克尔黑洞，是不随时间变化的绕轴转动的轴对称黑洞，那么克尔黑洞是怎么形成的呢?接下来就跟着读文网小编一起去看看吧。

克尔黑洞的形成：

所有恒星都在自转，因而就不是严格球形的，而是在两极处稍稍变化，于是一颗真实恒星的引力坍缩就不能由球对称的史瓦西解来精确地描述。实际上，恒星周围时空的几何将由于引力波的产生而变得相当复杂。

为什么引力波会扰乱几何呢?道理很简单：所有运动物质(例如一颗转动恒星)的引力场都随时间变化。因此，由引力造成的时空弯曲在每个时刻都会变化，以反映新的物质构造。这种再调节像一种“皱纹”，以光速在背景几何中传播。

球对称性最差的坍缩恒星发出最多的引力波。一旦视界形成，恒星坍缩成了黑洞，情况则立即简化。在视界形成的瞬间，其形状可能仍不规则，并表现出剧烈的振动，但在不到1秒钟之内引力波会抹去所有的不规则性。于是视界停止振动并成为单一的平滑的形状，即一个两极因离心力而变扁平的椭球面。

这就是为什么一颗规缩成黑洞的转动恒星的引力场会最终达到一个平衡状态，这个状态只依赖于两个参量，即质量和角动量，后者表征恒星的转动，类似于基本粒子的自旋。

小朋友你知道宇宙有多大吗?以我们日常生活的尺度来看，地球已是庞然大物，但太阳的个头更是大得惊人， 然而， 太阳却只是银河系大家庭中的普通一员，银河系里有着千亿颗像太阳这样的恒星，要让跑得最快的“光”横穿银河系，至少也得花上10万年!银河系之外还有数不清的像银河系一样庞大的天体大家庭——星系。 借助天文望远镜，我们目前所能观测到的宇宙大小至少超过100亿光年!然而， 这只是宇宙的一部分， 还很难确定宇宙究竟有多大。 但如果我们把宇宙定义成物理上可以理解的时间和空间的总和，它却并非无限大。但是这样一个有限的宇宙，我们却永远找不到它的尽头在哪里，虽然有限却没有边际。这就是“宇宙无边”最基本的涵义。

宇宙诞生初期，内部物质几乎是均匀分布的。随着宇宙的膨胀，物质开始聚集，引力把越来越多的物质聚在一起，它们相互之间形成了空间。物质聚集区域最后就形成了恒星和星系。宇宙的大小是我们无法形容的，虽然相对于宇宙我们都很渺小，但是我们没个人的存在都是有意义的，所以我们要热爱自己的生活，珍惜地球上每一份资源。

几十年以前，科学家们根据爱因斯坦广义相对论的理论形容，预言了一种叫做“黑洞”的天体。黑洞是一种非常奇怪的天体。它的体积很小，而密度却极大，每立方厘米就有几百亿吨甚至更高。假如从黑洞上取来小粒米那样大小一块物质，就得用几万艘万吨轮船一齐拖才能拖得动它。如果使太阳变成一个黑洞，那么它的半径就将收缩至不到3000米。因为黑洞的密度大，引力极其强大，黑洞内部所有的物质，包括速度最快的光都逃脱不掉它巨大的引力。不仅如此，它还能把周围的光和其他物质吸引过来。黑洞就像一个无底洞，任何东西到了它那儿，就不用想再“爬”出来了。给它命名为“黑洞”是再形象不过了。

当我们身在一座城市的时候，我们感觉自己好渺小，但你拿一个宇宙来比较呢，或许地球也是渺小的，“宇宙”一词始见于《庄子•齐物论》曰：“旁日月，挟宇宙，为其吻合。”那么何谓“宇宙”呢?最通俗的说法是：“宇”代指的是一切的空间，“宙”代指的是一切的时间。但这是广义的宇宙概念，现在我们常说的宇宙，主要体现在“宇”的层面。在这个层面上宇宙应该由两种宇宙的内容所构成，“宇宙的物质体”和“宇宙的空间”，其实宇宙的空间也应该是宇宙的内容体一部分!但地球再大，也有边缘的，那宇宙呢，是否存在其边缘?

其实道理很简单，首先空间是实际存在的，其次空间的存在相对于物质而言，具有无比重要的实在意义。物质既是实际存在的，也是实体存在的，那么物质都具有什么基本表征与基本表现呢?所有的物质都具有体积、质量、形状和结构，所有的物质都是“有限个体”，也就是说物质的体积、质量、形状和结构都为有限表现。当一个物质发生了聚合，结合行为后，则使一个或多个物体被产生，所以物质是可以发展为物体的单一个体的物质，这是物质与物体的区别。

物质具有多样性，各种物质的基本形状也会不同，比如一个圆形体的物质，当它自然发展时，无论如何在自然空间中，也不能发展为完全的多边角几何形态，只能为各种的类圆体，可是一个多边角的几何体物质，不但可以发展为多边角的几何体，还可以发展为“类圆体”。可是无论什么物质在基本表征上，如果为非固定表现时，所有的物质和被发展的物体都不再具有可测性，它包括物质之间的距离和物质个体不再具有有限性两大方面。

如果物质可大可小时，这里并没有界定物质大小的程度，一个物质可以无限大时，宇宙会变得无比密实，因为物质不再拥有活动空间，都为零距离接触，当物质无限小时，物质之间的距离也会无限远，物质永远不能互相接触，如果两种发展同时发生，只会剩余一个无限大的物质体。而在事实上如果物质是可大可小的，这里同样无法界定物质什么时间，在发生着可大可小的表现，也不能界定物质可大可小的程度，这时的所有被发展的物体都成为了“怪物”，并且由于这种表现使物体不可测，也使物体之间的距离不可测。所以物质是的固体，才使得事实上的物质体都为可测的，这种事实上的物体可测性，证明了物质的固体性。

而物质的固体性另一个极重大的特征是：它使物质具有了不相容性，即相等或近等的物质之间不能互相进出体内外的特性，这表明了物质的“实体性”，这时就会涉及一个重要的宇宙内容，即：宇宙的空间。

如果没有宇宙空间的存在，物质由于实在性，都会为零距离紧密存在的，它将使物质的活动再也无法发生。那么对于宇宙的空间应该如何描述呢?由于宇宙只存在这两种内容体，物质与空间，因此只能在这两种内容体之间进行比较，根据上面对物质的本质分析，使我们得知物质是实在的固体，所以才为有限个体，这使得物质为“有边界”的，并固定距离、固定朝向、固定边界形态。

而根据对空间的观察经验，空间只有在不具有质量、体积、形态和结构时，才可以允许物质于空间中存在，并发生各种自由运动，如果空间具有质量、体积、形态和结构时，必定为实在的，这时的物质无法发生任何运动、活动。所以空间不是物质，具有能够完全对物质的容纳性。既然空间不是物质，就不会具有边界和边界朝向，所以空间没有边界。 空间既然不具有边界，就是无边无际的，它使空间具有了无限性，既无边界又无朝向。这时则又涉及了另一个极为重要的基本问题，即：既然空间无边无界的无限大，那么这个无限大的空间内的物质总量又如何呢?

