宇宙的形狀現在
宇宙大爆炸(5張)還是未知的，人類在大膽想象。有的人說宇宙其實是壹個類似人的這樣壹種生物的壹個小細胞，而也有人說宇宙是壹種擁有比人類更高智慧的電腦生物所制造出來的壹個程序或是壹個小小的原件，宇宙其實就是壹個電子，宇宙是壹個比電子更小得多的東西，宇宙根本就不存在，或者宇宙是無形的。根據大爆炸理論，宇宙的發展史可表示為壹個右端開放的封閉曲面體，如右圖。左端中心為爆炸奇點，向右延伸137億光年，到達我們現在這個開口部。從左往右依次為：奇點、40萬年的初期膨脹、近4億年的黑暗期、出現恒星、星系和行星發展期、含有暗物質與暗能量的加速膨脹期。
編輯本段年齡
年齡定義
絢爛的宇宙(40張) 宇宙年齡定義：宇宙年齡（age of universe）宇宙從某個特定時刻到現在的時間間隔。對於某些宇宙模型，如牛頓宇宙模型、等級模型、穩恒態模型等，宇宙年齡沒有意義。在通常的演化的宇宙模型裏，宇宙年齡指宇宙標度因子為零起到現在時刻的時間間隔。通常，哈勃年齡為宇宙年齡的上限，可以作為宇宙年齡的某種度量。
年齡推算
宇宙年齡約為137.5億年 使用整個星系作為透鏡觀看其他星系，目前研究人員最新使用壹種精確方法測量了宇宙的體積大小和年齡，以及它如何快速膨脹。這項測量證實了“哈勃常數”的實用性，它指示出了宇宙的體積大小，證實宇宙的年齡約為137.5億年。
宇宙最大結構-史隆長城(33張) 研究小組使用壹種叫做引力透鏡的技術測量了從明亮活動星系釋放的光線沿著不同路徑傳播至地球的距離，通過理解每個路徑的傳播時間和有效速度，研究人員推斷出星系的距離，同時可分析出它們膨脹擴張至宇宙範圍的詳細情況。 科學家經常很難識別宇宙中遙遠星系釋放的明亮光源和近距離昏暗光源之間的差異，引力透鏡回避了這壹問題，能夠提供遠方光線傳播的多樣化線索。這些測量信息使研究人員可以測定宇宙的體積大小，並且天體物理學家可以用哈勃常數進行表達。 KIPAC研究員菲爾－馬歇爾(Phil Marshall)說：“長期以來我們知道透鏡能夠對哈勃常數進行物理性測量。”而當前引力透鏡實現了非常精確的測量結果，它可以作為壹種長期確定的工具提供哈勃常數均等化精確測量，比如：觀測超新星和宇宙微波背景。他指出，引力透鏡可作為天體物理學家的壹種最佳測量工具測定宇宙的年齡。
編輯本段宇宙結構觀念的發展
眾多的觀點
遠古時代，人們對宇宙結構的認識處於十分幼稚的狀態，他們通常按照自己的生活環境對宇宙的構造
璀璨的宇宙星空作出推測。在中國西周時期，生活在華夏大地上的人們提出的早期蓋天說認為，天穹像壹口鍋，倒扣在平坦的大地上；後來又發展為後期蓋天說，認為大地的形狀也是拱形的。公元前7世紀，巴比倫人認為，天和地都是拱形的，大地被海洋所環繞，而其中央則是高山。古埃及人把宇宙想象成以天為盒蓋、大地為盒底的大盒子，大地的中央則是尼羅河。古印度人想象圓盤形的大地負在幾只大象上，而象則站在巨大的龜背上，公元前7世紀末，古希臘的泰勒斯認為，大地是浮在水面上的巨大圓盤，上面籠罩著拱形的天穹。 也有壹些人認為，地球只是壹只龜上的壹片甲板，而龜則是站在壹個托著壹個又壹個的龜塔...
