人类了解宇宙的历史

中国古代天文学中有丰富的宇宙结构思想。早在人类社会早期，中国就逐渐形成了“天圆如盖，地如棋局”的朴素直观观点。在三千年前的西周，逐渐形成了“遮天”的理论。盖田说，地球不是平的、方的，而是拱形的，天像一顶帽子，地像一个倒扣的盘子。战国时，石角在《死尸》一书中明确写到宇宙的概念，“宇宙无处不在，过去就是现在。”含义:宇表示六个方向，即空间。周的意思是过去、现在、未来，也就是时间。东汉著名天文学家张衡在《浑天仪笔记》一书中写道:“浑天仪如鸡，天体圆如弹丸，地黄如鸡，内寂寥，天有大有小。天上有水，天上有地，壳上还盖着黄。”这里描述的是浑天的理论。这个理论最大的成就是肯定了地球是球形的，地球是一个悬浮在太空中的球体。

古代各民族对宇宙都有自己的理解和想象。它们具有深刻的民族特色。例如，古埃及人认为地球漂浮在水上；古希腊人认为地下有柱子；古印度想象地球被驮在大象背上；……公元2世纪，古希腊天文学家托勒密在总结前人对宇宙认识的基础上，提出了“地心说”的宇宙模型。1543年，波兰天文学家哥白尼建立了“太阳中心论”的宇宙学模型。到了17世纪，牛顿万有引力定律奠定了经典宇宙学的基础。这些宇宙观基本局限于太阳系，不叫宇宙结构。

20世纪以来，由于人类科技的飞速发展，天文观测手段取得了一次又一次革命性的进步，观测了数百亿光年的空间，了解了数十亿年的天体时间演化。天文学家感兴趣的是物质在如此大尺度的空间和长时间内的演化。如何解释很多已经观察到的客观事实，如何用现代物理学对这些很多观察到的事实做出科学的解释？这些是现代宇宙学的任务，现代宇宙学是天文学的一个分支。换句话说，现代宇宙学从整体上研究大尺度时空性质和物质运动规律。这是当代天文学最活跃的前沿之一。现代宇宙学最大的特点就是必须尊重观察到的客观事实，不能依赖想象。而且必须能够在理论物理的基础上给出科学的解释。它涉及到恒星、星系和元素的起源和演化。人们最想知道的是:宇宙是什么样子的？宇宙有多大？宇宙的结构是什么？宇宙有诞生日期和终结日期吗？

自20世纪以来，天文学家建立了各种宇宙模型。总结起来主要有两个派别:一个叫定态宇宙模型，认为宇宙在大尺度上的物质分布和物理性质不随时间变化。它不仅在空间上是均匀各向同性的，而且在时间上是稳定的。这是1948英国天文学家创可贴(赫尔曼·邦迪；)等；另一种叫做演化状态模型，认为宇宙在大尺度上的物质分布和物理性质是随时间变化的。这是1922年苏联数学家弗里德曼解爱因斯坦引力场方程时得到的。在众多的宇宙模型中，大爆炸宇宙论是目前影响最大的一个。

根据热爆炸宇宙学，大约15亿年前，在一个稠密而炽热的奇点发生了一次惊人的热爆炸。爆炸后迅速膨胀，逐渐形成了我们今天看到的宇宙。这告诉我们，不仅宇宙万物都在进化，大尺度宇宙本身也是进化的主体。那么，有没有观察到的事实来支持这个观点呢？上面介绍的星系红移现象和哈勃定律都支持宇宙仍在膨胀的论点。另外，60年代天文学四大发现之一的微波背景辐射，认为星空中存在2.7K的微波背景辐射，在天空中是各向同性的。这与理论预测的热大爆炸留下的残余热量一致，有利地支持了大爆炸宇宙学的观点。然而，大爆炸宇宙学中存在一些基本问题。比如大爆炸之前的宇宙是什么样的，大爆炸是如何造成的，未来宇宙膨胀的结果是什么？……虽然关于宇宙的问题还没有解决，但我们可以看到两个伟大的事实:第一，人是宇宙进化的结果。而人的思维反过来认识宇宙万物，充分体现了人的智慧和力量的伟大；第二，人类对宇宙的认识，尤其是近几十年来，在观察事实和理论分析上有了长足的进步，预示着未来会有很大的突破性成就。这是人类社会和科学发展的规律，我们每个人都不是局外人。

探秘禹州

人类还在原始社会的时候，就注意到了太阳的升落、满月的缺缺、寒来暑往、星辰的移位等天象与周围环境的变化关系，形成了人们最初的日、月、季、年的时间概念，从而开始观测天空，天文台和各种观测仪器也随之建立和发明。从古代的观天遗址到现代的天文台，从最初的目视观测到庞大的光学天文望远镜和射电天线阵列，经历了数千年。随着天文观测工具的发明和不断完善，以天文观测为基础的古代天文学迅速发展起来。现代科学技术装备的现代天文台和空间探测器为人类打开了一扇崭新的宇宙之窗。借助这些现代观测工具，人类正在探索浩瀚宇宙的奥秘。