宇宙在形成之前是什么样的？

网上有关“宇宙在形成之前是什么样的？”话题很是火热，小编也是针对宇宙在形成之前是什么样的？寻找了一些与之相关的一些信息进行分析，如果能碰巧解决你现在面临的问题，希望能够帮助到您。

是一个质量无限大,体积无限小的点

宇宙

宇宙

universe；cosmos

宇宙的诞生

我们现在观察到的宇宙，其边界大约有100多亿光年。它由众多的星系所组成。地球是太阳系的一颗普通行星，而太阳系是银河系中一颗普通恒星。我们所观察到恒星、行星、慧星、星系等是怎么产生的呢？

宇宙学说认为，我们所观察到的宇宙，在其孕育的初期，集中于一个很小、温度极高、密度极大的原始火球。在150亿年到200亿年前，原始火球发生大爆炸，从此开始了我们所在的宇宙的诞生史。

宇宙原始大爆炸后0.01秒，宇宙的温度大约为1000亿度。物质存在的主要形式是电子、光子、中微子。以后，物质迅速扩散，温度迅速降低。大爆炸后1秒钟，下降到100亿度。大爆炸后14秒，温度约30亿度。35秒后，为3亿度，化学元素开始形成。温度不断下降，原子不断形成。宇宙间弥漫着气体云。他们在引力的作用下，形成恒星系统，恒星系统又经过漫长的演化，成为今天的宇宙。

物质现象的总和。广义上指无限多样、永恒发展的物质世界，狭义上指一定时代观测所及的最大天体系统。后者往往称作可观测宇宙、我们的宇宙，现在相当于天文学中的“总星系”。

2003年2月份，美国国家航空航天局曾向全世界公布他们有关宇宙年龄的研究成果。根据其公布的资料显示，宇宙年龄应该为137亿岁。2003年11月份，国际天体物理学研究小组宣称，宇宙的确切年龄应该是141亿岁。地球的形成大约是距今45亿年。

词源考察 在中国古籍中最早使用宇宙这个词的是《庄子·齐物论》。“宇”的含义包括各个方向，如东西南北的一切地点。“宙”包括过去、现在、白天、黑夜，即一切不同的具体时间。战国末期的尸佼说：“四方上下曰宇，往古来今曰宙。”“宇”指空间，“宙”指时间，“宇宙”就是时间和空间的统一。后来“宇宙”一词便被用来指整个客观实在世界。与宇宙相当的概念有“天地”、“乾坤”、“六合”等，但这些概念仅指宇宙的空间方面。《管子》的“宙合”一词，“宙”指时间，“合”（即“六合”）指空间，与“宇宙”概念最接近。

在西方，宇宙这个词在英语中叫cosmos，在俄语中叫кocMoc ，在德语中叫kosmos ，在法语中叫cosmos。它们都源自希腊语的κoσμoζ，古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来，κoσμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词是universe。此词与universitas有关。在中世纪，人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为universitas。在最广泛的意义上，universitas 又指一切现成的东西所构成的统一整体，那就是universe，即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意义，所不同的是，前者强调的是物质现象的总和，而后者则强调整体宇宙的结构或构造。

宇宙观念的发展 宇宙结构观念的发展 远古时代，人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态，他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期，生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为，天穹像一口锅，倒扣在平坦的大地上；后来又发展为后期盖天说，认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪 ，巴比伦人认为，天和地都是拱形的，大地被海洋所环绕，而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子，大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上，而象则站在巨大的龟背上，公元前7世纪末，古希腊的泰勒斯认为，大地是浮在水面上的巨大圆盘，上面笼罩着拱形的天穹。

最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪，毕达哥拉斯从美学观念出发，认为一切立体图形中最美的是球形，主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承，但直到1519～1522年，葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ，地球是球形的观念才最终证实。

公元2世纪，C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动，月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星视运动的不均匀性，他还认为行星在本轮上绕其中心转动，而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年，N.哥白尼提出科学的日心说，认为太阳位于宇宙中心，而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。1609年，J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转，发展了哥白尼的日心说，同年，G.伽利略则率先用望远镜观测天空，用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年，I.牛顿提出了万有引力定律，深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因，使日心说有了牢固的力学基础。在这以后，人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。

