨脹。60年代中期，阿爾諾·彭齊亞斯(arno penzias)和羅伯特·威爾遜(robert wilson)發現了"宇宙微波背景輻射"。這兩個發現給大爆炸理論以有力的支持。現在，大爆炸理論廣泛地為人們所接受。
大爆炸理論認為，宇宙起源於一個單獨的無維度的點，即一個在空間和時間上都無尺度但卻包含了宇宙全部物質的奇點。至少是在120~150億年以前，宇宙及空間本身由這個點爆炸形成。
宇宙是如何起源的？空間和時間的本質是什麽？這是從２０００多年前的古代哲學家到現代天文學家一直都在苦苦思索的問題。經過了哥白尼、赫歇爾、哈勃的從太陽係、銀河係、河外星係的探索宇宙三部麯，宇宙學已經不再是幽深玄奧的抽象哲學思辨，而是建立在天文觀測和物理實驗基礎上的一門現代科學。
目前學術界影響較大的“大爆炸宇宙論”是１９２７年由比利時數學家勒梅特提出的，他認為最初宇宙的物質集中在一個超原子的“宇宙蛋”裏，在一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，俄裔美籍物理學家伽莫夫等人，又詳細勾畫出宇宙由一個緻密熾熱的奇點於１５０億年前一次大爆炸後，經一係列元素演化到最後形成星球、星係的整個膨脹演化過程的圖像。但是該理論存在許多使人迷惑之處。
宏觀宇宙是相對無限延伸的。“大爆炸宇宙論”關於宇宙當初僅僅是一個點，而它周圍卻是一片空白，即將人類至今還不能確定範圍也無法計算質量的宇宙壓縮在一個極小空間內的假設衹是一種臆測。況且從能量與質量的正比關係考慮，一個小點無緣無故地突然爆炸成浩瀚宇宙的能量從何而來呢？
人類把地球繞太陽轉一圈確定為衡量時間的標準——年。但宇宙中所有天體的運動速度都是不同的，在宇宙範圍，時間沒有衡量標準。譬如地球上東西南北的方向概念在宇宙範圍就沒有任何意義。既然年的概念對宇宙而言並不存在，大爆炸宇宙論又如何用年的概念去推算宇宙的確切年齡呢？
１９２９年，美國天文學家哈勃提出了星係的紅移量與星係間的距離成正比的哈勃定律，並推導出星係都在互相遠離的宇宙膨脹說。哈勃定律衹是說明了距離地球越遠的星係運動速度越快--星係紅移量與星係距離呈正比關係。但他沒能發現很重要的另一點--星係紅移量與星係質量也呈正比關係。
宇宙中星係間距離非常非常遙遠，光綫傳播因空間物質的吸收、阻擋會逐漸減弱，那些運動速度越快的星係就是質量越大的星係。質量大，能量輻射就強，因此我們觀察到的紅移量極大的星係，當然是質量極大的星係。這就是被稱作“類星體”的遙遠星係因質量巨大而紅移量巨大的原因。另外那些質量小、能量輻射弱的星係（除極少數距銀河係很近的星係，如大、小麥哲倫星係外）則很難觀察到，於是我們現在看到的星係大多呈紅移。而銀河係內的恆星由於距地球近，大小恆星都能看到，所以恆星的紅移紫移數量大致相等。
導致星係紅移多紫移少的另一原因是：宇宙中的物質結構都是在一定範圍內圍繞一個中心按圓形軌跡運動的，不是像大爆炸宇宙論描述的從一個中心嚮四周作放射狀的直綫運動。因此，從地球看到的紫移星係範圍很窄，數量極少，衹能是與銀河係同一方向運動的，前方比銀河係小的星係；後方比銀河係大的星係。衹有將來研製出更高分辨程度的天文觀測儀器才能看到更多的紫移星係。
宇宙中的物質分佈出現不平衡時，局部物質結構會不斷發生膨脹和收縮變化，但宇宙整體結構相對平衡的狀態不會改變。僅憑從地球角度觀測到的部分（不是全部）可見星係與地球之間距離的遠近變化，不能說明宇宙整體是在膨脹或收縮。就像地球上的海洋受引力作用不斷此漲彼消的潮汐現象並不說明海水總量是在增加或減少一樣。
