根據俄國物理學家亞歷山大·弗利德曼的假設（見後文），有三種宇宙膨脹的模型：

（1）宇宙的“封閉”模型：宇宙一直膨脹到最大尺度，然而收縮到一點。

（2）宇宙的“開放”模型：引力永遠不能戰勝星系的運動，宇宙永遠膨脹下去。

（3）宇宙的“平坦”模型：引力和星系的運動平衡。宇宙避免坍縮，膨脹越來越慢但永遠不會靜止。

宇宙最終會停止膨脹並開始收縮，還是會永遠膨脹？（即哪一種模型是正確的？）

需要考慮現在的宇宙膨脹速度和平均密度。

如果密度（決定引力）比一個由膨脹率決定的某臨界值還小，則不足於將膨脹停住；如果密度比這臨界值大，則未來某一時刻宇宙將停止膨脹並坍縮。

（宇宙到底會如何？各有各的說法，或許上帝知道！）

起初，人們傾向於相信“絕對真理”、“靈魂永生”（或許今日依然如此），靜態宇宙的信念一直維持到20世紀初。愛因斯坦也曾引入“宇宙常數”來修正廣義相對論，以使靜態宇宙成為可能，不過後來他將這一術語稱作一生中“最大的錯誤”。

直到1922年，弗利德曼預言：（1）不論往哪個方向看，（2）也不論在任何地方進行觀察，宇宙看起來都是一樣的。

對於第一個預言，1965年阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜用非常靈敏的微波探測器接收到宇宙背景輻射，說明在大尺度下宇宙的各向同性。

對於第二個預言，從任何其他星系上看宇宙，在任何方向上也都一樣。在弗利德曼的模型中，所有的星系都直接相互離開。膨脹的宇宙像一個正在被吹脹的氣球，氣球表面上的斑點相互離開，但沒有一個斑點是膨脹的中心。

有何證據證明宇宙膨脹？

（1）1929年，哈勃的觀測結果驗證了上述預言：不管你往那個方向看，遠處的星系正急速地遠離我們而去，即宇宙正在膨脹。

（2）紅移定律。根據多普勒效應，當恆星遠離我們而去時，它們的光譜紅移（頻率變小，波長變長）；當恆星靠近我們而來時，光譜藍移。

哈勃發現大部分星系是紅移的，即幾乎所有星系都遠離我們而去。而且紅移的大小和星系離開我們的距離成正比，即星系越遠，遠離越快。

很簡單,宇宙是無中生有,亦非真正的無,而是一微塵,透過爆炸變成今天的有,即色即物質也。就象0分解成+1和-1一樣。目前仍在膨脹中,透過溫度應力(擴散吸收能量降低溫度)可測出來。到了一定時間達到平衡,然後就是漫長的收縮過程,最後+1和-1(反物質)又聚到一起,再次爆炸,宇宙復歸於零!

宇宙膨脹這個話題，這個是人類在不斷的探索世界，探索宇宙的過程中必然遇到的。探討這個問題，我們需要先了解兩個名詞，多普勒效應與哈勃定律。

多普勒效應對所有的波都是成立的，而光也是一種電磁波，自然會存在多普勒效應。當一個光源遠離我們而去的時候，光波就會被拉長，從光譜上來看，就是向著紅端移動，這就被稱之為紅移現象。與之相對的，如果光源是朝向我們運動的話，就會產生藍移現象。哈勃利用多普勒效應，用測定了上百個星系的紅移大小，然後換算成了他們的視向速度，透過對比分析，發現了哈勃定律，即視向速度和星系的距離成正比例關係，表示式V = HD 。V表示星系遠離我們的退行速度，D表示星系的距離，H則是哈勃常數。

透過觀測，發現所有的河外星系都是遠離我們，而且距離越遠的星系其退行速度越快，打個比方，你在一個氣球上點了很多小點，當你吹氣球的時候，小點間的間距也會變大。所以就有人提出了宇宙大爆炸學說，提出我們的宇宙從產生的那一刻起，一直是不斷的膨脹的，而宇宙微波背景輻射的發現成為大爆炸理論最關鍵的證據（這裡就不展開說了）。

