在宇宙中的任何一个区域，空间的曲率几乎都是为零。宇宙不仅极度平坦，而且十分均衡，当然，宇宙中的每一个区域都是独特的，但又都是高度相似的，仔细看来，宇宙中的每一个区域当然是存在差异的，但是如果我们从宏观大尺度来看，物质分布则是非常均衡的，没有哪一个区域的物质过于致密，也没有哪一个区域的物质过于稀疏。
宇宙不仅平坦、均衡，而且连温度也极为相似，在如此巨大的宇宙之中，几乎任何一个区域的温度都在2.725K左右。K就是开尔文，是国际温标，你可以将其看为是从绝对零度开始统计的摄氏度，绝对零度就是-273.15摄氏度，也就是0开尔文，所以2.725K就等于-270.425摄氏度。
宇宙很大，大到我们都不知道有多大，而相隔数百光年的两个区域的平均温度竟然能够出奇的一致，这其实是很令人费解的。
此外，宇宙虽大，但是我们能够看到的宇宙区域却是非常有限的，目前可观测宇宙的半径约为460亿光年，这个可观测的球型宇宙空间又被称之为哈勃体积。为什么宇宙会如此平坦、均衡、温度相似？为什么我们无法看到宇宙中的一切呢？这还要从宇宙的起源说起。
说到宇宙的起源，就不由得让我们想到宇宙大爆炸，因为宇宙大爆炸是迄今为止最具说服力的宇宙起源学说，有大量的证据可以成为宇宙大爆炸理论的佐证，比如宇宙微波背景辐射和红移现象。不过，宇宙大爆炸理论还不够完美，因为它无法解释宇宙的平坦、均衡以及温度相似。
在宇宙大爆炸理论之中，宇宙起源于一个密度无限大而体积无限小的奇点，这个奇点炙热而稠密，可是这个点又是怎么来的呢？这同样是宇宙大爆炸理论所无法解释的。
为了让这一切都有一个合理的解释，一个新的假说诞生了，那就是暴涨理论，宇宙的暴涨发生于大爆炸之前。暴涨理论认为，在大爆炸发生之前的宇宙空间中充满了真空能量，而这些真空能量的量子场波动导致了在空间之中出现了很多的暴涨点，而每一个暴涨点最终都会发展成为一个独立的空间，这个独立的空间就是我们所说的宇宙，也就是说在我们的宇宙之外还有空间，而这个空间之中还有着很多相对独立的宇宙空间，这可以说是对多元宇宙最具科学性的一种猜想了。
暴涨理论给了宇宙的平坦、均衡一个完美的解释。
在一个宇宙中，也就是一个暴涨点之中，真空能量的波动使得空间被迅速拉伸，所以不管空间本身的曲率有多大，最终都会被拉扯到平坦，而在暴涨结束之后，一部分真空能量衰变到物质之中，为宇宙加热，这又解释了大爆炸之前奇点的高能辐射状态是从何而来的。
加热完成后，宇宙爆炸了，粒子之间的高能撞击创造了宇宙间物质的基本单位，也就是基本粒子，之后宇宙间的物质开始逐步形成。在加入了暴涨理论之后，宇宙大爆炸理论变得十分完美了，遗憾的是暴涨理论目前也只是一种假说。那么为什么我们不能够看到宇宙中的一切呢？为什么对我们来说，宇宙的直径只有920亿光年呢？
在宇宙大爆炸发生之后，宇宙一直在不断膨胀，而宇宙的膨胀又成为了暴涨理论的一个反证，因为宇宙的膨胀很可能说明宇宙之外还有空间。
宇宙膨胀的速度是非常快的，在宇宙边缘，膨胀的速度远超光速，更为重要的是，宇宙的膨胀始终处于加速之中。所以在宇宙中，一些距离我们较近的星系，它们的光有足够的时间可以来到我们的地球，所以我们能够观测到它们，而在更为遥远的地方，那些星系所发出的光亮虽然也在向我们奔来，可是它们的速度低于空间膨胀的速度，所以它们并不是离我们越来越近，反而是离我们越来越远，所以我们永远不可能观测到它们，因此，可观测宇宙的概念就产生了。很遗憾，我们无法看到自己宇宙中的一切。
你们看宇宙深邃的照片有没有莫名的恐惧感？乍一看觉得很漂亮，但是仔细想想，图中每个亮点都包涵上百亿颗
神秘的宇宙，是我所向往的，，可惜这辈子都不可能接触宇宙了
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从天圆地方看宇宙
在我们中国的古代汉语里边，最早出现宇宙的这个说法的，应该是在两千多年前的战国时代，当时有一位大学者，他的名字叫尸佼，他生活在大约公元前400年到公元前300年之间。他就说“上下四方曰宇，往古来今曰宙”。这里边尸佼就非常明确地提出了空间和时间的概念。我们知道，这是在两千多年以前，我们古代的学者就已经有了非常明确的空间和时间的概念。
