暑假记事500字:宇宙的大小

1.宇宙有多大？ 美国学者认为直径至少780亿光年
宇宙大爆炸之后残留的背景微波辐射中的波纹揭示了宇宙的大小这一令无数人关心的问题：宇宙两头相距至少780亿光年。
美国蒙大拿州立大学物理学家Neil Cornish领导的研究小组认为，他们的研究至少部分的回答了宇宙学一个最基本的问题：宇宙有多大？
直到现在，对宇宙尺寸的估算在“你看到有多大就是多大”到“无限”之间，总而言之没有一个多数人认可的答案，而完全依靠你偶然灵光闪现想出来的一个宇宙模型。Cornish等人的研究至少确定了宇宙尺寸的下限，它没有排除宇宙无限大的可能。
根据《自然》杂志，有人认为宇宙象一个足球，直径600亿光年。其它一些理论则认为宇宙事实上没有那么大，但它自己缠绕着自己，所以很难确定边界。Cornish对《自然》杂志表示，“原则上，地球的光线环绕着宇宙跑，所以如果我们看到40亿前年地球的情况请不要大惊小怪。”
他的研究小组于是决定在宇宙中寻找地球早期的状况。但应该看哪里呢？答案是尽量远，这意味着他们需要使用WMAP探测器分析宇宙背景微波辐射。这可以探测到宇宙形成最初期（大爆炸之后379,000年）产生的微波辐射。
如果宇宙较小，同一来源的光线将可以从不同方向到达同一个位置。该研究小组计算认为，这将产生辐射的不规则性（热点和冷点）。然而研究小组没有发现背景微波辐射中的冷点和热点。Cornish由此做出结论认为，宇宙比我们的设备所能观测到的范围要大，直径至少780亿光年。宇宙还可能更大，他希望通过进一步的研究WMPA结果修正自己的计算。宇宙的最小尺寸可能增大到900亿光年。
2.宇宙就象人心那样大。对于心胸宽广的人来说，真是天地广阔、无边无际。而对于心胸狭隘的人来说，则是针尖买芒难以立足。
3.“宇宙”一词，最早大概出自我国古代著名哲学家墨子（约公元前468-376）。他用“宇”来指东、西、南、北，四面八方的空间，用“宙”来指古往今来的时间，合在一起便是指天地万物，不管它是大是小，是远是近；是过去的，现在的，还是将来的；是认识到的，还是未认识到的……总之是一切的一切。
从哲学的观点看。人们认为宇宙是无始无终，无边无际的。不过，对这个深奥的概念我们不打算做深入的探讨，还是留给哲学家们去研究。我们不妨把眼光缩小一些，讲一讲利用我们现有的科学技术所能了解和观测的宇宙，人们把它称为“我们的宇宙”或“总星系”。
从最新的观测资料看，人们已观测到的离我们最远的星系是130亿光年。也就是说，如果有一束光以每秒30万千米的速度从该星系发出，那幺要经过130亿年才能到达地球。这130亿光年的距离便是我们今天所知道的宇宙的范围。再说得明确一些，我们今天所知道的宇宙范围，或者说大小，是一个以地球为中心，以130亿光年的距离为半径的球形空间。当然，地球并不真的是什幺宇宙的中心，宇宙也未必是一个球体，只是限于我们目前的观测能力，我们只能了解到这一程度。
在这个以130亿光年为半径的球形空间里，目前已被人们发现和观测到的星系大约有1250亿个，而每个星系又拥有像太阳这样的恒星几百到几万亿颗。因此只要做一道简单的数学题，你就不难了解到，在我们已经观测到的宇宙中拥在多少星星。地球在如此浩瀚的宇宙中，真如沧海一粟，渺小得微不足道。
4.人类所认识的宇宙有多大
宇宙蕴藏着所有的物质，其中包括人类已发现的能量和辐射，也包括人类所知道并相信存在于太空内的一切一切。
宇宙中有数以亿计的天体，这些天体都是十分巧妙而有规律地相互组合的，大多数的星体构成星系，比如我们的太阳系就是。 星系再构成银河系。宇宙中最少有10万个大大小小的银河系。
宇宙空间是十分广阔的，光在一秒钟内可走30万千米，单是我们地球所在的银河系，跨幅的阔度就有10万光年。宇宙中有10 万个银河系，那么，宇宙究竟又有多大呢？大家不妨算算吧。
为了说明宇宙的范围，科学家们做了推算，130万个地球的体积仅相当于太阳的体积，而与太阳相当的恒星，在银河系中可达 2000多亿颗。如果把宇宙看做是一个半径1千米的大球，银河系则只有药片那么大，位于球心附近。
在实际观测中，人们使用高倍的射电望远镜，搜索到了200亿光年以外的类星体天狼巨星，这是目前人类能确实掌握的最远的 星体，也是人们认识宇宙的最大范围，当然，它还不是宇宙的实际边缘。因为人类的认识能力是有限的。