現在天文界更接受的理論是宇宙暴脹理論，即在開始那極短的時間內，宇宙的膨脹速度是超過光速的，是有多快呢？計算表明，宇宙在十億億億億分之一秒的時間內，宇宙的尺度突然增大了10的26次方倍，也就是一百億億億倍，相當於一粒塵埃瞬間膨脹成10個銀河系這麼大（自己腦補）。當然，現在宇宙的膨脹速度至今未有統一的定論，哈勃常數也修正了幾次，可以確定的是，我們的宇宙這138億年來一直是膨脹的，何時是盡頭，時間結束那一刻吧！

要想了解宇宙的膨脹，我們需要先了解一個概念，叫多普勒效應，什麼叫做多普勒效應呢？就是指物體輻射的波長因為光源和觀測者的相對運動而產生變化，在運動的波源前面，波被壓縮，波長變得較短，頻率變得較高 ，在運動的波源後面，產生相反的效應，波長變得較長，頻率變得較低。

下面讓我們舉一個簡單的例子來解釋一下這種情況，當警車接近觀察者時，它的警報聲會逐漸變大，當警車遠離觀察者時，它的警報聲就會逐漸變小。光波就是按照這種效應來運動的。

好，當我們瞭解了多普勒效應後，我們就具備了了解宇宙膨脹的基本知識。

我們都知道，我們的眼睛是光的接收器，我們可見光的不同波長， 在眼睛裡是呈現不同顏色的，最長的波長處在光譜的紅端，最短的波長在光譜的藍端。

現在讓我們想象在遙遠的宇宙中，有一顆發光的恆星，這顆恆星開始向我們運動，根據多普勒效應我們知道，我們接收到波的波長變短了，如果這顆恆星向相反方向，離開我們運動，那我們接收到波的波長變長了。

這也就是說，當這顆恆星遠離我們而去時，它的光譜向紅端移動，如果它向我們而來時，它的光譜則向藍端移動。

霍金說，在20世紀20年代時，當天文學家開始觀察其他星系中的恆星光譜時，發現了所有光譜都向紅端移動了，這表明宇宙並不是像以前人們所想的那樣處於靜止狀態，而是在不斷膨脹。

那麼問題來了，既然宇宙是在不斷膨脹，它會一直膨脹下去或者在未來的某一刻停止，或是停止後開始收縮呢？膨脹之前它是處於何種狀態呢？

下面先讓我們來看第一個問題，要想回答這個問題，我們就需要知道宇宙的膨脹速度和它現在的平均密度，如果宇宙的密度比宇宙膨脹速度決定的臨界值還小，則引力太弱，不足以將宇宙的膨脹停止，如果密度比這個臨界值大，則引力會在未來的某一個時刻停止膨脹，並且使宇宙坍縮。

然而無論是宇宙膨脹速度還是宇宙平均密度，在現有科學的情況下我們都難以獲得，我們能真正肯定的是，既然宇宙已經至少膨脹了100億年，即使宇宙將來要坍縮，至少要再過個100億年才有可能，那個時候，除非我們已經移民到太陽系以外，否則人類早就隨著太陽系消失了。

好，接下來讓我們來看下第二個問題，我們已經知道宇宙現在是不斷膨脹的，我們假設它現在在自身引力下開始不斷的坍縮，它會一直坍縮到表面縮小為零，體積也是零，宇宙中恆星上所有物質都會被壓縮在一個零體積的區域裡，科學家們稱這一區域為奇點。

這就是第二個問題的答案，奇點是宇宙大爆炸發生前最初的形態，聽起來很瘋狂很不可思議對吧！但是霍金這個人很牛的，他透過新的數學技巧已經證明了奇點一定發生過，證明了過去一定有過一個大爆炸奇點，這意味著在很早的宇宙中，一定有過這麼一個時刻，那是在大爆炸前，宇宙如此之小，小成一個奇點，這個奇點呢，它被包含在一個叫做黑洞的時空區域內。