那么到了公元100年左右的东汉时代，当时伟大的科学家张衡又进一步把宇和宙这两个字联到一起，最早提出了宇宙这个说法。张衡说“过此而往者，未知或知也。未知或知者，宇宙之谓也。”那么宇宙这个词，最早就出现在张衡的书里面，“宇之表无极，宙之端无穷”。大家看他最后这两句话，就非常明确地提出了空间和时间是无限的观念。这个在我们东汉时代就有了。那么宇宙在时间和空间上是无限的，这是一个非常有名的哲学命题。我们都读过非常有名的 历史 小说《三国演义》，其中有一回，有一个非常有名的故事，就是“刘玄德三顾茅庐”，这个书里写到，当刘备去造访诸葛亮的时候，遇到了一个农夫，这个农夫就在唱一首歌，其中有两句歌词就说到，“苍天如圆盖，大地似棋局”，那么这个说法就是非常典型的代表了我们古代的人对宇宙的一种看法。就是天就像一个圆盖，大地就像一个围棋的棋盘。那么这里边隐含了一种思想，就是地是平的，实际上是一种天圆地方，或者是说天圆地平的思想。
这幅图就是一个人们想象中的古代人们对天和地的看法，也就是对宇宙的看法。当然现在我们知道了，这种看法实际上是不完全正确的。那么为什么会造成古代人类有这样的看法呢？我们知道，其中最主要的原因就是古代的生产力非常落后，也就是技术非常落后。古代人类活动的范围非常狭小，比如说我们现在，如果你坐上喷气式飞机，十几个小时就能到欧洲，二十几个小时就到了美洲。在古代，人们一般来说活动范围应该说是几百公里，最多也就是一、两千公里，这个范围是非常狭小的。所以说就造成了人们认为这个地是平的，就不像现在我们大家已经知道，大地是球形的，我们地球是球形的，所以说（这）完全是古代人类直觉所导致的概念，这是我们中国的情况。
那么在西方跟张衡生活在差不多的时代，在西方有一位非常有名的天文学家叫托勒密，他当时就在埃及的亚历山大进行天文观测。当时由于没有望远镜，就是在托勒密时代望远镜还没有发明，当时主要是用肉眼来进行一些天文的观测。当时人们就已经观察到太阳、月亮还有其他一些行星，比如说一些非常亮的行星，像水星、金星、火星、还有木星，这几个大的行星，每天都在东升西落，当然包括太阳和月亮了，于是就形成了这样一种概念，就是这些天体都在围绕着地球旋转。那么这样当然也是一种非常直觉的观察所造成的概念。于是托勒密就提出了“地心说”，认为地球是处在宇宙的中心，其他的天体都在围绕地球旋转，最外层就是恒星天，所谓恒星天，就是恒星的位置是不动的，这就是“地心说”的概念。
“地心说”这种学说在西方一直持续了一千多年，一直到15、16世纪的时候，事情才开始发生变化。当时波兰的天文学家哥白尼，他根据一些天文观测的结果，就发现“地心说”有很多缺陷。他认为如果把太阳放在宇宙的中心，那么这个情况，就要比“地心说”更能够解释这个事实。于是哥白尼就在他临去世以前，出版了他著名的《天体运行论》。这幅图就是哥白尼在《天体运行论》里边所提出的“日心说”代表的一幅图。我想提醒大家注意一个事实，就是在哥白尼的书出版了以后很长时间，并没有引起公众的重视。就是大家都没有重视他的学说，“地心说”还是处在一种主导的地位，而且“地心说”还被教会引进了它的教义。教会就认为，上帝是在地球上，也就是在宇宙的中心创造了这个世界，所以说“地心说”实际上是和教会的教义联系在一起的。一直到17世纪的时候，望远镜才发明了。这时候意大利科学家伽利略，就亲手制作了几架小的望远镜，他马上用几架小的望远镜观测天体，然后他就完成了非常重要的发现。伽利略用望远镜观测天体的时候，首先他就观测了木星，他就发现木星周围有几颗非常亮的亮点，而且他发现这个亮点的位置还在不断地移动。于是他马上意识到，这几颗亮点是木星的卫星。然后伽利略还发现了金星，在望远镜里不是一个完整的圆面，而是一个像我们的月亮一样，会出现圆缺的现象。那么这说明什么呢？说明第一，金星它自身并不发光；第二，说明金星在围绕着太阳旋转。伽利略在发现了这两个重要的观测事实以后，马上就得到一个结论，就认为“日心说”，哥白尼的学说是正确的。这样对于教会来说，它们受到了非常重大的威胁。因为伽利略他用观测事实来说明“日心说”是正确的，否定“地心说”，这样也就等于否定了教会的教义。于是教会就认为再也不能漠视哥白尼和伽利略他们的学说了，于是就有了教会对伽利略的审判。这个审判一直到上个世纪，教会正式为伽利略进行了平反。那么这个错误的判决维持了好几百年，这件事在科学史上是一件非常应该引起大家思考的事情，为什么呢？就是任何一种学说，如果没有观测事实，或者试验证据的支持，它就不能被人们所接受。正是因为伽利略用望远镜发现了木星的卫星，发现了金星的圆缺现象，所以他用最有利的证据推翻了“地心说”，那么教会才感到，它们的教义被否定了，所以来审判伽利略。所以任何一种科学的理论，一定要有一种观测或者试验的证据来支持它，这种观测或者试验的证据是最有力的。