在哥白尼的宇宙图像中，恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年，G.布鲁诺大胆取消了这层恒星天，认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶，由于E.哈雷对恒星自行的发展和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计，布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶，T.赖特、I.康德和J.H.朗伯推测说，布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。F.W.赫歇尔首创用取样统计的方法，用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例，1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图，从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中，H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、J.H.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂，以及许多人对银河系直径、厚度的测定，科学的银河系概念才最终确立。

18世纪中叶，康德等人还提出，在整个宇宙中，存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程，直到1924年，才由E.P.哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。

近半个世纪，人们通过对河外星系的研究，不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统，而且已使我们的视野扩展到远达200亿光年的宇宙深处。

宇宙演化观念的发展 在中国，早在西汉时期，《淮南子·俶真训》指出：“有始者，有未始有有始者，有未始有夫未始有有始者”，认为世界有它的开辟之时，有它的开辟以前的时期，也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊，也存在着类似的见解。例如留基伯就提出，由于原子在空虚的空间中作旋涡运动，结果轻的物质逃逸到外部的虚空，而其余的物质则构成了球形的天体，从而形成了我们的世界。

太阳系概念确立以后，人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。1644年，R.笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说；1745年，G.L.L.布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说；1755年和1796年，康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。

1911年，E.赫茨普龙建立了第一幅银河星团的颜色星等图；1913年，H.N.罗素则绘出了恒星的光谱-光度图，即赫罗图。罗素在获得此图后便提出了一个恒星从红巨星开始，先收缩进入主序，后沿主序下滑，最终成为红矮星的恒星演化学说。1924年 ，A.S.爱丁顿提出了恒星的质光关系；1937～1939年，C.F.魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能源来自于氢聚变为氦的原子核反应。这两个发现导致了罗素理论被否定，并导致了科学的恒星演化理论的诞生。对于星系起源的研究，起步较迟，目前普遍认为，它是我们的宇宙开始形成的后期由原星系演化而来的。

1917年，A.阿尔伯特·爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型，奠定了现代宇宙学的基础。1922年，G.D.弗里德曼发现，根据阿尔伯特·爱因斯坦的场方程，宇宙不一定是静态的，它可以是膨胀的，也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙，后者对应于闭合的宇宙。1927年，G.勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型.1929年 哈勃发现了星系红移与它的距离成正比，建立了著名的哈勃定律。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。20世纪中叶，G.伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型，他们还预言，根据这一模型，应能观测到宇宙空间目前残存着温度很低的背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此，许多人把大爆炸宇宙模型看成标准宇宙模型。1980年，美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的 基础上又进一步提出了暴涨宇宙模型。这一模型可以解释目前已知的大多数重要观测事实。

宇宙图景 当代天文学的研究成果表明，宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。

层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系中共有九大行星：水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星和冥王星。除水星和金星外，其他行星都有卫星绕其运转，地球有一个卫星 月球，土星的卫星最多，已确认的有17颗。行星 小行星 彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转，构成太阳系。太阳占太阳系总质量的99.86％，其直径约140万千米，最大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米。有证据表明，太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内，从侧面看很像一个“铁饼”，正面看去?则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年，太阳位于银河系的一个旋臂中，距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统，称为河外星系，常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团，叫星系团。平均而言，每个星系团约有百余个星系，直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形，其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团，只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间，它称为总星系。

多样性 天体千差万别，宇宙物质千姿百态。太阳系天体中，水星、金星表面温度约达700K，遥远的冥王星向日面的温度最高时也只有50K；金星表面笼罩着浓密的二氧化碳大气和硫酸云雾，气压约50个大气压，水星、火星表面大气却极其稀薄，水星的大气压甚至小于2×10-9毫巴；类地行星(水星、金星、火星)都有一个固体表面，类木行星却是一个流体行星；土星的平均密度为0.70克／厘米3，比水的密度还小，木星、天王星、海王星的平均密 度略大于水的密度，而水星、金星、地球等的密度则达到水的密度的5倍以上；多数行星都是顺向自转，而金星是逆向自转；地球表面生机盎然，其他行星则是空寂荒凉的世界。

