【宇宙是由什麼組成的】
宇宙是有限的還是無限的?有沒有屮心，有沒有邊？有沒有生老病死，有沒有年齡？宇宙是由什麼組成的？這錢恐怕是自從有人類的活動以來就一直被關心的問題。
我們居住的地球是太陽係的一顆大行星。太陽係一共有八顆大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星(注：2006年8月24日於捷克首都布拉格舉行的第26屆國際天文學聯合會大會上，位居太陽係九大行星末席70多年的冥王星，最終以237票讚成、157票反對、17票棄權的表決結果，被逐出太陽係九大行星之列。至此，傳統意義上的太陽係九大行星，變為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星八大行星）。除了大行星以外，還有60多顆衛星、為數眾多的小行星、難以計數的彗星和流星體等。它們都是離我們地球較近的，是人們了解得較多的天體。那麼，除了這些以外，茫茫宇宙空間還有一些什麼呢？
恒星和星雲
晴夜，我們用肉眼可以看到許多閃閃發光的星星，它們絕大多數是恒星，恒星是像太陽一樣本身能發光發熱的星球。我們銀河係內就有1000多億顆恒星。
恒星常常愛好“群居”，有許多是“成雙成對”緊密地靠在一起的，按照一定的規律互相繞轉著，這稱為雙星。還有一些是3顆、4顆或更多顆恒星聚在一起，稱為聚星。如果是10顆以上，甚至成千上萬顆星聚在一起，形成一團星，這就是星團。銀河係裏發現1000多個這樣的星團。
在恒星世界中還有一些亮度會發生變化的星——變星，它們有的變化很有規律，有的沒有什麼規律。現在已發現20000多顆變星。有時候天空中會突然出現一顆很亮的星，在兩三天內會突然變亮幾萬倍甚至幾百萬倍，我們稱它們為新星。還有一種亮度增加得更劇烈的恒星，會突然變亮幾千萬倍甚至上億倍，這就是超新星。
除了恒星之外，還有一種雲霧似的天體，稱為星雲。星雲由極其稀薄的氣體和塵埃組成，形狀很不規則，如有名的獵戶座星雲。
在沒有恒星又沒有星雲的廣闊的星際空間裏，充滿著稀薄的星際氣體、星際塵埃、宇宙線和極其微弱的星際磁場。隨著科學技術的發展，人們必定可以發現越來越多的新天體。
銀河係及河外星係
隨著測距能力的逐步提高，人們逐漸在越來越大的尺度上對宇宙的結構建立了立體的觀念。
其中第一個重要的發展是認識了銀河。它包含兩重含義，一是了解了銀河的形狀，二是認識了河外天體的存在。
銀河係是太陽所屬的一個龐大的恒星星係，大約包括1011顆恒星。銀河係中大部分恒星分布呈扁平的盤狀。盤的直徑為25Kpc,厚度約為2Kpc。盤的中心有一球狀隆起，稱為核球。盤的外部由幾條旋臂構成。太陽位於其中一條旋臂上，距離銀心約7Kpc。銀盤上下有球狀的延展區，其中恒星分布較稀疏，稱為銀暈。暈的總質量約占整體的10%，直徑約為30Kpc。太陽就其光度、質量和位置講，隻是銀河係中一個極普通的成員。
此外重要的是，並非天穹上一切發光體都是銀河係的一部分，對天穹上的某個光點，隻有測定它的距離，才能區分它是銀河係內的恒星還是銀河係外的另一個星係。實際上，天穹上的大多數光點是銀河係的恒星，但也有相當大量的發光體是與銀河係類似的巨大恒星集團，曆史上曾被誤認為是星雲，我們稱它們為河外星係，現在已知道存在1000億個以上的星係，著名的仙女星係、大小麥哲倫星雲就是肉眼可見的河外星係。星係的普遍存在，表明它代表宇宙結構中的一個層次，從宇宙演化的角度看，它是比恒星更基本的層次。
20世紀60年代以來，天文學家還找到一種在銀河係以外像恒星一樣表現為一個光點的天體，但實際上它的光度、質量和星係一樣，我們稱它為類星體。現在已發現了數千個這種天體。
當我們把觀測的尺度再放大，宇宙可看成由大量星係構成的“介質”，而恒星隻是星係內部細致結構的表現。這樣，為了了解宇宙結構，需關心星係在空間的分布規律。
