宇宙

宇宙是唯一存在的自在物，别称九天、太虚、天外等，包括以各种形式存在的所有能量，例如电磁辐射、普通物质、暗物质、暗能量等，其中“宇”指的是空间，“宙”指的是时间。

一、宇宙起源

宇宙的起源最有影响的学说是“大爆炸宇宙论”，“大爆炸宇宙论”认为宇宙是138.2亿年前由一个致密炽热的奇点大爆炸后膨胀形成的，大爆炸之初物质只能以电子、光子和中微子等基本粒子形态存在，大爆炸后随着温度降低逐步形成原子、分子等，最终形成了现在所看到的宇宙。

二、宇宙大小

宇宙在不断膨胀，大小很难定义，科学家计算出宇宙的可观测半径为465亿光年，但并不表示宇宙只有这么大，根据哈勃定理距离越远的星系退行速度越快，只要距离足够远退行速度将超过光速，也就是说还有很多星系的光从未传到过地球，从地球上永远看不到这些星系发出的光芒。

三、宇宙年龄

宇宙年龄是指宇宙从某个特定时刻到现在的时间间隔，通常哈勃年龄(宇宙完全按线性膨胀时的年龄)是宇宙年龄的上限，可作为宇宙年龄的某种度量，根据大爆炸宇宙模型推算宇宙的年龄大约138.2亿年，值得注意的是宇宙年龄对牛顿宇宙模型、等级模型、稳恒态模型等宇宙模型没有意义。

四、宇宙组成

1、普通物质：普通物质是宇宙主要组成部分之一，包括行星、卫星、恒星、星系、星系团、星系间物质及地球的水、空气、岩石、土壤、矿物、生物等，估计占宇宙总能量的4.9%。

2、电磁辐射：电磁辐射是宇宙主要组成部分之一，所谓电磁辐射是指由同向振荡且互相垂直的电场和磁场在空间中以波的形式传递动量和能量，估计占宇宙总能量的0.005～0.01%。

3、暗物质：暗物质是宇宙主要组成部分之一，所谓暗物质是一种假设物质，其存在和性质是根据对可见物质、辐射和宇宙大尺度结构的引力作用推断的，估计占宇宙总能量的26.8%。

4、暗能量：暗能量是宇宙主要组成部分之一，所谓暗能量是一种被假设为渗入空间中的未知能量形式，科学家通常用暗能量来解释宇宙膨胀加速的原因，估计占宇宙总能量的68.5%。

五、宇宙速度

1、第一宇宙速度：第一宇宙速度是指物体在地球表面绕地球做匀速圆周运动的速度，根据力学理论可以推导出第一宇宙速度为7.9km/s。

2、第二宇宙速度：第二宇宙速度是指物体无动力脱离地球引力束缚所需的最小速度，根据力学理论可以推导出第二宇宙速度为11.2km/s。

3、第三宇宙速度：第三宇宙速度是指物体无动力脱离太阳引力束缚所需的最小速度，根据力学理论可以推导出第三宇宙速度为16.7km/s。

4、第四宇宙速度：第四宇宙速度是指物体无动力脱离银河系引力束缚所需的最小速度，根据力学理论可以推导出第四宇宙速度为120km/s。

5、第五宇宙速度：第五宇宙速度是指物体从地球飞出本星系群所需的最小速度，根据力学理论可以推导出第五宇宙速度为1500～2250km/s。

六、宇宙简史

1、138.2亿年前，宇宙大爆炸起始于“奇点”，“奇点”是一个密度无限大、时空曲率无限高、热量无限高、体积无限小的“点”，一切人类已知物理定律在“奇点”均已失效。

2、宇宙大爆炸后10^-43秒，温度约10^32度，这个阶段称作“普朗克时间”，宇宙从量子涨落背景出现，在此之前宇宙的密度超过10^94克/立方厘米，超过质子密度的10^78倍。

3、宇宙大爆炸后10^-35秒，温度约10^27度，这个阶段称作“暴涨期”，温度已经冷却到强相互作用可以分离出来，弱相互作用及电磁相互作用仍然统一于所谓电弱相互作用。

4、宇宙大爆炸后10^-12秒，温度约10^15度，这个阶段称作“夸克时期或电弱时期”，质子和中子及其反粒子形成，希格斯玻色子、中微子、电子、夸克、胶子等逐渐稳定下来。

5、宇宙大爆炸后0.01秒，温度约1000亿度，以光子、电子、中微子为主，质子、中子仅占10亿分之一，宇宙处于热平衡态，随着体系的急剧膨胀，温度和密度仍在不断的下降。

6、宇宙大爆炸后0.1秒，温度约300亿度，中子质子比从1.0下降到0.61。

7、宇宙大爆炸后1秒，温度约100亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出现，核力尚不足束缚中子和质子。

8、宇宙大爆炸后10秒(核时期)，温度约30亿度，氢、氦类稳定原子核形成。

9、宇宙大爆炸后35分钟，温度约3亿度，原初核合成过程停止，尚不能形成中性原子。

10、宇宙大爆炸后1万年，温度约10万度，物质密度追上并超越辐射密度，宇宙和宇宙动力学开始为物质所主导。

11、宇宙大爆炸后30万年，温度约3000度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块，直至恒星和恒星系统。

12、宇宙大爆炸后2亿年，第一代几乎完全由氢和氦组成的恒星出现，恒星发出的强烈辐射使周围宇宙发生“氢再电离”，从这个时间点开始中性气体再次转化为现在的电离状态。

13、宇宙大爆炸后10亿年，第一个星系形成(IC1011星系)。