太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星。已经发现，有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍。中子星直径只有太阳的几万分之一；超巨星的光度高达太阳光度的数百万倍，白矮星光度却不到太阳的几十万分之一。红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一，而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍。太阳的表面温度约为6000K，O型星表面温度达30000K，而红外星的表面温度只有约600K。太阳的普遍磁场强度平均为1×10-4特斯拉，有些磁白矮星的磁场通常为几千、几万高斯（1高斯＝10-4特斯拉），而脉冲星的磁场强度可高达十万亿高斯。有些恒星光度基本不变，有些恒星光度在不断变化，称变星。有的变星光度变化是有周期的，周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的，其中变化最剧烈的是新星和超新星，在几天内，其光度可增加几万倍甚至上亿倍。

恒星在空间常常聚集成双星或三五成群的聚星，它们可能占恒星总数的1／3。也有由几十、几百乃至几十万个恒星聚在一起的星团。宇宙物质除了以密集形式形成恒星、行星等之外，还以弥漫的形式形成星际物质。星际物质包括星际气体和尘埃，平均每立方厘米只有一个原子，其中高度密集的地方形成形状各异的各种星云。宇宙中除发出可见光的恒星、星云等天体外，还存在紫外天体、红外天体、X射线源、γ射线源以及射电源。

星系按形态可分为椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、透镜星系和不规则星系等类型。60年代又发现许多正在经历着爆炸过程或正在抛射巨量物质的河外天体，统称为活动星系，其中包括各种射电星系、塞佛特星系、N型星系、马卡良星系、蝎虎座BL型天体，以及类星体等等。许多星系核有规模巨大的活动：速度达几千千米／秒的气流，总能量达1055焦耳的能量输出，规模巨大的物质和粒子抛射，强烈的光变等等。在宇宙中有种种极端物理状态：超高温、超高压、超高密、超真空、超强磁场、超高速运动、超高速自转、超大尺度时间和空间、超流、超导等。为我们认识客观物质世界提供了理想的实验环境。

运动和发展 宇宙天体处于永恒的运动和发展之中，天体的运动形式多种多样，例如自转、各自的空间运动(本动)、绕系统中心的公转以及参与整个天体系统的运动等。月球一方面自转一方面围绕地球运转，同时又跟随地球一起围绕太阳运转。太阳一方面自转，一方面又向着武仙座方向以20千米／秒的速度运动，同时又带着整个太阳系以250千米／秒的速度绕银河系中心运转，运转一周约需2.2亿年。银河系也在自转，同时也有相对于邻近的星系的运动。本超星系团也可能在膨胀和自转。总星系也在膨胀。

现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为，太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的（见太阳系起源）。恒星是由星云产生的，它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段。星系的起源和宇宙起源密切相关，流行的看法是：在宇宙发生热大爆炸后40万年，温度降到4000K，宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期，这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性，或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系，然后再演化为星系团和星系。热大爆炸宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史：我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸，当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀，它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程，直至10～20亿年前，才进入大规模形成星系的阶段，此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极早期，在我们的宇宙诞生后约10-36秒的时候，它曾经历了一个暴涨阶段。

哲学分析 宇宙概念 有些宇宙学家认为，我们的宇宙是唯一的宇宙；大爆炸不是在宇宙空间的哪一点爆炸，而是整个宇宙自身的爆炸。但是，新提出的暴涨模型表明，我们的宇宙仅是整个暴涨区域的非常小的一部分，暴涨后的区域尺度要大于1026厘米，而那时我们的宇宙只有10厘米。还有可能这个暴涨区域是一个更大的始于无规则混沌状态的物质体系的一部分。这种情况恰如科学史上人类的认识从太阳系宇宙扩展到星系宇宙，再扩展到大尺度宇宙那样，今天的科学又正在努力把人类的认识进一步向某种探索中的“暴涨宇宙”、“无规则的混沌宇宙”推移。我们的宇宙不是唯一的宇宙，而是某种更大的物质体系的一部分，大爆炸不是整个宇宙自身的爆炸，而是那个更大物质体系的一部分的爆炸。因此，有必要区分哲学和自然科学两个不同层次的宇宙概念。哲学宇宙概念所反映的是无限多样、永恒发展的物质世界；自然科学宇宙概念所涉及的则是人类在一定时代观测所及的最大天体系统。两种宇宙概念之间的关系是一般和个别的关系。随着自然科学宇宙概念的发展，人们将逐步深化和接近对无限宇宙的认识。弄清两种宇宙概念的区别和联系，对于坚持马克思主义的宇宙无限论，反对宇宙有限论、神创论、机械论、不可知论、哲学代替论和取消论，都有积极意义。