我们假设宇宙的物质量是有限的，而物质的发展则会促使物质不再具有接触能力，这是因为物质总会流失造成的。

第一个假设，如果有限量的物质为整体散布的，即：有限量的物质分散存在于无限空间中，那么物质之间的距离可以为无限远的，使物质之间再也无法零距离接触，再也不能发展为物体;

第二个假设，如果有限量的物质为集中存在的，那么物质则会发生运动和发展行为，可是在自然环境下，物质的运动并不能保证始终不流失，如光辐射，根据光色谱上存在着大量的临界物质的各种粒子，当它们外运动进入绝对空间内时，由于毫无阻碍，则会“一直向前运动”不再回返，在这种长时间不断流失的情况下，就会导致有限量的物质流失进无边无际的空间中，使它们继续为散布表现的。这就表明，无论是以哪样存在表现，一个无限空间内的物质是不能为有限量的。

而如果在无限空间内的物质量也为无限的时候，即：在无限空间内“处于都有物质的存在”，这个时候，物质无论如何的运动发展，都不会使它们出现不相接触无法发展的表现，所以无限空间内的物质也为无限量的。这个宇宙的空间是无边无际无限的，物质是到处存在的，这个宇宙就是无限的宇宙。也就是说，宇宙是没有疆界的!

为什么有人类这个物种的存在，宇宙外还有星球吗？它的存在有何意义？

自古以来人们就对宇宙充满了好奇，几乎每一个古文明都有关于宇宙的故事，近年来一些物理学家和宇宙学家开始通过更高层面的理论来解释我们的宇宙，并试图描述宇宙的运行机制，最终发现我们的宇宙为什么存在的线索。从大爆炸到现在，宇宙已经走过了137亿年的历史，从空无一物到充满了星系，宇宙的存在确实令我们感到惊讶。当前的理论认为，我们的宇宙符合量子力学和广义相对论，但这两个理论又无法统一，这就是我们探索宇宙的障碍之一。

从量子力学的角度看，我们的宇宙由无数亚原子粒子构成，这是一个非常成功的理论，是现代科技成就的基础理论，量子力学告诉我们在微观世界更有一番奇特的景象，而且超乎我们的想象。广义相对论则是爱因斯坦的最高成就，描述了时间、空间以及引力场的工作机制，是宏观宇宙学的理论基础，我们所见到的宇宙事物都受到广义相对论的制约。量子力学与广义相对论之间确无法相互匹配，一些物理学家开始研究新的理论来承载两个理论的不同点，这些方法也被剑桥大学的斯蒂芬•霍金用于描述黑洞。

科学家发现量子理论应用于尽可能小尺度的空间，此时空间本身就变得不稳定，无法保持连续性，在受到扰动后形成时空泡沫，换句话说这些时空泡沫可自发形成。来自亚利桑那州大学科学家劳伦斯•克劳斯认为通过这些理论的研究，我们可以创建虚拟空间和时间，就像我们可以创建虚拟粒子那样，把时间和空间进行量化。马萨诸塞州波士顿塔夫茨大学科学家亚历山大•维兰金认为更重要的是我们有可能创造出这些时空泡沫，并开启新的宇宙。

因为我们的宇宙也开始于一次量子涨落，大多数物理学家认为我们的宇宙开始于一次大爆炸，所有的物质和能量都集中在一个点上释放，如今所有的星系都远离我们而去，这说明在起初他们聚集在一个点上的。在大爆炸后几分之一秒的时间内，宇宙从量子尺度迅速扩大，暴涨形成了宇宙演化的雏形。科学家认为宇宙是平坦的，但宇宙看上去似乎是不平坦的，同时我们的宇宙还可能存在多元宇宙，宇宙之外还有其他宇宙，因此我们探索宇宙的道路似乎没有终点。

宇宙，对于人类来讲，宇宙如同漫无边际的海洋，没有尽头，探索不尽，却又非万劫不复的深渊，它宁静地存在着，在你凝视它的时候，它也在凝视着你。宇宙是时间、空间、物质、能量 的总和。一般能理解的宇宙指人类所存在的一个时空连续系统，包括其间的所有物质、能量和时间。对于这一体系的整体解释构成了宇宙论。在中国古代就有“上下四方曰宇，往古来今曰宙”的说法(即宇的意思是无限空间，宙的意思是无限时间)，宇宙一词也出自于“旁日月，挟宇宙”。下面由读文网小编为你详细介绍关于宇宙的相关知识。

宇宙的创生

1.有些宇宙学家认为，暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点，这种观点之所以在以前不能为人们接受，是因为存在着许多守恒定律，特别是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展，重子数有可能是不守恒的，而宇宙中的引力能可粗略地说是负的，并精确地抵消非引力能，总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面：

①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无，则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践，而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型，我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很小的一部分，在观测宇宙之外并不是绝对的“无”。这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式，并不是创生于绝对的“无”。如果进一步说这种真空能起源于“无”，因而整个观测宇宙归根到底起源于“无”，那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。

②认识论和方法论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大，作为一个有限的物质体系 ，也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸宇宙学与大统一理论结合起来，认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的，应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式，把“无”和“有”作为一对逻辑范畴，探讨我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式，转化为“有”——已知的物质和能量形式，这在认识论和方法论上有一定意义。

2. 宇宙是如何起源的?空间和时间的本质是什么?这是从2000多年前的古代哲学家到现代天文学家一直都在苦苦思索的问题。经过了哥白尼、赫歇尔、哈勃的从太阳系、银河系、河外星系的探索宇宙三部曲，宇宙学已经不再是幽深玄奥的抽象哲学思辩，而是建立在天文观测和物理实验基础上的一门现代科学。

“大爆炸宇宙论”是1927年由比利时数学家勒梅特提出的，他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里，在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片，形成了今天的宇宙。1948年，俄裔美籍物理学家伽莫夫等人，又详细勾画出宇宙由一个致密炽热的奇点于150亿年前一次大爆炸后，经一系列元素演化到最后形成星球、星系的整个膨胀演化过程的图像。

宏观宇宙是相对无限延伸的。“大爆炸宇宙论”关于宇宙当初仅仅是一个点，而它周围却是一片空白，即将人类至今还不能确定范围也无法计算质量的宇宙压缩在一个极小空间内的假设只是一种臆测。况且从能量与质量的正比关系考虑，一个小点无缘无故地突然爆炸成浩瀚宇宙的能量从何而来呢?

