（第一节）宇宙的起源之谜
字宙从何而来
茫茫宇宙自从诞生时起就充满了神奇的谜题：它为何而来，怎样而生？它的诞生是偶然的，还是必然的？它会不会终结？它的终结对我们人类来说是可以避免，还是无可奈何？就地球而言，它的每一变化、每一阶段对现代人类来说都是需要好好探索的。
人类已经进入了新的世纪。在20世纪末，科学家们对哈勃太空望远镜观测到的一些现象进行分析后发现，宇宙大爆炸理论出现了矛盾，宇宙可能并非由大爆炸而开始的。倘若真的如此，宇宙又是从何而来的呢？
在人类历史的大部分时期，创世的问题是留给神去解决的。对于宇宙的起源和人类从哪里来等问题，许多宗教都给出了一份自圆其说的答案。直到近几个世纪人类才开始撇开神，从科学的角度去思考世界的本源。
20世纪初，爱因斯坦的“相对论”横空出世。这个推翻传统时间和空间观念的理论，给空间、时间和引力都赋予了完整的概念。按照爱因斯坦的想法，宇宙应该是静态的。
1929年，美国天文学家埃德温·鲍威尔一哈勃发现，距离越远的星系越以更快的速度远离我们而去。这个后来被称为“哈勃定律”的发现，阐明了宇宙在膨胀的事实。
1946年，美国的伽莫夫提出“大爆炸”理论。此后，“大爆炸”理论逐渐形成体系，成为人们普遍接受的观点。大爆炸理论认为，宇宙诞生之前，没有时间、空间，没有物质，也没有能量。大约150亿年前，在这片“四大皆空”的虚无中，一个体积无限小的点爆炸了，宇宙随之诞生。大爆炸炸开了空间，也创造了时间，星星、地球、空气、水和生命等就在这个不断膨胀的时空里逐渐形成。
第二种是“宇宙永恒”假说。这种假说认为，宇宙并不是像人们所说的那样动荡不定，自从开天辟地以来，宇宙中的星体、星体密度以及它们的空间运动都处在一种稳定状态，这就是宇宙永恒假说。这种假说是英国天文学家霍伊尔、邦迪和戈尔特等人提出来的。霍伊尔把宇宙中的物质分成以下几大类：恒星、小行星、陨石、宇宙尘埃、星云、射电源、脉冲星、类星体、星际介质等，认为这些物质在大尺度范围内处于一种力和物质的平衡状态。就是说，一些星体在某处湮灭了，在另一处一定会有新的星体产生。宇宙只是在局部发生变化，在整体范围内则是稳定的。
第三种是“宇宙层次”假说。这种假说是法国天文学家沃库勒等人提出来的。他们认为宇宙的结构是分层次的，如恒星是一个层次，恒星集合组成星系是一个层次，许多星系结合在一起组成星系团是一个层次，一些星系团组成超星系团又是一个层次。
综合起来看，以上种种假说虽然说明了部分道理，但还都缺乏概括性，还有继续探讨的必要。
此后人们建造了以“哈勃”命名的太空望远镜，希望能够测定以“哈勃”命名的宇宙膨胀率——哈勃常数，多年以来成为整个宇宙中最为重要的数字，它不仅牵涉到宇宙的过去，还将决定宇宙的未来。宇宙有一个开始，是否还会有一个结束。宇宙产生于“无”，最终是否还会回归到“无”。
围绕哈勃常数，一开始就展开了激烈地争论。按照哈勃本人测得的值推算，宇宙的年龄约为20亿岁，小于地球40亿岁的年纪，这显然不可能。显而易见，宇宙必须先于在它其中的星球更早地诞生。因此，自20世纪70年代始，科学家们陆续用各种手段测出了不同的哈勃常数。然而根据这些值推算出的宇宙年龄，总是颇有偏差。