宇宙的创生 有些宇宙学家认为，暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点，这种观点之所以在以前不能为人们接受，是因为存在着许多守恒定律，特别是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展，重子数有可能是不守恒的，而宇宙中的引力能可粗略地说是负的，并精确地抵消非引力能，总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面：①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无，则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践，而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型，我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很小的一部分，在观测宇宙之外并不是绝对的“无”。现在观测宇宙的物质是从假真空状态释放出来的能量转化而来的，这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式，并不是创生于绝对的“无”。如果进一步说这种真空能起源于“无”，因而整个观测宇宙归根到底起源于“无”，那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。②认识论和方法论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大，作为一个有限的物质体系 ，也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸宇宙学与大统一理论结合起来，认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的，应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式，把“无”和“有”作为一对逻辑范畴，探讨我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式，转化为“有”——已知的物质和能量形式，这在认识论和方法论上有一定意义。

时空起源 有些人认为，时间和空间不是永恒的，而是从没有时间和没有空间的状态产生的。根据现有的物理理论，在小于10-43秒和10-33厘米的范围内，就没有一个“钟”和一把“尺子”能加以测量，因此时间和空间概念失效了，是一个没有时间和空间的物理世界。这种观点提出已知的时空形式有其适用的界限是完全正确的。正像历史上的牛顿时空观发展到相对论时空观那样，今天随着科学实践的发展也必然要求建立新的时空观。由于在大爆炸后10-43秒以内，广义相对论失效，必须考虑引力的量子效应，因此有些人试图通过时空的量子化的途径来探讨已知的时空形式的起源。这些工作都是有益的，但我们决不能因为人类时空观念的发展或者在现有的科学技术水平上无法度量新的时空形式，而否定作为物质存在形式的时间、空间的客观存在。

人和宇宙 从本世纪60年代开始，由于人择原理的提出和讨论，出现了人类存在和宇宙产生的关系问题。人择原理认为 ，可能存在许多具有不同物理参数和初始条件的宇宙，但只有物理参数和初始条件取特定值的宇宙才能演化出人类，因此我们只能看到一种允许人类存在的宇宙。人择原理用人类的存在去约束过去可能有的初始条件和物理定律，减少它们的任意性，使一些宇宙学现象得到解释，这在科学方法论上有一定的意义。但有人提出，宇宙的产生依赖于作为观测者的人类的存在。这种观点值得商榷。现在根据暴涨模型，那些被传统大爆炸模型作为初始条件的状态，有可能从极早期宇宙的演化中产生出来，而且宇宙的演化几乎变得与初始条件的一些细节无关。这样就使上述那种利用初始条件的困难来否定宇宙客观实在性的观点失去了基础。但有些人认为，由于暴涨引起的巨大距离尺度，使得从整体上去观测宇宙的结构成为不可能。这种担心有其理由，但如果暴涨模型正确的话，随着科学实践的发展，一定有可能突破人类认识上的困难。

宇宙

宇宙，是我们所在的空间，“宇”字的本义就是指“上下四方”。

地球是我们的家园；

而地球仅是太阳系的第三颗行星；

而太阳系又仅仅定居于银河系巨大旋臂的一侧；

而银河系，在宇宙所有星系中，也许很不起眼……

这一切，组成了我们的宇宙：

宇宙，是所有天体共同的家园。

宇宙，又是我们所在的时间，“宙”的本意就是指“古往今来”。

因为，我们的宇宙不是从来就有的，它也有着诞生和成长的过程。现代科学发现，我们的宇宙大概形成于二百亿年以前。在一次无比壮观的大爆炸中，我们的宇宙诞生了！（这就是著名的“大爆炸”理论。）

宇宙一经形成，就在不停地运动着。科学家发现，宇宙正在膨胀着，星体之间的距离越来越大。

宇宙没有开始,没有结束,没有边界,更没有诞生与毁灭,只有一个个阶段的结束与开始,我们现阶段的宇宙大概形成于二百亿年以前。在一次无比壮观的大爆炸中，这阶段的宇宙开始了！最新研究表明,大爆炸孕育于黑洞中,黑洞将所有物质,包括光子在内压到一个点,这时连电子,中子,质子等都已不存在(究竟是什么物质比电子还小呢?当代科技无法解释,暂称为夸克),这时发生了比核聚变更高等级的爆炸,这种爆炸的范围至少波及数十亿光年,又一个新的宇宙纪元就诞生了.

