人类对于世界的起源的思考追问，是人类智力水平不断提高的必然结果。在人类开始对所处的环境进行探索认识思考的时候，世界的起源问题就是一个无法回避的基础性的问题。

在理性思维的作用下，人们发明创造了科学思维和科学技术，建立了庞大、复杂、系统、严密、符合逻辑的科学知识大厦。借助于科学技术和方法，人们对于世界和宇宙的起源这个基本性的问题，进行了长时间的、大范围的研究认识和探索，至今已经取得了极大的成果。

对于今天的人们来说，已经可以对宇宙的起源问题，做出一个和神话创世理论相比截然不同的，符合科学理论的，有大量证据的，经得起检验的回答，这个回答就是现代宇宙学理论。

现代宇宙学是建立在天文学和物理学基础上的分支学科，它从整体的角度上研究宇宙的结构、运动和演化。1917年，物理学家阿尔伯特·爱因斯坦运用广义相对论建立起了一个“静态、无限、无界”的宇宙模型，这个宇宙模型奠定了现代宇宙学的基础。

1922年，宇宙学家弗里德曼发现，根据爱因斯坦的场方程，宇宙也可以是膨胀的和振荡的。1927年，天文学家勒梅特提出了真正意义上的膨胀宇宙模型。

1929年，天文学家哈勃在天文观测中发现星系红移现象（红移现象：红移在物理学和天文学领域，指物体的电磁辐射由于某种原因，频率下降，波长变长的现象，在可见光波段，表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离，一般来说，发光天体的距离越远，则电磁辐射的红移现象就越明显）。

这个观测现象表明，从地球的任何方向看去，遥远的星系都在离开我们远去，且距离地球越远，远去的速度越快，这个现象被称为哈勃定律。这个天文观测发现惊人的表明，我们所处的宇宙正在膨胀中。

20世纪中叶，物理学家伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型。1965年天文学家发现了宇宙微波背景辐射（宇宙微波背景辐射是指宇宙学中，宇宙大爆炸过程中遗留下来的热辐射），宇宙微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言，大爆炸宇宙模型成为标准宇宙模型。

宇宙大爆炸是一种描述宇宙诞生及其后续演化的宇宙学模型，这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。

宇宙大爆炸理论认为，在138亿年前，我们的宇宙处于一个奇点状态中，这是一个体积无限小，密度无限大，温度无限高，时空曲率无限大的点。

时空曲率：时空曲率是一种科学理论，是一种时空弯曲的现象。按照广义相对论的解释，引力其实就是一种物体质量分布不均，导致的时空弯曲的表现。

引力场中，时空的性质是由物体的质量分布决定的，物体质量的分布状况使时空性质变得不均匀，引起了时空的弯曲，于是便产生了引力。物质的密度越大的地方，时空曲率和引力也就越大，当光线经过一些大质量的天体时，它的路线是弯曲的，它将沿着大质量物体所形成的时空曲面前进。

在某一个时刻，奇点发生了爆炸，于是宇宙诞生了，物质、能量、空间、时间和各种宇宙定律也随之产生。在极短的时间里，宇宙空间发生了巨大的膨胀，大爆炸之后的一瞬间，时空在不到10^(-34)秒的时间里迅速膨胀了10^78倍，这个过程被称为暴涨。

宇宙大爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙大爆炸之后的不断膨胀，导致温度和密度很快下降，随着温度降低、冷却，宇宙物质逐步形成了原子、原子核、分子，并复合成为通常的气体。

气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成了各种各样的恒星和星系，最终形成了我们如今所看到的宇宙。

人类所观察到的部分宇宙大约是由4.9%的普通物质，即构成恒星、行星、气体和尘埃的物质，26.8%的暗物质，和68.3%的暗能量构成。

暗物质是理论上提出的，存在于宇宙中的一种不可见的物质，它可能是宇宙物质的主要组成部分，但又不属于构成可见天体的任何一种目前已知的物质。科学界之所以确定其存在，是因为暗物质所引起的引力作用。

宇宙中可见物质的引力远远不足以把宇宙连成一片，如果不是存在一种神秘而不可见的物质，星系早就分崩离析了。人们所观测到的天体引力，是远远大于可见物质所能引起的引力的。因此人们推测存在一种不可见的物质，它们虽然不可见，但却拥有质量参与引力作用。

暗能量是驱动宇宙运动的一种能量，它和暗物质都不会吸收、反射或者辐射光，因此人类无法直接使用现有的技术进行观测。人们之所以推测暗能量存在，是因为人们观测到，宇宙正在作加速膨胀运动，于是人们推测，存在着一种能量，在推动着宇宙作加速膨胀运动。

宇宙的膨胀进程处于两种相克的力量平衡之中，一种力量是引力，它们的作用是使宇宙膨胀减速，而另一种强大的反制力量则是暗能量，它们使宇宙加速膨胀。而现在看来，暗能量胜出了。