相对于围绕哈勃常数而展开的喋喋不休的争论而言，科学家们对某些确定星体年龄的测定却要确切得多。目前，天文学家们已经测知，银河系中一些最古老的星系的年龄约为160亿岁。这样，大爆炸只能发生在160亿年以前，但是，科学家们根据新近用哈勃望远镜观测的结果分析，推算出宇宙的年龄约为120亿岁左右。
这就意味着：宇宙的确比一些孕育其中的星系更年轻。
如果测算没有出现差错，解释只有一种——原先的假设出现了错误，宇宙可能并非从爆炸开始！
宇宙因为“年轻”而再度给自己的身世披上了神秘的色彩。
1999年9月，印度著名天文学家纳尔利卡尔等人提出一种新的宇宙起源理论，对大爆炸理论提出挑战。
在纳尔利卡尔和另外3名科学家共同提出的新概念中，他们把自己的研究成果定名为“亚稳状态宇宙论”。
他们相信，宇宙是由若干次小规模的爆炸而不是一次大爆炸形成的。新理论认为，宇宙在最初的时候是一个被称为“创物场”的巨大能量库，而不是大爆炸理论所描述的没有时间、没有空间的起点。在这个能量场中，不断发生爆炸，逐渐形成了宇宙的雏形。此后，又接连不断地发生小规模的爆炸，导致局部空间的膨胀。而时快时慢的局部膨胀综合在一起便形成了整个宇宙范围的膨胀。
新理论犹如一块沉重的巨石，在人们平静的心湖里激起狂澜。人们开始重新反思生命甚至赋予生命的庞大宇宙。
早期人类看见浩瀚的天空，便说这是神祗的作为。但16世纪时期的天文学家开普勒却以三条自然定律来解释天体的活动，并启发牛顿发现了万有引力。科学的一大假说，便是宇宙乃是一个可预料而有秩序的系统。就如钟表结构一般，虽然有些现象比其他的复杂、难以理解，但其背后仍是有规律的。
然而，开普勒和牛顿在20世纪末期终于遇到对手。美国麻省理工学院两位科学家表示，整个太阳系根本是个无法预测的星系。宇宙变幻莫测说法的支持者日多，他们相信简单而严格的规律虽然会衍生出永恒及可预料的模式，但同样会导致混乱和复杂。
科学目前仍未能解释为什么宇宙会从混乱复杂中制造秩序，我们只能说：宇宙本身似乎是倾向创造规律模式的。
在空间和寿命上，宇宙真是无限的吗？也就是说，宇宙到底有多大？——没有人知道宇宙有多大，因为人的头脑根本无法想像出宇宙大到什么程度。
如果我们从地球出发，来看看四周，便可明白究竟。地球是太阳系中的一个行星，而且只不过是太阳系中很小的部分。太阳系中包括太阳、环绕太阳运行的地球等九大行星以及许多小行星和流星。
而我们整个太阳系又仅仅是大“银河系”的一小部分。在银河系中有千千万万的恒星，其中有些恒星比我们的太阳大得多，同时这些恒星也都自成一个“太阳系”。
因此我们夜晚在“银河”中看到的那些数不尽的星星，每个都是一个“太阳”。这些星星离我们很远，远得不能用里而必须用光年计算，1光年就是光在一年走过的距离。光的速度为每秒30万公里，1光年为9.65万亿公里，我们能看到最亮的也就是离地球最近的一颗“人马星”，但你可知道它离我们多远吗？110万亿公里！
现在我们还只谈到我们自己的银河系呢，这条银河的宽度据估计大约有10万光年，我们的银河系却又是一个更大体系的一小部分。
在我们的银河系以外还有千千万万个银河系。而这千千万万个银河系的整体，又可能只是另一个更大体系的一部分罢了！
现在你可以明白我们无法想像出宇宙有多大的原因了吧？另外，据科学家说，宇宙的范围还在继续不断地膨胀呢！也就是说，每隔几十亿年两个银河系之间的距离就增加一倍。