大爆炸后空间向各个方向膨胀，为什么宇宙不是球形，而是平坦的？

生活在深海中的鱼，它从来不浮上水面，永远也不会知道它所处的世界之外是什么，想不到的，正如同我们无法想象七种颜色之外的宝石颜色是什么样的颜色一样。科学建立在事实基础之上，宇宙之外，人类现在观测得到的只是宇宙的一部分，叫做可观测宇宙。

在人类的眼里宇宙是有异常多的星球星系组合而成，并且它们之间存在着非常远的空间，还是人类千万年的文明都无法逾越。在人类的思维中这个宇宙非常浩瀚，甚至有亿万光年那样遥远而不可思议。

那是人类与宇宙之间的认知，真正的宇宙并不如此。它如同一块石头一样是一个十分密封的整体，星球之间的密度比石头中的粒子还密集。一块石头千万年海枯石烂，一个宇宙亿万年生命体征。可见宇宙中星球之间的结合力，要大大强过石头间物质的结合力。也可以感觉到宇宙中星球星系间的紧密程度，远远超过一块石头之间的物质组合。

事实可知，地球上的一块石头，它不是在这个地球上就可以自然而成，而是经受了整个宇宙的综合效应而形成。换句话说宇宙具有亿万年的生命结合力，效应到地球上的石头只有千万年的生命力。

只是这块石头与人类之间相比，实在是庞然大物，甚至是无穷无尽的地步。但原则上与一块普普通通的石头毫无不同。既然宇宙只是一块普通石头，那么宇宙之外会是什么呢？大家也许都已经知道答案了，石头旁边还会有什么？

宇宙这块石头比自己人类眼中的石头稍微大了点，人类的大脑就异想天开了，以为这是庞然大物而丧失了自己必要的理智。以为宇宙之外就不得了，恐怕还会有吃宇宙的老虎。

宇宙就是时空，我们的世界我们自己也是时空的。时空是物质的一体两面，无极是时空回缩一点的状态，太极是时空初步展开了，这是宇宙基本场。展开后有时间为主的这个主动，属阳，有空间为主的，趋向于凝聚，这个属阴。阴阳互相结合，有了三，这个三又互相结合，生成万物。宇宙就是阴阳分阴阳合的过程。

宇宙太大，我们还没到边缘，也许永远到不了。其实外面也是虚空，也是时空，也是时空初步展开的状态，至于有没有其他宇宙，难说。即使本宇宙里宇宙墙，没有星体的，其实还有微弱的引力场，电磁波等，宇宙基本场等。

人类最远不过观测到130多亿光年的距离，且是理论上的猜测距离，最远的航天器仍然没有冲出太阳系，离最近的恒星4.5光年，一个银河系是10万光年直径，而太阳系距离银河系中心2.6万光年，光从太阳到地球8分钟，从地球到火星人类的航天器需要几个月时间。

在一个以光速来计算距离，如此大空间宇宙空间内，想想人类只有这个宇宙微尘一般存在感，对宇宙有一种敬畏之心，宇宙之大无法想象，宇宙之神无法理解，宇宙之形无法预料，宇宙之景无法感观。

宇宙的真实形状应该是什么样子的？

“永远不要丢掉自己的过去，它塑造了今天的你，也将影响未来的你。”——Ziad K. Abdelnour

我们每个人的模样在诞生的那一刻已经决定，因为是初始的基因塑造了我们，当然宇宙也一样，它是由诞生时的初始条件决定的。宇宙的每一次转变、相互作用和组成成分都使它变成了我们今天所观察到的样子。那么宇宙到底是什么模样的？也就是说它是什么形状？

