天文学探究促进了人类宇宙观七次飞跃

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1、天文学探究促进了人类宇宙观七次飞跃天文学研究对于人类的宇宙观（或者世界观）具有不可替代的重要作用，促进了人类宇宙观的七次飞跃。第一次飞跃：日心說取代了地心說日心說代替地心說，是人类认识宇宙的第一次飞跃，日心說中行星绕太阳运动这一基本思想的正确性完全得到了验证。这一次飞跃的重要性在于，地心說隐含地支持了基督教（包括天主教）等宗教的基本教义，也就是神创造的人类和地球在宇宙中具有重要的中心位置。日心說代替地心說，则从科学上挑战了这些宗教教义。第二次飞跃：太阳系也不是宇宙的中心人类认识宇宙的第二次飞跃是通过天文观测得到的，不但地球不是宇宙的中心，就连太阳也不是宇宙的中心。那时人类认识的宇宙就是银河系，

2、卡普坦（JacobusCorneliusKapteyn,1851年〜1922年）通过测量超过45万颗恒星的距离，得到了银河系的结构，这就是卡普坦的'‘岛宇宙”，这个'‘岛宇宙”說明银河系有着明确的边界，而太阳系在稍微偏离银河系中心的位置。而沙普利（HarlowShapley,1885年〜1972年），通过测量69个球状星团的距离，得到的银河系结构显示，太阳系处于银河系比较边缘的地方。尽管这两个结果的细节有所不同，而且和现代的结果也有出入，但它们有一个共同的重要结果，就是太阳系不是银河系的中心，当然也就不是宇宙的中心。第三次飞跃：银河系不是整个宇宙在20世纪初，关于观测到的众多“星云”的性质，科

3、学界有两种截然不同的观点。以沙普利为代表的多数派认为星云就是银河系内的天体，银河系就是整个宇宙。而以柯蒂斯(HeberDoustCurtis,1872年〜1942年)为代表的少数派，则认为星云实际上是和银河系一样的'‘岛宇宙”，处于银河系以外很远的地方，而整个宇宙则是由无数个这样的“岛宇宙”组成。为此，1920年4月26日，在位于华盛顿美国国家科学院史密松学会的自然史博物馆里，这两个派系举行了一次激烈的沙普利柯蒂斯世纪大辩论。但是这场辩论并没有解决这个问题，因为辩论本身并不能解决科学问题，科学问题的解决只能通过科学研究来实现。此后不久，哈勃(1889年〜1953年)就通过进一步的观测确认了这些

4、星云实际上是众多遥远的、但是形态各异的星系，很多都和银河系类似，这有力地支持了柯蒂斯的基本观点。到此时为止，人类认识的宇宙尺度突然变得极度地广阔无涯，这是人类认识宇宙的第三次飞跃。第四次飞跃：宇宙是膨胀的、非永恒的由于哈勃观测到的很多星系都非常暗，因此距离银河系应该很远。把哈勃的观测结果直接外推，就会得到宇宙是无限的、永恒的，物质分布是均匀的。但是奥伯斯（HeinrichWilhelmMatthusOlbers,1758年〜1840年)佯谬(奥伯斯佯谬实际上是现代宇宙学的发端，第一次定量地考虑了整个宇宙的行为）告诉我们，这样的宇宙中，即使没有太阳光,但是由于永恒宇宙中的每一个天体的光都会照到地

5、球，黑夜也应该像白昼一样明亮。（实际上在永恒和物质均匀分布的无限大宇宙中，宇宙中任何一处接收到的光流强都是无穷大。）但是这个推论显然和我们的常识不符，我们见到的黑夜是黑暗的，所以一定是什么地方有重大问题！到了1929年，哈勃发现远处的星系在退行，退行速度和距离成正比，因此宇宙在膨胀，反推回去就得到宇宙的年龄是有限的，更远的光来不及到达地球，所以存在“视界”（称为宇宙的视界）。宇宙空间相对于地球的巨大退行速度使得该距离以外的天体发出的光尚未到达地球，这就自然地解决了奥伯斯佯谬。因此我们可见的宇宙必顶是有边界的，这是人类认识宇宙的第四次飞跃。第五次飞跃：宇宙大爆炸1965年彭基亚斯(ArnoAll

6、anPenzias,1933年〜)和威尔逊（RobertWoodrowWilson,1936年〜）发现了宇宙大爆炸残留的宇宙微波背景辐射,这和伽莫夫（GeorgeGamow,1904年〜1968年）的模型曾经预言的宇宙大爆炸留下的热辐射一致，证实了哈勃膨胀是宇宙大爆炸的结果，他们也因此于1978年获得了诺贝尔物理学奖。因此我们观测到的宇宙不仅是有边界的，而且也是有起点的，这是人类认识宇宙的第五次飞跃。第六次飞跃：宇宙在加速膨胀1998年，三位年轻的天文学家普尔穆特（SaulPerlmutter,1959年〜）、施密特（BrianP.Schmidt,1967年〜）和赖斯（AdamG.Riess,

7、1969年〜）通过观测一类特殊超新星（la型）的光度随宇宙红移的变化，发现了目前的宇宙在加速膨胀，确定了宇宙由未知的暗能量主导，并于2011年获得了诺贝尔物理学奖。把他们的结果和其它天文观测结果结合起来，可以得到宇宙从大爆炸开始（约140亿年之前）到今天的演化过程，以及在不同时期宇宙中的普通物质、暗物质和暗能量的比例的演化。今天宇宙中的普通物质、暗物质和暗能量分别占宇宙总的物质一能量的比例为4%、