宇宙加速膨胀的分析论文5篇

第一篇：宇宙加速膨胀的分析论文

随着科技的发展，人类做了大量有关于引力的试验或观察，例如，超负载力的发现和通过天文观测得出宇宙在加速膨胀的结论。

现在的引力理论已无法解决这些问题，但如果从相反的角度看待引力，建立一个新的模型似乎可以解决一些实际问题，这里必须提到“布朗运动”。这是布朗通过观测植物花粉粒发现其无规则运动，爱因斯坦在1905年的一篇论文中提出花粉的无规则运动实际上是花粉颗粒受到各方向液体分子不平衡的撞击作用造成的，同样在关于引力的这一模型中也有类似的问题，在看似虚无的真空中应当存在这一种特殊的实体，这种实体应有两个基本的特性：

1、在一定空间范围内，它的分布是均匀的，而且在一段较长的时间内，它分布的密度是不变的。

2、任意一个这种实体在任意时刻向任意方向运动的概率相等。

如果将一个物体置于充满了这种特殊实体的背景中，这种特殊实体给了这个物体一种“推力”，与布朗运动不同的是，这个物体在任意方向上受到的力都是等大的，物体应保持受力平衡状态，但值得注意的是，如果将两个物体A和B都置于这一背景中，A和B之间隔一段距离（O1O2分别为物体A、B重心）

直线L经过A、B两个物体重心，由于空间背景中的特殊实体具有前面提到的两种特性，可证得在除了直线L的方向上，物体任意方向上受到的力都是相等的。

例如，在直线T方向上（T经过物体重心Q）

Q点在右方和Q点左方的直线部分都分布有这种特殊实体，Q点以左的直线部分可以是无限长的。Q点以右的部分也是如此，又实体在T直线上分布均匀，也就是说在直线T上，Q点以左和Q的数量一样多。

由性质2可得在任意时刻在直线T的方向上，物体受到向左和向右的推力大小是相等的，这可以推广到任意方向上。

回到图2，在直线L所处方向上被分成3个部分，O1点以左O1O2之间和O2以右物体A在O1点以左受到一个向右的推力，在O1O2之间受到一个向左的推力。

物体B在O2点以右受到一个向左的推力，在O1O2之间受到一个向右的推力，极其重要的是，O1点以左和O2点以右的直线部分可以是无穷大的，而O1O2之间的距离则是有限的，根据之前的推论可以导出O1点以右所受的向左的推力大于O1点以左受到的向右的推理，物体B也如此。

由于这两组力是不等的，所以A与B有相互靠近的趋势，表现出“引力”的效果。值得一提的是，在这种模型中，引力不再是一个单一的使物体相互吸引的力，而是两组推力之差。

也就是说，引力不再是一对相互作用力，A不再是B的施力物体，B也不再是A的受力物体，这种力不来自于对方，而来自于在物体周围的特殊实体，由于n（n≥2）物体的存在造成背景密度的起伏，产生各个物体重心连线方向上推力不平衡的现象。

在爱因斯坦的引力方程中存在两种解，结论是宇宙不会完全静止，宇宙没有静止点，方程的第一种解是如果宇宙只存在引力，没有别的力作用的话，出于相互吸引，宇宙不可能静止，方程的另一种解是，宇宙爆炸的那一瞬间获得了一个初速度，向外膨胀，由于引力作用往回拉，宇宙肯定越胀越慢，所以宇宙不是膨胀就是收缩，不可能静止。因此，爱因斯坦引入了一项“宇宙常数”以便让宇宙“静止”下来。

但在此前提出的引力模型中只存在一种解，那就是始终膨胀。在这个模型中，并不存在使物体相互吸引的吸引力，而只存在推力，在爱因斯坦引力方程中存在一个排斥力推动宇宙膨胀，而引力与之对抗，使宇宙存在收缩趋势。

但在之前提出的引力模型中并不存在使宇宙有收缩趋势的与推力相对抗的引力，恰恰相方，这种所谓“引力”竟然是推力，在宇宙小尺度上，由于物质存在而产生不平衡的一个附加效应，由于只存在一种特殊实体所产生的推力可在大尺度上影响宇宙演变，这样宇宙就只存在唯一一个解，即膨胀，可以这样理解：

图示圆表示现在宇宙膨胀后所能达到的范围，某点A是处于宇宙边缘的一个物体，毫无疑问，物体A受到宇宙范围之内的特殊实体的推力，而在宇宙范围之外是不存在这种实体的，所以A物体只有不断向外运动，即宇宙在膨胀，之前曾提到过这种特殊实体只在宇宙小尺度上的分布是均匀的，宇宙不同位置这种密度可以不同，而且任意范围内这种质量密度是可变的，只是时间非常长，这种密度的起伏类似一列波，波具有波峰和波谷，也具有各自的周期，同一方向上相重叠的两列波要么叠加，要么抵消。宇宙膨胀也如此，在宇宙膨胀的方向上，不同位置这种特殊实体的密度不同，推力也就不同这就造成了宇宙各层次上的膨胀速率有细微差别。

这可以得到一个极端重要的结论在某一段时间范围内当波峰与波峰相遇，同一方向两列或几列波就会得到加强，也就是说在某段时间内宇宙可以加速膨胀。许多天文观测都表明宇宙确实在加速膨胀，而在另一段时间宇宙可能减数膨胀，宇宙的加速和减数膨胀可能存在某一周期。