我们经常会说宇宙是平坦的。但问题是，在大爆炸的时候，所有的物质都向各个方向均匀的膨胀，为什么不是一个球形的宇宙？

二维表面的曲率

让我们先从一个维度开始，讨论一个二维的表面或者假想的宇宙会有什么样的形状。

当我们提到二维平面时，就会想到一个平面物体：类似于一张纸或者一张桌面。拿一张纸我们可以把它卷成一个圆柱体，这样纸看起来就像一个互相联通的表面，因为现在我们可以从纸的一边“出去”，从另外一边“重新进入”，但是即使我们将纸卷成圆柱体，它仍然是一个平面。

为什么说它还是平面呢？一种方法是画一个三角形，把三个内角相加，如果加起来是180度，就得到了一个平面。同样，如果我们在圆柱体上画两条平行线，这两条平行线在所有的范围内都是平行的。这就说明它仍然是一个平面。可以拿一张纸试一下。

当然，平面并不是二维曲面曲率的唯一选择。

球体的表面也是二维的，但它却不是平面。如果你朝一个点的两个方向移动，你会看到任何点在两边都在“向下”弯曲，如果你朝垂直于第一个方向的两个方向上移动，两边也会“向下”弯曲。如果你在球体上画一个三角形，并且把这个三角形的内角相加，就会得到一个大于180度的数。如果你画两条平行线或者更确切地说，这两条线开始是平行，你会发现（就像地球仪上的经度线一样）它们最终总是会相遇，并在同一个点上相交。(顺便说一下，纬度线实际上并不是直线，只有赤道例外。你可以想象一下，把一个球体展开，只有赤道上的线不会变，其他纬度的线都会弯曲）这种曲面被称为“正曲面”。

另一方面，马鞍的表面是另一种非平坦的二维表面。它在一个方向上是“向下”弯曲（假如你坐在马鞍上，腿的方向上的线是向下弯曲的)，但在垂直方向上是“向上”弯曲的（沿着马的脊柱），这使得马鞍呈现出一个负曲面。如果你在这样的平面上画一个有三条直线的三角形，这些角加起来就小于180度。如果你画两条平行线，就会发现它们在两个方向上都是发散的，最后会越来越远。

另一种形象化的方法是：想象一张扁平的圆形纸。如果我们从这张纸的边缘上剪下一个或者多个楔子形纸片，把边缘重新粘在一起，就能从平面上得到一个正曲面。然后我们把一张新纸剪成一个圆形，插入刚才剪下来的“楔子形纸片”，就会得到一个类似于上图所示的负曲面。如果想象不出来，可以动手做下。

但这仅仅是在二维空间中的情况，我们作为一个三维空间的生物很容易能从三维的角度来想象各种二维曲率的表面。但我们的三维宇宙要复杂得多。毕竟这是我么能认识的最高纬度，还有我们就生活在里面。

三维空间的曲率

上图是对三维空间弯曲最正确的表述，我们平时看到的哪种二维平面放一个小球，在二维平面上看起来空间像是被压凹陷了，但其实在三维空间中，空间看起来像是被拉扯和挤压。

当我们谈到宇宙的曲率时，仍然有以下三种主要的可能性：

正曲率，就像一个高维球体，

负曲率，就像一个高维马鞍，

或者是零（平坦）曲率，就像一个三维网格。

大多数人会认为大爆炸会倾向于“球形”的答案，因为很明显，宇宙在各个方向上看起来都是一样的，但事实证明这只是我们的误解，宇宙在各个方向看起来都一样有一个令人信服的理由，但它与曲率没有任何关系。

宇宙在所有位置（均质）和所有方向（各向同性）看起来都是一样的，这是支持大爆炸的一个证据。大爆炸预言了整个宇宙（我们能观测到的一切）从一个炽热、稠密、均匀的状态开始，所有的定律和初始条件在任何地方都是一样的。

随着时间的推移，微小的不完美或偏离均匀性，产生了目前看到的结构：恒星、星系和星团，以及巨大的宇宙空间。但它在所有方面和地方看起来都一样的原因是因为宇宙中的所有东西都有一个共同的起源，而不是因为曲率。