個人比較喜歡天文類的知識，宇宙膨脹說現在還是一種假象，雖然有人拿一些零零碎碎的現象來舉例，但還是沒有切實的證據。

如果宇宙膨脹假說是真的，那麼首先一點，說明宇宙是有邊際的，他的膨脹肯定依存於某種力量，當這種力量到達某種極限那麼宇宙就會停止膨脹甚至塌縮，最終回到大爆炸之前的混沌世界，

同時，如果宇宙膨脹真的存在，那麼宇宙之外又讓人充滿遐想，總之宇宙的奇妙無窮盡，也是人類必須去探索的物件

宇宙膨脹意味著宇宙大爆炸理論是有道理的，至於是不是真理，等未來某個時候的文明來解決。宇宙由一個奇點爆炸，碎片擴散物形成形形色色的天體，由於時空尺度的無限大，這個爆炸的餘波影響深遠和久遠，直到現在星體還在向“外”輻射擴散。

然而，膨脹為什麼沒有盡頭？或者說為什麼“這麼多年”過去了，膨脹還存在？正如有人猜測一樣，這個宇宙空間是無限大的，這就有了宇宙是無窮的假說。

另外一種觀點，宇宙在膨脹，讓人想到了氣球的膨脹效應。如果所有的星體都是氣球上的某些點，當氣球膨脹的時候，彼此之間互相遠離。所以說宇宙是有限無邊的。

宇宙的膨脹意味著什麼，我們認識世界是不可能宇宙的膨脹，意味能量巨大釋放和恆是星系的爆炸宇宙爆炸。應該是短短時間內完成，人們不可能有機會測量到，更不可能感到的膨脹。思想是另回事，宇宙是能量的，又是物質的，是互相轉化的，就宇宙而言星系都是微小足道的說什麼可以的。

1916年，為了克服狹義相對論當中“慣性系”不可準確定義的問題(沒有絕對靜止和絕對直線運動)，愛因斯坦提出了第二種相對性理論，他把一切參考系都設定為“物理規律不變”，即提出一條廣義相對性原理：

在一切參考座標系下，物理規律不變。

在這個公設的基礎上，愛因斯坦又提出了等效原理，認為引力和區域性慣性力是等效的，然後由此發展出了一套新的理論：廣義相對論。廣義相對論仍然是建立在“閔可夫斯基時空”的基礎上，即時空有四個維度，其中三個是空間向量(x,y,z)，另外一個是時間向量t，在四維下，許多三維物理量都得改變。但是與眾不同的是，愛因斯坦又創造性的將黎曼幾何帶入到了閔可夫斯基的時空觀當中去！

這意味著啥呢？意味著時空需要用可彎曲的幾何學來描述！

在這種基礎下，時空是可以彎曲的，而且愛因斯坦認為，時空的彎曲正是引力。他同時匯出了一個方程：

這個方程的意義是：裡奇張量Ruv那一項描述了時空的度規情況，即時空彎曲的分佈;而後面Tuv那一項則描述了物質的能量動量張量，這是啥意思呢？就是物質在時空當中的分佈情況！