但这种现象不会存在很久，在宇宙膨胀的后期宇宙的尺度不断增大。这时，这种特殊实体的密度会不断降低，G值不断减小，宇宙的推力也不断减小，各个区域的密度起伏逐渐降低，前面提到的这种周期也逐渐变长，以至趋近于无穷大。宇宙会接近匀速膨胀，此时宇宙会保持一个相对稳定的状态宇宙边沿物质受到的推力逐渐减小以至趋近于零。

天文学家哈勃发现宇宙在不断膨胀，弗利德曼在哈勃的基础上提出3类宇宙模型。在第一种模型中，宇宙膨胀地足够慢，以至于不同星系之间的引力使宇宙膨胀减缓，最后收缩。第二类模型：宇宙膨胀得如此之快，以至于引力虽然能使之缓慢一些，却永远不能使之停止。第三类：宇宙膨胀快到足以刚好避免坍缩。还有一些学者提出一种循环宇宙，宇宙先膨胀后收缩再膨胀。在我的模型中宇宙只会膨胀。因为不存在所谓的“万有引力”。宇宙虽然始终膨胀，但整体膨胀速率不断下降，在数率不断下降的过程中会产生一些起伏。在某一时刻宇宙会加速膨胀，而人类所生存的银河系及周围星系都处在这一阶段。在宇宙初期，宇宙高速膨胀，但随着时间推移速率急剧下降，在V—T图上这是一条平滑的曲线。某一时期以后宇宙出现分层，膨胀速率出现起伏，然后起伏逐渐减小，这一过程有些类似阻尼震动。最后又回归成光滑曲线，并且越来越平缓，速率渐渐减小以至趋于匀速膨胀。

实际上宇宙的膨胀有些像气体的扩散，随着时间的流逝扩散范围不断增加，但这团气体热度不均匀，所以各方向膨胀速率不一样，随着热量传递。气体各处热度变得均匀。有人会问什么是特殊实体，特殊实体实际上就是离散的基本粒子。而一般物质是由基本粒子凝结而来。实际上离散的基本粒子才是宇宙的普遍现象。而一般物质才”特殊”。但人类是由一般物资构成，所以我说离散的基本粒子为特殊实体，它们的关系就像大海中的水和海上的浮冰。

在这种“引力”模型框架下，宇宙只存在一种解，即膨胀，而这些特殊实体在大尺度上密度不平衡很可能促进了各个星系的形成，这就类似张开一张桌布，由于用力不均产生一些褶皱，而星系就形成于这些褶皱中。在褶皱之间的一些地方有可能会形成宇宙空洞，这种空洞可能比褶皱更大，也就是比星系更大。在空洞中几乎没有物质，它的跨度可能有几亿光年，当然，这只是我浅陋的观点，错误之处，还请原谅。

这种基本粒子可能是以光速运动的，凝聚与离散的基本粒子的所有性质都是相同的，只是凝聚后的基本粒子由于彼此碰撞，运动轨迹被约束在一个较小范围内。

本人的专业是工程技术，物理是我的业余爱好，我不敢自称民科，”民间科学家”这几个字我是万万担不起的，我只是客观的说出个人的看法，也未形成什么理论。也更不敢说推翻前人的理论，如果我说的有一些道理，您就捧捧场，要是觉的没道理，就当看科幻小说。最后向牛顿，爱因斯坦致敬。

第二篇：《宇宙加速膨胀的一种可能：中微子交叉辐射》的两处硬伤

《宇宙加速膨胀的一种可能：中微子交叉辐射》，《飞碟探索》2010，五月刊

1.“中微子...，它除了对引力能产生微不足道的一点儿反应之外，和其他任何粒子都老死不相往来。”

霍金在《时间简史》中对中微子的解释：只受弱力和引力影响的极轻的粒子。弱力是短程力，作用于所有物质粒子，并不作用于携带力的粒子。而引力则为长程力，以量子力学的角度来看，引力子为自旋是2的携带力粒子。这两种力目前为止并不统一，也不知道为什么会同时影响中微子？

2.“...因此随着星系距离的逐步加大，星系间的引力线衰减较快，中微子的斥力线则衰减较慢，...”

在文章倒数第四段，作者揭破天机直接指出：其实所谓的中微子，就是人们到处寻找却一直找寻不到的暗能量。我们对中微子到底是不是暗能量，本没有过多异议，而霍金在他的三本科普专著（不好意思的是，我只略读过三本，即《时间简史》、《果壳中的宇宙》、《霍金演讲录》，且这三本又是合集-------这个年头，似乎也只有盗版书才会“不计成本”的将畅销作合集）中，也说“最有希望的情形是中微子”。看来目前为止，事实仍在“最有希望”处徘徊，中微子仍是神龙见首不见尾的江湖侠客，依旧是物理学界的“宇宙幽灵”，所以更多的只是依据几项少有的数据进行猜测。那么现在，就该说一句很值得玩味的话，中微子是不是暗能量在结果明确(亦指证据确凿)之前，可以无所谓了。大家想说什么，便可说什么，只要单句没语病，词意又相达，不至太离谱，我们都会理解，就不会有任何不论什么意义上的限制。但你要说中微子就是传说中的暗能量，就必须得严格按暗能量的规矩办事（这是不容质疑与商榷的），即“真空能量（亦即暗能量）的特点是它的能量密度不会随着宇宙体积增大而降低”。而作者先生一面信誓旦旦说中微子就是暗能量，另一面却在说“中微子的斥力线（即暗能量的能量密度）”会随着宇宙的加速膨胀而衰减。如此果断甚至于武断，就不怕别人蛇打七寸，会“以子之矛，攻子之盾”？