１９９４年，美國卡內基研究所的弗裏德曼等人，用估計宇宙膨脹速率的辦法計算宇宙年齡時，得出一個８０～１２０億年的年齡計算值。然而根據對恆星光譜的分析，宇宙中最古老的恆星年齡為１４０～１６０億年。恆星的年齡倒比宇宙的年齡大。
１９６４年，美國工程師彭齊亞斯和威爾遜探測到的微波背景輻射，是因為布滿宇宙空間的各種物質相互之間能量傳遞産生的效果。宇宙中的物質輻射是時刻存在的，３Ｋ或５Ｋ的溫度值也衹是人類根據自己判斷設計的一種衡量標準。這種能量輻射現象衹能說明宇宙中的物質由於引力作用，在大尺度空間整體分佈的相對均勻性和星際空間裏確實存在大量我們目前還觀測不到的“暗物質”。
至於大爆炸宇宙論中的氦豐度問題，氦元素原本就是宇宙中存在的僅次於氫元素的數量極豐富的原子結構，它在空間的百分比含量和其它元素的百分比含量同樣都屬於物質結構分佈規律中很平常的物理現象。在宇宙大尺度範圍中，不僅氦元素的豐度相似，其餘的氫、氧……元素的豐度也都是相似的。而且，各種元素是隨不同的溫度、環境而不斷互相變換的，並不是始終保持一副面孔，所以微波背景輻射和氦豐度與宇宙的起源之間看不出有任何必然的聯繫。
大爆炸宇宙論面臨的難題還有，如果宇宙無限膨脹下去，最後的結局如何呢？德國物理學家剋勞修斯指出，能量從非均勻分佈到均勻分佈的那種變化過程，適用於宇宙間的一切能量形式和一切事件，在任何給定物體中有一個基於其總能量與溫度之比的物理量，他把這個物理量取名為“熵”，孤立係統中的“熵”永遠趨於增大。但在宇宙中總會有高“熵”和低“熵”的區域，不可能出現絶對均勻的狀態。所以，那種認為由於“熵”水平的不斷升高而達到最大值時，宇宙就會進入一片死寂的永恆狀態，最終“熱寂”而亡的結局，是把我們現在可觀測到的一部分宇宙範圍當作整個宇宙的誤識。
根據天文觀測資料和物理理論描述宇宙的具體形態，星係的形態特徵對研究宇宙結構至關重要，從星係的運動規律可以推斷整個宇宙的結構形態。而星係共有的圓形旋渦結構就是整個宇宙的縮影，那些橢圓、棒旋等不同的星係形態衹是因為星係年齡和觀測角度不同而産生的視覺效果。
奇妙的蠃旋形是自然界中最普遍、最基本的物質運動形式。這種蠃旋現象對於認識宇宙形態有着重要的啓迪作用，大至旋渦星係，小至ＤＮＡ分子，都是在這種蠃旋綫中産生。大自然並不認可筆直的形式，自然界所有物質的基本結構都是麯綫運動方式的圓環形狀。從原子、分子到星球、星係直到星係團、超星係團無一例外，毋庸置疑，浩瀚的宇宙就是一個大旋渦。因此，確立一個“蠃旋運動形態宇宙模型”，比那種作為所有物質總和的“宇宙”卻脫離麯綫運動模式而獨闢蹊徑，以直綫運動方式從一個中心嚮四面八方無限伸展的“大爆炸宇宙模型”，更能體現真實的宇宙結構形
還有一點,大爆炸是循環的,有科學家聲稱:宇宙現在的膨脹達到極點時將又發生一場大爆炸。如同黑洞的形成過程一樣，宇宙將變成一個高密度、小體積的球體。縮小到一定程度後，將再次發生大爆炸。根據能量守恆定律，宇宙的能量並沒有消亡。但是，卻沒有人能解釋，大爆炸每次循環時間、空間、分子結構等等，都是像上次一樣（幾百幾千億年以後，又有太陽係，又有地球，又有中國，又有你），還是重新排列（光憑空可以彎麯）
宇宙起源的問題有點像這個古老的問題：是先有雞呢，還是先有蛋。換句話說，就是何物創生宇宙，又是何物創生該物呢？也許宇宙，或者創生它的東西已經存在了無限久的時間，並不需要被創生。直到不久之前，科學家們還一直試圖回避這樣的問題，覺得它們與其說是屬於科學，不如說是屬於形而上學或宗教的問題，然而，人們在過去幾年發現，科學定律甚至在宇宙的開端也是成立的。在那種情形下，宇宙可以是自足的，並由科學定律所完全確定。