地球原來是球形
最早認識到大地是球形的是古希臘人。公元前6世紀，畢達哥拉斯從美學觀念出發，認為壹切立體圖形中最美的是球形，主張天體和我們所居住的大地都是球形的。這壹觀念為後來許多古希臘學者所繼承，但直到1519～1522年，葡萄牙的F.麥哲倫率領探險隊完成了第壹次環球航行後 ，地球是球形的觀念才最終被證實。
地心說、日心說和萬有引力定律
公元2世紀，C.托勒密提出了壹個完整的地心說。這壹學說認為地球在宇宙的中央安然不動，月亮、太陽和諸行星以及最外層的恒星天都在以不同速度繞著地球旋轉。為了說明行星運動的不均勻性，他還認為行星在本輪上繞其中心轉動，而本輪中心則沿均輪繞地球轉動。地心說曾在歐洲流傳了1000多年。1543年，N.哥白尼提出科學的日心說，認為太陽位於宇宙中心，而地球則是壹顆沿圓軌道繞太陽公轉的普通行星。到16世紀哥白尼建立日心說後才普遍認識到：地球是繞太陽公轉的行星之壹，而包括地球在內的八大行星則構成了壹個圍繞太陽旋轉的行星系── 太陽系的主要成員。1609年，J.開普勒揭示了地球和諸行星都在橢圓軌道上繞太陽公轉，發展了哥白尼的日心說，同年，伽利略·伽利雷則率先用望遠鏡觀測天空，用大量觀測事實證實了日心說的正確性。1687年，I.牛頓提出了萬有引力定律，深刻揭示了行星繞太 自然顏色下的土星
陽運動的力學原因，使日心說有了牢固的力學基礎。在這以後，人們逐漸建立起了科學的太陽系概念。
宇宙裏不光只有銀河系
在哥白尼的宇宙圖像中，恒星只是位於最外層恒星天上的光點。1584年，喬爾丹諾·布魯諾大膽取消了這層恒星天，認為恒星都是遙遠的太陽。18世紀上半葉，由於E.哈雷對恒星自行的發展和J.布拉得雷對恒星遙遠距離的科學估計，布魯諾的推測得到了越來越多人的贊同。18世紀中葉，T.賴特、I.康德和J.H.朗伯推測說，布滿全天的恒星和銀河構成了壹個巨大的天體系統。弗裏德裏希·威廉·赫歇爾首創用取樣統計的方法，用望遠鏡數出了天空中大量選定區域的星數以及亮星與暗星的比例，1785年首先獲得了壹幅扁而平、輪廓參差、太陽居中的銀河系結構圖，從而奠定了銀河系概念的基礎。在此後壹個半世紀中，H.沙普利發現了太陽不在銀河系中心、J.H.奧爾特發現了銀河系的自轉和旋臂，以及許多人對銀河系直徑、厚度的測定，科學的銀河系概念才最終確立。 太陽
18世紀中葉，康德等人還提出，在整個宇宙中，存在著無數像我們的天體系統(指銀河系)那樣的天體系統。而當時看去呈雲霧狀的“星雲”很可能正是這樣的天體系統。此後經歷了長達170年的曲折的探索歷程，直到1924年，才由E.P.哈勃用造父視差法測仙女座大星雲等的距離確認了河外星系的存在。
河外星系離我們越來越近
近半個世紀，人們通過對河外星系的研究，不僅已發現了星系團、超星系團等更高層次的天體系統，而且已使我們的視野擴展到遠達大約200億光年的宇宙深處。
編輯本段宇宙演化觀念的發展
宇宙
在中國，早在西漢時期，《淮南子·俶真訓》指出：“有始者，有未始有有始者，有未始有夫未始有有始者”，認為世界有它的開辟之時，有它的開辟以前的時期，也有它的開辟以前的以前的時期。《淮南子·天文訓》中還具體勾畫了世界從無形的物質狀態到渾沌狀態再到天地萬物生成演變的過程。在古希臘，也存在著類似的見解。例如留基伯就提出，由於原子在空虛的空間中作旋渦運動，結果輕的物質逃逸到外部的虛空，而其余的物質則構成了球形的天體，從而形成了我們的世界。 太陽系概念確立以後，人們開始從科學的角度來探討太陽系的起源。1644年，R.笛卡爾提出了太陽系起源的旋渦說；1745年，G.L.L.布豐提出了壹個因大彗星與太陽掠碰導致形成行星系統的太陽系起源說；1755年和1796年，康德和拉普拉斯則各自提出了太陽系起源的星雲說。現代探討太陽系起源z的新星雲說正是在康德-拉普拉斯星雲說的基礎上發展起來。
編輯本段銀河系