美国的太空网报道，经过艰苦的计算工作，天文学家发现宇宙超乎寻常的大，其长度至少为1560亿光年
　因为这样一种结论，他们成了“球形宇宙论”的支持者。
　　宇宙的年龄大约是137亿年，可长度为什么是1560亿光年？宇宙的大小为什么是一个你从未听说过的数字？
　　他们的解释是这样的：宇宙的年龄大约是137亿年。光从最早已知的星系到达我们地球要穿行130亿年以上。因此我们可以假定宇宙的半径是137亿光年，那么整个宇宙的长度是宇宙半径的2倍，即274亿光年。但是自创生以来一直在不断的膨胀，并且理论学家相信宇宙起源于一个密度无限大的点。
　　美国蒙大拿州立大学的天体物理学家尼尔·科尼什教授解释说：“早期宇宙中光所穿行的距离随宇宙的膨胀而增大，就像银行中的复利一样。”他建议，可以想象宇宙从诞生后只有100万年的年龄。光穿行一年，所覆盖的距离1光年。他说：“那时宇宙的大小比现在小大约1000倍，因此1光年伸展到现在是1000光年。”所有距离加起来是780亿光年。他说，光还没有穿行那么远，“但是穿行137亿年到达我们地球的光子的起点到现在是780亿光年远。这是宇宙的半径，那么直径是1560亿光年。这只是基于光线返回时所用时间的95%，因此宇宙实际的长度可能会更长一些。

对于你这个问题首先让人觉得需要解释的不是宇宙的大小而是认识宇宙的方法,我们总是、用我门日常生活中的某中模型俩衡量我们所看到的新事物,但是当问题涉及到微观粒子和宏观宇宙的时候现实中没有那种模型,所以我们很难理解,其实对于宇宙这个"东西",我们没有办法用我们自己所能够说出来的这些概念来描述,也就是说我们没有办法用大小,边界这些概念来描述宇宙.因为它根本就不服从我们所看到的这些规律.

一般认为我们观测到的宇宙直径大约100亿光年，而最新的结果是：美国蒙大拿州立大学的天体物理学家尼尔-科尼什与其同行们近日对宇宙直径做出了新的评估：1560亿光年。

宇宙从大爆炸开始就不断地膨胀，而且目前的观测结果这个膨胀在加速。因此虽然宇宙的尺寸在不断地加大，但它依然是有限的。而宇宙的未来有三种可能，一种是无限的膨胀下去，即便这样，在任意时刻，不管宇宙膨胀到多大，也还是有限的。第二种可能是膨胀到一定程度达到平衡，这是宇宙将保持一个不变的大小，第三种是膨胀到一定程度后坍缩，出现大挤压，那么宇宙的尺寸会变小。

这个比较复杂，涉及爱因斯坦的相对论，爱因斯坦曾提出宇宙有限而无边的理论，简单说就是宇宙相对我们地球来说有界限但却找不到它的边际。当代科技发现了宇宙的红移现象，及行星和星云的能量在朝远离宇宙中心的方向扩散，证明宇宙是在膨胀的。至于宇宙大小是有限的那么宇宙外面是什么这个问题不能简单地从空间的角度看，因为宇宙学很大程度上涉及到时间，及时空坐标系，而不是像我们现在地球上这样看 物体的膨胀单单看空间体积就可以了（因为我们的速度相比较光速是可以忽略不计的）。
此外宇宙学的很多理论是得不到证明的，比如即使现在证明了宇宙是有限的，我们也不可能飞到宇宙的边际去证明。这也就是施蒂芬霍金——当代最伟大的宇宙学家始终不能获得诺贝尔奖的原因。