關於宇宙是否並如何啓始的爭論貫穿了整個記載的歷史。基本上存在兩個思想學派。許多早期的傳統，以及猶太教、基督教和伊斯蘭教認為宇宙是相當近的過去創生的。(十七世紀時鄔謝爾主教算出宇宙誕生的日期是公元前4004年，這個數目是由把在舊約聖經中人物的年齡加起來而得到的。)承認人類在文化和技術上的明顯進化，是近代出現的支持上述思想的一個事實。我們記得那種業績的首創者或者這種技術的發展者。可以如此這般地進行論證，即我們不可能存在了那許久；因為否則的話，我們應比目前更加先進纔對。事實上，聖經的創世日期和上次冰河期結束相差不多，而這似乎正是現代人類首次出現的時候。
另一方面，還有諸如希臘哲學家亞裏斯多德的一些人，他們不喜歡宇宙有個開端的思想。他們覺得這意味着神意的干涉。他們寧願相信宇宙已經存在了並將繼續存在無限久。某種不朽的東西比某種必須被創生的東西更加完美。他們對上述有關人類進步的詰難的回答是：周期性洪水或者其他自然災難重複地使人類回到起始狀態。
兩種學派都認為，宇宙在根本上隨時間不變。它要麽以現在形式創生，要麽以今天的樣子維持了無限久。這是一種自然的信念，由於人類生命——整個有記載的歷史是如此之短暫，宇宙在此期間從未顯著地改變過。在一個穩定不變的宇宙的框架中，它是否已經存在了無限久或者是在有限久的過去誕生的問題，實在是一種形而上學或宗教的問題：任何一種理論都對此作解釋。1781年哲學家伊曼努爾·康德寫了一部里程碑式的，也是非常模糊的著作《純粹理性批判》。他在這部著作中得出結論，存在同樣有效的論證分別用以支持宇宙有一個開端或者宇宙沒有開端的信仰。正如他的書名所提示的，他是簡單地基於推理得出結論，換句話說，就是根本不管宇宙的觀測。畢竟也是，在一個不變的宇宙中，有什麽可供觀測的呢？
然而在十九世紀，證據開始逐漸積纍起來，它表明地球戲及宇宙拭其他部分事實上是隨時間而變化的。地學家們意識到岩石以及其中的化石的形成需要花費幾億甚至幾十億年的時間。這比創生論者計算的地球年齡長得太多了。由德國物理學家路德維希·破爾茲曼提出的所謂熱力學第二定律還提供了進一步的證據，宇宙中的無序度的總量(它是由稱為熵的量所測量的)總是隨時間而增加，正如有關人類進步的論證，它暗示衹能運行了有限的時間，否則的話，它現在應已退化到一種完全無序的狀態，在這種狀態下萬物都牌相同的溫度下。
穩恆宇宙思想所遭遇到的另外睏難是，根據牛頓的引力定律，宇宙中的每一顆恆星必須相互吸引。如果是這樣的話，它們怎麽能維持相互間恆定距離，並且靜止地停在那裏呢？
牛頓曉得這個問題。在一封緻當時一位主要哲學家裏查德·本特裏的信中，他同意這樣的觀點，即有限的一群恆星不可能靜止不動，它們全部會落某個中心點。然而，他論斷道，一個無限的恆星集合不會落到一起，由於不存在任何可供它們落去的中心點。這種論證是人們在談論無限係統時會遭遇到的陷阱的一個例子。用不同的方法將從宇宙的其餘的無限數目的恆星作用到每顆恆星的力加起來，會對恆星是否維持恆常距離給出不同的答案。我們現在知道，其正確的步驟是考慮恆星的有限區域，然後加上在該區域之外大致均勻分佈的更多恆星。恆星的有限區域會落到一起，而按照牛頓定律，在該區域外加上更多的恆星不能阻止其坍縮。這樣，一個恆星的無限集合不能處於靜止不動的狀態。如果它們在某一時刻不在作相對運動，它們之間的吸引力會引起它們開始朝相互方向落去。另一種情形是，它們可能正在相互離開，而引力使這種退行速度降低。 |
