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宇宙的形成
大约在150亿年前，宇宙所有的物质都高度密集于一个很小、温度极高、密度极大的原始火球，后来原始火球发生了大爆炸，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙。在这150亿年中先后诞生了星系团、黑洞和星系等。
宇宙的尽头
“宇宙大爆炸理论”提出宇宙是周而复始地从诞生至消亡，再诞生、再消亡的轮回。按照宇宙诞生后就急速扩大的宇宙模型，可以计算出现今宇宙的年龄为150亿年。这就是说，从地球到宇宙“尽头”的距离，理论上应是150亿年。
宇宙的膨胀
科学研究发现，宇宙不是永恒的，而是在不断地膨胀中。宇宙的不平衡现象最早是由一位德国的医生发现的，他在夜空观察星星时发现，每个星球间的距离并没有因万有引力而彼此靠近。那么，在星球之间必定存在另一种力量抵消了它们之间的万有引力，他就把这现象假设为宇宙在不断地膨胀。
宇宙里的红移
科学家发现宇宙中存在红移现象，也就是说如果对应的星系正在靠近我们，它的辐射就向短波方向偏移，俗称蓝移，即移向蓝光方向的波长。靠近我们的速度越快，蓝移的幅度就越大。相反，如果星系正在远离我们，它的辐射就向长波方向偏移，也就是红移，即移向红光方向的波长。同样远离我们的速度越快，红移的幅度就越大。
1931年，美国天文学家利用先进的天文望远镜发现，在银河系外仍有很多星系，并且在不断地膨胀，至此才使得宇宙膨胀的理论得到证实。
热大爆炸宇宙学
这种学说认为，宇宙膨胀是按“绝热”的方式进行，即宇宙是从热至冷演变的。在宇宙早期，辐射和物质的密度都很高，光子被物质吸收或散射，然后物质发射出光子，辐射和物质频繁地相互作用，当宇宙温度下降时，质子与电子结合成氢原子对辐射的吸收减少，物质跟辐射不再相互作用，光子便可以在空间自由穿行。微波背景辐射的发现，有力地支持了热大爆炸宇宙模型，因此，热大爆炸宇宙学得到了大多数科学家的认同。
暴胀宇宙学
这个学说是美国科学家古思、温伯格和威尔茨克3人于1979年至1981年提出的。这个学说认为，在大爆炸后不到10秒至35秒的瞬间，宇宙迅速膨胀，故称为暴胀。这种学说还认为引力强度会导致宇宙膨胀速率减慢。当暴胀阶段终了，宇宙过渡至今天的平缓状态，物质分布不均匀现象便产生了。
宇宙中的黑洞
黑洞是一种引力极强的天体。黑洞的所谓“黑”，表明它不向外界发射和反射任何光线，因此人们无法看见它。所谓“洞”，是表明任何东西一旦进入它的边界便休想再出去，所以它活像一个真正的“无底洞”。
黑洞强大的引力场还足以摧垮其内部的一切物体，就连光也不能逃脱。所以黑洞内部不具备任何类型的物质结构，这就是著名的“黑洞无常定理”。
宇宙白洞
白洞是否存在，至今尚无观测证据。有人认为，白洞并不存在，因为，所谓的白洞外部的时空性质与黑洞一样，白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。只要有足够多的物质，引力坍缩就会发生，导致形成黑洞。另外，按照目前的理论，大质量恒星演化至晚期可能经坍缩而形成黑洞，但并不知道有什么过程会导致形成白洞。如果白洞存在，则可能是宇宙大爆炸时残留下来的，有底称为洞，无底的称为道。
宇宙中的灯塔
脉冲星并非或明或暗地闪烁发光，而是发射出恒定的能量流。只是这一能量汇聚成一束非常窄的光束，从星体的磁极发射出来。星体旋转时，这一光束就像灯塔的光束或救护车警灯一样扫过太空。只有当光束直接照射到地球时，我们才能探测到脉冲信号。这样，恒定的能量流汇聚成的光束就变成了脉冲光。
来自天体的脉冲信号
1967年夏天，著名的英国射电天文学家休伊什和女研究生贝尔小姐发现了一个能发射无线电脉冲的天体。后来这个天体被命名为脉冲星。它很有规律地发射一断一续的脉冲，每经过1.337秒就重复一次，这是脉冲星自转的结果。
宇宙的自然和谐
宇宙的运动有规律而且和谐，这似乎已成为一种万古不变的信条。毕德哥拉斯学派提出“美是和谐与比例”，进而指出，人类生活的宇宙正是由于这种和谐才演化至今天并且秩序井然的。现代物理学家爱因斯坦则指出，宇宙这种先定的和谐可以给人以美感和快感。