以前我们认为，宇宙是无限的，时间上是无始无终的，空间上是无穷无尽的，因而是不生不灭的。自从人们在观测中知道宇宙正在膨胀中，速度又正在减慢下来，于是一个全新的宇宙有限观，几乎代替了宇宙无限的旧观念。宇宙学家根据观测估计，宇宙在超空期的一个小点上爆炸，经过膨胀再收缩，最后崩溃死亡，大约要经过800亿年，目前大约只过了160亿年，但在以后的600余亿年中，宇宙间的一切，正向中心一点集拢，走向末日。当时空都到了尽头，我们的宇宙便“消失”了。正如超级巨星在热核燃烧尽，引力崩溃，所有物质瞬间向中心收缩，形成不可见的黑洞，成为存在而不可见的超物质，这便是宇宙死亡的模型。宇宙的大小跟它的年龄是一而二、二而一的问题。部分天文学家相信宇宙是经历了一次爆炸后诞生的，诞生后随即不断扩展。因此若以地球为中心，一直伸展至看得见的宇宙边缘，这距离（以光年计算）就透露了宇宙的年龄。
天文学家尚未能一致肯定看得见的宇宙究竟有多大，其中一个主要原因在于爆炸发生的确切时间是个谜。
20世纪20年代，天文学家哈勃发现，宇宙原来是以恒速扩张的。宇宙中的星体就如气球上的渡点。当气球愈胀愈大，波点之间的距离也愈大，换句话说，两个星体之间的距离愈大，它们互相抛离的速度便愈高。
“哈勃常数”就是星体互相抛离的速度和距离之比例。常数数值愈高，表示宇宙扩张至今的“尺码”所需的时间愈短，宇宙也就愈年轻。不过，天文学家对“哈勃常数”的数值仍未有一致意见，但大多数天文学家均认同宇宙较老的说法，因为有些银河系存在已有150亿年，而地球好些石层，也有40亿年历史了。
宇宙到底有多大
宇宙到底有多大？这个问题很专业，但常人要理解也不难，你先把太阳想像成一个南瓜，大约2500亿个南瓜堆成了银河系，而无数这样的“南瓜堆”，又分布在一个假想中的“空心球”里。这个“空心球”的半径是1.5亿千米，相当于从地球到太阳的距离，即所谓1个“天文单位”，这就是宇宙的大小。而我们的地球在这个体积为9.5亿立方千米的“空心球”里，不过像一颗绿豆而已。
这个代表宇宙的“空心球”，总共由1亿多个粒子组成，其中每一个星系、每颗恒星和行星以及我们每一个人，就是由这一堆基本粒子组成的。这个有限的宇宙是人类用目前功能最强大的啥勃望远镜看到的，它所观察到的最远星系距离我们150亿光年（1光年约等于10万亿千米），再远点就什么都看不到了。就跟宇宙中的所有基本粒子都能够数清一样，至少从理论上说，在一定的时间内我们能看见宇宙中“最后一颗恒星”。
但这并不意味着那颗最后的恒星上面写着一行字：“这是宇宙的尽头，请往回走。”事实上宇宙空间是有限无界的。我们的地球就是这样一个有限的空间，你在它的表面上无论朝哪个方向走，无论走多远，你都不可能找到地球的“边界”，地球的体积是有限的，它的半径不过才6000多千米，所以最终你将回到出发点。爱因斯坦的“广义相对论”说的正是这码事儿：宇宙中无数巨大星系（就是那些“南瓜堆”）的巨大重力作用，会使整个宇宙空间发生弯曲，最终卷成一个球形，光线沿这个球面空间的运动轨迹也是弯曲的，并且永远达不到宇宙的边界。
这个“空心球”之外又是什么呢？置身其中的人类至少目前无法回答，只能请出“上帝”，或者说“上帝”本身就是答案。就连当今世界最杰出的“相对论”专家、剑桥大学的霍金教授也指出，追溯这类终极问题会使人感到，上帝存在的可能性至少有50%。罗马教皇保罗二世为此大喜并亲自接见了他，同时要求他停止窥视上帝的秘密。但霍金拒绝了，仍孜孜不倦探索宇宙终极奥秘，想给出科学地解释。