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宇宙是廣漠空間和其中存在的各種天體以及彌漫物質的總稱。 宇宙是物質世界，它處於不斷的運動和發展中。《淮南子·原道訓》 註：“四方上下曰宇，古往今來曰宙，以喻天地。”即宇宙是天地萬物的總稱。千百年來，科學家們一直在探尋宇宙是什麽時候、如何形成的。直到今天，科學家們纔確信，宇宙是由大約137億年前發生的一次大爆炸形成的。在爆炸發生之前，宇宙內的所存物質和能量都聚集到了一起，並濃縮成很小的體積，溫度極高，密度極大（稱為奇點），瞬間産生巨大壓力,之後發生了大爆炸，這次大爆炸的反應原理被物理學家們稱為量子物理（至今沒有被解决）。大爆炸使物質四散出去，宇宙空間不斷膨脹，溫度也相應下降，後來相繼出現在宇宙中的所有星係、恆星、行星乃至生命，都是在這種不斷膨脹冷卻的過程中逐漸形成的。
然而，因大爆炸而産生宇宙的理論尚不能確切地解釋，“在所存物質和能量聚集在一點上”之前到底存在着什麽東西？ “大爆炸理論”是伽莫夫於1946年創建的。
關於宇宙是如何起源的？空間和時間的本質是什麽？這是從2000多年前的古代哲學家到現代天文學家一直都在苦苦思索的問題。經過了哥白尼、赫歇爾、哈勃的從太陽係、銀河係、河外星係的探索宇宙三部麯，宇宙學已經不再是幽深玄奧的抽象哲學思辨，而是建立在天文觀測和物理實驗基礎上的一門現代科學。
直到20世紀，出現了兩種“宇宙模型”比較有影響。一是穩態理論，一是大爆炸理論。20世紀20年代後期，愛德溫·哈勃發現了紅移現象，說明宇宙正在膨脹。20世紀60年代中期，阿爾諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜（Robert Wilson）發現了“宇宙微波背景輻射”。這兩個發現給大爆炸理論以有力的支持。現在，大爆炸理論廣泛地為人們所接受。 |
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現代宇宙係中最有影響的一種學說，又稱大爆炸宇宙學。與其他宇宙模型相比，它能說明較多的觀測事實。它的主要觀點是認為我們的宇宙曾有一段從熱到冷的演化歷程。在這個時期裏，宇宙體係並不是靜止的，而是在不斷地膨脹，使物質密度從密到稀地演化。這一從熱到冷、從密到稀的過程如同一次規模巨大的爆發。根據大爆炸宇宙學的觀點，大爆炸的整個過程是：在宇宙的早期，溫度極高，在100億度以上。物質密度也相當大，整個宇宙體係達到平衡。宇宙間衹有中子、質子、電子、光子和中微子等一些基本粒子形態的物質。但是因為整個體係在不斷膨脹，結果溫度很快下降。當溫度降到10億度左右時，中子開始失去自由存在的條件，它要麽發生衰變，要麽與質子結合成重氫、氦等元素；化學元素就是從這一時期開始形成的。溫度進一步下降到100萬度後，早期形成化學元素的過程結束（見元素合成理論）。宇宙間的物質主要是質子、電子、光子和一些比較輕的原子核。當溫度降到幾千度時，輻射減退，宇宙間主要是氣態物質，氣體逐漸凝聚成氣雲，再進一步形成各種各樣的恆星體係，成為我們今天看到的宇宙。大爆炸模型能統一地說明以下幾個觀測事實：
（1）大爆炸理論主張所有恆星都是在溫度下降後産生的，因而任何天體的年齡都應比自溫度下降至今天這一段時間為短，即應小於200億年。各種天體年齡的測量證明了這一點。
（2）觀測到河外天體有係統性的譜綫紅移，而且紅移與距離大體成正比。如果用多普勒效應來解釋，那麽紅移就是宇宙膨脹的反映。