星係團
星係的空間分布不是無規則的，它也有成團現象。上千個以上的星係構成的大集團叫星係團。大約隻有10%星係屬於這種大星係團。大部分星係隻結成十幾、幾十或上百個成員的小團。星係團代表了宇宙結構中比星係更大的一個新層次。
今天人們把lOMpc(兆秒差距)以上的結構稱為宇宙的大尺度結構(目前觀測到的宇宙的大小是104Mpc)。至今大尺度上的觀測事實遠不是十分明確的。
大尺度結構
有跡象表明，星係在大尺度上的分布呈泡沫狀，即有許多看不到星係的“空洞”區，而星係聚集在空洞的壁上，呈纖維狀或片狀結構。這層次的結構叫超星係團。它的典型尺度為幾十Mpc。
從演化理論來考慮，尺度大到一定程度，應不再有結構存在。這是否符合事實，以及這尺度多大，都是十分重要，並需要有大尺度觀測來回答的問題。現今對宇宙在50Mpc以上是否還有顯著的結構現象存在這個問題，是人們熱烈爭論中的焦點。若把星係看成宇宙物質的基本單元，那麼，星係的分布狀況就是宇宙結構的表現。
上麵隻是我們對宇宙麵貌的初步認識，對宇宙更深層次的了解需要科學技術的進一步發展。
【宇宙的末日】
宇宙會不會“死亡”？會不會突然發生一次史無前例的大爆炸而消亡掉？
宇宙未來的命運
根據科學家利用天文望遠鏡獲得的最新觀測結果顯示：宇宙最終不會爆炸，而是逐漸衰變成永恒的、冰冷的黑暗。這似乎太駭人聽聞了，然而地球人或許沒有必要杞人憂天，因為地球人暫時還不會被宇宙“驅逐出境”。據推測，宇宙很可能至少將目前這種適於生命存在的狀態再維持1000億年，相當於地球曆史的20倍，或者，相當於智人(現代人的學名)曆史的500萬倍。不管宇宙在億萬年之後的情形怎樣，它對今天地球人的生活都不會有絲毫的影響。
大爆炸理論
自20世紀20年代天文學家哈勃發現宇宙正在膨脹以來，“大爆炸”理論一直都處於被“修整”的過程中。根據這一理論，科學家指出，宇宙的命運取決於兩種相反力量長時間較量的結果：一種力量是宇宙的膨脹，在過去的100多億年裏，宇宙的擴張一直在使星係之間的距離拉大；另一種力量則是這些星係和宇宙中所有其他物質之間的萬有引力，它會使宇宙擴張的速度逐漸減緩。如果萬有引力大到足以使擴張最終停止，宇宙注定會坍塌，最終變成一個大火球；如果萬有引力不足以阻止宇宙的持續膨脹，宇宙最終會變成一個漆黑的、寒冷的世界。
顯而易見，任何一種結局都在預示著生命的消亡。不過，人類的最終命運還無法確定，因為目前人類尚不能對擴張和萬有引力作出精確的估測，更不知道誰將是最後的勝者，天文學家的觀測結果仍然存在著許多不確定的因素。
宇宙未來的命運
那麼這種不確定因素又是什麼呢？科學家指出，這一不確定因素涉及到膨脹理論。根據這一理論，宇宙開始於一個像氣泡一樣的虛無空間，在這個空間裏，最初的膨脹速度要比光速快得多。然而，在膨脹結朿之後，最終推動宇宙高速膨脹的力量可能並沒有完全消失。它也許仍然存在於宇宙之中，潛伏在虛無的空間裏，並不斷推動宇宙的持續擴張。為了證實這種推測，科學家又對遙遠的星係中正在爆發的恒星進行了多次觀察，結果證明這種正在發揮作用的膨脹推動力有可能存在。
倘若真是這樣的話，宇宙未來的命運就不僅僅取決於宇宙的擴張和萬有引力，還與在宇宙中久久徘徊的膨脹推動力所產生的渦輪增壓作用有關，而它可以使宇宙無限膨脹。
人炎的未來
但是，人們最關心的或許是智慧生命本身。人類將在宇宙中扮演什麼角色呢？難道人類注定要滅亡嗎？人類已經在越來越快地改變著地球，開始操縱著自己的生存環境，也許到那時，人類會憑借自己的聰明才智獲勝吧，誰知道呢？就讓未來的地球人迎接挑戰吧。愛因斯坦在寫給一個對世界的命運感到擔憂的孩子的信中所說：“至於談到世界末日的問題，我的意見是：等著瞧吧!”
