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人類已經進入21世紀,對宇宙究竟認識到什麼程度?

宏觀來看,浩瀚星雲,無邊無際,從地月系、太陽系、銀河系乃至總星系;從微觀來看,首先認識分子、原子、原子核、質子、中子、中微子,發展到對基本粒子的深入研究;進而認識到輕子、強子、膠子乃至夸克。

古人認識的宇宙,僅僅限於人們視力所及的極小的宇宙空間,也就是從地球到太陽的這個範圍之內,可是到今天人們已能從地月系、太陽系、銀河系……直至總星系的這個以360億光年為半徑的空間範圍內進行觀測分析,對宇宙認識的範圍比古人擴大了幾萬億倍。

公元2世紀的“地心說”,統治西方長達1000多年。到公元16世紀,由波蘭天文學家哥白尼進行了一場“翻天覆地”的革命,推翻了“地心說”而建立了“日心說”。

但是這兩種學說都沒有擺脫宇宙有限的模型,而且還錯誤地認為天體是做勻速圓周運動的。

到了17世紀,開普勒發現並總結了行星運動三大定律,即行星圍繞太陽執行的三大定律。開普勒把哥白尼的“日心說”向前推進了一大步,然而此三大定律只解釋了行星是怎樣運動的,而沒有說明行星為什麼會這樣運動。這個問題在17世紀末被牛頓解決了。

牛頓證明了支配行星運動的力量是引力,用牛頓的這個定律可以推出一切天體的運動定律。

1687年牛頓出版了《自然哲學的數學原理》一書,這是物理科學中有史以來最重要的著作。其中,牛頓不但提出了物體如何在空間和時間中運動的理論,並且還發展了分析這些運動理論所需的複雜的數學知識;此外牛頓還提出了運動三大定律和萬有引力定律。

根據這條定律,宇宙中的任何一種物體都被另外的物體所吸引。物體質量越大,相應的引力就越大;相互距離越近,相互之間的吸引力就越大。也正是這同一種引力,使物體下落到地面上。

根據牛頓的定律,萬有引力使月球沿著橢圓軌道圍繞地球執行,而地球和其他行星沿著橢圓軌道圍繞著太陽公轉。直到20世紀初,愛因斯坦發表了他的相對論學說,世界上才誕生了第一個現代宇宙模型(即愛因斯坦的“靜態閉合宇宙模型”)。

繼愛因斯坦之後,相繼誕生了許多種現代宇宙模型,伽莫夫的“大爆炸宇宙模型”被認為是能被大多數人接受的、最有代表性的宇宙模型。

人類對宇宙的認識是一個逐步深化的過程,我們的宇宙是一個所能觀測到的宇宙,但它仍然只能算得上是整個宇宙的有限部分——總星系,我們也可將總星系稱為“科學的宇宙”,也就是所謂的有限的宇宙。

這個有限的宇宙,人們可以將它理解為一個以地球為中心、有限半徑範圍的宇宙。當然有限是相對於無限而言的;有限的科學宇宙是相對於無限的哲學宇宙而言的。

宇宙在空間上是無限的,在時間上是無始無終的這種思想,在古代的中國有很多論述。

相傳商鞅的老師叫屍子,即戰國時代的屍佼,在《屍子》一書中曾說:“四方上下曰宇,古往今來曰宙。”這就是說,宇即空間,宙即時間;宇宙則是既包含著時間又包含著空間。這是樸素唯物主義的傑出見解。

宇宙就是無窮無盡的運動著的物質,存在於無邊無際的空間和無始無終的時間之中。宇宙是無限的、永恆的、不斷運動變化著的客觀物質。

宇宙在空間上和時間上都是無限的。恩格斯指出:“時間上的永恆性、空間上的無限性,本來就是,而且按照簡單的字義也是:沒有一個方向是有終點的,不論是向前或向後,向上或向下,向左或向右。”

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