事情还未完，作者先生又在文章倒数第三段顺势提出了所谓“广义暗能量理论”，虽有些雷，但不难理解，即：不仅中微子，整个大宇宙从伽马射线到射电波的全波段的电磁辐射都位于暗能量之列。于是乎，作者先生以气吞山河之势，在不及掩耳之间，兵不血刃便将温伯格---萨拉姆---格拉肖一干人等和谐个彻底。而作者先生这样做的理由（着眼点）竟是，“所有这些发射性粒子都带有天然的斥力矩”...显然，很牵强，没有稍强一点说服力。不管这些发射性粒子有没有天然的斥力矩。要知道，辐射（光子）能量和一般粒子能量等其他我们所熟悉的能量形式与暗能量性质都不一样，这类正常的能量密度会随宇宙加速膨胀而下降。因此只将发射性粒子类比于中微子这一暗能量“带有天然的斥力矩”便华丽转身为暗能量这一做法显然是极其荒谬与可笑的。

最后看了文章最后两段“综上所述”，更为惊奇。作者先生先说要设立“一个属于我们自己的宇宙学常数”，后来得较委婉，虽“不一定准确”却“不至于偏颇”云云，信手给个数据如下：

A.显物质，为20%；

B.暗物质，为30%；

C暗能量，为50%。

到这里，还是有将作者先生的分析赘述的必要，因为这明显有“凑数”之嫌。作者

先生分析如下：

A+B=C（作者先生原话有“恰巧”，这个词确实很巧）

B+C=4A（在后看来，“4”这个数字实在过于吉祥）

这“四乃方位之数，无论上下左右还是东西南北，四维时空再加上空间中的物质就等于宏观的宇宙”。可以浮想一下，作者先生是身着灰衫长袍，肩挑拂尘，轻抚着鹤白长须，面带莫测微笑，盘坐在山巅青石板上，菩提树下，对着山下似海浮云，侃侃而谈......正因为先生一不小心沾染“宇宙学常数”这一俗尘，也就无可避免的犯了一个“爱因斯坦式”的错误，主观因素先入为主，过于想当然了。

第三篇：《宇宙的奥秘》分析

可选案例B：《宇宙的探索》案例分析

1、在潘老师的这堂课上，老师给学生提供了哪些“支架”呢？它们起到了什么作用？

答：支架式教学思想来源于苏联著名心理学家维果斯基的“最邻近发展区”理论。支架式教学由《搭脚手架》、《进入情境》、《独立探索》、《合作学习》、《效果评价》五个环节组成，根据《支架式教学策略》分析案例《宇宙的探索》我认为潘老师给学生提供了如下“支架”：

（1）为同学们提供一个整体的知识框架,即《搭脚手架》。例如：作为课程的“开场白”，潘老师 带领学生回顾了以前学过的太阳的相关知识、哥白尼提出“日心说”的故事„„„随后，随后，配合着课前准备好的太阳系的图片，潘老师简单介绍太阳系，告诉同学们，在太阳系中，除了地球是绕着太阳运转的之外，还有另外八个行星也是绕着太阳运转的，它们分别是：金星、木星、水星、火星、土星、天王星、海王星和冥王星。围绕当前学习主题《宇宙的探索》，按“最邻近发展区”的要求为同学们提供一个整体的知识框架,即《搭脚手架》。另外，在给同学们准备好的信中，潘老师帮助同学们细分了他们所要完成的任务，这就是对知识提供了一个框架，这样学生对新知识就不会感到无从下手了，将任务进行细分，使知识达到最近发展，学生容易提高掌握。

（2）将学生引入一定的问题情境(概念框架中的某个节点)。课堂中涉及到的“当一回“太空旅行社”的小导游，带领游客们乘坐“太空飞船”游览太阳系„„自由组队„„给自己的太空飞船取名字„„诸如“哥白尼号”、“和路雪号”、“神舟100”等稀奇古怪名字的宇宙飞船”环节，将学生引入一定的问题情境(概念框架中的某个节点)，即“进入情境”。

（3）为学生提供一个能够独立探索的知识框架。潘老师拿出8个信封，让每艘飞船的小“船长”从中抽出了自己小组所负责的任务„„小组分工„„分别负责一项任务„„推荐3 个专业网站„„”便于让学生进行独立探索。同时，潘老师提醒大家，“„„不是每个同学只了解自己负责的部分就可以了„„还需要了解其他人负责的部分。只有这样，整个小组才能顺利“过关”要求学生要进行有效地合作学习，目的是在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念比较全面、正确的理解。对于分组后学生的提交报告，潘老师让学生选择自己擅长的形式提交报告，可以是word文档，也可以是PPT或者其它任何形式，这样充分为学生提供了一个平台，既能发挥学生特长，又能提高学生兴趣，无形中体现了课程整合的充分应用。在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念比较全面、正确的理解，即最终完成对所学知识的意义建构。（4）潘老师还给学生提供了效果评价“支架”。汇报结束后给表现最好的三个小组颁发了“优秀太空导游”的奖状。临下课了，„„出了一道课后‘思考题’”是对学习效果的评价，是属于《效果评价》支架。

2、你认为支架式教学中的“支架”应该具有什么特点？潘老师设计的“支架”是否合适？

答：我认为支架式教学中的“支架”应该具有下列特点：（1）、要搭脚手架，为学生提供一个整体的知识框架，为下一步的学习提供知识铺垫，这样就能从一个水平引导到另一个新的更高水平。（2）、老师提供框架或将任务细化，启发引导、适时提示，能提高学生的学习兴趣和学习积极性的进入情境，帮助学生沿概念框架逐步攀升。