人類對宇宙的認識是永遠沒有終極的，認識窮盡的那天也許就是人類或宇宙毀滅的那一天。
【宇宙大爆炸之迷】
宇宙不是從來就有的，也不是永恒的，難道真是大爆炸產生的嗎？人們不得而知。
早在1929年，埃德溫·哈勃作出了一個具有裏程碑意義的發現，即不管你往哪個方向看，遠處的星係正急速地遠離我們而去。這意味著，宇宙正在不斷膨脹，在早先星體相互之間更加靠近。事實上，大約在100億～200億年之前的某一時刻，它們剛好在同一地方，所以哈勃的發現暗示存在一個叫做大爆炸的時刻，當時宇宙無限緊密。
1950年前後，伽莫夫第一個建立了大爆炸的觀念。這個創生宇宙的大爆炸不是地球上常見的那種發生在一個確定的點，然後向四周的空氣傳播開去的那種爆炸，而是一種在各處同時發生，從一開始就充滿整個空間的那種爆炸，爆炸中每一個粒子都離開其他粒子飛奔。
根據大爆炸宇宙論，早期的宇宙是一大片由微觀粒子構成的均勻氣體，溫度極高，密度極大，並且以很大的速率膨脹著。這些氣體在熱平衡下有均勻的溫度，這種溫度是當時宇宙狀態的重要標誌，因而稱宇宙溫度。氣體的絕熱膨脹將使溫度降低，使得原子核、原子乃至恒星係統得以相繼出現。
持相反意見者認為，暴漲、暗物質和暗能量等是大爆炸理論所不能解釋的。沒有這些東西，我們就會發現，在實際的天文學觀測和大爆炸理論的預言之間存在著直接的矛盾。這種不斷求助於新的假設來填補理論與實踐之間鴻溝的做法，在物理學的任何其他領域中是不能被接受的。
離開了暴脹之類的假設，大爆炸理論就無法解釋實際觀測中發現的同質的、各向同懷的，宇宙背景輻射。因為那樣的話，它就無法解釋宇宙中相距遙遠的各部分何以會有著相同的溫度並發出同量的微波輻射。
離開了暗物質，大爆炸理論的預言與宇宙中實際的物質密度就是矛盾的。暴脹所需的密度是核聚變所需的20倍，離開了暗能量，根據大爆炸理論計算出來的宇宙年齡就隻有80億年，這比銀河係中許多恒星的年齡還要小幾十億歲。
在反對者不斷質疑的同時，彭齊亞斯和威爾遜發現了宇宙背景輻射，並通過研究證實宇宙背景輻射是宇宙大爆炸時留下的遺跡，從而為宇宙大爆炸理論提供了重要的依據。
20世紀，霍金又對於宇宙起源後10～43秒以來的宇宙演化圖景作了清晰的闡釋，從而為我們勾畫出這樣一部宇宙曆史：
大爆炸開始於150億～200億年前，極小體積，極高密度，極高溫度。大爆炸後0.01秒溫度為1000億攝氏度，光子、電子、中微子為主，質子、中子僅占十億分之一，熱平衡態，體係急劇膨脹，溫度和密度不斷下降。
大爆炸0.1秒後溫度為300億攝氏度，中子、質子比從1.0下降到0.61。
大爆炸1秒後溫度為100億攝氏度，中微子向外逃逸，正負電子湮沒反應出現，核力尚不足束縛中子和質子。
大爆炸13.8秒後溫度為30億攝氏度，氘、氦類穩定原子核(化學元素)形成。
大爆炸35分鍾後溫度為3億攝氏度，核過程停止，尚不能形成中性原子。
大爆炸30萬年後溫度為3000攝氏度，化學結合作用使中性原子形成，宇宙主要成分為氣態物質，並逐步在自引力作用下凝聚成密度較高的氣體雲塊，直至恒星和恒星係統。
然而，至今宇宙大爆炸理論仍然缺乏大量實驗的支持，而且我們尚不知曉宇宙開始爆炸和爆炸前的圖景。
宇宙究竟是不是通過大爆炸而產生的呢？迄今為止還是一個謎。
【宇宙的中心在哪裏】