（3）在各種不同天體上，氦豐度相當大，而且大都是30%。用恆星核反應機製不足以說明為什麽有如此多的氦。而根據大爆炸理論，早期溫度很高，産生氦的效率也很高，則可以說明這一事實。
（4）根據宇宙膨脹速度以及氦豐度等，可以具體計算宇宙每一歷史時期的溫度。大爆炸理論的創始人之一伽莫夫曾預言，今天的宇宙已經很冷，衹有絶對溫度幾度。1965年，果然在微波波段上探測到具有熱輻射譜的微波背景輻射，溫度約為3K。
大爆炸理論認為，宇宙起源於一個單獨的無維度的點，即一個在空間和時間上都無尺度但卻包含了宇宙全部物質的奇點。至少是在120～150億年以前，宇宙及空間本身由這個點爆炸形成。
目前學術界影響較大的“大爆炸宇宙論”是1927年由比利時數學家勒梅特提出的，他認為最初宇宙的物質集中在一個超原子的“宇宙蛋”裏，在一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，俄裔美籍物理學家伽莫夫等人，又詳細勾畫出宇宙由一個緻密熾熱的奇點於150億年前一次大爆炸後，經一係列元素演化到最後形成星球、星係的整個膨脹演化過程的圖像。但是該理論存在許多使人迷惑之處。
宏觀宇宙是相對無限延伸的。“大爆炸宇宙論”關於宇宙當初僅僅是一個點，而它周圍卻是一片空白，即將人類至今還不能確定範圍也無法計算質量的宇宙壓縮在一個極小空間內的假設衹是一種臆測。況且從能量與質量的正比關係考慮，一個小點無緣無故地突然爆炸成浩瀚宇宙的能量從何而來呢？
人類把地球繞太陽轉一圈確定為衡量時間的標準——年。但宇宙中所有天體的運動速度都是不同的，在宇宙範圍，時間沒有衡量標準。譬如地球上東西南北的方向概念在宇宙範圍就沒有任何意義。既然年的概念對宇宙而言並不存在，大爆炸宇宙論又如何用年的概念去推算宇宙的確切年齡呢？
1929年，美國天文學家哈勃提出了星係的紅移量與星係間的距離成正比的哈勃定律，並推導出星係都在互相遠離的宇宙膨脹說。哈勃定律衹是說明了距離地球越遠的星係運動速度越快--星係紅移量與星係距離呈正比關係。但他沒能發現很重要的另一點--星係紅移量與星係質量也呈正比關係。
宇宙中星係間距離非常非常遙遠，光綫傳播因空間物質的吸收、阻擋會逐漸減弱，那些運動速度越快的星係就是質量越大的星係。質量大，能量輻射就強，因此我們觀察到的紅移量極大的星係，當然是質量極大的星係。這就是被稱作“類星體”的遙遠星係因質量巨大而紅移量巨大的原因。另外那些質量小、能量輻射弱的星係（除極少數距銀河係很近的星係，如大、小麥哲倫星係外）則很難觀察到，於是我們現在看到的星係大多呈紅移。而銀河係內的恆星由於距地球近，大小恆星都能看到，所以恆星的紅移紫移數量大致相等。
導致星係紅移多紫移少的另一原因是：宇宙中的物質結構都是在一定範圍內圍繞一個中心按圓形軌跡運動的，不是像大爆炸宇宙論描述的從一個中心嚮四周作放射狀的直綫運動。因此，從地球看到的紫移星係範圍很窄，數量極少，衹能是與銀河係同一方向運動的，前方比銀河係小的星係；後方比銀河係大的星係。衹有將來研製出更高分辨程度的天文觀測儀器才能看到更多的紫移星係。
宇宙中的物質分佈出現不平衡時，局部物質結構會不斷發生膨脹和收縮變化，但宇宙整體結構相對平衡的狀態不會改變。僅憑從地球角度觀測到的部分（不是全部）可見星係與地球之間距離的遠近變化，不能說明宇宙整體是在膨脹或收縮。就像地球上的海洋受引力作用不斷此漲彼消的潮汐現象並不說明海水總量是在增加或減少一樣。