其实你完全可以把自己想像成“上帝”，然后再来观察这个“空心球”，你就会发现它的体积并非固定不变，而是在不断膨胀，就像一个被逐渐吹胀的气球一样。
“宇宙”这个词，古已有之。但其含义与今天已大不一样了。对“宇宙”的认识从自身居住的附近地区到地球，到行星，再到太阳、太阳系，其间经历了漫长的历史过程。
到了18世纪，在人们眼里，宇宙还只是太阳系。随着科学技术的发展，人们认识到：地球不是太阳系的中心，太阳才是太阳系的中心。而太阳也只是天空中数以万计的恒星中的一颗。于是人们心目中的“宇宙”开始逐渐扩展到了银河系。到了18世纪以后才弄清了太阳只不过是银河系中密密麻麻恒星中的一颗。
银河系直径约10万光年，厚度约1万光年，太阳绕银河系中心旋转一周需2亿年。
近代，人们的认识范围逐渐扩大，人们心目中的“宇宙”已不再是银河系。人类已经认识到：在银河系以外，还有许多“河外星系”的存在。
这些“河外星系”离我们很远，所以即使通过大型的望远镜，看到的它们也仅仅是一些模糊的光点。它们也是由千千万万颗恒星组成的。十几个或几十个星系在一起组成“星系群”，我们的银河系就同它周围的19个星系组成了一个“星系群”，这个星系群的直径大约为260万光年。
比“星系群”更高一级的星系组织是“星系团”，它由成百上千个星系组成。“室女星座”里有一个星系团，包含1000个以上的星系，离我们大约2000万光年。“后发星座”里，包含有2700个星系，距离我们大约2亿4千万光年。“北冕星座”里有一个包含400个星系的“星系团”，离我们更远，光从那里照射到我们地球，整整需要7亿光年之久！
这一个个“星系团”共同组成了我们的总星系。
通过了解人们认识宇宙的过程，我们已经可以初步来回答“宇宙有多大”这个问题了。人们从自身居住的区域认识到地球，又从地球认识到太阳系，眼界扩大了成百上千倍。从太阳系认识到银河系，眼界扩大了1亿倍，从银河系认识到总星系，眼界扩大了1万亿倍。随着人们认识的不断深化，宇宙的大小也在不断扩大。几十年前，总星系的半径还只有10亿光年，现在却已达到100亿光年。总星系大小的不断扩大还给许多科学家开了一个不小的玩笑。例如鼎鼎大名的爱因斯坦，他曾经“计算”出宇宙的半径为10亿光年，后来他又修订了“计算”，认为宇宙的半径是35亿光年。事实证明，他的宇宙大小的范围一次又一次被突破了。
那么，宇宙到底有多大？宇宙是有限的还是无限的呢？
从天文学角度上说，宇宙是有限的，宇宙的大小实际上可以认为是总星系的大小，是一个以一定长度为半径的有限的时间和空间范围。总星系是目前天文学所能探测到的最远的世界。目前，人们对宇宙的认识只能局限于总星系。从哲学角度上说，从哲学家发展变化的观点出发，宇宙不仅在空间上是无限的，在时间上也是无限的。“天地四方日宇，往古来今日宙”。正因为宇宙在时间上和空间上的无限，才使得宇宙能够成为一个统一的整体而存在。
茫茫宇宙，无边无际，目前认为总星系的半径为100亿光年，也就是目前我们心目中宇宙的大小。但100亿光年以外还可能有数不清的星系和星系团，总星系究竟有多大？它的边缘在哪里？它的中心又在何方？至今仍然是天文学中的不解之谜。
究竟有几个宇宙