理论上存在某种临界密度，如果宇宙平均密度小于或等于临界密度，宇宙就会一直膨胀下去，称为“开宇宙”。如果宇宙平均密度大于临界密度，则宇宙膨胀过程迟早会停下来并坍缩，称为“闭宇宙”。目前来看，开宇宙的可能性非常大。

如果宇宙的结局是永远膨胀，那宇宙的结局就是大冻结。如果宇宙能量密度小于或等于临界密度，宇宙膨胀会逐渐减速，但永远不会停止。热力学定律不会让宇宙能量获得永生，当新的恒星无法继续形成时，宇宙就会抵达热寂平衡点。

热寂是热力学上的终点，整个宇宙任何一处的温度都仅仅比绝对零度高一点。这意味着没有东西会幸存下来。

在宇宙大冻结过程中，恒星形成会因各个星系中的星际气体都被逐渐消耗而最终停止，恒星演化最终导致只剩下白矮星、中子星和黑洞。相当缓慢地，这些致密星体彼此间的碰撞会导致质量聚集，从而会陆续产生更大的黑洞，宇宙的平均温度会渐近地趋于绝对零度，从而达到所谓的大冻结。

此外，倘若质子真像标准模型预言的那样是不稳定的，重子物质最终也会全部消失，宇宙中将只留下辐射和黑洞，而最终黑洞也会因霍金辐射而全部蒸发，宇宙中将再也没有任何，可以维持运动和生命的能量存在。

具体时间表为，随着恒星不断从气体中诞生，气体越来越少，直至无法再形成新恒星。10ˆ14年后，恒星全部失去光辉，宇宙变暗，星系核处黑洞不断变大，10ˆ17~10ˆ18年后，只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星，恒星中质子开始变得不稳定。

10ˆ24年后，质子开始衰变成光子和各种轻子，10ˆ32年后，衰变结束，宇宙中只剩下光子、轻子和大黑洞。10ˆ100年后，黑洞完全蒸发，宇宙进入没有能量和生命存在的大冻结状态，并可能会永远停留在那种冻结状态。

而闭宇宙的结局就是大坍缩，如果宇宙的平均密度大于临界密度，则宇宙会减缓直至停止膨胀。然后物质会由于星系重心吸引力作用而向内部坍缩，使所有星系越聚越紧，最后形成一个紧密的物质团，从而将会摧毁宇宙中所有的生命。

不过随着人们发现宇宙在加速膨胀，确定了暗能量的存在后，科学家们认为宇宙不会发生大坍缩，永远膨胀和大冻结才是宇宙的最大可能结局。不过不论是大冻结还是大坍缩，其时间尺度都是以百亿年以上为单位，而最终的结局都是生命的必然毁灭。

宇宙相对于人类而言，最大的特点就是大和久，即空间大，物质能量大，时间久。

宇宙的空间距离衡量尺度是亿光年。光是人们已知的速度最快的事物，光在真空中每秒的前进速度大约是30万千米每秒。一光年的距离长度即为9 460 528 404 879千米，大约是9万5千亿公里，而一亿光年就是光在一亿年中跑的距离。

宇宙的直径大约是920亿光年，这是一个浩瀚的长度，其数字之大，让人感到难以想象。而宇宙的空间还在继续加速膨胀，据估计，98亿年后，宇宙的空间将扩大一倍。而地球的直径不过12756千米。人类所存在的地球大小相对于宇宙来说，用沧海一粟来形容都显得力不从心。

然后是宇宙的物质能量大。宇宙是有层次结构的，不断膨胀的，物质形态多样的，不断运动发展的天体系统。人类可观测的天体不过是宇宙总物质能量的4.9%左右。

在地球所在的太阳系中，行星、小行星、彗星和流星体都围绕着中心天体太阳运转，构成太阳系。太阳系外也存在其他行星系统，包括太阳系在内的约1500~4000亿颗恒星和大量的星团、星云，还有各种类型的星际气体、星际尘埃、黑洞等物质，构成更巨大的天体系统银河系。

银河系的直径约10万光年，太阳系位于银河系的一个旋臂中，距离银河系中心约2.6万光年。地球的质量大约为5.965×10^24kg，而地球所在的太阳系中的恒星太阳，质量是1.9891×10^30kg，约为地球的33万倍。而银河系的质量大约是太阳质量的1万亿倍。

银河系外还有很多和银河系类似的天体系统，称为河外星系，常简称为星系。人类目前观测到的星系约有1000亿个，而科学家估计宇宙中至少有2万亿个星系。

宇宙的第三个特点是时间久，宇宙诞生于138亿年前的一次大爆炸，因此宇宙的历史目前是138亿年。

科学家普遍认为，宇宙的未来很可能是永远膨胀的大冻结状态，因此宇宙的未来存在时间，很可能是永远。相对于人类不足一万年的文明史，人类祖先猿人数百万年的进化史来说，这是一个巨大而无法想象的对比。

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