宇宙到底是个什么?

甚着维苦得

今天无意当中刷到的一个关于宇宙的小知识，突然想到了这个…

上是中国十七地

https://zhuanlan.zhihu.com/p/157102593

韩邑王生1977

先说结论：这个问题貌似没有标准答案。
无法判定题主是基于什么角度提出的这个问题，暂且从科普的角度回答一下……
小学的时候，语文课本就用通俗易懂的方式，为孩子们描述了宇宙……

很久很久以前，天和地还没有分开，宇宙混沌一片。有个叫盘古的巨人，在这混沌之中，一直睡了十万八千年。
……
他呼出的气息，变成了四季的风和飘动的云；他发出的声音，化作了隆隆的雷声。他的双眼变成了太阳和月亮；他的四肢，变成了大地上的东、西、南、北四极；他的肌肤，变成了辽阔的大地；他的血液，变成了奔流不息的江河；他的汗毛，变成了茂盛的花草树木；他的汗水，变成了滋润万物的雨露……
人类的老祖宗盘古，用他的整个身体创造了美丽的宇宙。
——《盘古开天地》

而后的一段时间里，盘古创造宇宙的故事，就成了中国孩子们对于宇宙最初的认知。
当然，这个传说，满足一下学龄前儿童的好奇心还是够用的。不过，随着孩子的心智慢慢开化，就不能再用它来解释宇宙了。最起码，漫天的星斗从何而来，这个传说是无法体现的。充其量，也就粗浅解释了大气层以内的自然现象。
宇宙，在中国是一个很古老的原生词汇。道家宗师庄子给宇宙的定义是：往古来今谓之宙，四方上下谓之宇。“古往今来”加上“四方上下”，时间加上空间。就形成了宇宙。汉朝的张衡，就是制作浑天仪的那位科学家，也对宇宙给出了自己的理解：宇之表无极,宙之端无穷。
可见，即使在没有望远镜，探测器的几千年前，伟大的先贤已经认识到了宇宙的浩瀚无垠。那么，宇宙究竟是什么样子的呢？
借助于不断发展的天体物理学，以及各类探测器的不断探索，现代人已经可以给宇宙“绘制”出一张肖像图了。


从这张图上看，宇宙是由无数的“亮点”，以及大团大团的“云”组成的。那些“亮点”就是我们在夜空中看到的星星，那些“云”呢？有些是很多很多的星星，有些事大片大片的星际物质。
在宇宙中，还有很多我们看不见的东西，比如黑洞、各种粒子、各种波什么的……


一般来说，我们把彼此距离“比较近”的星星，叫做星系。比如说，太阳所在的银河，我们都会叫它银河（星）系。所以，也可以认为，宇宙是由很多很多的星系，和星星之间大片的空间组成的。
那么，宇宙究竟有多大呢？这个很难说了！张衡不是说了嘛，无极、无穷啊……
当然，作为科学研究，我们还是需要给宇宙的大小做一个测量的。
宇宙实在是太大了，大的已经超出了我们想象。路程问题中常用的米，千米什么的，已经不能作为测量宇宙的长度单位了。所以，我们需要普及一个概念：光年。这是一个很长很长的长度单位，代表的是光走一年的距离。
光一年能走多远？
我们知道，光的速度大概是300000000米/秒。
如果从月亮向地球发射一束光，这束光大约需要1.28秒到达地球。
如果从太阳向地球发射一束光，这束光大约需要8分20秒到达地球。
是不是已经觉得很远了？光年可要比这远得多得多得多得多。
一个光年，大约是9460500000000000米，两只手都数不过来的0啊。但是，一个光年在宇宙中，只是一个很小的距离啊！
如果按照一般的科学分层方法，把宇宙中的天体系统进行分层的话，大致可以这样来分的：


科学家们给每一个分层都测算，或者估算了一个数量，再来看一下……


是不是忽然感觉我们的地球母亲在宇宙中好小好小啊~~
需要注意的是，这还只是人类通过各种手段“观测”到的距离。在这个距离之外，宇宙还有多大，这个问题是无人知晓的。或许，就像张衡说的，宇宙是无极无穷的。


所以，关于宇宙的大小，我们先探讨到这里。另一个问题是，既然宇宙是“四方上下”加“古往今来”的时间和空间概念，那么，从时间的角度上看，宇宙的年龄到底是多少呢？
在普及宇宙的年龄之前，我们先要确认一下宇宙的起源，也就是宇宙“破壳而出”的那个时刻。
在中国的传说中，宇宙混沌的就像一个“鸡子”（来自《艺文类聚》），是被盘古一斧头下去，破壳而出的。在印度的神话里，宇宙之主也是从一个“卵”中化生出来的。结合中印两大文明古国的传说，宇宙在最开始的时候好像就是一个“蛋”！？


