宇宙学

宇宙学的任务是探索比星系更高的宇宙层次，寻找我们观测到的宇宙部分的大尺度特性和总体规律。宇宙学中所研究的宇宙，仍然是人类科学技术发展水平所能观察到有限宇宙。

根据红移一距离关系的观测资料来推断宇宙的规律性，称为观测宇宙学。根据爱因斯坦广义相对论，讨论宇宙特性的称理论宇宙学。各种宇宙学分别提出了关于宇宙的许多解释和学说，有的认为宇宙物质密度均匀、各向同性，宇宙在膨胀。有的认为宇宙不是均匀的，也有的否认宇宙膨胀说。有的认为宇宙是闭合的，有的认为宇宙是开放的。总之，现在宇宙学中的理论、学说很多，观点很不一致，各有长处又各有一定困难。因此，现在的宇宙学还处于初期阶段。宇宙学的进一步发展有待于获取更多的天文观测资料向宇宙的广、深进行更深入的探索，也有待于物理学定律的进一步发展。但无论实验观测和理论研究取得如何惊人的成就，人类所认识到的宇宙仍是无限宇宙中有限的一部分。

天文学的分支学科。一门把宇宙看成一个物理体系，从整体角度探讨宇宙的结构、形成和演化的科学。宇宙学的发展源远流长。无论是在中国古代，还是在古希腊和古罗马，关于宇宙的构造和本原曾有多种探讨。进入中世纪后，宇宙学被纳入经院哲学体系，唯心主义的观念占据正统地位。16世纪哥白尼提倡日心学说。17世纪牛顿建立万有引力定律，开辟了以力学的方法研究宇宙的科学途径。20世纪以来，在大量天文观测资料和现代物理学的基础上，产生了现代宇宙学。该学科所研究的课题是现今观测直接或间接所及的整个天区的大尺度特征，即大尺度时空的性质、物质运动的形态及规律。它包括观测宇宙学和理论宇宙学两个分支学科。前者侧重于发现大尺度的观测特征，后者侧重于研究宇宙的运动学和动力学以及建立宇宙模型。爱因斯坦在提出广义相对论后，曾给出过一个有限无边的静态宇宙模型。但河外天体谱线的红移现象，打破了宇宙整体应处于静止的传统观念，任何一个宇宙模型必须可以说明宇宙的整体膨胀运动。1964年发现的3K微波背景辐射大致是各向同性的，它也是目前观测所及的天区上，证明存在着一些大尺度的系统性特征的根据之一。目前，有代表性的几种宇宙模型是：①大爆炸宇宙学，本世纪40年代由美国天体物理学家伽莫夫等人提出。②稳恒态宇宙学，1948年由英国的天文学家邦迪?戈尔德和霍伊尔提出。③等级式宇宙模型。④正、反物质宇宙模型。其中以大爆炸宇宙模型能说明的事实最多，是现代宇宙学中最有影响的理论。