大爆炸宇宙论面临的难题还有，如果宇宙无限膨胀下去，最后的结局如何呢?德国物理学家克劳修斯指出，能量从非均匀分布到均匀分布的那种变化过程，适用于宇宙间的一切能量形式和一切事件，在任何给定物体中有一个基于其总能量与温度之比的物理量，他把这个物理量取名为“熵”，孤立系统中的“熵”永远趋于增大。但在宇宙中总会有高“熵”和低“熵”的区域，不可能出现绝对均匀的状态。所以，那种认为由于“熵”水平的不断升高而达到最大值时，宇宙就会进入一片死寂的永恒状态，最终“热寂”而亡的结局。

根据天文观测资料和物理理论描述宇宙的具体形态，星系的形态特征对研究宇宙结构至关重要，从星系的运动规律可以推断整个宇宙的结构形态。而星系共有的圆形旋涡结构就是整个宇宙的缩影，那些椭圆、棒旋等不同的星系形态只是因为星系年龄和观测角度不同而产生的视觉效果。

螺旋形是自然界中普遍的物质运动形式。这种螺旋现象对于认识宇宙形态有着重要的启迪作用，大至旋涡星系，小至DNA分子，都是在这种螺旋线中产生。大自然并不认可笔直的形式，自然界所有物质的基本结构都是曲线运动方式的圆环形状。从原子、分子到星球、星系直到星系团、超星系团无一例外，毋庸置疑，浩瀚的宇宙就是一个大旋涡。因此，确立一个“宇宙模型”，比那种作为所有物质总和的“宇宙”却脱离曲线运动模式而独辟蹊径，以直线运动方式从一个中心向四面八方无限伸展的“大爆炸宇宙模型”，更能体现真实的宇宙结构形态。

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宇宙(Universe)是万物的总称，是时间和空间的统一。那么，宇宙是怎么形成的?

宇宙是如何起源的?空间和时间的本质是什么?这是从2000多年前的古代哲学家到现代天文学家一直都在苦苦思索的问题。经过了哥白尼、赫歇尔、哈勃的从太阳系、银河系、河外星系的探索宇宙三部曲，宇宙学已经不再是幽深玄奥的抽象哲学思辩，而是建立在天文观测和物理实验基础上的一门现代科学。

目前学术界影响较大的“大爆炸宇宙论”是1927年由比利时数学家勒梅特提出的，他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里，在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片，形成了今天的宇宙。1948年，俄裔美籍物理学家伽莫夫等人，又详细勾画出宇宙由一个致密炽热的奇点于150亿年前一次大爆炸后，经一系列元素演化到最后形成星球、星系的整个膨胀演化过程的图像。但是该理论存在许多使人迷惑之处。

宏观宇宙是相对无限延伸的。“大爆炸宇宙论”关于宇宙当初仅仅是一个点，而它周围却是一片空白，即将人类至今还不能确定范围也无法计算质量的宇宙压缩在一个极小空间内的假设只是一种臆测。况且从能量与质量的正比关系考虑，一个小点无缘无故地突然爆炸成浩瀚宇宙的能量从何而来呢?

人类把地球绕太阳转一圈确定为衡量时间的标准——年。但宇宙中所有天体的运动速度都是不同的，在宇宙范围，时间没有衡量标准。譬如地球上东西南北的方向概念在宇宙范围就没有任何意义。既然年的概念对宇宙而言并不存在，大爆炸宇宙论又如何用年的概念去推算宇宙的确切年龄呢?

1929年，美国天文学家哈勃提出了星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律，并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。哈勃定律只是说明了距离地球越远的星系运动速度越快--星系红移量与星系距离呈正比关系。但他没能发现很重要的另一点--星系红移量与星系质量也呈正比关系。

宇宙中星系间距离非常非常遥远，光线传播因空间物质的吸收、阻挡会逐渐减弱，那些运动速度越快的星系就是质量越大的星系。质量大，能量辐射就强，因此我们观察到的红移量极大的星系，当然是质量极大的星系。这就是被称作“类星体”的遥远星系因质量巨大而红移量巨大的原因。另外那些质量小、能量辐射弱的星系(除极少数距银河系很近的星系，如大、小麦哲伦星系外)则很难观察到，于是我们现在看到的星系大多呈红移。而银河系内的恒星由于距地球近，大小恒星都能看到，所以恒星的红移紫移数量大致相等。

导致星系红移多紫移少的另一原因是：宇宙中的物质结构都是在一定范围内围绕一个中心按圆形轨迹运动的，不是像大爆炸宇宙论描述的从一个中心向四周作放射状的直线运动。因此，从地球看到的紫移星系范围很窄，数量极少，只能是与银河系同一方向运动的，前方比银河系小的星系;后方比银河系大的星系。只有将来研制出更高分辨程度的天文观测仪器才能看到更多的紫移星系。

宇宙中的物质分布出现不平衡时，局部物质结构会不断发生膨胀和收缩变化，但宇宙整体结构相对平衡的状态不会改变。仅凭从地球角度观测到的部分(不是全部)可见星系与地球之间距离的远近变化，不能说明宇宙整体是在膨胀或收缩。就像地球上的海洋受引力作用不断此涨彼消的潮汐现象并不说明海水总量是在增加或减少一样。

1994年，美国卡内基研究所的弗里德曼等人，用估计宇宙膨胀速率的办法计算宇宙年龄时，得出一个80～120亿年的年龄计算值。然而根据对恒星光谱的分析，宇宙中最古老的恒星年龄为140～160亿年。恒星的年龄倒比宇宙的年龄大。

1964年，美国工程师彭齐亚斯和威尔逊探测到的微波背景辐射，是因为布满宇宙空间的各种物质相互之间能量传递产生的效果。宇宙中的物质辐射是时刻存在的，3K或5K的温度值也只是人类根据自己判断设计的一种衡量标准。这种能量辐射现象只能说明宇宙中的物质由于引力作用，在_空间整体分布的相对均匀性和星际空间里确实存在大量我们目前还观测不到的“暗物质”。

