【宇宙是否有限】
　　我們的先輩們曾認為宇宙是范圍并不很大的球狀天體,其中包含著地球以及其他一些形體較小的發(fā)光體.直至公元1700 年以前,這種理論在天文學界一直占據(jù)主導地位.即使在哥白尼發(fā)現(xiàn)地球并非宇宙的中心之后,人們仍持同樣的觀點,只是把“宇宙主宰”這一光環(huán)又贈給了太陽而已,而宇宙的基本定義仍未得到根本上的改變.天空仍舊是天上的“球”,里面有許多星星,不過,它包括的主體是太陽,相比之下,地球要遜色得多.
　　托勒密的“地心說”體系
　　哥白尼的“日心說”體系
　　開普勒的橢圓型軌道的思想廢除了星體是“透明的球體”這一謬論,但是卻仍然保留了星體是“最外層天體球”這一說法.感謝卡西尼的研究成果,他揭開了太陽系的真實面目,從而證明了太陽系比人們想象的要大得多,而這也只是將人們腦海中宇宙的邊界擴大了而已.
　　直至哈雷于1718 年發(fā)現(xiàn)了恒星也是運動著的球體這一事實后,天文學家們才開始重新認真地認識宇宙.當然,即使所有星體都在移動,宇宙仍有可能是有限的,而所有的星體也都有可能在進行著極其緩慢的移動.但是為什么有的星體的運動速度之快足以被人們觀察到,而正是這些星體才能發(fā)出比較明亮的光線呢?
　　關于這一問題,存在這樣一種可能,即某個星體由于具有較大的形體,從而能放射出比較明亮的光線,同時由于其體積較大,造成宇宙對它的束縛產(chǎn)生了困難,從而導致了它的移動.當然,這只是一種特定的假設,但這種全新的設想對于解開有關謎團是具有創(chuàng)造性意義的——即使其很難在實驗室條件下得到驗證,或根本無法解決任何問題.
　　另一方面,有些星球與地球間的距離有可能相對來說比較近,因此看上去就可能顯得比較亮一些.再者,如果所有星球移動的速度是相同的,那么距地球越近,往往就顯得運動得更快一些.這一點與實驗室條件下的實驗結果是相符的.這一現(xiàn)象是以解釋運動越快的星體其亮度越高的原因.那相對比較昏暗的星球其實也處于運動狀態(tài),但由于它與地球間距離實在太遙遠了,因此即使經(jīng)過幾個世紀的觀測也無法察覺到它的位置的變化,但這一變化卻有可能在數(shù)千年的過程中被觀測到,這的確需要人們一代一代不懈的努力.
　　如果各個星體與太陽系間的距離各不相同,那么宇宙就應該是無限的,而眾多的星球則會像蜂群一樣遍布于宇宙的各個角落.直至1718 年,人們才意識到這一點而摒棄了宇宙有限論,從此,一幅廣闊無垠而壯麗非常的宇宙畫卷終于展現(xiàn)在人們的眼前.
　　編輯本段【宇宙有中心嗎?】
　　太陽是太陽系的中心,太陽系中所有的行星都繞著太陽旋轉.銀河也有中心,它周圍所有的恒星也都繞著銀河系的中心旋轉.那么宇宙有中心嗎?一個讓所有的星系包圍在中間的中心點?
　　看起來應該存在這樣的中心,但是實際上它并不存在.因為宇宙的膨脹一般不發(fā)生在三維空間內,而是發(fā)生在四維空間內的,它不僅包括普通三維空間（長度、寬度和高度）,還包括第四維空間——時間.描述四維空間的膨脹是非常困難的,但是我們也許可以通過推斷氣球的膨脹來解釋它.
　　我們可以假設宇宙是一個正在膨脹的氣球,而星系是氣球表面上的點,我們就住在這些點上.我們還可以假設星系不會離開氣球的表面,只能沿著表面移動而不能進入氣球內部或向外運動,在某種意義上可以說我們把自己描述為一個二維空間的人.
　　如果宇宙不斷膨脹,也就是說氣球的表面不斷地向外膨脹,則表面上的每個點彼此離得越來越遠.其中,某一點上的某個人將會看到其他所有的點都在退行,而且離得越遠的點退行速度越快.
　　現(xiàn)在,假設我們要尋找氣球表面上的點開始退行的地方,那么我們就會發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)不在氣球表面上的二維空間內了.氣球的膨脹實際上是從內部的中心開始的,是在三維空間內的,而我們是在二維空間上,所以我們不可能探測到三維空間內的事物.同樣的,宇宙的膨脹不是在三維空間內開始的,而我們只能在宇宙的三維空間內運動.宇宙開始膨脹的地方是在過去的某個時間,即億萬年以前,雖然我們可以看到,可以獲得有關的信息,而我們卻無法回到那個時候.
　　【銀河系 Milky Way galaxy 】
　　『概述』
　　銀河系是地球和太陽所屬的星系.因其主體部分投影在天球上的亮帶被我國稱為銀河而得名.銀河系約有2000多億個恒星.銀河系側看像一個中心略鼓的大圓盤,整個圓盤的直徑約為10萬光年,太陽位于據(jù)銀河中心2.3萬光年處.鼓起處為銀心是恒心密集區(qū),故望去白茫茫的一片.銀河系俯視像一個巨大的漩渦這個漩渦有四個旋臂組成.太陽系位于其中一個旋臂（獵戶座臂）,逆時針旋轉（太陽繞銀心旋轉一周需要2.5億年）.
　　銀河系呈旋渦狀,有4條螺旋狀的旋臂從銀河系中心均勻對稱地延伸出來.銀河系中心和4條旋臂都是恒星密集的地方.從遠處看,銀河系像一個體育鍛煉用的大鐵餅,大鐵餅的直徑有10萬光年,相當于946080000億公里.中間最厚的部分約12000光年.太陽位于一條叫做獵戶臂的旋臂上,距離銀河系中心約2.3萬光年.