1911年，E.赫茨普龍建立了第壹幅銀河星團的顏色星等圖；1913年，伯特蘭·阿瑟·威廉·羅素則繪出了恒星的光譜-光度圖，即赫羅圖。羅素在獲得此圖後便提出了壹個恒星從紅巨星開始，先收縮進入主序，後沿主序下滑，最終成為紅矮星的恒星演化學說。1924年 ，亞瑟·斯坦利·愛丁頓提出了恒星的質光關系；1937～1939年，C.F.魏茨澤克和貝特揭示了恒星的能源來自於氫聚變為氦的原子核反應。這兩個發現導致了羅素理論被否定，並導致了科學的恒星演化理論的誕生。對於星系起源的研究，起步較遲，目前普遍認為，它是我們的宇宙開始形成的後期由原星系演化而來的。 銀河系
1917年，A.阿爾伯特·愛因斯坦運用他剛創立的廣義相對論建立了壹個“靜態、有限、無界”的宇宙模型，奠定了現代宇宙學的基礎。1922年，G.D.弗裏德曼發現，根據阿爾伯特·愛因斯坦的場方程，宇宙不壹定是靜態的，它可以是膨脹的，也可以是振蕩的。前者對應於開放的宇宙，後者對應於閉合的宇宙。1927年，G.勒梅特也提出了壹個膨脹宇宙模型.1929年 哈勃發現了星系紅移與它的距離成正比，建立了著名的哈勃定律。這壹發現是對膨脹宇宙模型的有力支持。20世紀中葉，G.伽莫夫等人提出了熱大爆炸宇宙模型，他們還預言，根據這壹模型，應能觀測到宇宙空間目前殘存著溫度很低的背景輻射。1965年微波背景輻射的發現證實了伽莫夫等人的預言。從此，許多人把大爆炸宇宙模型看成標準宇宙模型。1980年，美國的古斯在熱大爆炸宇宙模型的 基礎上又進壹步提出了大爆炸前期暴漲宇宙模型。這壹模型可以解釋目前已知的大多數重要觀測事實。
編輯本段宇宙圖景
當代天文學的研究成果表明，宇宙是有層次結構的、像布壹樣的、不斷膨脹、物質形態多樣的、不斷運動發展的天體系統。 層次結構 行星是最基本的天體系統。太陽系中***有八顆行星：水星金星地球火星木星土星天王星海王星。 （冥王星目前已被從行星裏開除，降為矮行星）。除水星和金星外，其他行 蜘蛛星雲
星都有衛星繞其運轉，地球有壹個衛星 月球，土星的衛星最多，已確認的有28顆。行星小行星彗星和流星體都圍繞中心天體太陽運轉，構成太陽系。太陽占太陽系總質量的99.86%，其直徑約140萬千米，最大的行星木星的直徑約14萬千米。太陽系的大小約120億千米（以冥王星作邊界）。有證據表明，太陽系外也存在其他行星系統。2500億顆類似太陽的恒星和星際物質構成更巨大的天體系統——銀河系。銀河系中大部分恒星和星際物質集中在壹個扁球狀的空間內，從側面看很像壹個“鐵餅”，正面看去?則呈旋渦狀。銀河系的直徑約10萬光年，太陽位於銀河系的壹個旋臂中，距銀心約3萬光年。銀河系外還有許多類似的天體系統，稱為河外星系，常簡稱星系。現已觀測到大約有10億個。星系也聚集成大大小小的集團，叫星系團。平均而言，每個星系團約有百余個星系，直徑達上千萬光年。現已發現上萬個星系團。包括銀河系在內約40個星系構成的壹個小星系團叫本星系群。若幹星系團集聚在壹起構成更大、更高壹層次的天體系統叫超星系團。超星系團往往具有扁長的外形，其長徑可達數億光年。通常超星系團內只含有幾個星系團，只有少數超星系團擁有幾十個星系團。本星系群和其附近的約50個星系團構成的超星系團叫做本超星系團。目前天文觀測範圍已經擴展到200億光年的廣闊空間，它稱為總星系。 麥哲倫星雲&
宇宙歷史
編輯本段起源
宇宙的不斷膨脹
宇宙大爆炸圖冊(6張) 壹般認為，宇宙產生於150億年前壹次大爆炸中。大爆炸後30億年，最初的物質漣漪出現。大爆炸後20億～30億年，類星體逐漸形成。大爆炸後100億年，太陽誕生。38億年前地球上的生命開始逐漸演化。 大爆炸散發的物質在太空中漂遊，由許多恒星組成的巨大的星系就是由這些物質構成的，我們的太陽就是這無數恒星中的壹顆。原本人們想象宇宙會因引力而不再膨脹，但是，科學家已發現宇宙中有壹種 “暗能量”會產生壹種斥力而加速宇宙的膨脹。 大爆炸後的膨脹過程是壹種引力和斥力之爭，爆炸產生的動力是壹種斥力，它使宇宙中的天體不斷遠離；天體間又存在萬有引力，它會阻止天體遠離，甚至力圖使其互相靠近。引力的大小與天體的質量有關，因而大爆炸後宇宙的最終歸宿是不斷膨脹，還是最終會停止膨脹並反過來收縮變小，這完全取決於宇宙中物質密度的大小。 宇宙內圍為引力,宇宙外圍為斥力(暗能量)