至于大爆炸宇宙论中的氦丰度问题，氦元素原本就是宇宙中存在的仅次于氢元素的数量极丰富的原子结构，它在空间的百分比含量和其它元素的百分比含量同样都属于物质结构分布规律中很平常的物理现象。在宇宙_范围中，不仅氦元素的丰度相似，其余的氢、氧……元素的丰度也都是相似的。而且，各种元素是随不同的温度、环境而不断互相变换的，并不是始终保持一副面孔，所以微波背景辐射和氦丰度与宇宙的起源之间看不出有任何必然的联系。

大爆炸宇宙论面临的难题还有，如果宇宙无限膨胀下去，最后的结局如何呢?德国物理学家克劳修斯指出，能量从非均匀分布到均匀分布的那种变化过程，适用于宇宙间的一切能量形式和一切事件，在任何给定物体中有一个基于其总能量与温度之比的物理量，他把这个物理量取名为“熵”，孤立系统中的“熵”永远趋于增大。但在宇宙中总会有高“熵”和低“熵”的区域，不可能出现绝对均匀的状态。所以，那种认为由于“熵”水平的不断升高而达到最大值时，宇宙就会进入一片死寂的永恒状态，最终“热寂”而亡的结局，是把我们现在可观测到的一部分宇宙范围当作整个宇宙的误识。

根据天文观测资料和物理理论描述宇宙的具体形态，星系的形态特征对研究宇宙结构至关重要，从星系的运动规律可以推断整个宇宙的结构形态。而星系共有的圆形旋涡结构就是整个宇宙的缩影，那些椭圆、棒旋等不同的星系形态只是因为星系年龄和观测角度不同而产生的视觉效果。

奇妙的螺旋形是自然界中最普遍、最基本的物质运动形式。这种螺旋现象对于认识宇宙形态有着重要的启迪作用，大至旋涡星系，小至DNA分子，都是在这种螺旋线中产生。大自然并不认可笔直的形式，自然界所有物质的基本结构都是曲线运动方式的圆环形状。从原子、分子到星球、星系直到星系团、超星系团无一例外，毋庸置疑，浩瀚的宇宙就是一个大旋涡。因此，确立一个“螺旋运动形态宇宙模型”，比那种作为所有物质总和的“宇宙”却脱离曲线运动模式而独辟蹊径，以直线运动方式从一个中心向四面八方无限伸展的“大爆炸宇宙模型”，更能体现真实的宇宙结构形态。

一种广为认可的宇宙演化理论。其要点是，宇宙是从温度和密度都极高的状态中由一次“大爆炸”产生的。时间至少发生在100亿年前。这种模型基于两个假设：第一是爱因斯坦提出的，能正确描述宇宙物质的引力作用的广义相对论;第二是所谓宇宙学原理，即宇宙中的观测者所看到的事物既同观测的方向无关也同所处的位置无关。这个原理只适用于宇宙的_上，而它也意味着宇宙是无边的。因此，宇宙的大爆炸源不是发生在空间的某一点，而是发生在同一时间的整个空间内。

有这两个假设，就能计算出宇宙从某一确定时间(称为普朗克时间)起始的历史，而在此之前，何种物理规律在起作用至今还不清楚。宇宙从那时起迅速膨胀，使密度和温度从原来极高的状态降下来，紧接着，预示质子衰变的一些过程也使物质的数量远超过反物质，如同我们今天所看到的一样。许多基本粒子在这一阶段也可能出现。过了几秒钟，宇宙温度就降低到能形成某些原子核。这一理论还预言能形成一定数量的氢、氦和锂的核素，丰度同今天所看到的一致。大约再过100万年后，宇宙进一步冷却，开始形成原子，而充满宇宙中的辐射则在宇宙空间自由传播。这种辐射称为宇宙微波背景辐射，它已经被观测所证实。除了原始物质和辐射外大爆炸理论还预言，现在宇宙中应充满中微子，它们是无质量或无电荷的基本粒子。现在科学家们正在努力找寻这种物质。

大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实：

(a)理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的，因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短，即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。

(b)观测到河外天体有系统性的谱线红移，而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释，那么红移就是宇宙膨胀的反映。

(c)在各种不同天体上，氦丰度相当大，而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明

宇宙尘:以小颗粒形式存在与恒星之间的物质，主要来源于短周期彗星的瓦解产物。星际尘粒的直径可以大到10微米，也可以小到0.01微米。

宇宙尘形成的原因

根据最新的天文学理论，星系最初是一团团巨大的气尘凝聚体，这些气尘凝聚体缓慢地旋转，分裂成为湍动的涡流，最后凝结成为恒星。在大量形成恒星的天区，所有的气尘实际上都会分别和其中某一颗恒星结成一体，因而气尘很少会或者完全不会留在星系空间中。在球状星团中，在椭球星系中以及在旋涡星系的中心部分，情况确实是这样。

但是在旋涡星系的外缘，这种过程就不会进行这样彻底。由于所形成的星星为数较少，所以留下的气尘就会多一些。正因为我们处在银河系的旋臂上，所以我们能看到尘云在银河的辉光中形成一些暗斑。银河系的中心也正是被这些尘云遮住，才显得模糊不清。

形成宇宙的物质，绝大部分是氢和氦。氦原子一般是不会彼此结合的。氢原子虽然会彼此结合，但一般只彼此结合成对而形成氢分子(H2)。这就意味着，处于恒星与恒星之间的绝大多数物质是由一个个很小的氦原子和一个个很小的氢原子和氢分子组成。这些物质形成了大量散布在恒星与恒星之间的星际气体。

星际尘(或者宇宙尘)的数量比星际气体少得多，它们是由粒子组成的。这些粒子虽然也很小，但却比单个原子或分子大得多，因此它们一定含有除了氢和氦以外的其他原子。

除了氢和氦以外，宇宙间另一种最普通的原子是氧。氧原子能和氢结合而形成氢氧基(OH)和水分子(H2O)。氢氧基和水分子具有能够同它们所遇到的任何其它基团及分子相结合的倾向。正因为如此，宇宙间会逐步形成由许许多多这样的分子所组成的微粒。绝大部分宇宙尘很可能就是由氢氧基和水分子所组成。一直到1965年，天文学家才开始在宇宙间探测到氢氧基，并开始研究它们的分布情况。从这以后，不断有报道说，宇宙空间存在既含有氢和氧、也含有碳原子的更复杂的分子。