（3）、给学生提供一个合作交流、小组协商、讨论的机会，在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念比较全面、正确的理解，实现个体的提升，即最终完成对所学知识的意义建构。（4）、要对学生学习进行效果评价，包括学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价，这是使学生提高的一个重要途径。

根据支架式教学策略 “支架”应该具有的特点分析潘老师的案例《宇宙的探索》可得出：潘老师设计的“支架”总的来说是适合的，但潘老师只“在学生讲解的基础上进行补充„„给表现最好的三个小组颁发了“优秀太空导游”的奖状”，学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价没有得到体现，所以，我觉得在效果评价“支架”上还有待改进、完善。

3、想一想，潘老师为什么要在小组中随机选择同学进行讲解？这样做有什么好处？

答：潘老师在小组中随机选择同学进行讲解其目的是：让学生独立探索，了解自己负责的学习内容，使自己能在概念框架中继续攀升，同时有利于合作学习，能够进行小组协商、讨论，了解其他人负责的学习内容，在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念比较全面、正确的理解，能把握到全面的知识，即最终完成对所学知识的意义建构。

这样做能更好的考察整个小组的合作学习效果，使每一个人都不落队，都有责任感和紧迫感。另外，这样可以使每个同学不但要了解自己负责的部分，还要了解其他人负责的部分，即有利于合作学习，也能把握到全面的知识，从其它同学的探究学习中直接得到知识。

4、对潘老师最后的分组展示与评价阶段，你有什么更好的建议吗？ 答：根据支架式教学策略对学习效果评价的“支架”，潘老师最后的分组展示与评价阶段设计比较合理，包括了学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价。

我觉得是否还可以在以下方面在略做改动：（1）使用量规形式评价，量规是一种结构化的定性与定量相结合的评价技术，可分“参与程度、探究技能、合作程度、交流与评价”几个指标对学生的学习进行自我评价和小组评价，增强学习自信心，如果再增加一些互动我觉得效果会更好些；

（2）老师在学生互相补充之后再作知识的补充讲解，比一开始就自己讲更利于学生对知识掌握，充分体现了以学生为主，以教师为辅的教学理念。

（3）颁发了“优秀太空导游”的奖状只是给表现最好的三个小组，对学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价并没有体现，所以我的建议是加强对学生个人评价和学习小组对个人的学习评价。这样才有利于每位学生的发展。

5、你认为潘老师的这堂课有哪些优点？还有什么可以改进的地方和应该注意的方面？

答：“学习者的认知和情感目标达成情况”和“与教学环境和教学媒体的切合度”是用来评价所选择的教学模式与教学策略是否有效，潘老师的这堂课选择支架式教学策略，创造“最邻近发展区”，通过这种脚手架的支撑作用，能提高学生的学习兴趣和学习积极性，学生既能独立探索又能合作学习。在教师制定的脚手架中逐步攀升，把学生的智力从一个水平提升到另一个新的更高水平，真正做到使教学走在发展的前面，有效地达到教学目的，完成对所学知识的意义建构，是一堂比较成功的课，值得我借鉴学习。

我觉得可以改进和应该注意的方面是：（1）应该注意支架式教学策略 “支

架” 具有的特点，增加对学生的学习进行自我评价和小组评价环节和评价量（2）“李丽没有经过筛选把整个网页保存；王鑫同学忘记自己把图片存放在哪儿了，陆浩同学找不到对应的图片了”现象出现,说明潘老师课前没有预估学生在研究过程中可能遇到的困难和需要？没有了解学生起点能力水平，这是应该注意的方面。充分了解学生是教学过程中的重点环节，不容忽视。

第四篇：《宇宙探索》案例分析

在模块三的可选案例分析（上）中，我选了《宇宙的探索》这一篇，以下是我对五个问

题的回答：

1.在潘老师的这堂课上，老师给学生提供了哪些“支架”呢？它们起到了什么作用？

答：在潘老师的这堂课上，老师给学生提供的“支架”由下面四部分构成：

（1）潘老师对太阳系进行了简单的介绍，作用是为学生提供了一个整体的知识框架，为学生的自主探索做了一个铺垫。

（2）潘老师让学生进行了自由分组，要求每个小组给自己的太空飞船取一个好听的名

字，然后拿出8个信封，为每小组的5名同学指明了一项任务，作用是使每位学生都明确自

己的任务，在老师搭建的脚手架上逐步攀升。

（3）潘老师给大家推荐了3个专业网站，作用是为了方便学生查找相关资料，提高学习效率。

（4）潘老师还给学生留下一道课后思考题，作用是学生能在概念框架中继续攀升。

2．你认为支架式教学中的“支架”应该具有什么特点？潘老师设计的“支架”是否合适？

答：我认为支架式教学中的“支架”应该具有的特点：支架式教学中的“支架”应该具

有促使主动探究、扩大积极参与、鼓励合作学习等特点。

我认为潘老师设计的“支架”是合适的，因为整节课学生的积极性比较高，学习效果较

好。

3．想一想，潘老师为什么要在小组中随机选择同学进行讲解？这样做有什么好处？

答：潘老师在小组中随机选择同学进行讲解，照顾到了学生的个性差异，这样可以根据

自己对学生的了解，全面把握学生的学习情况，有重点、有针对性地解决学生的困惑，促进

全体学生的全面发展，更好的考察整个小组的合作学习效果，有利于小组间成员的合作学习。

4.对潘老师最后的分组展示与评价阶段，你有什么更好的建议吗？

答：分组展示阶段让学生们及时展示了学习成果，增强了学生学习的兴趣和信心，如果

在展示的过程中略微增加学生互动活动，比如“游客向导游提问”等，能让听的学生参与起

来。

建议如下：在答问的处理中，应该让一个同学回答完毕后容许其他同学做补充，让其它

同学都有充分发表见解的机会，这样可以形成完整的小组答案，避免有遗漏的地方。老师在评价学生答问时，尽量以小组为单位进行评价，强化学生交流与合作的能力。潘老师在最后的评价阶段，只是给表现最好的三个小组颁发了“优秀太空导游”的奖状，对学生个人的自