在“日心说”确立了它在科学史上的地位以后，在英国牛顿提出了万有引力的学说。他认为任何两个大质量的物体之间，或者说任何两个质量不为零的物体之间都存在着万有引力。对于天体来说，它们的质量是非常大的。所以它们之间的万有引力也是非常明显的。所以牛顿就认为任何两个天体之间，存在着万有引力。那么这将直接造成质量比较小的天体围绕质量大的天体旋转。那么他用这个理论来解释所有的这些天体，它们的运行情况，他发现天体的运行用万有引力来解释，可以解释得非常好，那些轨道甚至可以直接用数学公式来计算出来。于是在万有引力这个理论的基础上，牛顿就提出了他的稳恒态宇宙的概念。他就认为日、月、天体都是在不断地运动之中，维系它们运动规律的就是万有引力的定律。基于这种认识，牛顿就认为宇宙是没有边界的，宇宙是无限的，这样就回到了时间和空间无限这样一种观念。时间是永远在均匀地流失，空间自然地向四面八方伸展，时间和空间的存在是和物质没有关系的。宇宙自古以来就处在一种整体不变的这样一种状态，这样无限和永恒的宇宙这样一种观念就建立起来了，这就是所谓稳恒态宇宙。在很长一段时间里，牛顿的稳恒态宇宙就处在新的主导地位。可是稳恒态宇宙的命运还不如 “地心说”的命运，稳恒态宇宙也就存在了几百年，然后就被新的理论所替代了。
天文学家在研究银河系结构的时候发现，我们的太阳并不是处在银河系的中心，而是处在银河系的边缘上。太阳距离银河系中心大约是三万光年，也就是说我们地球所在的太阳系距离银河系的中心是三万光年。望远镜发明了以后，人们在观测天体的时候就发现了，天上这些能够看到的天体并不只是一些恒星，还有一些看起来是有扩展，有一个平面结构的对象。我们知道，恒星多数看起来它是没有结构的，就是一个点光源。即使是在一些大的望远镜里边，我们看到的绝大多数恒星也是一些点光源，只不过在大望远镜里头它的亮度会增加。那么还有一些天体就不是这样，它是一些带扩展的，就是带有某种形状的光源。其中一个最亮的、最有名的就是在北天就可以看到的仙女座大星系。当初在 历史 上它曾经被叫“仙女座星云”，它在 历史 上有过另外一个名称。在上个世纪初的时候，在美国曾经因为这个“仙女座星云”到底是银河系内的天体，还是银河系之外的天体，发生过一场非常有名的争论。当时有两个非常资深的天文学家在进行这一场争论。其中一位认为“仙女座星云”是银河系之外的天体，另一位认为“仙女座星云”是银河系内部的天体。主张“仙女座星云”是银河系之外天体的这位科学家名叫柯惕斯，他就是来自美国的里克天文台。当时他为什么主张“仙女座星云”是银河系之外的天体呢？他研究“仙女座星云”爆发的超新星。他假定所有的超新星在爆发时，它的亮度都是差不多的，就是都差不多一样亮。那么他就观测到这个行星的亮度以后，他发现在“仙女座星云”里边，爆发的超新星的亮度非常地暗。如果假定所有的超新星爆发的亮度都差不多的话，而在“仙女座星云”里边这个超新星的亮度非常地暗，这说明了什么呢？根据光源反平方定律，就说明它与我们之间的距离是非常遥远的。那么他根据反平方定律还大致算出了“仙女座星云”的距离大概是五十万光年左右，当时他是得到了这样一个结论。那么当时（我们）也知道了，我们银河系的直径大概是16万光年。那么很清楚，就是“仙女座星云”它不是我们银河系内部的天体。但是另一位天文学家也举出了另外一些证据，他认为是正确的证据，认为“仙女座星云”是银河系内部的天体。在当时由于双方的证据都不够强有力，当时这场争论就不了了之了，这是在上个世纪初进行的一场争论。
可是也就在差不多同时，一位年轻的天文学家在威尔逊天文台进行了天文观测，他的观测使这场争论最后有了一个非常明确的结果。这个人就是在上个世纪里边为天文学做出重大贡献的哈勃。哈勃就研究了在“仙女座星云”里边发现了一些“造父变星”，那么“造父变星”是一类非常特别的变星。我们知道，天上的行星有一些它的亮度是在不断地发生变化。有一些变化是有规律的、有周期性的。那么“造父变星”就是这一类有规律的周期性变星。哈勃在观测了“仙女座星云”里的“造父变星”以后，他就发现在“仙女座星云”里的“造父变星”，它的光变周期是非常长的，但是它的亮度又非常低。这样哈勃就意识到，它本来应该很亮，它为什么亮度又非常低呢？那么只能用光源亮度的反平方定律来解释。那么在这个工作的基础上，哈勃就进一步地通过计算，就确定了“仙女座星云”的距离。他当时计算的结果大概是七十万光年的样子。我们刚才说到银河系的直径大约是16万光年，所以“仙女座星云”它就不可能是银河系内部的天体。这样刚才我们说到上个世纪初的那一场非常著名的争论，就有了一个结果。