時空的彎曲=物質的分佈！

這個愛因斯坦場方程被譽為廣義相對論最優美的方程之一，它堪稱完美。但是，愛因斯坦卻從中發現了一個小問題：

如果按照場方程的計算，整個四維(x,y,z,t)時空本身應當處於一種運動狀態，而這個狀態卻和他當時所認知的靜止宇宙觀不同！

為了解決這個問題，愛因斯坦在他的引力場方程當中加了一個常數項 Λ，用來抵消時空的運動。這樣時空就保持靜止了。

愛因斯坦鬆了一口氣。

可是沒想到，幾年過後，一個天文學家哈勃突然發現了重要現象：他透過對“造父變星”的觀測，成功發現了一個異常：整個宇宙，似乎都在離我們遠去！

利用多普勒效應可以看出星體遠離時會發生紅移現象。

這說明了什麼？

這說明……宇宙在膨脹！

宇宙在膨脹！

可是事情還沒完，宇宙膨脹學說提出來之後，宇宙學家們便開始猜測：

宇宙既然在膨脹，那麼……

說明宇宙有個膨脹的起源？

這個膨脹的起源是什麼？

還用說嘛，肯定是一場大爆炸！

於是宇宙學家們便開始猜測宇宙的原始形態，首先他們提出的構思便是“宇宙最開始是由一個密度極高、比原子還小的火球爆炸而成”。那麼既然宇宙最早期是火球，爆炸而成，肯定會留存下證據。因此，一個叫伽莫夫的科學家猜測：宇宙大爆炸時釋放出來的電磁波，應當在現在還在！而且其溫度大約在3K(絕對溫度3度左右)左右。

這個猜想，在上個世紀60年代意外被人證實。

之後，又有許多科學家透過對廣義相對論的具體研究，發現該大爆炸應當是一個奇異點。這是在求解廣義相對論場方程時，於史瓦西解當中首次發現的一個物理規律失效點。在這些點上，廣義相對論以及許多物理量都是發散的，且測地線不完備(可以理解為粒子的運動軌跡到那個點終止了)。

奇異點最早的用途是用來解釋黑洞，當時叫做引力坍縮物。

而後來，有一名叫史蒂芬·霍金的物理學家，和另一名物理學家羅傑·彭羅斯合作，將奇異點引用到整個四維流體內，也就是時空流體內，結果發現不僅可以成立，而且，我們所在的洛倫茲度規形式的四維流體(時空)，必須有一個共同的奇異點開端。

這意味著，我們所在的宇宙，必須有一個開端起點(奇點)。這個奇點就是大爆炸奇點。

這一發現就叫做奇點定理。

簡單的說就是宇宙在超光速擴大範圍。

科學家推測宇宙誕生在138-200億年前的一場大爆炸，一開始便以超光速膨脹擴張，至今宇宙直徑已有930億光年以上。

廣義相對論顯示宇宙的玄妙，遠超任何人的想象，除了愛因斯坦。為更多的瞭解宇宙，天文學家需要更多的觀測資料，這就需要更大倍數的天文望遠鏡。

1824年，美國天文學家埃德溫·哈勃（Edwin Powell Hubble）在加利福尼亞威爾遜山天文臺研究“白星雲”，他用100寸光學反射式望遠鏡觀測太空。這架望遠鏡讓哈勃估算出許多星系距離我們幾百萬光年，它們就像銀河系一樣很龐大且充滿恆星。哈勃逐漸對星系研究陷入痴迷。

其實有科學家已經知道恆星的光線在光譜上可能會出現不同，顏色會隨著恆星運動而改變：光譜上顯示的藍色位移表示這顆恆星正靠近地球；紅色位移表示恆星遠離地球。位移的量的大小表示恆星位移速度的快慢。

哈勃在測量星系距離時，發現光譜總是紅移，代表它們正遠離我們。而且距離越遠的星系紅移速度越快，也就是星系與觀察者的距離與紅移速度成正比。意味著宇宙正在擴張。

這項驚人的發現意義深遠。

從擴張推算出，科學家發現宇宙大約在138-200億年前有劇烈的起源，大多數科學家稱為“大爆炸”。

佛家講的空，道家講的無，科學家講宇宙全息論，神話傳說講的宇宙是神的夢。都說的是一回事。“道是設定，宇宙是虛擬世界，宇宙大爆炸是資料大爆炸”，這不是《宇宙通鑑》胡編出來忽悠人的，《宇宙通鑑》只是負責用當今的科學用語進行解釋。佛祖道祖負責用兩千年前的字詞進行描述