宇宙 

宇宙
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可觀測宇宙的對數表示。 著名的天文物體用中文標記。
年齡13.799 ± 0.021 x 109[1]
直徑8.8×1026 米,28.5 × 109秒差距(93 × 109光年)[2]
物質(原有物質)至少1053公斤[3]
平均密度(包含能量)9.9 x 10−30 g/cm3[4]
平均溫度2.72548 K[5]
主要成分原有重子物質(4.9%)
暗物質(26.8%)
暗能量 (68.3%)[6]
形狀扁平狀,誤差範圍只有0.4%[7]

宇宙(英語:universe拉丁語universus)是所有時間空間[a]與其包含的內容物[8]所構成的統一體[9][10][11][12];它包含了行星恆星星系、星系際空間、次原子粒子以及所有的物質能量空間時間。目前人類可觀測到的宇宙,其距離大約為93 × 109光年(28.5 × 109秒差距)[2],最大為27,160百萬秒差距;而整個宇宙的大小可能為無限大,但未有定論[13]物理理論的發展與對宇宙的觀察,引領著人類進行宇宙構成與演化的推論。

根據歷史記載,人類曾經提出宇宙學天体演化学科學模型,解釋人們對於宇宙的觀察。最早的理論為天動說,由古希臘哲學家印度哲學家所提出[14][15]。數世紀以來,逐漸精確的天文觀察,引領尼古拉·哥白尼提出以太陽系為主的地動說,以及經約翰尼斯·克卜勒改良的克卜勒定律;最終艾薩克·牛頓牛頓萬有引力定律解釋了前述的理論。後來觀察方法逐漸改良,引領人類意識到太陽系位於數十億恆星所形成的星系,稱為銀河系;隨後更發現,銀河系只是眾多星系之一。在最大尺度範圍上,人們假定星系的分布平均,且各星系在各個方向之間的距離皆相同,這代表著宇宙既沒有邊緣,也沒有所謂的中心。透過星系分布與譜線的觀察,產生了許多現代物理宇宙學的理論。20世紀前期,人們發現到星系具有系統性的紅移現象,表明宇宙正在膨脹;藉由宇宙微波背景輻射的觀察,表明宇宙具有起源[16]。最後,1990年代後期的觀察,發現宇宙的膨脹速率正在加快[17],顯示有可能存在一股未知的巨大能量促使宇宙加速膨脹,稱做暗能量。而宇宙的大多數質量則以一種未知的形式存在著,稱做暗物質

大爆炸理論是當前描述宇宙發展的宇宙學模型。ΛCDM模型推測宇宙年齡137.99±0.21 億年。大爆炸產生了空間時間,充滿了定量的物質與能量;當宇宙開始膨脹時,物質與能量的密度也開始降低。在初期膨脹過後,宇宙開始大幅冷卻,引發第一波次原子粒子的組成,稍後則合成為簡單的原子。這些原始元素所組成的巨大星雲,藉由重力結合起來形成恆星[1][18]

目前有各種假說正競相描述著宇宙的終極命運。物理學家與哲學家仍不確定在大爆炸前是否存在任何事物;許多人拒絕推測與懷疑大爆炸之前的狀態是否可偵測。目前也存在各種多重宇宙論的說法,其中部分科學家認為可能存在著與現今宇宙相似的眾多宇宙,而現今的宇宙只是其中之一[19][20]

  1. ^ 1.0 1.1 Planck collaboration. Planck 2013 results. XVI. Cosmological parameters. Astronomy & Astrophysics. 2014. Bibcode:2014A&A...571A..16P. arXiv:1303.5076可免费查阅. doi:10.1051/0004-6361/201321591. 
  2. ^ 2.0 2.1 Itzhak Bars; John Terning. Extra Dimensions in Space and Time. Springer. 2009: 27ff [2011-05-01]. ISBN 978-0-387-77637-8. (原始内容存档于2016-08-26). 
  3. ^ Paul Davies. The Goldilocks Enigma. First Mariner Books. 2006: 43ff [2013-07-01]. ISBN 978-0-618-59226-5. (原始内容存档于2020-06-12). 
  4. ^ NASA/WMAP Science Team. Universe 101: What is the Universe Made Of?. NASA. 24 January 2014 [2015-02-17]. (原始内容存档于2015-08-08). 
  5. ^ Fixsen, D. J. The Temperature of the Cosmic Microwave Background. The Astrophysical Journal. 2009, 707 (2): 916–920. Bibcode:2009ApJ...707..916F. arXiv:0911.1955可免费查阅. doi:10.1088/0004-637X/707/2/916. 
  6. ^ First Planck results: the Universe is still weird and interesting. Matthew Francis. Ars technica. 2013-03-21 [2015-08-21]. (原始内容存档于2015-08-18). 
  7. ^ NASA/WMAP Science Team. Universe 101: Will the Universe expand forever?. NASA. 24 January 2014 [16 April 2015]. (原始内容存档于2008-03-09). 
  8. ^ Zeilik, Michael; Gregory, Stephen A. Introductory Astronomy & Astrophysics 4th. Saunders College Publishing. 1998. ISBN 978-0-03-006228-5. The totality of all space and time; all that is, has been, and will be. 
  9. ^ Universe. Webster's New World College Dictionary, Wiley Publishing, Inc. 2010 [2015-09-10]. (原始内容存档于2016-03-03). 
  10. ^ Universe. Dictionary.com. [2012-09-21]. (原始内容存档于2012-10-23). 
  11. ^ Universe. Merriam-Webster Dictionary. [2012-09-21]. (原始内容存档于2012-10-22). 
  12. ^ Zeilik, Michael; Gregory, Stephen A. Introductory Astronomy & Astrophysics 4th. Saunders College Publishing. 1998. ISBN 0030062284. The totality of all space and time; all that is, has been, and will be. 
  13. ^ Brian Greene. The Hidden Reality. Alfred A. Knopf. 2011. 
  14. ^ Dold-Samplonius, Yvonne. From China to Paris: 2000 Years Transmission of Mathematical Ideas. Franz Steiner Verlag. 2002. 
  15. ^ Thomas F. Glick; Steven Livesey; Faith Wallis. Medieval Science Technology and Medicine: An Encyclopedia. Routledge. 
  16. ^ Hawking, Stephen. A Brief History of Time. Bantam Books. 1988: 125. ISBN 0-553-05340-X. 
  17. ^ The Nobel Prize in Physics 2011. [16 April 2015]. (原始内容存档于2018-06-25). 
  18. ^ Planck reveals an almost perfect universe. Planck. ESA. 2013-03-21 [2013-03-21]. (原始内容存档于2018-10-31). 
  19. ^ Ellis, George F.R.; U. Kirchner; W.R. Stoeger. Multiverses and physical cosmology. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2004, 347 (3): 921–36. Bibcode:2004MNRAS.347..921E. arXiv:astro-ph/0305292可免费查阅. doi:10.1111/j.1365-2966.2004.07261.x. 
  20. ^ Palmer, Jason. (2011-08-03) BBC News – 'Multiverse' theory suggested by microwave background页面存档备份,存于互联网档案馆). Retrieved 2011-11-28.


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