我评价和学习小组对个人的学习评价并没有体现，所以建议加强评价环节，填写评价量表，对学生的学习进行自我评价和小组评价，不但要奖励小组还要奖励个人，这样才有利于每位

学生的发展

5．你认为潘老师的这堂课有哪些优点？还有什么可以改进的地方和应该注意的方面？

答：潘老师的这堂课，学生的主体参与意识强，主动学习兴趣高，合作交流多，教师的主导作用明显，引导点拨及时，照顾学生个性层次。一些学习任务可以放在课前完成，这样

做可以激发学生学习的主动性；多让学生活动，有倾向性地训练学生发表见解的能力、根据

特点小组分工合作的能力；评价也要突出个性特点，奖励面要更广但不能滥，让每个人跳一

跳都能品尝到成功的喜

建议：把评价的权力交给学生，注重评价的效果会更好。

第五篇：《宇宙起源与发展》论文

《宇宙起源与发展》

论文报告

专 业 班 级 学 号

姓 名

自 古以来，对宇宙的思考就是人类思想发展的重要部分，对天体的崇拜与神话也是人类对大自然最早的敬畏。科学的发展并不总是那样死板，人类的文明进化总是充满着浪漫与奇妙，那些人，那些事，都在探索宇宙这条鲜花灿烂的小径上留下了自己芳香宜人的脚印。

探索宇宙那些人儿

在没有电没有灯的远古，每当太阳落山，一切生产活动也就不得不停止，而早期人类单调的生活方式与旺盛的精力也使他们不会就此睡去。观察星空成了他们打发时间思考世界的良好途径。我不得不说一下月亮。月亮，古称“太阴”，是我们可以在夜空里看到的最大、最亮、最富于变化的星；也是传说和神话最多的星。

人类对月亮的崇拜是由来已久的。在不同神话中都有对月亮的不同描述：嫦娥奔月就提到了不死药、蟾蜍、射日；而古希腊神话的月亮女神兼职狩猎女神，主宰繁殖、接生的女神。这些都和月盈月亏的轮回有关，也算是古人类对自然不约而同的一种解读。

现在发现的最早史诗《吉尔嘉美什》便是一部以月亮盈亏为背景创作的叙事

诗。而英国巨石阵据考也与月相有着千丝万缕的关系，波士顿大学天文学教授霍金斯提出了更惊人的理论，他认为巨石阵事实上一部可以预测及计算太阳和月亮轨道的古代计算机。原因是显而易见的。白昼太阳发出的光辉将一切淹没，灼热刺眼的光使人无法观测。月球由于只是反射太阳的光，光线柔和，易于直视。因而在众多深化传说中月亮多以温柔慈祥充满母性的女神形象出现，而太阳则是威严强大的男神形象。可以说，对月亮的观测和理解是人类了解认识宇宙的第一步。

月亮是夜幕苍穹中最耀眼的珍珠，但人们依旧无法忽视布满夜空的钻石－－星星。对星星的观察是与观察月亮同样古老的仪式。无论是中国还是外国，占星术一直都是巫师占卜中极为重要的一环。希腊人以其极富创意的思维给天上的无数星星附以美丽的故事。但是他们又是否会想，那些美丽的星星到底是什么呢？宇宙又是什么呢？

看这美丽的水晶球

求知是人类的本性————亚里士多德 希腊人有他们自己的看法。亚里士多德构建了自己的宇宙模型。宇宙的中心静立着地球。宇宙外围圈围着一个旋转的球形壳体，星星固定在壳体之上。包括太阳和月亮在内的行星在地球与恒星之间的空间内运行，而且每颗行星都是匀速地、在一个圆形轨道上运行。

他认为，宇宙时由55个透明的球形壳体或者水晶球组成的，它们都围绕着一个共同的点旋转：地球的中心，同时也是宇宙的中心。7颗行星（月亮、水星、金星、太阳、火星、木星、土星）中的每一颗都分别被两个壳体嵌围在里面并被其移动，此外，一颗行星的每个壳体分别与邻近行星的另一壳体相接触。最外层的壳体上附着着星星。古希腊的托勒密将地心说的模型发展完善，且为了解释某些行星的逆行现象(即在某些时候，从地球上看那些星体的运动轨迹，有时这些星体会往反方向行走)，因此他提出了本轮的理论，即这些星体除了绕地轨道外，还会沿着一些小轨道运转。后来，天主教教会接纳此为世界观的“正统理论”。托勒密的理论能初步的解释从地球上所看到的现象，但是在文艺复兴时代，随着科学技术的进步，一些支持日心说的证据逐渐出现，且有些证据无法以地心说解释，地心说逐渐占了下风。在现代世界，支持地心说的人已经寥寥无几了。尽管这个模型根据现代科学证实它是大错特错，但人类对宇宙的探索已经从原地不前，四处张望的阶段迈出了正确的第一步。

漫长的中世纪像乌云般遮蔽了整个科学界，而划破长空的第一丝光线则是哥白尼的“日心说”。古典宇宙学的大厦已经坚定的存在了2000多年，基督教用名为“上帝”的涂料将其粉刷的富丽堂皇。然而在其看似坚固的外表下，确实弱不禁风的根基。这股风便是哥白尼的《天体运行论》。为了维护摇摇欲坠的大楼，教会烧死了宣扬日心说的布鲁诺，驱逐了哥白尼，却