在确认了“仙女座星云”的距离以后，人们开始就考虑这个“仙女座星云”它到底是一个什么样的天体？后来就发现这个“仙女座星云”它实际上是和我们自身所在的银河系是差不多一样的非常巨大的恒星系统。这幅图就是银河系的一幅图。我们现在发现的“仙女座星云”也差不多是同样巨大的恒星系统。现在我们知道，“仙女座星云”其中大概有两千亿到三千亿颗恒星，比我们所在的银河系还要大一些。我们所在的银河系大概是一千亿到两千亿颗恒星，这样就使我们人类认识到的宇宙在认识上有一个非常重大的飞跃。因为在哈勃工作以前，我们认为银河系就是整个宇宙。那么在哈勃发现了“仙女座星云”不是银河系内的天体，而且后来又进一步发现，其中大概有两千亿到三千亿颗恒星，这样我们人类所认识到的宇宙，就一下子扩大了很多倍。在“仙女座星云”被确认为是河外星系之后，当然从那以后，我们就管它叫“仙女座星系”。人类又陆续地发现了许许多多的和它一样的银河系之外的星系。到现在为止，这样所谓的河外星系大概已经估计，应该有几百亿个像我们太阳系所在的银河系这样巨大的恒星系统，我们想我们的宇宙有多大。那么现在观测到的最远的河外星系，它到我们之间的距离大概超过了一百亿光年，也就是说我们所在的宇宙，它的大小最少就是不小于一百亿光年。比较准确的说法是一百四十亿光年。到现在为止，我们还没有看到任何宇宙有有边界的迹象。我们知道，我们的望远镜越造越大，我们观测技术越来越发展，那么我们看到的宇宙也就越来越远，我们能看到的距离也就越来越远。但是到现在为止，并没有发现任何宇宙有边界的迹象，我们能不能说宇宙是无限的呢？我想在科学上，我们还不能这么说。因为在科学上，一切应该是以观测或者试验的证据为基础，也就是说你在望远镜里看到了，你才能说，我在什么地方看到了一个东西，如果望远镜里还没有看到，那么科学家只能老老实实地承认，那个地方我还没有观测到任何东西，我还没有观测到那么远的地方。所以说宇宙在时间上和空间上是无限的。这个说法更多的是一个哲学上的命题，而不是一个科学上的命题。在科学上就是我们（通过）望远镜观测到了，比如说我观测到了一百四十亿光年以外的河外星系，那么科学家就应该说在一百四十亿光年这么大的范围里头，我还没有看到宇宙有任何有边界的迹象，这句话应该是符合科学的。
那么河外星系的确认应该是人类在认识宇宙的过程中非常重大的进展，可以说是划时代的。我们现在对宇宙的了解就比以前，就是说我们认识到的宇宙比以前是大得多了。有很多天文学家在河外星系被确认前后这一段时间，就开始研究它们的光谱。我们知道，就是从一个天体来的光我们接收到了以后，通过一些分光元件，比如大家可能知道，一些棱镜或者光栅，就能把它分解成一道一道的光谱，这些光谱里实际上携带了很多非常重要的信息。我们了解地球以外的天体，更多的是通过分析它们的光谱才得到。那么这幅图就展示了几个河外星系的光谱，这里边就是我们获得的一个非常重要的信息是什么呢？就是关于河外星系光谱的红移的问题，在这幅图里集中的显示了非常重要的发现。最上面那个是一个河外星系，它看起来比较大，比较亮，它离我们的距离比较近。那么最下边那个看起来很小、很暗，距离我们非常远的一个河外星系。那么右边这几幅图就是它们的光谱。大家注意，它们的光谱里边有两条黑色的线，就是所谓吸收线，大家看起来那儿像是一个缺口。大家注意这两条吸收线的位置，就是距离我们比较近的河外星系，在它的光谱里边，这两条吸收线比较靠左边，那么在距离我们最远的河外星系，它的光谱里边这两条吸收线就移到了最右边，最右边实际是光谱的红端，就是说距离我们越远的星系，它的谱线就越向红端移动。就是说如果一个光源在远离我们运动的话，那么它所发出来光的光谱，其中的谱线就要向红端移动。而且运动速度越快，向红端移动的范围就越大，这就是所谓谱线的红移。