由此看来，宇宙尘中一定也含有不及氢、氧和碳那么普通的原子所组成的原子团。科学工作者已经在星际空间探测到钙原子、碘原子、钾原子和铁原子，他们是通过这些原子所能吸收的光而探测到它们的。

在我们的太阳系内，也存在类似的宇宙尘，这些宇宙尘很可能是由彗星造成的。在太阳系可见范围以外，可能有一个由大量彗星所组成的彗星壳，其中有一些彗星(也许是由于附近恒星的引力作用)向太阳的方向掉落。彗星是一团金属和岩石小碎片，这些碎片由冰加上冻结的甲烷、氩和其它这类物质结合成松散的团块。每当彗星走近太阳时，彗星中的某些物质便会因受热而融化，结果，其中的微小固体颗粒便获得了自由，并以一条长长的尾巴的形式散布在宇宙空间中。最后，这个彗星将完全崩解。

在太阳系的历史中已经有无数彗星发生了这样的崩解，正因为如此，太阳系的内圈才会到处散布有这样的宇宙尘，每天都有数十亿这样的宇宙尘粒子(“微陨石”)落到地球上。从事宇宙研究的科学家都对这些“微陨石”感兴趣，他们之所以对此感兴趣，固然有种种原因，其中的原因之一，是因为有一些较大的微陨石可能会给未来的宇航员或登月移民造成危害。

为了了解什么是黑洞，让我们先从太阳这样的恒星谈起。我们知道，太阳的直径为1，392，000公里，它的质量为地质质量的330，000倍。在这样大的质量、从表面到中心的距离这样长的情况下，位于太阳表面的任何东西所受到的引力大约相当于地球表面引力的28倍。

任何一颗普通的恒星都会由于下述两种因素的相互平衡而保持其通常的大小。其中一个因素是恒星中心有非常高的温度，因而会使恒星的物质经常处于膨胀的状态。另一个因素就是它本身具有很大的引力，从而会使恒星的物质倾向于收缩而挤压在一起。

但是在恒星生存期的某一阶段，其内部温度将会降低，这样一来，引力将会成为一个主导的因素，结果，这颗恒星就会开始坍缩，在这个过程中，恒星内部物质的原子结构会遭到破坏。这样一来，原子将不复存在，替代它的将是一个个电子、质子和中子。这颗恒星将会坍缩到这样一种程度，这时电子的相互排斥力将使该恒星不能够再进一步坍缩。

这颗恒星于是就成为一颗“白矮星”。像太阳这样的恒星一旦坍缩成为一颗白矮星，它的全部物质将被挤压成为一个直径只有大约16，000公里的球体，它的表面引力将变成地球表面引力的210，000倍(因为它的质量虽然没有变，但是从表面到中心的距离则大大缩短了)。

在某些条件下，引力将变得如此之大，甚至能战胜电子之间的排斥力。结果，这颗恒星将会再度坍缩，并迫使其全部电子和质子彼此结合为中子，这样一来，这颗恒星将一直收缩到所有的中子都彼此接触为止。到了这一步，这个中子结构物又将会抵制进一步的坍缩，这颗星于是成为一颗中子星。这样的中子星将把太阳的全部质量压缩在一个直径只有16公里的球体内。结果，它的表面引力将是地球引力的210，000，000，000倍。

在某些条件下，引力甚至能进一步战胜中子结构的抗拒。这时候，再也没有任何东西能够抵抗得住它的进一步坍缩了。结果，这颗恒星就会坍缩到体积等于零，而它的表面引力就会无限地增大。

根据相对论，一颗恒星所发射出来的光，当它克服该恒星的引力场而向外射出的时候，将会失去一定的能量。引力场越大，所失去的能量也越大。这一点已经由科学工作者经过天文观测和实验室实验得到证实。

由太阳这样的普通恒星发射出的光，它失去的能量是很有限的。由白矮星发射出的光会失去较多的能量;由中子星发射出的光会失去比这更多的能量。当这颗中子星进一步坍缩时，就会出现这样一种情况：从它的表面向外射出的光将会失去它的全部能量，从而根本不可能逃逸出去。

一个比中子星坍缩得更厉害的天体，它的引力场将是如此之强，以致任何靠近它的东西都将被它所捕获，并且再也不能从它里面逃逸出去。这就如同被捕获的物体落进一个无底洞的情况一样。而且，正如上面所说，甚至连光也不能逃逸出去，因此，这个坍缩了的天体将是黑的。正因为它既像个无底洞，而且又是黑的，所以天文学家就把它叫做“黑洞”。

黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后，发生引力坍缩产生的。黑洞的质量极其巨大，而体积却十分微小，它产生的引力场极为强劲，以至于任何物质和辐射在进入到黑洞的一个事件视界(临界点)内，便再无法逃脱，甚至目前已知的传播速度最快的光(电磁波)也逃逸不出。

黑洞形成的原因

为了了解什么是黑洞，让我们先从太阳这样的恒星谈起。我们知道，太阳的直径为1，392，000公里，它的质量为地质质量的330，000倍。在这样大的质量、从表面到中心的距离这样长的情况下，位于太阳表面的任何东西所受到的引力大约相当于地球表面引力的28倍。

任何一颗普通的恒星都会由于下述两种因素的相互平衡而保持其通常的大小。其中一个因素是恒星中心有非常高的温度，因而会使恒星的物质经常处于膨胀的状态。另一个因素就是它本身具有很大的引力，从而会使恒星的物质倾向于收缩而挤压在一起。

但是在恒星生存期的某一阶段，其内部温度将会降低，这样一来，引力将会成为一个主导的因素，结果，这颗恒星就会开始坍缩，在这个过程中，恒星内部物质的原子结构会遭到破坏。这样一来，原子将不复存在，替代它的将是一个个电子、质子和中子。这颗恒星将会坍缩到这样一种程度，这时电子的相互排斥力将使该恒星不能够再进一步坍缩。

这颗恒星于是就成为一颗“白矮星”。像太阳这样的恒星一旦坍缩成为一颗白矮星，它的全部物质将被挤压成为一个直径只有大约16，000公里的球体，它的表面引力将变成地球表面引力的210，000倍(因为它的质量虽然没有变，但是从表面到中心的距离则大大缩短了)。

在某些条件下，引力将变得如此之大，甚至能战胜电子之间的排斥力。结果，这颗恒星将会再度坍缩，并迫使其全部电子和质子彼此结合为中子，这样一来，这颗恒星将一直收缩到所有的中子都彼此接触为止。到了这一步，这个中子结构物又将会抵制进一步的坍缩，这颗星于是成为一颗中子星。这样的中子星将把太阳的全部质量压缩在一个直径只有16公里的球体内。结果，它的表面引力将是地球引力的210，000，000，000倍。