1994年，美國卡內基研究所的弗裏德曼等人，用估計宇宙膨脹速率的辦法計算宇宙年齡時，得出一個80～120億年的年齡計算值。然而根據對恆星光譜的分析，宇宙中最古老的恆星年齡為140～160億年。恆星的年齡倒比宇宙的年齡大。
1964年，美國工程師彭齊亞斯和威爾遜探測到的微波背景輻射，是因為布滿宇宙空間的各種物質相互之間能量傳遞産生的效果。宇宙中的物質輻射是時刻存在的，3K或5K的溫度值也衹是人類根據自己判斷設計的一種衡量標準。這種能量輻射現象衹能說明宇宙中的物質由於引力作用，在大尺度空間整體分佈的相對均勻性和星際空間裏確實存在大量我們目前還觀測不到的“暗物質”。
至於大爆炸宇宙論中的氦豐度問題，氦元素原本就是宇宙中存在的僅次於氫元素的數量極豐富的原子結構，它在空間的百分比含量和其它元素的百分比含量同樣都屬於物質結構分佈規律中很平常的物理現象。在宇宙大尺度範圍中，不僅氦元素的豐度相似，其餘的氫、氧……元素的豐度也都是相似的。而且，各種元素是隨不同的溫度、環境而不斷互相變換的，並不是始終保持一副面孔，所以微波背景輻射和氦豐度與宇宙的起源之間看不出有任何必然的聯繫。
大爆炸宇宙論面臨的難題還有，如果宇宙無限膨脹下去，最後的結局如何呢？德國物理學家剋勞修斯指出，能量從非均勻分佈到均勻分佈的那種變化過程，適用於宇宙間的一切能量形式和一切事件，在任何給定物體中有一個基於其總能量與溫度之比的物理量，他把這個物理量取名為“熵”，孤立係統中的“熵”永遠趨於增大。但在宇宙中總會有高“熵”和低“熵”的區域，不可能出現絶對均勻的狀態。所以，那種認為由於“熵”水平的不斷升高而達到最大值時，宇宙就會進入一片死寂的永恆狀態，最終“熱寂”而亡的結局，是把我們現在可觀測到的一部分宇宙範圍當作整個宇宙的誤識。
根據天文觀測資料和物理理論描述宇宙的具體形態，星係的形態特徵對研究宇宙結構至關重要，從星係的運動規律可以推斷整個宇宙的結構形態。而星係共有的圓形旋渦結構就是整個宇宙的縮影，那些橢圓、棒旋等不同的星係形態衹是因為星係年齡和觀測角度不同而産生的視覺效果。
奇妙的蠃旋形是自然界中最普遍、最基本的物質運動形式。這種蠃旋現象對於認識宇宙形態有着重要的啓迪作用，大至旋渦星係，小至DNA分子，都是在這種蠃旋綫中産生。大自然並不認可筆直的形式，自然界所有物質的基本結構都是麯綫運動方式的圓環形狀。從原子、分子到星球、星係直到星係團、超星係團無一例外，毋庸置疑，浩瀚的宇宙就是一個大旋渦。因此，確立一個“蠃旋運動形態宇宙模型”，比那種作為所有物質總和的“宇宙”卻脫離麯綫運動模式而獨闢蹊徑，以直綫運動方式從一個中心嚮四面八方無限伸展的“大爆炸宇宙模型”，更能體現真實的宇宙結構形
還有一點，大爆炸是循環的，有科學家聲稱:宇宙現在的膨脹達到極點時將又發生一場大爆炸。如同黑洞的形成過程一樣，宇宙將變成一個高密度、小體積的球體。縮小到一定程度後，將再次發生大爆炸。根據能量守恆定律，宇宙的能量並沒有消亡。但是，卻沒有人能解釋，大爆炸每次循環時間、空間、分子結構等等，都是像上次一樣（幾百幾千億年以後，又有太陽係，又有地球，又有中國，又有你），還是重新排列（光憑空可以彎麯） |
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宇宙起源的問題有點像這個古老的問題：是先有雞呢，還是先有蛋。換句話說，就是何物創生宇宙，又是何物創生該物呢？也許宇宙，或者創生它的東西已經存在了無限久的時間，並不需要被創生。直到不久之前，科學家們還一直試圖回避這樣的問題，覺得它們與其說是屬於科學，不如說是屬於形而上學或宗教的問題，然而，人們在過去幾年發現，科學定律甚至在宇宙的開端也是成立的。在那種情形下，宇宙可以是自足的，並由科學定律所完全確定。