那么这个事实是非常重要的，对于我们现在对宇宙的认识是非常重要的，这说明了什么呢？就是几乎所有的河外星系它们的光谱谱线都发生了红移。那么越远的星系，它的红移量就越大，这说明了两个问题，第一，所有的河外星系都在远离我们运动；第二，距离我们越远的河外星系，它远离我们运动的速度就越快，或者说是退行的速度越快。还是哈勃，哈勃继续研究了这个非常重要的事实，当然还有一些许许多多其他的天文学家，也进行了类似的工作。后来哈勃他们就发现了这条非常重要的规律。那么哈勃还建立起一个公式，所谓哈勃定律。它就是说越远的河外星系，它的红移量就越大，就说明了它相对于我们退行的速度就越快。
大家注意，这是一个观测事实，是一个试验事实，不是哪个理论学家提出来的。而且谁去观测，都能观测到这个河外星系谱线的红移，那么这一点肯定会导致一个新的科学的诞生，它导致了什么新的科学理论呢？所谓宇宙膨胀这样一个学说，就是我们的宇宙现在正处在一个不停地膨胀之中。因为星系是宇宙中物质的一种主要的表现形态，它有宇宙岛之称。那么所有的星系都在远离我们运动，这样就直接导致了宇宙膨胀说的建立。这幅图就展示了在哈勃太空望远镜下我们所发现的众多的河外星系。大家看，其中一些椭圆的物体都是河外星系，在这样一个非常小的天区里边就有如此之多的河外星系。
爱因斯坦在上个世纪初的时候，先后发表了狭义相对论和广义相对论。大家知道，狭义相对论，它的特点是把时间、空间和物体的质量和这个物体的运动联系起来。在爱因斯坦之前，时间和空间，质量这三个重要的物理量和物体的运动状态是无关的，那么在狭义相对论里边这几个因素，这几个重要的物理参量就联系到一起了，尤其是当物体的运动接近光速的时候。那么时间、空间和质量的变化就变得绝对不可以忽略，这是狭义相对论的情况。后来爱因斯坦又发表了广义相对论。那么广义相对论说是的什么呢？是说在一个大质量物体的周围，它的时间和空间都要发生弯曲，这个时间和空间发生弯曲，这件事儿怎么理解呢？我举一个例子，就是说在一个时间和空间发生明显弯曲了的这样一个空间里，连光线都要发生弯曲。我们知道，这光线在我们的经验里，永远是沿着直线传播的。大家可能都玩过那个激光手电，打一束激光出去，它的光传播轨迹绝对的是一条直线，这是我们的生活经验告诉我们。那么广义相对论就是说，在一个弯曲的时空里面，这个光线也要发生弯曲。大家想，如果在一个时空里面，连光线都发生弯曲了，那么在这个时空里面就没有什么东西是直的了，这是一个光线的例子。爱因斯坦这个广义相对论发表以后呢，这个理论就听起来就很玄，当时据说在世界上没有几个人能读得懂这个广义相对论，就是几乎没有人能接受这种理论。后来爱因斯坦就提出了一种办法，就是提出了一种有可能检验广义相对论是否正确的一个办法，这是一个什么办法呢？就是在日全食的时候有可能做的一个试验。那么在日全食的时候，天空黑暗下来以后，我们就有可能观察到太阳后边恒星的位置。根据广义相对论，太阳是一个大质量的天体，那么在它周围，它的时空应该发生弯曲。如果这个恒星的光在经过太阳附近的时候发生了弯曲，那么我们看起来，这个恒星的位置就会发生一点点移动。因为我们的经验总是告诉我们，这光从哪儿来，那么光源就在哪个位置上，这是我们人类的经验告诉我们。但是如果这个光线发生弯曲了，我们就有可能对这个光源的位置发生误解。这就如同你把一根筷子插到盛着一碗水中，你会觉得筷子是弯了，那么这时候，因为光线在通过空气和水表面的时候是发生折射了，这也是一种光的弯曲。那么这样，我们对物体真实位置的判断就会发生一个错觉。
如果恒星的光在经过太阳附近真的发生弯曲了，那么我们就会看到恒星的位置发生一点点变化。
在上个世纪初的时候，有一支日食观测队就在非洲去观测了一次日全食。他们就真的拍下了当时在日全食发生的时候，太阳附近恒星的位置，就拍下来这个照片。后来拿回来进行了仔细地计算以后就发现，这个恒星的位置真的是发生了变化，而且发生变化量跟广义相对论预言的那个变化量是非常一致的，完全在误差范围里面。那么这样就通过这次日全食的观测，广义相对论第一次得到了验证。回到这幅图，我想大家看到，就是在日全食期间，人们真的观察到了恒星位置的移动。那么这是一个观测事实。大家想，假如太阳的质量不是现在这样大，它的质量是现在的五倍、十倍，大家想，这个光线弯曲的程度是不是会更甚一些，说白了是更厉害一些，比光线弯曲更厉害一些。那么假定这个质量再大一些，变成太阳的一百倍，光线弯曲程度更甚一些呢，这是非常自然的，从逻辑上是非常正常的。