在某些条件下，引力甚至能进一步战胜中子结构的抗拒。这时候，再也没有任何东西能够抵抗得住它的进一步坍缩了。结果，这颗恒星就会坍缩到体积等于零，而它的表面引力就会无限地增大。

根据相对论，一颗恒星所发射出来的光，当它克服该恒星的引力场而向外射出的时候，将会失去一定的能量。引力场越大，所失去的能量也越大。这一点已经由科学工作者经过天文观测和实验室实验得到证实。

由太阳这样的普通恒星发射出的光，它失去的能量是很有限的。由白矮星发射出的光会失去较多的能量;由中子星发射出的光会失去比这更多的能量。当这颗中子星进一步坍缩时，就会出现这样一种情况：从它的表面向外射出的光将会失去它的全部能量，从而根本不可能逃逸出去。

一个比中子星坍缩得更厉害的天体，它的引力场将是如此之强，以致任何靠近它的东西都将被它所捕获，并且再也不能从它里面逃逸出去。这就如同被捕获的物体落进一个无底洞的情况一样。而且，正如上面所说，甚至连光也不能逃逸出去，因此，这个坍缩了的天体将是黑的。正因为它既像个无底洞，而且又是黑的，所以天文学家就把它叫做“黑洞”。

据报道，科学家近日发现了一个探索宇宙粒子的新途径，通过黑洞的引力波辐射揭开宇宙亚原子粒子的奥秘。在此之前，粒子物理学家希望通过位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心大型强子对撞机发现被喻为“上帝粒子”的希格斯玻色子。维也纳科技大学的研究人员为此提供了一个新的概念模型，发现具有极端引力环境的黑洞可能聚集一种目前还处于假想中的亚原子粒子，其被粒子物理学家称为轴子。

参与本项研究的科学家为加布里埃拉·莫卡努、丹尼尔·格吕米耶，他们认为虽然目前还没有证据显示“轴子”真实存在的证据，但该亚原子粒子被认为是很可能存在，而我们可通过黑洞来“猎取”轴子。在量子力学的神奇世界中，粒子被认为是不仅具有传统意义上粒子的属性，也具有波的特点。更大质量的粒子，比如质子，对应的则为较短的波;而质量较轻的粒子，比如光子，则具有更长的波长。由于粒子物理学家假想中的“轴子”质量非常轻，因此该亚原子粒子的波长就相对较长。

通常情况下，黑洞具有强大的引力场，任何物体靠近黑洞的引力作用范围，都是“单程之旅”，就如宇宙飞船、亚原子粒子、光等等都逃不出黑洞的引力场。当物体坠入黑洞被引力拖入黑洞后，将经历极端条件下质能转换，因此这些物体永远不会再次出现在我们目前已知的宇宙中。但是一些粒子在黑洞附近却有着不一般的行为。就如一个电子在中性氢原子内部绕着质子运动，“轴子”可能在黑洞周围的轨道上被创建出来。

科学家发现假想中的“轴子”亚原子粒子具有的波长很长，甚至可达到几公里，因此它们能稳定在类似原子的轨道上。关键的区别是，除了在波长不同外，电子围绕着原子核运行依靠的是电磁力，但“轴子”却是依靠引力，而且电子则作为“轻子”量子大家族的一部分。“轻子”也受到一些非常严格的量子定律约束，比如不可能存在两个轻子同时占据相同的轨道位置，它们以正反粒子形式出现。

另一方面，“轴子”为低温玻色子的凝聚态，在量子理论框架下比“轻子”更加灵活，无数个玻色子可以在同一时间以相同的状态出现，它们就像是一个大型玻色子聚会。科学家加布里埃拉·莫卡努与丹尼尔·格吕米耶目前已经将这个想法提升到一个新的水平上，即在黑洞边缘上体现。通过计算发现应该存在大量的“轴子”存在与黑洞周围的时空中，形成一团酷似云团的“玻色子云”，就如同一群蜜蜂聚集在蜂箱周围。

虽然个别“轴子”携带的质量接近于零，但如果存在趋于无穷的“轴子”或者有着较高的数量级，那么其质量体现就非常可观了。事实上，科学家们认为“轴子”可能是一种神秘的暗物质粒子，宇宙中大量的“轴子”携带了至少一部分的质量，并以暗物质形式存在着。然而，黑洞可能被巨大的“轴子”云包围着，那么我们能从中得到哪些信息呢?

对此，丹尼尔·格吕米耶认为：“笼罩在黑洞周围的轴子云，如同一团松散的沙子，如果其中一粒沙子滑落或者受到外来的某种作用力触发，这团玻色云就会突然崩溃。”

玻色云很有可能携带着一定的质量，发生崩溃时就会发生被科学家称为“凝聚体爆发”现象，并释放出巨大的能量，使得时空结构出现涟漪。这种涟漪则被称为引力波，或许我们可以在2016年之前观察到该现象。

关于行程

4月30日19点从成都出发----23点到达成都 住宿:重庆

5月1日10点从重庆沙坪坝出发---5点到达武 隆仙女镇 (堵车严重) 住宿:仙女镇

5月2日9点去景区 天坑 地缝 仙女山---19点回重庆---11点到重庆 住宿:重庆

5月3日12点从重庆出发---5：30到绵阳

关于花费

一共1000RMB!

一行四人。先交公费500(一共就是2000 图片是明细)

住宿：第一天公费里面给的。第二天人均165(五一节武隆住宿翻倍) 第三天人均75(用了去哪网五折酒店 打折下来一个标间才150)

门票：天坑+地缝=250 仙女山60

但是我们两个人有学生证 所以门票自费 天坑+地缝=167.5 仙女山30

5月1日晚上在武隆酒吧玩300一打酒 朋友请客

5月2日晚上重庆火锅300 朋友请客

出发前是要多倒霉有多倒霉!!

前排两个朋友下午2点从绵阳出发来成都，预计4点左右到逛下春熙路ifs等我们两个下班。结果下高速才发现今天车牌限号!!!!!!!!!!!

