宇宙的起源和演化一人类对于世界起源的思考和追问，是人类智力水平不断提高的必然结果在人类开始对所处的环境进行探索、认识和思考的时候，世界的起源问题就是一个无法回避的基础性的问题在理性思维的作用下，人们发明创造了科学思维。
宇宙的历史和未来?一人类对于世界起源的思考和追问，是人类智力水平不断提高的必然结果在人类开始对所处的环境进行探索、认识和思考的时候，世界的起源问题就是一个无法回避的基础性的问题，我来为大家科普一下关于宇宙的历史和未来?以下内容希望对你有帮助!
宇宙的历史和未来
一
人类对于世界起源的思考和追问，是人类智力水平不断提高的必然结果。在人类开始对所处的环境进行探索、认识和思考的时候，世界的起源问题就是一个无法回避的基础性的问题。
在理性思维的作用下，人们发明创造了科学思维和科学技术，建立了庞大、复杂、系统、严密和符合逻辑的科学知识大厦。借助于科学技术和科学方法，人们对于世界和宇宙的起源这个基本性的问题，进行了长时间的、大范围的研究、认识和探索，至今已经取得了极大的成果。
对于今天的人们来说，已经可以对宇宙的起源问题，做出一个和神话创世理论相比截然不同的，符合科学理论的，有大量证据的，和经得起检验的回答，这个回答就是现代宇宙学理论。现代宇宙学是建立在天文学和物理学基础上的分支学科，它从整体的角度上研究宇宙的结构、运动和演化。
1917年，物理学家阿尔伯特·爱因斯坦运用广义相对论建立起了一个“静态、无限、无界”的宇宙模型，这个宇宙模型奠定了现代宇宙学的基础。
1922年，宇宙学家弗里德曼发现根据爱因斯坦的场方程，宇宙也可以是膨胀的和振荡的。1927年，天文学家勒梅特提出了真正意义上的膨胀宇宙模型。
1929年，天文学家哈勃在天文观测中发现了星系红移现象（红移现象：红移在物理学和天文学领域，指物体的电磁辐射由于某种原因，频率下降，波长变长的现象，在可见光波段表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离，一般来说，发光天体的距离越远，则电磁辐射的红移现象就越明显）。
这个观测现象表明，从地球上的任何方向看去，遥远的星系都在离我们远去，且距离地球越远，远去的速度越快，这个现象被称为哈勃定律。这个天文观测发现惊人的表明，我们所处的宇宙正处于膨胀中。
20世纪中叶，物理学家伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型。1965年，天文学家发现了宇宙微波背景辐射（宇宙微波背景辐射是指宇宙学中，宇宙大爆炸过程中遗留下来的热辐射），宇宙微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言，大爆炸宇宙模型成为标准宇宙模型。
宇宙大爆炸是一种描述宇宙诞生及其后续演化的宇宙学模型，这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。
宇宙大爆炸理论认为在138亿年前，我们的宇宙处于一个奇点状态中，这是一个体积无限小，密度无限大，温度无限高，和时空曲率无限大的点。
时空曲率是一种科学理论，是一种时空弯曲的现象。按照广义相对论的解释，引力其实就是一种物体质量分布不均导致的时空弯曲的现象。
在引力场中，时空的性质是由物体的质量分布决定的，物体质量的分布状况使时空性质变得不均匀，引起了时空的弯曲，于是便产生了引力。物质的密度越大的地方，时空曲率和引力也就越大，当光线经过一些大质量的天体时，它的路线是弯曲的，它将沿着大质量物体所形成的时空曲面前进。
在某一个时刻奇点发生了爆炸，于是宇宙诞生了，物质、能量、空间、时间和各种宇宙定律也随之产生。在极短的时间里宇宙空间发生了巨大的膨胀，大爆炸之后的一瞬间，时空在不到10^(-34)秒的时间里迅速膨胀了10^78倍，这个过程被称为暴涨。
宇宙大爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙大爆炸之后的不断膨胀，导致宇宙的温度和密度很快下降，随着温度降低、冷却，宇宙物质逐步形成了原子、原子核、分子，并复合成为通常的气体。
气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成了各种各样的恒星和星系，最终形成了今天我们所看到的宇宙。
人类所观察到的部分宇宙大约是由4.9%的普通物质，即构成恒星、行星、气体和尘埃的物质，26.8%的暗物质，和68.3%的暗能量构成。
暗物质是理论上提出的存在于宇宙中的一种不可见的物质，它可能是宇宙物质的主要组成部分，但又不属于构成可见天体的任何一种目前已知的物质。科学界之所以确定其存在，是因为暗物质所引起的引力作用。