那么大家想，总有一天能够到那样一种程度，如果这个物体的质量大到了一定的程度，那么这个光就会落到上面，发生了极端的弯曲，就干脆落到大质量物体上面了，就出不来了，那么这样大质量物体就变成什么了，就变成黑洞了。所以说黑洞的存在是广义相对论的一个推论。那么黑洞本身，如果要直接观测它，那是非常困难的，因为光从它那儿出不来。但是我们可以通过间接的办法，一些其他的方法来观察它。比如说天上的X射线源，一个物体在向黑洞里坠落的时候，它是一个加速运动，就是说它是越来越快的，因为根据牛顿第二定律在一个不变力的作用下，它做的是加速运动。那么在做加速运动的时候，它就能辐射出来，而且是高能辐射，能够辐射出来。那么这样通过搜寻天上的X射线源的办法，就可以寻找天上的黑洞。但是这也是一种间接的办法。现在我们是说日全食的观测事实已经证明了在大质量物体周围，这个光线的弯曲是真实的，是可以重复的进行观测的。那么我们就用逻辑推论证明黑洞是可能存在的。
有了宇宙膨胀学说以后呢，那么新的问题就来了。大家想，既然宇宙现在这些河外星系在不停的远离我们运动，在向四面八方膨胀，假如我们把时间向回推的话，比如说一亿年前，那么这些河外星系的距离是不是比现在要小一些呢，距离我们更近一些呢，这在逻辑上是非常正确的。那么如果你继续往回推的话，它们的距离本来应该更近一些。那么不断地往回推，总有可能出现这样一种情况，就是最早它们都在一个点上。那么这样的一种理论，是比利时天文学家勒梅特他最早提出来的。他认为最早的时候，存在着一个所谓“原始原子”，那么这个“原始原子”后来就发生了一次爆炸。那么这“原始原子”物质开始向四面八方分散开来。这样勒梅特他就最早提出了“原始原子”和宇宙爆炸的这样一种概念。那么爱因斯坦他在提出广义相对论以后，有一次他亲耳聆听了勒梅特一个科学报告，勒梅特在这个报告里面就把他的“原始原子”这样一个概念提出来了，爱因斯坦听完了以后就当即表示，这是我所听到的最好的一个科学报告。从那以后爱因斯坦就是在一定程度上支持大爆炸这个学说。
大爆炸理论站稳了脚跟以后到现在为止，根据最新的研究结果，我们看到了，第一，就是宇宙现在正在膨胀中，而且不仅是膨胀，而且膨胀还在加速，这是最新的观测结果。第二个观测结果，就是关于宇宙中的物质。就是为什么科学家对宇宙中的物质非常感兴趣呢？他实际关心的是宇宙中物质的总量。宇宙中物质总量到底有多大？我们知道，现在宇宙在膨胀，那么本来应该根据万有引力，宇宙中的物质应该集中到一点上，由于引力存在嘛，它们距离应该越来越近。正是由于大爆炸以后的惯性，所以向四面八方膨胀的一种力抵消了万有引力，就是膨胀的力占了优势。所以宇宙才能处在现在的这样一种膨胀的状态当中。那么会不会有一天膨胀加速它减慢下来，由于万有引力的存在，宇宙又会不会向一个中心去坍塌呢？
一颗恒星怎么可能比宇宙还老？
这张数字化的天空测量图像显示了银河系中年龄确定的最古老的恒星。被称为玛土撒拉星的HD 140283离我们190.1光年远。天文学家将这颗恒星的年龄精确到约145亿年（比宇宙还古老），加上或减去8亿年。图片发布于2013年3月7日。数字化天空测量（DSS）、STScI/AURA、Palomar/Caltech和UKSTU/AAO）100多年来，天文学家一直在观察一颗奇怪的恒星，它位于距地球190光年的天秤座。它以每小时80万英里（每小时130万公里）的速度快速穿越天空。但更有趣的是，HD 140283，也就是众所周知的玛土撒拉星，也是宇宙中已知最古老的恒星之一。
在2000年，科学家们试图通过欧洲航天局（ESA）的Hipparcos卫星观测到这颗恒星的年龄，该卫星估计有160亿年的历史。这样的数字相当令人振奋，也相当令人费解。正如宾夕法尼亚州立大学的天文学家霍华德·邦德（Howard Bond）指出的那样，根据对宇宙微波背景的观测确定的宇宙年龄为138亿年。”“这是一个严重的差异，”他说，
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取面值，恒星的预测年龄提出了一个重大问题。一颗恒星怎么可能比宇宙还老？或者，反过来说，宇宙怎么可能更年轻？显然，玛土撒拉——据说是根据圣经中的一位族长命名的，他死于969岁，是圣经中所有人物中寿命最长的一位——已经很老了，因为这个金属贫乏的亚巨人主要由氢和氦构成，而且含铁很少。它的组成意味着这颗恒星一定是在铁变得普遍之前形成的。