依然阻止不了亚－托地心说大楼的轰然倒塌。

精确运行的行星

我珍爱类比胜于一切，它是我可信赖的主人，它了解自然的所有秘密，它可能在几何中被忽视了。————开普勒 1601年，第谷逝世。约翰·开普勒接替了第谷的工作，开始编制鲁道夫星表。但开普勒的兴趣和注意力却更多的放在改进和完善哥白尼的日心说上，在探讨行星轨道性质的研究上。他发现第谷的观测数据，与哥白尼体系、托勒密体系都不符合。他决心寻找这种不一致的原因和行星运行的真实轨道。

最初的研究从观测与理论差异突出的火星着手。他运用传统的匀速圆周运动加偏心圆来计算，均遭到失败。经过长达4年近70次各种行星轨道形状设计方案的计算，开普勒认识到哥白尼体系的匀速圆周运动和偏心圆的轨道模式与火星的实际运动轨道不符。于是他大胆的抛弃了统治人类思想达2000年之久的“匀速圆周运动”偏见，尝试用别的几何曲线来表示火星轨道的形状。他认为行星运动轨道的焦点应该在产生引力中心的太阳上，并进而断定火星运动的线速度不是匀速的，近太阳时快些，远太阳时慢些并得出结论：太阳至火星的直径在一天内扫过的面积是相等的。开普勒把这结论推广到其他行星上，结果也是与观测数据相符。就这样，他首先得到了行星运行的等面积定律。随后他发现火星运行的轨道不是正圆，而是焦点位于太阳上的椭圆，他把这结论应用于其他行星也是适用的。于是他又得到了行星运行的椭圆轨道定律。这两条定律发表在他1609年出版的《新天文学》一书上。但他对自已取得的成就还不满足。他渴望找到一种能适合所有行星的总体模式，把各行星联系在一起。他坚信存在着一个把全体行星完整地联系在一起的简单法则。

在这个信念鼓舞下，开普勒忍受着个人在家庭方面遭受的巨大不幸，在很少有人了解和支持的困难条件下，经过九年的反复计算和假设，终于在1618年找到

在大量观测数据后面隐匿的数的和谐性：行星公转周期的平方与它们到太阳的平均距离的立方成正比。这就是周期定律。1619年，他在《宇宙的和谐》一书中介绍了第三定律，他情不自禁地写道：“认识到这一真理，这是超出我的最美好的期望的。大局已定，这本书是写出来了，可能当代有人阅读，也可能是供后人阅读的。它很可能要等一个世纪才有信奉者一样，这一点我不管了。” 开普勒的三定律是天文学的又一次革命，它彻底摧毁了托勒密繁杂的本轮宇宙体系，完善和简化了哥白尼的日心宇宙体系。开普勒对天文学最大的贡献在于他试图建立天体动力学，从物理基础上解释太阳系结构的动力学原因。虽然他提出有关太阳发出的磁力驱使行星作轨道运动的观点是错误的。但它对后人寻找出太阳系结构的奥秘具有重大的启发意义，为经典力学的建立、牛顿的万有引力定律的发现，都作出重要的提示。

来，像光一样跑吧

一个人的价值，应该看他贡献什么，而不应当看他取得什么。

————爱因斯坦

但是，划时代意义的事件--一个新时代的黎明--要到1905年才发生。当时，德国的物理学杂志《物理学年鉴》发表了一系列论文，作者是一位年轻的瑞士职员。他没有上过大学，没有用过实验室，通常跑的也只是伯尔尼国家专利局的小小图书馆。他是专利局的三级技术审查员。（他申请提升为二级审查员，但遭到了拒绝。）

他的名字叫阿尔伯特·爱因斯坦。

1907年，反正有时候书上是这么写的，有个工人从房顶上掉了下来，爱因斯坦就开始考虑引力的问题。像许多动人的故事一样，这个故事的真实性似乎存在问题。据爱因斯坦自己说，他想到引力问题的时候，当时只是坐在椅子上。爱因斯坦用一个简单的公式，一下子使地质学家和天文学家的视界开阔了几十亿年。该理论尤其表明，光速是不变的，最快的，什么速度也超不过它。因此，这使我们一下子弄清了宇宙性质的核心。

轮椅？不，那不算什么

我的手指还能活动；我的大脑还能思维；

我有终生追求的理想；对了，我还有一颗感恩的心。

————史蒂芬霍金

他在轮椅上坐了40年，全身只有三根手指会动，演讲和答问只能通过语音合成器来实现。然而，他撰写的科普著作《时间简史》在全世界拥有无数的读者。

他就是“宇宙之王”史蒂芬·霍金。

医生曾诊断身患绝症的霍金只能活两年，但他一直顽强地活了下来，并且正是在这种令人难以想象的艰难中成为世界公认的科学巨人。虽然，他的身体一点

也没有离开过轮椅，但是，他的思维却飞出了地球，飞出了太阳系，飞出了银河系，飞到了上百亿光年外的宇宙深处，飞向了神秘莫测的黑洞。他在大脑中想象着，论证着，计算着。他思考着宇宙从什么时候开始，时间有没有尽头。他发现了黑洞的蒸发性，推论出黑洞的大爆炸„„他还建立了非常美的科学的宇宙模型。他被选为最年轻的英国皇家学会会员，成为只有像牛顿这样的大科学家才能跻身的卢卡逊数学讲座的教授。那多半不是真的，霍金只是不愿被外人打扰。此时他一定坐在这间有着高高天花板的舒适小屋里，安静地在电脑前工作上好几个小时。周围两三盆植物当中摆放的是他三个孩子的照片。每天下午4点，他会在护士的帮助下与研究生们交谈。他们喝着午茶，交流对宇宙的看法。如果有学生对他的理论提出带有质疑，他立即会给一个咧嘴笑容。