宇宙中可见物质的引力远远不足以把宇宙连成一片，如果不是存在一种神秘而不可见的物质，星系早就分崩离析了。人们所观测到的天体引力，是远远大于可见物质所能引起的引力的。因此人们推测存在一种不可见的物质，它们虽然不可见，但却拥有质量参与引力作用。
暗能量是驱动宇宙运动的一种能量，它和暗物质都不会吸收、反射或者辐射光，因此人类无法直接使用现有的技术进行观测。人们之所以推测暗能量存在，是因为人们观测到宇宙正在作加速膨胀运动，于是人们推测存在着一种能量在推动着宇宙作加速膨胀运动。
宇宙的膨胀进程处于两种相克的力量平衡之中。一种力量是引力，它们的作用是使宇宙膨胀减速，而另一种强大的反制力量则是暗能量，它们使宇宙加速膨胀。而现在看来暗能量胜出了，根据观测我们所处的宇宙目前正在作加速膨胀运动。
理论上存在某种临界密度，如果宇宙平均密度小于或等于临界密度，宇宙就会一直膨胀下去，称为“开宇宙”。如果宇宙平均密度大于临界密度，则宇宙膨胀过程迟早会停下来并坍缩，称为“闭宇宙”。目前来看，开宇宙的可能性非常大。
如果宇宙的结局是永远膨胀，那宇宙的结局就是大冻结。如果宇宙能量密度小于或等于临界密度，宇宙膨胀会逐渐减速，但永远不会停止。热力学定律不会让宇宙能量获得永生，当新的恒星无法继续形成时，宇宙就会抵达热寂平衡点。
热寂是热力学上的终点，整个宇宙任何一处的温度都仅仅比绝对零度高一点，这意味着没有东西会幸存下来。
在宇宙大冻结过程中，恒星形成会因各个星系中的星际气体都被逐渐消耗而最终停止，恒星演化最终导致只剩下白矮星、中子星和黑洞。相当缓慢地，这些致密星体彼此间的碰撞会导致质量聚集，从而会陆续产生更大的黑洞，宇宙的平均温度会渐近地趋于绝对零度，从而达到所谓的大冻结。
二
此外，倘若质子真像标准宇宙模型预言的那样是不稳定的，重子物质最终也会全部消失，宇宙中将只留下辐射和黑洞，而最终黑洞也会因霍金辐射而全部蒸发，宇宙中将再也没有任何可以维持运动和生命的能量存在。
具体时间表为，随着恒星不断从气体中诞生，气体越来越少直至无法再形成新恒星。10ˆ14年后，恒星全部失去光辉，宇宙变暗，星系核处黑洞不断变大。10ˆ17~10ˆ18年后，只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星，恒星中质子开始变得不稳定。
10ˆ24年后，质子开始衰变成光子和各种轻子。10ˆ32年后，衰变结束，宇宙中将只剩下光子、轻子和大黑洞。10ˆ100年后，黑洞完全蒸发，宇宙进入没有能量和生命存在的大冻结状态，并可能会永远停留在那种冻结状态。
而闭宇宙的结局就是大坍缩，如果宇宙的平均密度大于临界密度，则宇宙会减缓直至停止膨胀。然后物质会由于星系重心吸引力作用而向内部坍缩，使所有星系越聚越紧，最后形成一个紧密的物质团，从而将会摧毁宇宙中的所有生命。
不过随着人们发现宇宙在加速膨胀，确定了暗能量的存在后，科学家们认为宇宙不会发生大坍缩，永远膨胀和大冻结才是宇宙的最大可能结局。不过不论是大冻结还是大坍缩，其时间尺度都是以百亿年以上为单位，而最终的结局都是生命的必然毁灭。
宇宙相对于人类而言，最大的特点就是大和久，即空间大，物质能量大，和时间久。
宇宙的空间距离衡量尺度是亿光年。光是人们已知的速度最快的事物，光在真空中每秒的前进速度大约是30万千米每秒。一光年的距离长度大约为9万5千亿公里，而一亿光年就是光在一亿年中跑的距离。
宇宙的直径大约是920亿光年，这是一个浩瀚的长度，其数字之大让人感到难以想象。而宇宙的空间还在继续加速膨胀，据估计98亿年后宇宙的空间将再扩大一倍。而地球的直径不过为12756千米，人类所存在的地球大小相对于宇宙来说，用沧海一粟来形容都显得力不从心。
然后是宇宙的物质能量大。宇宙是有层次结构的，不断膨胀的，物质形态多样的，和不断运动发展的天体系统。人类可观测的天体不过是宇宙总物质能量的4.9%左右。
在地球所在的太阳系中，行星、小行星、彗星和流星体都围绕着中心天体太阳运转，构成太阳系。太阳系外也存在着其他行星系统，包括太阳系在内的约1500~4000亿颗恒星和大量的星团、星云，以及各种类型的星际气体、星际尘埃、和黑洞等物质，构成了更巨大的天体系统银河系。
银河系的直径约10万光年，太阳系位于银河系的一个旋臂中，距离银河系中心约2.6万光年。地球的质量大约为5.965×10^24kg，而地球所在的太阳系中的恒星太阳，质量大约为1.9891×10^30kg，约为地球的33万倍。而银河系的质量大约是太阳质量的1万亿倍。
银河系外还有很多和银河系类似的天体系统，称为河外星系，常简称为星系。人类目前观测到的星系约有1000亿个，而科学家估计宇宙中至少有2万亿个星系。
宇宙的第三个特点是时间久，宇宙诞生于138亿年前的一次大爆炸，因此宇宙的历史目前是138亿年。
科学家普遍认为，宇宙的未来很可能是永远膨胀的大冻结状态，因此宇宙的未来存在时间很可能是永远。相对于人类不足一万年的文明史，人类祖先猿人数百万年的进化史来说，这是一个难以想象的漫长时间。