但是比它的环境早了20多亿年？当然，这是不可能的。
仔细研究了玛士撒拉
邦德和他的同事们的年龄，他们的任务是弄清楚最初160亿美元的数字是否准确。他们仔细研究了2003年至2011年间哈勃太空望远镜精细制导传感器记录的11组观测数据，记录了恒星的位置、距离和能量输出。在获取视差、光谱和光度测量时，可以确定更好的年龄感。
“HD 140283年龄的不确定性之一是恒星的精确距离，”邦德告诉《所有关于空间的事》正确处理这一点很重要，因为我们可以更好地确定它的光度，并且从它的年龄——内在光度越亮，恒星就越年轻。我们在寻找视差效应，这意味着我们相隔六个月观察恒星，寻找由于地球的轨道运动而引起的位置偏移，这告诉我们距离。
恒星的理论模型也存在不确定性，比如核心核反应的准确速率和外层元素向下扩散的重要性，他说。他们的想法是，剩余的氦扩散到内核深处，通过核聚变燃烧的氢更少。随着燃料消耗的加快，年龄降低。
这是一个围绕着远古恒星的后院视图，被归类为HD 140283，距离地球190.1光年。这颗恒星是迄今为止天文学家已知的最古老的恒星。图片发布于2013年3月7日。邦德说：
“另一个重要的因素是恒星中的氧含量。”。HD140283的氧铁比高于预期，由于几百万年来宇宙中的氧并不丰富，它再次指出恒星的年龄较低。
邦德和他的合作者估计HD140283的年龄为146.6亿年，比之前宣称的160亿年大为减少。Tha然而，t仍然比宇宙本身的年龄要大，但是科学家们提出了8亿年的剩余不确定性，邦德说这使得恒星的年龄与宇宙的年龄相符，英国伯明翰阿斯顿大学（Aston University）的物理学家罗伯特·马修斯（Robert Matthews）说，尽管这项研究并不完全完美，但与
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，它会受到随机和系统误差的影响马修斯说：“误差条上的重叠部分表明了与宇宙学年龄测定结果发生冲突的可能性。”换言之，恒星的最佳支撑年龄与导出的宇宙年龄（由宇宙微波背景确定）相冲突，只有将误差条推到极限才能解决冲突。
进一步改进后，HD 140283的年龄下降了一点。2014年的一项后续研究将这颗恒星的年龄更新为142.7亿年。”得出的结论是，年龄约为140亿年，同样，如果把观测测量和理论模型中的所有不确定因素都包括在内，那么误差约为7亿年或8亿年，因此没有冲突，因为138亿年位于恒星的误差条内，邦德说：
科学家一直热衷于发现宇宙何时开始——也就是说，大爆炸何时发生并在宇宙结构上留下了印记。（美国国家航空航天局）仔细观察宇宙年龄
的结合，宇宙年龄和这颗附近的老恒星的年龄之间的相似之处——两者都是通过不同的分析方法确定的——是“一项惊人的科学成就，为大爆炸提供了非常有力的证据”宇宙图景”。他说，最老恒星的年龄问题远没有上世纪90年代恒星年龄接近180亿年或200亿年时严重。”邦德说：“由于测定结果的不确定性，现在年龄已经趋于一致，
”
然而马修斯认为这个问题还没有解决。2019年7月，在加州圣巴巴拉的卡夫利理论物理研究所，天文学家在一次顶级宇宙学家国际会议上，对提出宇宙不同年龄的研究感到困惑。他们正在研究相对较近的星系的测量，这表明宇宙比宇宙微波背景所确定的年龄要年轻数百亿年。“KdSPE”“KDSPS”相关：文明的大爆炸：10个令人惊奇的起源事件“KdSPE”“KdSPs”，实际上，远不是138亿岁，因为据欧洲普朗克太空望远镜2013年对宇宙辐射的详细测量估计，宇宙的年龄可能只有114亿年。这项研究的幕后黑手之一是马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的诺贝尔奖获得者亚当·里斯。
的结论是基于一个不断膨胀的宇宙的概念，如埃德温·哈勃1929年所示。这是宇宙大爆炸的基本原理——理解到曾经有一种炽热密集的状态爆发出来，拉伸空间。它指出了一个应该可以测量的起点，但新的发现表明膨胀率实际上比普朗克提出的要高10%左右。
事实上，普朗克团队确定膨胀率为每秒67.4公里每兆帕，但最近对宇宙膨胀率的测量显示，其值为73或74。赖斯说，这意味着，根据早期宇宙物理学，对当今宇宙膨胀速度的测量和对其膨胀速度的预测之间存在着差异它导致了对公认理论的重新评估，同时也显示了对于暗物质和暗能量还有很多需要学习的地方，而暗物质和暗能量被认为是幕后黑手与之相关的