理論上存在某種臨界密度。如果宇宙中物質的平均密度小於臨界密度，宇宙就會壹直膨脹下去，稱為“開宇宙”；要是物質的平均密度大於臨界密度，膨脹過程遲早會停下來，並隨之出現收縮，稱為“閉宇宙”。 問題似乎變得很簡單，但實則不然。理論計算得出的臨界密度為5×8^-30克/厘米3。但要測定宇宙中物質平均密度就不那麽容易了。星系間存在廣袤的星系間空間，如果把目前所觀測到的全部發光物質的質量平攤到整個宇宙空間，那麽，平均密度就只有2×10^-31克/厘米3，遠遠低於上述臨界密度。 然而，種種證據表明，宇宙中還存在著尚未觀測到的所謂的暗物質，其數量可能遠超過可見物質，這給平均密度的測定帶來了很大的不確定因素。因此，宇宙的平均密度是否真的小於臨界密度仍是壹個有爭議的問題。不過，就目前來看，開宇宙的可能性大壹些。 恒星演化到晚期，會把壹部分物質（氣體）拋入星際 NGC 5139 半人馬座Ω
空間，而這些氣體又可用來形成下壹代恒星。這壹過程中氣體可能越來越少（並未確定這種過程會減少這種氣體。）。以致於不能再產生新的恒星。10^14年後，所有恒星都會失去光輝，宇宙也就變暗。同時，恒星還會因相互作用不斷從星系逸出，星系則因損失能量而收縮，結果使中心部分生成黑洞，並通過吞食經過其附近的恒星而長大。（根據質能守恒定律,形成恒星的氣體並不會減少而是轉換成其他形態。所以新的恒星可能會壹直產生.) 10^17～10^18年後，對於壹個星系來說只剩下黑洞和壹些零星分布的死亡了的恒星，這時，組成恒星的質子不再穩定。10^32年後，質子開始衰變為光子和各種輕子。10^71年後，這個衰變過程進行完畢，宇宙中只剩下光子、輕子和壹些巨大的黑洞。 10^108年後，通過蒸發作用，有能量的粒子會從巨大的黑洞中逃逸出。宇宙將歸於壹片黑暗。這也許就是開宇宙“末日”到來時的景象，但它仍然在不斷地、緩慢地膨脹著。（但質子是否會衰變還未得到結論，因此根據質能守恒定律。宇宙中的質能會不停的轉換。） 閉宇宙的結局又會怎樣呢？閉宇宙中，膨脹過程結束時間的早晚取決於宇宙平均密度的大小。如果假設平均密度是臨界密度的2倍，那麽根據壹種簡單的理論模型，經過400～500億年後，當宇宙半徑擴大到目前的2倍左右時，引力開始占上風，膨脹即告停止，而接下來宇宙便開始收縮。 以後的情況差不多就像壹部宇宙影片放映結束後再倒放壹樣，大爆炸後宇宙中所發生的壹切重大變化將會反演。收縮幾百億年後，宇宙的平均密度又大致回到目前的狀態，不過，原來星系遠離地球的退行運動將代之以向地球接近的運動。再過幾十億年，宇宙背景輻射會上升到400開，並繼續上升，於是，宇宙變得非常熾熱而又稠密。 在坍縮過程中，星系會彼此並合，恒星間碰撞頻繁。 這些結局也只是假想推論的。 近幾年來，壹批西方的天文學家發表了關於“宇宙無始無終”的新論斷。他們認為，宇宙既沒有“誕生”之日，也沒有終結之時，而就是在壹次又壹次的大爆炸中進行運動，循環往復，以至無窮的。 至於“宇宙無始無終”的新論是否正確，科學家認為，過幾年國際天文學界可望對此做出驗證。
編輯本段宇宙的創生
1.有些宇宙學家認為，暴漲模型最徹底的改革也許是觀測宇宙中所有的物質和能量從無中產生的觀點，這種觀點之所以在以前不能為人們接受，是因為存在著許多守恒定律，特別是重子數守恒和能量守恒。但隨著大統壹理論的發展，重子數有可能是不守恒的，而宇宙中的引力能可粗略地說是負的，並精確地抵消非引力能，總能量為零。因此就不存在已知的守恒律阻止觀測宇宙從無中演化出來的問題。這種“無中生有”的觀點在哲學上包括兩個方面：①本體論方面。如果認為“無”是絕對的虛無，則是錯誤的。這不僅違反了人類已知的科學實踐，而且也違反了暴漲模型本身。按照該模型，我們所研究的觀測宇宙僅僅是整個暴漲區域的很小的壹部分，在觀測宇宙之外並不是絕對的“無”。現在觀測宇宙的物質是從假真空狀態釋放出來的能量轉化而來的，這種真空能恰恰是壹種特殊的物質和能量形式，並不是創生於絕對的“無”。