霍金的魅力不仅在于他是一个充满传奇色彩的物理天才，更因为他是一个令人折服的生活强者。他不断求索的科学精神和勇敢顽强的人格力量深深地感动了大众

有一次，在学术报告结束之际，一位年轻的女记者抢先跃上讲坛，面对这位当时已在轮椅上生活了30多年的科学巨匠，深深景仰之余，又不无悲悯地问：“霍金先生，病魔已将您永远固定在轮椅上，你不认为命运让你失去太多了吗？”

这个问题显然有些唐突和尖锐，报告厅内顿时鸦雀无声，一片静默。霍金的脸上却依然充满恬静的微笑，他用还能活动的手指，艰难地叩击键盘，于是，随着合成器的标准伦敦音，宽大的投影屏上缓慢而醒目地显示出如下一段文字：

我的手指还能活动，我的大脑还能思维； 我有终生追求的理想，有我爱和爱我的亲人和朋友； 对了，我还有一颗感恩的心„„

心灵震颤之余，掌声雷动。人们纷纷拥向台前，簇拥着这位非凡的科学家，向他表示由衷的敬意。

探索宇宙那些事儿

工欲善其事必先利其器。我们的先人很好总结了工具在探索中的极大作用。

望远镜无疑是观察天空的利器，当我们把脑袋探向天空的时候，我们只能看见宇宙的极小部分。从地球上，肉眼只能见到大约6 000颗恒星，从一个角度只能见到大约2000颗。如果用了望远镜，我们从一处看见的星星就可以增加到大约5000颗；要是用一台5厘米的小型天文望远镜，这个数字便猛增到30万颗。假如使用40厘米天文望远镜，我们就不仅可以数恒星，而且可以数星系。

我要看得更远

望远镜的发展颇具诙谐。

是十七世纪初，具体地说，是1608年秋天由一个荷兰小城密德尔堡的眼镜师李帕西发明的。据说，他一时心血来潮——也许是替某一位高度近视的顾客配一副合适的眼镜，将一块玻璃的凹透镜（这是矫正近视眼的）与一块玻璃的凸透镜（这是矫正远视眼和老花眼的，亦可用来作放大镜），一前一後搭配放置成同一水平线上，透过两块玻璃看景物，发现远处的物体被放大了，其实应该是拉近了距离。他用一张羊皮纸卷成一个筒，将两块镜片固定下来，第一个望远镜就此问世。李帕西称之为“明晰镜”，立刻认识到它的用处，譬如：航海、军事、旅行——当时的荷兰航海业十分发达，又在打仗，马上於一六零八年十月向密德尔堡市议会报告并申请专利三十年。尽管市议会立即组织了一个委员会对此“明晰镜”审查，且委员们轮流用来望远，一致认为有用，但未给他专利，因为他们听到消息後，便应法国大使之请，准备送一具“明晰镜”给法国国王，不再可能保守秘密了。於是市议会只给了李帕西一份丰厚的酬金，何谓丰厚？是因原定九百佛罗林金币，由於又让他做一个双筒的，故奖金翻倍。

不给专利的缘故，还有一个自称梅西斯的人在稍後也提出类似申请，其人自称：历时两年试验，发明了同样的望远工具，比李帕西的要看起来清楚得多，如此这般，专利便耽搁下来了。可这个所谓的梅西斯的家伙又说要改进一番，却一直拿不出来实物，後来居然还来了个人间大蒸发，销声匿迹了。估计是个江湖骗子，当然也有可能做不出来成品。

据说还有第三个发明者，那就是与李帕西同住一城的另一位眼镜师詹森，他

与其父老詹森一起发明了望远镜。故老传闻老詹森在一五九零年发明了显微镜，或云未必是他发明的。似乎还有传言是梅西斯去找詹森，却投错了门径，进了李帕西的店铺，李帕西从梅西斯那颇受启发，故而发明了望远镜，等等。虽然个中有不少耳食之事，却说明了一个事实，即：十七世纪初，望远镜这一简单工具是任一眼镜师可用两块现成的镜片制作出来；事实上，伽利略便独立地做出来了。不过发明者的荣誉却落在李帕西头上，实属偶然，因其目的并非想制造一架望远镜，结果却歪打正着。历史上，如是事例大抵如此，像X光线与镭，哥伦布发现美洲、青霉素的发明等等。

李帕西发明望远镜的消息很快传遍整个欧洲，这一被称为“荷兰管”的物事也便流传於欧洲诸国，贵族们认为它新奇好玩，然其实用价值也甚显而易见的，航海、军事上概多采用。不像一世纪的希腊学者希罗发明的“风神球”找不到实用之处，沦为玩物，终致失传。我国古代许多所谓“奇技淫巧”发明亦多如此结局。

一六零九年五月，伽利略听说了“荷兰管”的消息，虽未睹物，然胸有丰富光学知识，一闻即明其原理，立刻独立制作了一具，装到一根据传从教堂管风琴拆下来的铜管两头，成了放大三倍的望远镜，并很快发现放大倍率与透镜焦距的关系。随後，改用当时最好的威尼斯玻璃做镜片，又做了好多架倍率更大的望远镜，最後一具放大了三十二倍，并命名为望远镜，此名一直沿用迄今。