關於宇宙是否並如何啓始的爭論貫穿了整個記載的歷史。基本上存在兩個思想學派。許多早期的傳統，以及猶太教、基督教和伊斯蘭教認為宇宙是相當近的過去創生的。(十七世紀時鄔謝爾主教算出宇宙誕生的日期是公元前4004年，這個數目是由把在舊約聖經中人物的年齡加起來而得到的。)承認人類在文化和技術上的明顯進化，是近代出現的支持上述思想的一個事實。我們記得那種業績的首創者或者這種技術的發展者。可以如此這般地進行論證，即我們不可能存在了那許久；因為否則的話，我們應比目前更加先進纔對。事實上，聖經的創世日期和上次冰河期結束相差不多，而這似乎正是現代人類首次出現的時候。
另一方面，還有諸如希臘哲學家亞裏斯多德的一些人，他們不喜歡宇宙有個開端的思想。他們覺得這意味着神意的干涉。他們寧願相信宇宙已經存在了並將繼續存在無限久。某種不朽的東西比某種必須被創生的東西更加完美。他們對上述有關人類進步的詰難的回答是：周期性洪水或者其他自然災難重複地使人類回到起始狀態。 |
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兩種學派都認為，宇宙在根本上隨時間不變。它要麽以現在形式創生，要麽以今天的樣子維持了無限久。這是一種自然的信念，由於人類生命——整個有記載的歷史是如此之短暫，宇宙在此期間從未顯著地改變過。在一個穩定不變的宇宙的框架中，它是否已經存在了無限久或者是在有限久的過去誕生的問題，實在是一種形而上學或宗教的問題：任何一種理論都對此作解釋。1781年哲學家伊曼努爾·康德寫了一部里程碑式的，也是非常模糊的著作《純粹理性批判》。他在這部著作中得出結論，存在同樣有效的論證分別用以支持宇宙有一個開端或者宇宙沒有開端的信仰。正如他的書名所提示的，他是簡單地基於推理得出結論，換句話說，就是根本不管宇宙的觀測。畢竟也是，在一個不變的宇宙中，有什麽可供觀測的呢？
然而在十九世紀，證據開始逐漸積纍起來，它表明地球係及宇宙是其他部分事實上是隨時間而變化的。地學家們意識到岩石以及其中的化石的形成需要花費幾億甚至幾十億年的時間。這比創生論者計算的地球年齡長得太多了。由德國物理學家路德維希·玻爾茲曼提出的所謂熱力學第二定律還提供了進一步的證據，宇宙中的無序度的總量（它是由稱為熵的量所測量的）總是隨時間而增加，正如有關人類進步的論證，它暗示衹能運行了有限的時間，否則的話，它現在應已退化到一種完全無序的狀態，在這種狀態下萬物都牌相同的溫度下。
穩恆宇宙思想所遭遇到的另外睏難是，根據牛頓的引力定律，宇宙中的每一顆恆星必須相互吸引。如果是這樣的話，它們怎麽能維持相互間恆定距離，並且靜止地停在那裏呢？
牛頓曉得這個問題。在一封緻當時一位主要哲學家裏查德·本特裏的信中，他同意這樣的觀點，即有限的一群恆星不可能靜止不動，它們全部會落某個中心點。然而，他論斷道，一個無限的恆星集合不會落到一起，由於不存在任何可供它們落去的中心點。這種論證是人們在談論無限係統時會遭遇到的陷阱的一個例子。用不同的方法將從宇宙的其餘的無限數目的恆星作用到每顆恆星的力加起來，會對恆星是否維持恆常距離給出不同的答案。我們現在知道，其正確的步驟是考慮恆星的有限區域，然後加上在該區域之外大致均勻分佈的更多恆星。恆星的有限區域會落到一起，而按照牛頓定律，在該區域外加上更多的恆星不能阻止其坍縮。這樣，一個恆星的無限集合不能處於靜止不動的狀態。如果它們在某一時刻不在作相對運動，它們之間的吸引力會引起它們開始朝相互方向落去。另一種情形是，它們可能正在相互離開，而引力使這種退行速度降低。 |