：关于暗物质
的11个最大未解问题哈勃常数的较高值表明宇宙的年龄较短。每秒67.74公里的常数将导致138亿年的年龄，而73年中的一年，甚至如一些研究所显示的高达77年，将表明宇宙年龄不超过127亿年。这是一个不匹配的现象，再次表明HD 140283比宇宙还要古老。此后，它也被2019年发表在《科学》杂志上的一项研究所取代，该研究提出哈勃常数为82.4，表明宇宙的年龄只有114亿年。
马修斯认为答案在于更大的宇宙学精细化。”“我怀疑是观测宇宙学家遗漏了一些造成这种悖论的东西，而不是恒星天体物理学家，”他说，并指出恒星的测量可能更精确这并不是因为宇宙学家在任何方面都比较草率，而是因为宇宙的年龄测定比恒星的观测和理论上的不确定性要大得多，而且可以说要复杂得多。
星云和深空恒星。（Vadim Sadovski/Shutterstock）那么，科学家们将如何解决这个问题呢？
是什么让宇宙看起来比这颗恒星更年轻？
“有两种选择，科学史表明，在这种情况下，现实是两者的混合，”马修斯说在这种情况下，这将是尚未完全理解的观测误差来源，加上宇宙动力学理论中的一些空白，例如暗能量的强度，
相关：暗物质和暗能量：解释的奥秘（信息图表）
他提出了当前“年龄悖论”反映暗能量时间变化的可能性，因此，加速率的变化——理论家发现的一种可能性——可能与关于引力基本性质的观点相一致，例如所谓的因果集理论。马修斯说，对引力波的新研究可能有助于解决这个悖论。
要做到这一点，科学家们将着眼于死星对在时空结构中产生的涟漪，而不是依靠宇宙微波背景或对造父变星和超新星等邻近天体的监测要测量哈勃常数——前者导致每秒67公里的速度，而后者导致73公里的速度。
的麻烦在于，测量引力波并不容易，因为2015年才首次直接探测到引力波。但据纽约扁平铁研究所的天体物理学家斯蒂芬·芬尼（Stephen Feeney）称，未来十年可能会有突破性进展。这个想法是利用这些事件发出的可见光，从中子星对之间的碰撞中收集数据，计算出它们相对于地球的移动速度。它还需要分析由此产生的引力波，以获得距离的概念——两者可以结合起来，给出哈勃常数的测量结果，这应该是迄今为止最精确的。
HD 140283的年龄之谜正导致更大、更科学的复杂事物，改变了人们对宇宙工作。
“对于这个悖论最可能的解释是一些被忽视的观测效应和/或我们对宇宙膨胀动力学的理解中缺失的一些东西，”马修斯说。确切地说，这个“东西”是什么，肯定会让天文学家们在一段时间内受到挑战。
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（未来plc
读了我的宇宙纹理后有哪些看法？你仔细认真的看了吗？
看完之后才知道宇宙的神奇，吸引着我一探究竟，内容挺丰富了，很认真的去看了。
宇宙是个很神秘的存在了，吸引了众多人好奇的视线，也让人对其充满了好奇。宇宙到底有些什么？又是由哪些组成了？怎么会有白天和黑夜？我们怎么会在这皓大的宇宙中生存呢？这些都是想去知道的问题了！从读了这书之后了解这些问题，也让自己收获颇丰了！
1.宇宙的形成。
宇宙是由物质和暗物质能量所组成的。宇宙中是有无数个恒星存在了，而且太阳和月亮也只是这些恒星中之一了。因为我们离太阳太远，才会觉得太阳和月亮也并不是很大了，其实太阳本身是很巨大的星体了。宇宙的空间也是无限大了，世间万物也是在宇宙的强压下千变万化了，人类也是在这个宇宙下生存了。宇宙中的能量也是非常无穷了。
2.宇宙的自然现象。
我们所住的地球是处在太阳和月亮之间。地球总是围着一个方向转了，每24个小时就是一圈，当我们居住的一面面对着太阳时就是白天了，相反背对着太阳就是晚上了！这就有了黑夜和白天这一现象了，其实这也是大自然的必然现象而已，也是很平常了，只是我们不知道其中奥秘，才会觉得是神奇了！
3.地球是我们的家园。
到现在为止，地球是我们唯一生活的地方。在多方面工业产业化，地球受污染的现象也是非常严重了。而我们就必须好好护住我们所居住的地球了，不然污染过于严重也就把我们的家给丢了，也就失去了我们赖以生存的地球了！从小事做起，为了我们共同的家园努力！护住一片绿地，创建一个美好的未来，同样需要每一个人的努力！
