為什麼我們的宇宙會是現在看到的這個樣子？它最終會變成什麼樣？這是人類長期以來關注的兩個重要問題。自從1929年發現宇宙正在膨脹，我們已經在理解宇宙從何而起以及它如何演變成今天的形態等方面取得了重要的進展。我們知道：星系和星系團由早期宇宙的微小波動形成，故而我們可以通過繪製宇宙背景輻射來測量這些波動，並將它們與我們今天所觀察到的宇宙結構聯繫起來。 但仍然存在許多未解難題，例如：

宇宙芳齡幾許？或言宇宙膨脹幾掣？

20世紀20年代，埃德溫·哈勃在加利福尼亞州威爾遜山天文臺使用口徑100英寸（2.5米）的望遠鏡探測星雲中的恆星。他發現他觀測到的恆星與一類名為造父變星的恆星有著相同的亮度變化規律。早些時候，天文學家亨麗愛塔·勒維特發現了造父變星的視星等與其光度之間存在精確的相關性。哈勃利用這種相關性證明了包含他所觀測到的變星的星雲不在銀河系之中：它們位於遠離銀河系邊緣的外部星系中。

哈勃確定了銀河之外的星系相對於地球的距離和它們的速度。由此，他發現了一件令人驚奇的事情：離我們越遠的星系倒退速度越快。換句話說，宇宙正在膨脹！

宇宙形似如何？

宇宙的密度決定了它的幾何形狀：如果宇宙的密度超過所謂的“臨界密度”，那麼宇宙空間就會如同巨大的球體表面一樣彎曲；如果宇宙的密度小於“臨界密度”，那麼宇宙空間就會像鞍座的表面一樣彎曲；如果宇宙的密度恰好等於“臨界密度”，那麼宇宙就會像一張紙一樣平坦。

天文學家仍在努力準確地測量宇宙的形狀。目前廣泛認同的理論認為宇宙的密度非常接近臨界密度，因而宇宙的形狀應該是平的，就像一張紙一樣。

宇宙命運幾途？

宇宙學家設想宇宙可能的兩種命運：大凍結或大崩潰。宇宙的演化取決於向外的擴張衝力和向內的牽拉引力之間的爭鬥。引力的強度取決於宇宙的密度：如果宇宙的密度小於臨界密度，那麼宇宙將永遠膨脹；如果宇宙的密度大於臨界密度，那麼引力將佔主導地位，最終導致宇宙自身崩潰。

相關知識

宇宙是所有時間、空間與其包含的內容物所構成的統一體；它包含了行星、恆星、星系、星系際空間、次原子粒子以及所有的物質與能量，宇指空間，宙指時間。目前人類可觀測到的宇宙，其距離大約為93 × 10^9光年（28.5 × 10^9秒差距），最大為27,160百萬秒差距；而整個宇宙的大小可能為無限大，但未有定論。物理理論的發展與對宇宙的觀察，引領著人類進行宇宙構成與演化的推論。

宇宙中每一圓盤都是一個又一個的“星系”

廣義相對論描述了時空如何經由物質與能量產生扭曲與彎折。宇宙的拓撲學與幾何學包含了可觀測宇宙內的局部幾何與全域幾何。宇宙學家通常會將時空給予一個類空間隔的切片，稱之為同移座標。在時空中可以觀察到的部分是過去的光錐，劃定了宇宙學視界。宇宙學視界（也稱作粒子視界或光視界）的最大距離，為粒子在宇宙年齡範圍中，旅行至觀察者的距離。而視界則代表宇宙中可觀察到無法觀察區間的界限。宇宙學視界的存在、性質與顯著性是隨特定的宇宙學視界而定。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. nasa

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