　　銀河系的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了漫長的過程.望遠鏡發(fā)明后,伽利略首先用望遠鏡觀測銀河,發(fā)現(xiàn)銀河由恒星組成.而后,T.賴特、I.康德、J.H.朗伯等認為,銀河和全部恒星可能集合成一個巨大的恒星系統(tǒng).18世紀后期,F.W.赫歇爾用自制的反射望遠鏡開始恒星計數(shù)的觀測,以確定恒星系統(tǒng)的結構和大小,他斷言恒星系統(tǒng)呈扁盤狀,太陽離盤中心不遠.他去世后,其子J.F.赫歇爾繼承父業(yè),繼續(xù)進行深入研究,把恒星計數(shù)的工作擴展到南天.20世紀初,天文學家把以銀河為表觀現(xiàn)象的恒星系統(tǒng)稱為銀河系.J.C.卡普坦應用統(tǒng)計視差的方法測定恒星的平均距離,結合恒星計數(shù),得出了一個銀河系模型.在這個模型里,太陽居中,銀河系呈圓盤狀,直徑8千秒差距,厚2千秒差距.H.沙普利應用造父變星的周光關系,測定球狀星團的距離,從球狀星團的分布來研究銀河系的結構和大小.他提出的模型是：銀河系是一個透鏡狀的恒星系統(tǒng),太陽不在中心.沙普利得出,銀河系直徑80千秒差距,太陽離銀心20千秒差距.這些數(shù)值太大,因為沙普利在計算距離時未計入星際消光.20世紀20年代,銀河系自轉被發(fā)現(xiàn)以后,沙普利的銀河系模型得到公認.
　　銀河系是一個巨型旋渦星系,Sb型,共有4條旋臂.包含一、二千億顆恒星.銀河系整體作較差自轉,太陽處自轉速度約220千米／秒,太陽繞銀心運轉一周約2.5億年.銀河系的目視絕對星等為－20.5等,銀河系的總質量大約是我們太陽質量的1萬億倍,大致10倍于銀河系全部恒星質量的總和.這是我們銀河系中存在范圍遠遠超出明亮恒星盤的暗物質的強有力證據(jù).關于銀河系的年齡,目前占主流的觀點認為,銀河系在宇宙誕生的大爆炸之后不久就誕生了,用這種方法計算出,我們銀河系的年齡大概 在145億歲左右,上下誤差各有20多億年.而科學界認為宇宙誕生的“大爆炸”大約發(fā)生200億年前.
　　特征
　　『宇宙時間表』
　　一般認為,宇宙產(chǎn)生于150億年前一次大爆炸中.大爆炸后30萬年,最初的物質漣漪出現(xiàn).大爆炸后20億～30億年,類星體逐漸形成.大爆炸后100億年,太陽誕生.38億年前地球上的生命開始逐漸演化.
　　『宇宙及其組成和結構 』
　　宇宙是有限的還是無限的?有沒有中心有沒有邊?有沒有生老病死有沒有年齡?"這些恐怕是自從有人類的活動以來一直被關心的問題.為了有一個更清楚的答案,先看看它的組成和結構.
　　(1) 行星
　　我們居住的地球是太陽系的一顆大行星.太陽系一共有九顆大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星.除了大行星以外,還有60多顆衛(wèi)星、為數(shù)眾多的小行星、難以計數(shù)的彗星和流星體等.他們都是離我們地球較近的,是人們了解的較多的天體.那么,除了這些以外,茫茫宇宙空間還有一些什么呢?
　　(2) 恒星和星云
　　晴夜,我們用肉眼可以看到許多閃閃發(fā)光的星星,他們絕大多數(shù)是恒星,恒星就是象太陽一樣本身能發(fā)光發(fā)熱的星球.我們銀河系內就有1000多億顆恒星.恒星常常愛好"群居",有許多是"成雙成對"地緊密靠在一起的,按照一定的規(guī)律互相繞轉著,這稱為雙星.還有一些是3顆、4顆或更多顆恒星聚在一起,稱為聚星.如果是十顆以上,甚至成千上萬顆星聚在一起,形成一團星,這就是星團.銀河系里就發(fā)現(xiàn)1000多個這樣的星團.
　　(3) 銀河系及河外星系
　　隨著測距能力的逐步提高,人們逐漸在越來越大的尺度上對宇宙的結構建立了立體的觀念.這里第一個重要的發(fā)展,是認識了銀河.它包含兩重含義,一是了解了銀河的形狀,二是認識了河外天體的存在.
　　(4) 星系團
　　當我們把觀測的尺度再放大,宇宙可看成由大量星系構成的"介質",而恒星只是星系內部細致結構的表現(xiàn).這樣,為了了解宇宙結構,需關心星系在空間的分布規(guī)律.
　　(5) 大尺度結構
　　今天人們把10Mpc以上的結構稱為宇宙的大尺度結構（目前觀測到的宇宙的大小是104Mpc）.至今大尺度上的觀測事實遠不是十分明確的.有趣的是,有跡象表明,星系在大尺度上的分布呈泡沫狀.即有許多看不到星系的"空洞"區(qū),而星系聚集在空洞的壁上,呈纖維狀或片狀結構.這一層次的結構叫超星系團.它的典型尺度為幾十兆秒差距.
　　總之,若把星系看成宇宙物質的基本單元,那么星系的分布狀況就是宇宙結構的表現(xiàn).現(xiàn)在看來,直至50Mpc的尺度為止,星系的分布呈現(xiàn)有層次的結構.這就是我們對宇宙面貌的基本認識