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| 蟲洞噴發說認為：我們現在所生存的宇宙起源於一次時空之門的開啓。在許許多多平行宇宙中，有一個極其普通的平行宇宙，在這個宇宙中，質量最大的一個黑洞的不斷地吞噬宇宙中的其他天體，它的質量不斷增大，大到其萬有引力可以摧毀一切物質形態，首先將其核心變為能量體，能量逐漸積蓄，最終衝破其外殼，嚮外釋放能量，形成蟲洞，時空之門打開。當能量釋放完全後，蟲洞停止噴發，時空之門關閉。而噴出來的高能粒子，經過漫長的演變後，形成了我們現在所生存的宇宙；那個噴發的蟲洞則變為先前那個平行宇宙中的一個普通的天體，這也是我們不能找到宇宙的中心的原因。 |
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長期以來，“大爆炸”宇宙誕生理論一直被天文學界普遍認同，但近期哈勃太空望遠鏡拍攝的宇宙深處的照片卻讓科學家們對“大爆炸”理論打上了一個重重的問號。
“哈勃”太空望遠鏡本次拍攝到了一些宇宙深處的星體，這些星體大概形成於宇宙誕生後的5億年內（約130億年前）。然而，這些星體的數量卻遠遠少於科學家們原來的估計。
哈勃拍攝的照片
哈勃拍攝的這些照片可以說明以下二點：要麽大爆炸發生後恆星物質的形成並沒有科學家們原來設想的那麽積極，這並不符合現階段通行的理論；要麽當時的物理環境與現在的截然不同。
由安德魯·邦剋博士領導的英國科學家小組在對哈勃拍攝的照片研究後得出了上述令人吃驚的結論。目前，安德魯-邦剋博士要求美國宇航局繼續利用“哈勃”望遠鏡並對其進行升級來進行更深入的研究，以便於解開上述這些迷惑。
根據許多科學家數十年來一貫支持的大爆炸理論，我們的宇宙大約誕生於140億年前。按照該理論的解釋，宇宙形成於140億年前一個體積極小且密度極大的物質的爆炸，爆炸發生後噴發出物質微粒和能量，也正是從那時起纔開始産生了時間和空間、質量和能量。在大爆炸發生前，既沒有物質，也沒有能量，當然也沒有生命。
近年來，大爆炸理論已經不止一次地遭受科學家們的種種懷疑。 |
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太陽係是由受太陽引力約束的天體組成的係統，它的最大範圍可延伸到約1光年以外。太陽係的主要成員有：太陽（恆星）、八大行星（包括地球）、無數小行星、衆多衛星（包括月亮），還有彗星、流星體以及大量塵埃物質和稀薄的氣態物質.在太陽係中，太陽的質量占太陽係的99.8%，其它天體的總和不到太陽係的0.2%。太陽是太陽係的中心天體，它的引力控製着整個太陽係，使其它天體繞太陽公轉，太陽係中的八大行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星）都在接近同一平面的近圓軌道上，朝同一方向繞太陽公轉（金星例外）。宇宙有起源也會有消亡，科學家預計，若幹億年後，宇宙會急劇收縮，以至於回到大爆炸以前的相貌。
宇宙變冷
宇宙會在逐漸的變冷。 |
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- n.: cosmogony
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