我们宇宙的形状

有一种方法可以测量宇宙的曲率。

像上文说的画三角形或平行线对宇宙来说不可行。因为宇宙实在是太庞大了。就像你现在拿个笔在地上画个三角形，它看起来就是180度，画个平行线也很平行，这是因为画的太小了，我们太渺小了。要想在宇宙中画，至少的数十亿光年。那怎么办，我们有光线！

看看宇宙微波背景中的波动模式！基于我们对宇宙如何让运行的理解以及它是由什么构成的，这些波动应该在非常特定的角度尺度上有它们的“峰值”，或者它们最热的热点和最冷的冷点的尺度大小。如果我们的宇宙有一个负（马鞍状）曲率，那么我们看到的尺度就会偏小一点。如果我们的宇宙有一个正（球形）曲率，那么这个尺度就会变得更大。

这个原因和我们上文讨论的原因是一样的：直线是如何沿着这三种曲面弯曲的。在二维中是正确的，在三维中也是正确的。

所以我们需要做的就是观察宇宙微波背景的波动，我们可以直接测量（记住：可观察到的）宇宙的曲率！我们会发现什么？

上面蓝色圆圈中所示的曲率最多为0.5%，也就是说可观测宇宙的曲率与平面没有区别。

宇宙确实向各个方向均匀地膨胀，但平坦性与此无关。当然，在比我们所观察宇宙大得多的尺度上，宇宙仍然可能是弯曲的。因为在大爆炸之前是宇宙的暴胀时期，它把我们宇宙的任何区域按指数膨胀的方式拉伸，暴胀结束后宇宙的尺寸已经比原来的尺寸大得离谱。就像我们现在站在地球上，看到地球是平坦的一样，因为地球太大了，宇宙其实也一样，在我们能够测量的范围内，看起来就是平坦的。但地球和宇宙不同的是，地球表面的曲率我们可以从太空中直接去看。而宇宙作为一个三维空间，我们无法通过四维空间去观察整个宇宙的样子。

总结

如果我们可以在四维空间中俯瞰宇宙，这可能意味着整个宇宙实际上可能是正向或负向弯曲的，它是球形或马鞍形，或者是相互“联通的”任意形状，我们可以从一端离开，然后从另外一段又重新进入宇宙。以我们目前的能力不能排除这种可能性。但从我们所能观察到的情况来看，我们的可观测宇宙似乎与平坦没有什么区别。就像我们只能看到上图右下角的（D）一样，就会得出结论，我们的“空间”是平的，而宇宙实际上可能不是这样的。但这是我们所能获得的信息极限。

总的来说，我们的可观测宇宙是平坦的，但整个宇宙可能是任意的形状，你说它是球形也没错，说它是马鞍也没错，甚至你说它是甜甜圈也是对的。至于整个宇宙到底什么样子，我们只能“退到”四维空间去看，就像我们在宇宙中看地球一样！以上这就是我们所知道的宇宙的形状。

或许，很少会有人使用专业的天文望远镜来观测宇宙，但头顶的这片天空却是时刻向我们打开的。在白天的时候，我们至少可以看到距离并不算太过遥远的恒星太阳，而到了晚上，不仅可能看到卫星月亮，还能看到很多来自太阳系之外的恒星。

没错，我们肉眼就能看到的这些星球，包括大家生活的这个地球，它们的形状都是圆的（或接近圆形）。与此同时，每一颗星球都有自己的大小（也就是所谓的极限）。

地球的直径大约是月球的4倍，太阳的体积大约是地球的130万倍。既然这些星球都存在于宇宙这个更大的空间中，那么问题来了：是不是宇宙也是一个有极限、并处于不断运动状态之下的一个巨型球体？

宇宙是否也处于旋转的运动状态之中

宇宙是否在旋转可以揭示宇宙的基本本质，这也是为什么宇宙学家们很长时期以来都在研究这个谜团。宇宙是否在旋转，就像其他许多宇宙学问题一样，从我们目前的研究来看，这是一个特别抽象的问题。但是，它同时也被研究宇宙学的科学家们，当作是对基本物理学进行研究的一种方式。

在对宇宙基本性质进行研究的过程中，宇宙会被设定为没有旋转、且每个方向都看起来是相同的。这样的假设和爱因斯坦方程保持了一致性，并建立了对宇宙进行描述的宇宙学标准模型。而我们验证该模型是否正确，则是通过将实际观测数据放入到该模型中，比如，宇宙微波背景的光便是很好的验证工具。