如果進壹步說這種真空能起源於“無”，因而整個觀測宇宙歸根到底起源於“無”，那麽這個“無”也只能是壹種未知的物質和能量形式。②認識論和方法論方面。暴漲模型所涉及的宇宙概念是自然科學的宇宙概念。這個宇宙不論多麽巨大，作為壹個有限的物質體系 ，也有其產生、發展和滅亡的歷史。暴漲模型把傳統的大爆炸宇宙學與大統壹理論結合起來，認為觀測宇宙中的物質與能量形式不是永恒的，應研究它們的起源。它把“無”作為壹種未知的物質和能量形式，把“無”和“有”作為壹對邏輯範疇，探討我們的宇宙如何從“無”——未知的物質和能量形式，轉化為“有”——已知的物質和能量形式，這在認識論和方法論上有壹定意義。 2. 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壹直都在苦苦思索的問題。經過了哥白尼、赫歇爾、哈勃的從太陽系、銀河系、河外星系的探索宇宙三部曲，宇宙學已經不再是幽深玄奧的抽象哲學思辯，而是建立在天文觀測和物理實驗基礎上的壹門現代科學。 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壹個超原子的“宇宙蛋”裏，在壹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壹個致密熾熱的奇點於150億年前壹次大爆炸後，經壹系列元素演化到最後形成星球、星系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壹個點，而它周圍卻是壹片空白，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壹個極小空間內的假設只是壹種臆測。況且從能量與質量的正比關系考慮，壹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壹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系的紅移量與星系間的距離成正比的哈勃定律，並推導出星系都在互相遠離的宇宙膨脹說。哈勃定律只是說明了距離地球越遠的星系運動速度越快--星系紅移量與星系距離呈正比關系。但他沒能發現很重要的另壹點--星系紅移量與星系質量也呈正比關系。 宇宙中星系間距離非常非常遙遠，光線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系就是質量越大的星系。質量大，能量輻射就強，因此我們觀察到的紅移量極大的星系，當然是質量極大的星系。這就是被稱作“類星體”的遙遠星系因質量巨大而紅移量巨大的原因。另外那些質量小、能量輻射弱的星系（除極少數距銀河系很近的星系，如大、小麥哲倫星系外）則很難觀察到，於是我們現在看到的星系大多呈紅移。而銀河系內的恒星由於距地球近，大小恒星都能看到，所以恒星的紅移紫移數量大致相等。 導致星系紅移多紫移少的另壹原因是：宇宙中的物質結構都是在壹定範圍內圍繞壹個中心按圓形軌跡運動的，不是像大爆炸宇宙論描述的從壹個中心向四周作放射狀的直線運動。因此，從地球看到的紫移星系範圍很窄，數量極少，只能是與銀河系同壹方向運動的，前方比銀河系小的星系；後方比銀河系大的星系。只有將來研制出更高分辨程度的天文觀測儀器才能看到更多的紫移星系。 宇宙中的物質分布出現不平衡時，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）可見星系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壹樣。 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，得出壹個80～120億年的年齡計算值。然而根據對恒星光譜的分析，宇宙中最古老的恒星年齡為140～160億年。恒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產生的效果。