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为什么说宇宙学是一门古老而又年轻的学问?

中国战国末期的尸佼提出“四方上下曰宇,往古来今曰宙”,表明“宇”指空间,“宙”指时间,宇宙是时间和空间的统一。世界上的各个古老文明,都有关于宇宙、天地起源的传说。例如,中国古代很早就流传着盘古开天辟地的神话。古代印度人认为大地由四头大象驮着,大象站在一只巨龟的背上,巨龟又浮在水中……

把宇宙作为一个整体,来探索它的结构、运动、起源和演化,就是“宇宙学”这门学科研究的内容。上面那些神话传说,是古代宇宙学的萌芽。人们不论在哪里仰望天空,都会觉得自己在天穹圆球的中心,所以许多古老民族又形成了各自的以大地中心宇宙学说。

16世纪,波兰天文学家哥白尼提出了日心宇宙体系,使人们认识到地球并不是宇宙的中心。18世纪,英国天文学家威廉·赫歇尔发现太阳在银河系中不停地运动,它也不是宇宙的中心。20世纪20年代,美国天文学家哈勃证明银河系本身又只是星系世界中的普通一员。如今,人类观测到的宇宙范围已经超过百亿光年。

17世纪初,人们开始通过实验和观测,来寻找物质运动和演化的普遍规律,并把这种规律推广到整个宇宙。英国科学家牛顿在1687年发现了万有引力定律。“万有”这个词表明他认为这个定律适用于整个宇宙。正是牛顿的力学定律和万有引力定律,使宇宙学成了一门近代科学。1915年,出生在德国的物理学家爱因斯坦提出了“广义相对论”,并利用广义相对论从理论上推算宇宙整体的运动和演化特征,所以人们常说爱因斯坦开创了现代宇宙学

科学家对现代宇宙学中的不少问题看法并不完全相同,这样就产生了各种不同的理论。它们都必须经受更多观测事实的进一步检验。同观测结果吻合的理论,将会获得新的生命力;同观测事实相矛盾的,则难免衰落直至消亡。如今,宇宙学依然在朝气蓬勃地发展着,当前能最好地解释各种天文观测结果,从而被大多数天文学家采纳的宇宙学理论,就是著名的大爆炸宇宙论。

【知识点】关于盘古的神话传说

相传盘古生于天地混沌中。后来天地开辟了,天每日高一丈,地每日厚一丈,盘古每日长一丈。经过一万八千年,天变得极高,地变得极深,盘古也变得极长了。盘古顶天立地,最后精疲力尽而死。他死后全身化成了万物:气化为风云,声化为雷霆,左眼化为太阳,右眼化为月亮,血液化为江河,肌肉化为田土,须发化为星辰,皮毛化为草木……盘古的献身使世界变得美丽多姿,人们都很敬佩他。

【知识点】人类宇宙观念的演变

主要有以下四个阶段:一是古代朴素的宇宙观,例如所谓的“天圆地方”;二是地心说,认为大地是宇宙的中心,日月星辰都绕着大地转动;三是日心说,认为太阳是宇宙的中心,行星都环绕太阳运行,但对于恒星世界的认识进步不大;四是现代宇宙学说,其中居主导地位的大爆炸宇宙论认为,宇宙起源于大爆炸,而且至今仍在不断膨胀。