针对YLouis的回答的补充：
1917年，爱因斯坦发表他的第一篇宇宙论文《根据广义相对论对宇宙学所作的考察》。象他多次以一篇论文开创一个领域一样，这篇论文宣告了相对论诞生。虽然时间已经过去六十多年了，但是，这篇论文所引进的许多观念至今仍富有生命力。在探索宇宙中，爱因斯坦首先指出无限宇宙与牛顿理论二者这间存在着难以克服的内在矛盾。在原则上，根据牛顿力学不能建立无限宇宙这一物理体系的动力学。从牛顿理论和无限宇宙这两点出发，根本得不到一个自洽的宇宙模型。因此，必然是：或者修改牛顿理论，或者修改无限空间观念，或者对二者都加以修改。爱因斯坦放弃了传统的宇宙空间三维欧几里得几何的无限性。他根据广义相对论建立了静态有限无边的自洽的动力学宇宙模型。在这个模型中，宇宙就其空间广延来说是一个闭合的连续区。这个连续区的体积是有限的，但它是一个弯曲的封闭体，因而是没有边界的。
这里我不过说了通俗易懂点：）。
红移确实和“有限无边”理论是两码事。
一个天体的光谱向长波（红）端的位移叫做红移。通常认为它是多普勒效应所致，即当一个波源（光波或射电波）和一个观测者互相快速运动时所造成的波长变化。美国天文学家哈勃于1929年确认，遥远的星系均远离我们地球所在的银河系而去，同时，它们的红移随着它们的距离增大而成正比地增加。这一普遍规律称为哈勃定律，它成为星系退行速度及其和地球的距离之间的相关的基础。这就是说，一个天体发射的光所显示的红移越大，该天体的距离越远，它的退行速度也越大。红移定律已为后来的研究证实，并为认为宇宙膨胀的现代相对论宇宙学理论提供了基石。上个世纪60年代初以来，天文学家发现了类星体，它们的红移比以前观测到的最遥远的星系的红移都更大。各种各样的类星体的极大的红移使我们认为，它们均以极大的速度（即接近光速的90%）远离地球而去；还使我们设想，它们是宇宙中距离最遥远的天体。

光是由不同波长的电磁波组成的，在光谱分析中，光谱图将某一恒星发出的光划分成不同波长的光线，从而形成一条彩色带，我们称之为光谱图。恒星中的气体要吸收某些波长的光，从而在光谱图中就会形成暗的吸收线。每一种元素会产生特定的吸收线，天文学家通过研究光谱图中的吸收线，可以得知某一恒星是由哪几种元素组成的。将恒星光谱图中吸收线的位置与实验室光源下同一吸收线位置相比较，可以知道该恒星相对地球运动的情况。

红移实际上是证明史蒂芬霍金的宇宙爆炸论的有利证据。即星体的能量在朝远离中心的方向扩散。

至于史蒂芬霍金为什么不能获得诺贝尔奖，我也想说明一下史蒂芬霍金的理论已经获得大多数科学家的认可，他本人也被公认为目前最伟大的理论物理学家，注意是理论物理学家。
因为诺贝尔奖的获奖项目必须有严密的理论并且有实际成功的实验予以证明。无论是物理学奖、化学奖、生物学奖 、以至经济学奖都是如此。为证明史蒂芬霍金的宇宙爆炸理论，我们不可能，也没有科技飞到宇宙的中心，实地测量那里的能量谱线，又飞到宇宙的边际，测量红移谱线，进行比对论证。这也是史蒂芬霍金一直不能得到诺贝尔奖的根本原因。

再补充：
在“有限无边”的说明中，我似乎没有提到所谓的中心一词……
至于宇宙中心，可能我应该解释一下，这实际指的是宇宙最初大爆炸的起源地。宇宙爆炸模型通俗讲就是宇宙的形成起源于一次大爆炸，而爆炸源地、也就是这里所指的宇宙中心，那里的物质密度非常的高。而宇宙的膨胀就是爆炸形成的各类星体向爆炸源的相反方向远离。目前我们是通过红移现象观察到的。这个解释与“无论在宇宙中的哪一点上，看到的周围的星体都是有红移运动的”是一致的。因为所有的星体都是在向远离中心的相反方向移动，只不过他们的红移不同罢了。

另外，简单学过相对论的都知道，如果物体的运动速度接近光速级别，那么它的空间尺寸会变小。举个例子，假设一把尺，以接近光速的速度掷出，那我们看道运动中尺的长度要比静止时短。所以在宇宙空间的讨论时，应该要考虑时间的坐标。

至于史蒂芬霍金不能获得诺贝尔奖的原因，大家各有各的想法，在此不过交流，没有必要强求同一。

或许是我的表达能力不够好，确实，宇宙就是那次爆炸形成的。这里所谓的中心，其实是指宇宙目前质量密度相对最大的地方，有点像核心区域的意思。总所周知 ，宇宙物质的分布是不均匀的。就好像太阳系，以太阳为中心旋转，而太阳系又位于银河系的边缘，围绕银河系旋转一样，中心的物质质量和密度是最大的。

至于宇宙空间的讨论，应该还是要考虑时间的因素。很简单，我们是站在地球的角度在讨论宇宙行星等的运动。好比上面提到的“各种各样的类星体的极大的红移使我们认为，它们均以极大的速度（即接近光速的90%）远离地球而去”。既然有速度，有红移谱线就一定有时间这个参量。速度是单位时间物体通过的距离，谱线能量计算涉及频率，而频率正是周期的倒数。这都涉及时间的参量。