宇宙
yǔ zhòu
宇宙是存在的一切:所有的物质、能量、空间和时间,包括每一个星系、恒星和行星。
Definition
宇宙是存在的一切:每一颗恒星、每一颗行星、每一个星系,所有的物质和能量,以及容纳它们的全部空间和时间。宇宙按层级组织,行星绕恒星运行,恒星聚集成星系,星系又聚集成星系团,科学家估计宇宙的年龄约为 $13.8$ 十亿年。在最大尺度上,宇宙由广义相对论和 Lambda-CDM 宇宙学模型描述,其中普通物质仅占宇宙组成的约 $5\%$,暗物质约占 $27\%$,暗能量约占 $68\%$。可观测宇宙,即其光已有时间到达我们这里的区域,直径约为 $93$ 十亿光年,而整个宇宙可能远比这更大。
Example
你在夜空中看到的每一颗星星都属于宇宙,太阳、月亮,还有你脚下的大地也是如此。除了我们自己的银河系之外,可观测宇宙中还有数千亿个星系,每个星系又拥有数十亿颗恒星。宇宙微波背景辐射,也就是炽热的早期宇宙留下的余晖,从四面八方到达我们这里,温度约为 $2.7\ \text{K}$,其中约十万分之一的微小起伏,标记出了后来演化成今天所见星系的种子。
Key Insight
宇宙如此巨大,以至于距离要用光年来衡量,而看得越远,也就意味着看到的是越久远的过去,因为光的传播需要时间。一架望远镜对准一个 $10$ 十亿光年外的星系,看到的其实是它 $10$ 十亿年前的样子。宇宙也没有中心,也没有已知的边界:大爆炸并不是发生在空间中的某一个点,因为空间本身从一开始就在到处膨胀。