于是不能进入三环，又不想等到8点，找了个带路的从高速路口带到三环外北湖客运站，可以直接上绕城，然后上成渝高速。由于我提前下班，4点半就从公司直接去北湖客运站回合。另一个朋友6点下班才过来，到了都7点，然后马上出发。我们走的成都--遂宁--重庆。高速上一点也不堵。但是刚走没多久开始下雨，路上雨还比较小，成都据说暴雨，哈哈哈。走了一会就停了。

终于在晚上11点左右到达重庆。重庆的山路我也是醉了，开起地图都走错了，绕了半天才才绕回去，于是果断导航，语音开起。直奔大龙火锅

大龙火锅

大龙火锅

大龙火锅据说很出名 去了之后发现是家小店 然后味道就是辣辣辣。

吃完了已经1点左右 我们四个是随遇而安型 边吃边找酒店 哈哈哈。

最后在三峡广场入住 那边也很多酒店是公寓 价格不贵 还是不错。

5月1日早上8点起床，在房间磨叽到9到酒店才出门。女生啦你们懂的 总要美美的出门啦。把那个唯一的男士等得想睡二觉了

由于没带自拍杆，刚好三峡广场有个数码广场，男士就去买自拍杆我们先去停车场。Omg 自拍杆倒是买回来了50元 有点小贵 网上才20，想想可能质量不一样忍了。然后出去去武隆。早餐在车上吃的牛奶面包。

一上重庆内环就开始堵车，堵死人真的。

下午1点左右才上重庆到武隆的高速，高速的第一个服务区上WC和吃东西。吃了些小东西，都是自费。

凉面10元×2 烤肠5元×4 泡面达人12×2 (普通泡面也才6元)

吃完继续上路。。。。。堵车。。。。。

下午5点到达仙女镇。从武隆下高速往仙女镇就是山路 到的时候又在下小雨又在出太阳，最重要的是!彩虹!!!!

仙女镇

仙女镇

仙女镇

开了一天车，先到酒店休息下，再出门晚餐。

一到仙女镇，美!堵车!建筑物很漂亮，很有风格。我们的酒店更是美美哒。

然后休息时间在房间自拍。。。。哈哈哈

武隆塞拉维假日酒店

武隆塞拉维假日酒店

武隆塞拉维假日酒店

武隆塞拉维假日酒店

武隆塞拉维假日酒店

武隆塞拉维假日酒店

武隆塞拉维假日酒店

休息了之后就出门晚餐，晚上很冷很冷，一定要拿厚衣服呀!

但是忘记照吃的，我们吃的特色乌江鱼，味道还不错，在仙女镇印象、银杏大道上叫四妹啥子。吃了就去街对面的酒吧。据说是仙女镇唯一一家酒吧。所以价格很贵。百威600一打。还有一种酒300.还有鸡尾酒，咖啡，茶。。。

武隆县游客接待中心

仙女山镇银杏大道

仙女山镇银杏大道

仙女山镇银杏大道

仙女镇

武隆县游客接待中心#p#副标题#e#

5月2日早上8点起床，酒店早餐。然后去游客中心购票，然后游客中心有到天坑和地缝的旅游大巴，免费的。于是我们把车停在游客中心，门口进去坐的大巴。。。购票口人很多，就像医院挂号一样。。。

武隆塞拉维假日酒店

武隆县游客接待中心

武隆县游客接待中心

我们先到的天坑再到的地缝。大巴车很多，很快就排到队了，到了天坑有三种下山方式:1电梯坐到半山腰50元，但是五一高峰排队要1个小时，于是我们选择另一种。2滑竿，价格贵，一般都是老人和小孩子在坐。3步行!其实不算远，出来耍走路很正常，只是人很多，走都走不动。。还要小朋友在追逐，很危险。下面看照片吧，我不是导演没什么说的。

武隆天生三桥

武隆天生三桥

武隆天生三桥

武隆天生三桥

武隆天生三桥

天福官驿

天福官驿

天福官驿

走完天坑，有一个观光车到山上乘坐旅游大巴。说实话15元不贵，因为上坡路很累，我们走上去的。。。主要是假日人多，观光车要排1个小时，还不如走路。平时人少可以坐。到了山上我们累死了，一人一个冰淇淋先吃了再说。然后有很多举牌的农家乐。五荤五素，30一个人。我们觉得还是不贵，主要又想休息一下，然后去了。。。omg 吃的太差了吧(见下图) 我们当时就想走了，但是想到为了休息，不得不将就吃了。吃了休息了会就坐车去地缝了。地缝和天坑差不多也是两种下山方式。我们依然步行。

武隆天生三桥

武隆龙水峡地缝

武隆龙水峡地缝

武隆龙水峡地缝

武隆龙水峡地缝

武隆龙水峡地缝

武隆龙水峡地缝

武隆龙水峡地缝

武隆龙水峡地缝

武隆龙水峡地缝

走出来直接大巴回游客中心。然后我们开车去仙女山。

仙女山国家森林公园

仙女山国家森林公园

仙女山国家森林公园

仙女山国家森林公园

仙女山国家森林公园

从仙女山出来已经7.30了，在仙女镇随便吃了个老麻抄手，然后上路回重庆，为的是吃火锅。哈哈哈。这一路完全不堵车。爽。

在仙女山吹了风，马上感冒，头痛。吃了个药就开始睡觉。车上有毛毯。一觉醒来马上到重庆了。头也不通了。

我们先到酒店停车，红旗河沟速八酒店离观音桥近，然后去吃大虎火锅。

重庆

吃完已经很晚了，然后睡觉，睡到5月3日早上11点，起床收拾，12点退房，在楼下吃了个重庆小面，出发回成都。。。。

那么问题来了，高速走到遂宁，遂宁到成都封路，然后我们有绕行到遂宁另一个出口，依旧封路，交警说前面走60公里才能去成都。。。我们继续走，发现是三台。。都属于绵阳了，于是直接杀回绵阳，吃了个晚饭再和一个朋友坐车回成都。。。

一般理解的宇宙指人类所存在的一个时空连续系统，包括其间的所有物质、能量和时间。对于这一体系的整体解释构成了宇宙论。

宇宙大约是由4.9%的普通物质，26.8%的暗物质和68.3%的暗能量构成。

宇宙的形成

宇宙形成的原因：
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。

行星通常指自身不发光，环绕着恒星的天体。其公转方向常与所绕恒星的自转方向相同。一般来说行星需具有一定质量，行星的质量要足够的大且近似于圆球状，自身不能像恒星那样发生核聚变反应。

系外行星，一般位于于距离地球5000光年之内的天体系统中。在这其中，包含了大质量热木行星。科学家据此形成了现有的系外行星理论。但是，科学家发现了一个“怪物”，是目前已知的轨道半径最大的系外行星。