从实验结果来看，虽然温度有千分之一的微小变化，但从各个方向上去看是几乎相同的。所以，科学家们认为，这说明了宇宙在某个方向上的膨胀会比其他方向增加得更多，而没有给出宇宙正在旋转的任何提示信息。通过现有的各大研究来看，宇宙的活动很大长度上都不是自旋的，即便宇宙微波背景的测量很可能在未来有所改善。

宇宙的空间结构可能像膨胀气球

一直以来，我们大多数人都认为宇宙的形状应该是平坦无边的，然而一项新的研究缺打破了这个固有的结论。或许，我们的宇宙就像是一个已经膨胀到很大的气球一般，弯曲的内部空间可以让光束从起点回到终点。而研究过程中用到的大爆炸回声数据，便是来自于宇宙微波的背景。

当然，由于它对我们的现有认知发起了挑战，也缺乏更多的证据，所以，宇宙是缓慢弯曲的这个结论，暂时还无法让所有人信服。毕竟不管是我们对宇宙的传统看法，还是在2018年时发布的数据结果，都呈现出了和该新研究结果的矛盾性。

弯曲的宇宙和扁平的宇宙，不管是在形态上、还是物理特性上，都存在着很大的不同。平坦的宇宙对应的是开放的宇宙空间，而弯曲的宇宙对应的则是封闭的球形宇宙，膨胀的球形空间不只是会让每个点之间的距离变得更大，空间的曲率更会让运动的几何形状，也因此而变得特别复杂。

比如，在平坦宇宙空间中传播的两个光子，不会发生路径上的重叠，更不会产生任何相互作用；而当它们位于封闭的球形宇宙空间的时候，则会在其传播路径的终点相遇。宇宙的形状会涉及到很多问题，如果在之后的时间里，还有更多的证据显示我们的宇宙是弯曲的。

那么，这将导致早期宇宙中的很多数据自相矛盾，就连从宇宙中观测到的速率都会存在差异。当然，关于宇宙的形状，科学家们至今也没有给出定论，只能说哪一种的可能性更大。在宇宙探索的过程中，出现这样的对立性结论也并不奇怪，因为每一个答案的背后一定都蕴藏着我们暂时还不了解的信息。

在不可预测的宇宙中混乱无处不在

我们将宇宙的起源归结于138亿年之前的一次大爆炸，该反应原理本质上其实就是物理学家们所谓的量子物理。在此之后，膨胀的宇宙空间随着温度的下降，缓慢的形成了星系、恒星、行星以及生命。

有研究表示，宇宙的直径应该在930亿光年以上，而科学家们可观测的宇宙年龄大约是138.2亿年。宇宙特别庞大，而我们人类的观测技术又极度有限。尽管我们知道宇宙中有各类星体、黑洞、星系等物质的存在，但这些加起来都只占据了宇宙的5%左右，我们将其称为可见宇宙。

而剩下的95%的部分，即便是科学家们也对其知之甚少，我们将其称为不可见宇宙，这其中就包括了暗物质这种神秘的物质形态。宇宙中的很多新的发现，总是会打乱之前我们以及梳理好的逻辑。熵的不断增加，或有序事物变得无序的趋势，这不仅是宇宙的习惯，也是已知世界的基本规则之一。

简单总结一下：

1.宇宙的直径就目前的研究结果来看，应该在930亿光年左右，也就是说宇宙同样具备大小这个属性；

2.宇宙的形状暂时还没有定论，最新的研究结果表明：宇宙的形状应该更像是一个膨胀之后的气球，其内部是缓慢弯曲的。但是，更多的科学家和大众依然支持宇宙的形状是平坦的，也就是所谓的宇宙有界无边。

3.关于宇宙的很多问题，还需要随着科学技术的进步和科学家们的探索，才能与真实的答案更加接近，因为，我们现在的认知很有可能在将来的某个时间被彻底颠覆。

关于“宇宙在形成之前是什么样的？”这个话题的介绍，今天小编就给大家分享完了，如果对你有所帮助请保持对本站的关注！