在伽利略手里的望远镜不是对准地面，而是直指茫茫苍穹，获得了一系列天象上的重大发现，从而彻底打破了被教会奉为圭臬的陈规旧说。他首先发现月亮表面凹凸不平，亚里斯多德的“平滑理想的星球”一说不攻自破。他发现天上星星数目远较人眼目击为多，这只能解释为星星的距离远近不等而明暗有别——後来知道还因星球大小不等与亮度不同，托勒密的星球皆等距附於光滑平整之天球上一说就此崩溃了。银河也是由无数小星组成，故看上去，密集一爿，宛似一条光带，过去欧洲人认为它是地上热气蒸发到天上的说法也因此否决了。又发现了木星的四个卫星及其绕木星而转；土星光环在土星转动时，因对地球的角度不同，时见时没——当光环与地球轨道在同一平面之际，其时望远镜尚分辨不出光环，仅见其两侧两个凸起。对此，伽利略称：我看到土星是个三角形；土星吃了自己的儿子。真相到一六五六年惠更斯用倍率更大、分辨率更细的望远镜才被揭示。

不，还不够远

当然，我们不得不谈谈哈勃太空望远镜，这个迄今为止为人类太空科学探索提供极大便利的望远镜。

哈勃空间望远镜的历史可以追溯至1946年天文学家莱曼·斯必泽（Lyman Spitzer, Jr.）所提出的论文：《在地球之外的天文观测优势》。在文中，他指出在太空中的天文台有两项优于地面天文台的性能。首先，角分辨率（物体能被清楚分辨的最小分离角度）的极限将只受限于衍射，而不是由造成星光闪烁、动荡不安的大气所造成的视象度。在当时，以地面为基地的望远镜解析力只有0.5-1.0弧秒，相较下，只要口径2.5米的望远镜就能达到理论上衍射的极限值0.1弧秒。其次，在太空中的望远镜可以观测被大气层吸收殆尽的红外线和紫外线。

斯必泽以空间望远镜为事业，致力于空间望远镜的推展。英国在1962年发射了太阳望远镜放置在轨道上，做为亚利安太空计划的一部分。1966年NASA进行了第一个轨道天文台（OAO）任务，但第一个OAO的电池在三天后就失效，中止了这项任务了。第二个OAO在1968至1972年对恒星和星系进行了紫外线的观测，比原先的计划多工作了一年的时间。

轨道天文台任务展示了以太空为基地的天文台在天文学上扮演的重要角色，因此在1968年NASA确定了在太空中建造直径3米反射望远镜的计划，当时暂时的名称是大型轨道望远镜或大型空间望远镜（LST），预计在1979年发射。这个计划强调须要有人进入太空进行维护，才能确保这个所费不贷的计划能够延续够长的工作时间；并且同步发展可以重复使用的航天飞机技术，才能使前项计划成为可行的计划。

由此可见，对宇宙的探索一直都是科学界最尖端的探索，新的技术被最先应用到航天领域，而航天领域对科技的更高需求又促进了科技的不断发展。航天领域自从它面世的一刻，就是各国的高科技竞争舞台。从加加林首次登上太空，到阿波罗号登月，从东方红号上天，到挑战者号坠毁„„每个国家都清楚的认识到，谁掌握了尖端的航天科技，谁就能在日后的国际竞争中占据更大的优势。

科学宇宙观对我们的意义

对于我们广大的大学生来说，科学的宇宙时空观意义重大。对宇宙的认识与探索可以大大激发我们对科学的兴趣，提高我们思考的能力。我们来看一下哥白尼的例子。

沃德卡尔是哥白尼少年时期最敬重也是最喜爱的一位老师。一天，哥白尼去沃德卡尔家作客，老师不在。他顺手从书架上抽出一本书，打开一看，老师在折了角的地方写了一条批注: “圣诞节晚上, 火星和土星排成一种特殊的角度，预示着匈牙利的皇上卡尔温有很大的灾难。”

正在这时，沃德卡尔推门走进来。他见哥白尼在家里看书，高兴地说：“孩子，又看什么书了？”

哥白尼毕恭毕敬地把书递过去，老师边接书边关切地问：“能看懂吗？”

哥白尼认真地回答说：“老师，我看不懂。火星也好，土星也好，都是天上的星星，他们与卡尔温毫无关系，怎么能预示他的祸福呢？”

“怎么不能呢？”沃德卡尔反问道，“命星决定一切！”

哥白尼当仁不让，大声反驳说：“如果是这样，那人还有没有意志？如果有，人的意志和天上的星星又有什么关系？”

对于哥白尼尖刻的反驳，沃德卡尔并没有生气，他明白，信不信天命是关系到天文学命运的重大问题。对这个问题，他对传统的偏见有过怀疑，但又说不出道理。他踌躇再三，深情地对哥白尼说：“孩子，天命决定一切，这是几千年以来的一条老规矩，我不过是拾前人的牙慧罢了。至于你提的问题，确实很有意思。但我没有能力回答你，你如有毅力的话，以后研究吧！” 毫无疑问，少年时的经历成了哥白尼日后成为举世闻名天文学家的契机，宇宙

宇宙学是一门很奇妙的学科它既存在于高精尖的科学技术中，也包含许多我们能亲身体验的现象。对宇宙的认知与了解无疑能使我们了解更多最新科学技术的发展又不因距离我们太遥远而使我们觉得索然无味。其次又培养了我们探 综上所述，学习宇宙的起源与发展有利于我们正确人生观价值观的树立与发展，使我们了解和探索世界的有力帮助。