系外行星hd106906b质量达到11倍木星质量，轨道半径竟然为650个天文单位(1个天文单位为日地距离)，太阳系内的冥王星轨道半长轴也只有39个天文单位，可以想象一下这样的轨道多么令人惊讶。

麦哲伦望远镜的自适光学系统是观测系外行星的主要基站之一，可以在一定程度上屏蔽点大气湍流引起的摆动现象，也就是说我们日常看到的夜晚星星眨眼睛就是由上层大气湍流导致的，这会对观测形成干扰，有了先进的望远镜就可以寻找更加怪异的深空天体。科学家认为hd106906b超出了现有的系外行星形成理论，目前该理论认为行星是由聚集在恒星周围的物质聚集形成的，过程可长达数百万年。

当行星初具规模时还可以继续增加质量，比如吸引一些小行星、尘埃等，但是hd106906b行星的轨道非常遥远，而且中央恒星的引力显然无法顾及到如此远的宇宙空间，因此该理论显然无法解释在650个天文单位上是如何形成行星，不仅距离如此遥远，且质量也非常庞大，如果hd106906b行星是在该行星系统中形成的，那么如此遥远的轨道上如何聚集这些庞大的物质?假如hd106906b行星不是通过此类过程形成的，该天体系统中曾经发生了什么何种事件导致该行星出现在650个天文单位的轨道上?

于是天文学家开始调查是否可能存在快速引力坍缩的现象，在极短的时间内形成该行星，结果发现这个途径也无法解释，那么只有最后一个解释：这是一个曾经具备形成双星系统条件的天体系统，由于某种原因大质量行星无法聚集足够的物质来点燃核聚变，但科学家还提出了质疑，通常情况下双星系统存在一定的质量比，不超过10比1，而hd106906b却超过100比1，看似有望揭开的谜团又成了未解之谜。

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。

_结构

至今_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_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。

黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小的奇点和周围一部分空空如也的天区，这个天区范围之内不可见。

时间和空间是各种物理现象上演的舞台。可是，这个舞台并不是坚硬无比的。宇宙中的大块头可能会把这个舞台踩坏。

为了显示时空舞台的弹性，我们可以把时空中的空间截面想象成一张橡皮膜。宇宙中的各种物体，比如地球、月亮，都是踩在橡皮膜上的舞蹈演员。地球登场后，把橡皮膜踩得陷了下去。所以地球旁边的月亮需要绕地球旋转，利用离心力才能确保不掉到地上来。同时，要想从地球上发射宇宙飞船，飞船也得耗费好多力气爬出这个凹陷的区域，才能在宇宙空间中畅游。

黑洞

不过地球在宇宙中实在算是个轻量级选手。假想有一个和地球一样大的家伙，密度却是地球的8 亿倍。这样的演员一上台，就会把橡皮膜舞台踩出一个洞，自己也扑通一下掉到洞里。我们把这个洞叫作黑洞。

站在远离黑洞的地球上，我们会发现黑洞把橡皮膜踩得如此弯曲，以至于无论用多大的速度发射飞船，也不能从黑洞的边缘逃出来。就算是宇宙中跑得最快的光，也不能逃出黑洞。既然光不能逃出来，黑洞看起来好像就是黑的。这就是黑洞名称的由来。

读者可能会好奇，既然黑洞把时空橡皮膜踩坏了，那么坏掉的区域是什么样子的呢?黑洞“里面”有时空吗?没有人能到黑洞里看一眼，再出来告诉我们这个问题的答案。可是根据理论推测，黑洞里面确实是有时空的。大自然自动给踩坏的橡皮膜打了一块补丁。不过，不知道大自然是粗心还是故意的，把这块补丁的方向弄“错”了，以致黑洞里面的时间方向是我们的(沿着黑洞半径方向的)空间方向，我们眼中黑洞中心到表面的空间方向则变成了黑洞里面的时间方向。

由于黑洞里面时间和空间调换了位置，我们外人认为的黑洞中心，在黑洞里面的补丁时空上实际是未来。于是，黑洞里面的所有物体，无论怎么想“往外跑”，都不可避免地掉进黑洞中心，因为这里是它们的未来。这样，黑洞中心聚集了大量物质，密度超过了已知物理规律所能描述的密度。在这黑洞中心会发生什么，对我们来说还是一个谜。

一般理解的宇宙指人类所存在的一个时空连续系统，包括其间的所有物质、能量和时间。对于这一体系的整体解释构成了宇宙论。

人类要去探索宇宙的原因

2011年9月29日，天宫一号的发射，已经成了全中国人的新闻话题。

俄国伟大的科学家齐奥尔科夫斯基曾说过，“地球是人类的摇篮，但是人类不能永远生活在摇篮里”。所以人类总要想挣脱地球的引力飞出去。为了这个目标，人类经历了无数尝试，从加加林第一次驾驶航天飞机冲出地球，到人类登月，发射火星登陆器，人们从没有停下探索宇宙的脚步。

在中国，也有无数航天人为着这个目标在不懈地努力着。

但有不少人对此也有自己的一些不解：我们的那些航天人怀揣着怎样的梦想?探索太空的最终又是希望为同胞们带来些什么?我们就连地球都不是很了解，我们有必要去了解浩渺的太空吗?

资深的航天人，绕月探测工程、嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建先生的回答，可能给我们一些解答，这也代表了很多航天人的心声。

问：我们在地球生活得很好，为什么还要花这么多的时间、精力、人力、物力……投入到虚无缥缈的宇宙探索中呢?

对此，叶培建的解释是：“地球是太阳系里很小的一个东西，在这里看宇宙，就好像我们站在一间房子里面了解全世界。所以，人类要多了解一些，就必须要走出地球。”

问：我们以后会到太空生活吗?

“在很多人看来，太空离我们很遥远。其实非常近。”叶培建希望有更多地球人能够真实地了解太空，“如果没有通讯卫星的支持，我们就看不成电视;如果没有气象卫星的支持，我们就收不到气象预报。我们现在离不开的手机，要是没有卫星的支持，也用不了。你要是买一辆车，车上装了一个GPS导航系统，没有导航定位卫星，一样不行。”

“航天技术实实在在地为我们每一个人提供着便利。本世纪的航天工业，对人们所起的作用，就像上个世纪的电力、通讯、钢铁、煤炭，少了它是不行的，因为它带来丰富的资源。”叶培建说，人类从在陆地生活，到海洋，我们将来总有一天要走向太空，那里很可能就是人类的第四生活空间。