真实的情况当然不会如此，实际上，宇宙最开始是什么样子是没有人知道的。科学家们也只是根据天文现象，结合空间物理基础理论，来推测出一个能让大多数人认可的结论。
这个被大多数人认可的结论就是：宇宙是爆炸而来的……
这是一场超级无敌的大爆炸，爆炸的起始，是一个“奇点”。
关于奇点的科学解释，在这个系列里并不重要，因为这个概念远不是K15可以理解的。如果要进行一个形象的描述的话，暂时可以把“它”看成是一个体积非常非常小，质量非常非常大的东西。要注意的是，这里的小和大都是超出想象力之外的。
在奇点里，包含着形成现阶段宇宙的所有物质和能量。因为某种不可知的原因，在某个时刻，这个奇点突然产生了剧烈的爆炸。这次爆炸，将奇点里的物质和能量不断的向远方扩散，经过很久很久，形成了宇宙现在的样子。


所以，科学家一般把奇点爆炸的时间，看成是我们宇宙诞生的时间。他们还把这个时间点起了一个名字：大爆炸（The Big Bang）。
所以，如果我们要测算宇宙的年龄，实际上就是测算从大爆炸开始，一直到现在的时间长度了。具体的测算过程就不说了，很漫长也很复杂的，直接放结论吧。
据测算，宇宙的年龄大约是138亿岁（*3），前后误差不超过2100万年。
即使是误差，也是一个相当漫长的时间了……


宇宙诞生自大爆炸，这个来自奇点的大爆炸，是在瞬间完成的。以现在计量单位计算，爆炸发生之后的1秒钟内，奇点里的物质和能量，就被喷射到了非常遥远的地方。只不过，那时候宇宙还不是现在的样子。那些物质和能量，是以无法被形象描述的状态存在的，直到爆炸发生后的两亿年，才慢慢的形成了最早的一批星系和类星体。



NASA观测到的类星体

我们所在的银河系，也是在这个时期开始形成的。



银河系

然后，在经过长时间的演化，宇宙才慢慢的变成138亿岁的样子。
讲过了宇宙的大小和年龄，我们来看看现在的宇宙是由什么构成的。
上面说过，宇宙是由一个奇点在138亿年前，因为某个原因大爆炸产生的。这个奇点是一个体积非常非常小，质量非常非常大的东西。 在奇点里，包含着形成现阶段宇宙的所有物质和能量。奇点爆炸时，将奇点里的物质和能量不断的向远方扩散，经过很久很久，形成了宇宙现在的样子。
我们还用了一张图，对宇宙中的“物质”进行了简单的描述。


需要注意的是，这张简图中列举的，仅仅是宇宙中的“物质”，经过科学家的观测，宇宙中“可见的物质”所占的比重是非常非常小的。在星与星，星系与星系之间，遍布着广袤无垠的宇宙空间。
如果把整个宇宙看作是一个空旷的，没有任何家具，装饰的大房子，星和星系，不过是在房子中嘤嘤飞过的蚊虫，或者说是飘飘荡荡的灰尘。
地球的半径是6371公里，地月间的平均距离是380000公里，中间是空荡荡的一片“虚无”。



地月之间

这里的“虚无”只是我们肉眼所见的，通过科学仪器的观测，在宇宙空间中充满了各种的射线，辐射，波……也就是原来奇点中蕴含的部分“能量”。
那位小朋友问了，黑洞呢？是物质还是能量？
黑洞一般被认为是恒星接近寿命终结时的形态，从这个角度看属于物质范畴。恒星演变到黑洞阶段后，会形成巨大的引力场，所有接近黑洞的物质和能量（包括光）都会被吸引。所以，黑洞理论上是无法被“看”到的。2019年，曾经轰动一时的黑洞照片，其实也只是观测到的黑洞周边的可观测现象。
除了黑洞，还有白洞。黑洞不断的吞噬物质和能量，白洞不断的溢出物质和能量。只不过，白洞目前还只是科学界的推测，还未完全证实。
好了，让我们暂时收一下，整理一下宇宙的构成。
宇宙是由物质和能量构成的，肉眼可观测到的是分布着各类天体的广袤空间。
对于各种能量范畴的射线，波我们暂时先不讨论，聚焦一下物质范畴的各类天体。
天体大体上可以分为三类：星体，星云和星际物质。
我们经常说的金木水火土，太阳，月亮，北极，北斗，牛郎，织女都属于星体，是聚集在一起的固态或者气态的球状体。


星云指的是聚集的不是十分密切的弥散状实体，通常没有规则的形状，比较有名的有麦哲伦星云，猎户座星云等，通常认为星云会在重力的作用下，逐渐演化新的恒星。



猎户座星云

星际物质包括星际气体和星级尘埃，星环和彗星一般被划归到这个范畴。
在星体之上，还有星团，指的是包含10颗以上恒星，并且恒星相互之间存在引力作用的多个星体的总称。



北斗

在星体，星团，星云，星际物质之上，还有星系，指的是在宇宙空间尺度上“密集”分布了大量的包含恒星、星际气体、星际尘埃和暗物质，形成的包含重力核心的星际系统。
简单的讲，我们说宇宙是由星系构成的，也不能算错……
细心的小朋友，会发现一个新名词——暗物质。暗物质至今还未被完全证实，是科学家通过观测和实验做出的合理推测，是一种蕴含着能量的不可见物质。科学家认为，暗物质是现在宇宙仍在不断膨胀的主要推手。



膨胀……

从物质的角度看，宇宙就是由以上提到的这些构成的。
就这些吧，希望能有帮助~~

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藏在原子内心的，是宇宙的秘密