宇宙中的物質輻射是時刻存在的，3K或5K的溫度值也只是人類根據自己判斷設計的壹種衡量標準。這種能量輻射現象只能說明宇宙中的物質由於引力作用，在大尺度空間整體分布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布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，其余的氫、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，並不是始終保持壹副面孔，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系。 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？德國物理學家克勞修斯指出，能量從非均勻分布到均勻分布的那種變化過程，適用於宇宙間的壹切能量形式和壹切事件，在任何給定物體中有壹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”，孤立系統中的“熵”永遠趨於增大。但在宇宙中總會有高“熵”和低“熵”的區域，不可能出現絕對均勻的狀態。所以，那種認為由於“熵”水平的不斷升高而達到最大值時，宇宙就會進入壹片死寂的永恒狀態，最終“熱寂”而亡的結局，是把我們現在可觀測到的壹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，星系的形態特征對研究宇宙結構至關重要，從星系的運動規律可以推斷整個宇宙的結構形態。而星系***有的圓形旋渦結構就是整個宇宙的縮影，那些橢圓、棒旋等不同的星系形態只是因為星系年齡和觀測角度不同而產生的視覺效果。 奇妙的螺旋形是自然界中最普遍、最基本的物質運動形式。這種螺旋現象對於認識宇宙形態有著重要的啟迪作用，大至旋渦星系，小至DNA分子，都是在這種螺旋線中產生。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曲線運動方式的圓環形狀。從原子、分子到星球、星系直到星系團、超星系團無壹例外，毋庸置疑，浩瀚的宇宙就是壹個大旋渦。因此，確立壹個“螺旋運動形態宇宙模型”，比那種作為所有物質總和的“宇宙”卻脫離曲線運動模式而獨辟蹊徑，以直線運動方式從壹個中心向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態。
編輯本段大爆炸宇宙模型
理論簡介
（big-bang model） 壹種廣為認可的宇宙演化理論。其要點是，宇宙是從溫度和密度都極高的狀態中由壹次“大爆炸”產生的。時間至少發生在100億年前。這種模型基於兩個假設：第壹是愛因斯坦提出的，能正確描述宇宙物質的引力作用的廣義相對論；第二是所謂宇宙學原理，即宇宙中的觀測者所看到的事物既同觀測的方向無關也同所處的位置無關。這個原理只適用於宇宙的大尺度上，而它也意味著宇宙是無邊的。因此，宇宙的大爆炸源不是發生在空間的某壹點，而是發生在同壹時間的整個空間內。有這兩個假設，就能計算出宇宙從某壹確定時間（稱為普朗克時間）起始的歷史，而在此之前，何種物理規律在起作用至今還不清楚。宇宙從那時起迅速膨脹，使密度和溫度從原來極高的狀態降下來，緊接著，預示質子衰變的壹些過程也使物質的數量遠超過反物質，如同我們今天所看到的壹樣。許多基本粒子在這壹階段也可能出現。過了幾秒鐘，宇宙溫度就降低到能形成某些原子核。這壹理論還預言能形成壹定數量的氫、氦和鋰的核素，豐度同今天所看到的壹致。大約再過100萬年後，宇宙進壹步冷卻，開始形成原子，而充滿宇宙中的輻射則在宇宙空間自由傳播。這種輻射稱為宇宙微波背景輻射，它已經被觀測所證實。除了原始物質和輻射外大爆炸理論還預言，現在宇宙中應充滿中微子，它們是無質量或無電荷的基本粒子。現在科學家們正在努力找尋這種物質。