《文子·自然》：“往古来今谓之宙，四方上下谓之宇。” 《尸子》：“上下四方曰宇，往古来今曰宙。” 《淮南子》：“往古来今谓之宙，四方上下谓之宇”。 《庄子·庚桑楚》：“出无本，入无窍。有实而无乎处，有长而无乎本剽。有所出而无窍者有实。有实而无乎处者，宇也；有长而无本剽者，宙也。”
一般认为，宇宙产生于140亿年前一次大爆炸中。大爆炸后，分子碰撞，并产生光、热。大爆炸后30亿年，最初的物质涟漪出现。大爆炸后20亿～30亿年，类星体逐渐形成。大爆炸后100亿年，太阳诞生。38亿年前地球上的生命开始逐渐演化。
千百年来，科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天，科学家们才确信，宇宙是由大约140亿年前发生的一次大爆炸形成的。宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，并浓缩成很小的体积，温度极高，密度极大，瞬间产生巨大压力，之后发生了大爆炸，这次大爆炸的反应原理被物理学家们称为量子物理。
大爆炸散发的物质在太空中漂游，由许多恒星组成的巨大的星系就是由这些物质构成的，我们的太阳就是这无数恒星中的一颗。原本人们想象宇宙会因引力而不再膨胀，但是，科学家已发现宇宙中有一种 “暗能量”会产生一种斥力而加速宇宙的膨胀。相对的，还有“暗物质”有巨大的吸引力。
大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争，爆炸产生的动力是一种斥力，它使宇宙中的天体不断远离；天体间又存在万有引力，它会阻止天体远离，甚至力图使其互相靠近。引力的大小与天体的质量有关，因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀，还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小，这完全取决于宇宙中物质密度的大小。
理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度，宇宙就会一直膨胀下去，称为“开宇宙”；要是物质的平均密度大于临界密度，膨胀过程迟早会停下来，并随之出现收缩，称为“闭宇宙”。
问题似乎变得很简单，但实则不然。理论计算得出的临界密度为5×8^-30克/厘米3。但要测定宇宙中物质平均密度就不那么容易了。星系间存在广袤的星系间空间，如果把目前所观测到的全部发光物质的质量平摊到整个宇宙空间，那么，平均密度就只有2×10^-31克/厘米3，远远低于上述临界密度。
然而，种种证据表明，宇宙中还存在着尚未观测到的所谓的暗物质，其数量可能远超过可见物质，这给平均密度的测定带来了很大的不确定因素。因此，宇宙的平均密度是否真的小于临界密度仍是一个有争议的问题。不过，就目前来看，开宇宙的可能性大一些。
恒星演化到晚期，会把一部分物质（气体）抛入星际空间，而这些气体又可用来形成下一代恒星。这一过程中气体可能越来越少（并未确定这种过程会减少这种气体。）。以致于不能再产生新的恒星。10^14年后，所有恒星都会失去光辉，宇宙也就变暗。同时，恒星还会因相互作用不断从星系逸出，星系则因损失能量而收缩，结果使中心部分生成黑洞，并通过吞食经过其附近的恒星而长大。（根据质能守恒定律,形成恒星的气体并不会减少而是转换成其他形态。所以新的恒星可能会一直产生.)
10^17～10^18年后，对于一个星系来说只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星，这时，组成恒星的质子不再稳定。10^32年后，质子开始衰变为光子和各种轻子。10^71年后，这个衰变过程进行完毕，宇宙中只剩下光子、轻子和一些巨大的黑洞。
10^108年后，通过蒸发作用，有能量的粒子会从巨大的黑洞中逃逸出。宇宙将归于一片黑暗。这也许就是开宇宙“末日”到来时的景象，但它仍然在不断地、缓慢地膨胀着。（但质子是否会衰变还未得到结论，因此根据质能守恒定律。宇宙中的质能会不停的转换。）
闭宇宙的结局又会怎样呢？闭宇宙中，膨胀过程结束时间的早晚取决于宇宙平均密度的大小。如果假设平均密度是临界密度的2倍，那么根据一种简单的理论模型，经过400～500亿年后，当宇宙半径扩大到目前的2倍左右时，引力开始占上风，膨胀即告停止，而接下来宇宙便开始收缩。[3]
以后的情况差不多就像一部宇宙影片放映结束后再倒放一样，大爆炸后宇宙中所发生的一切重大变化将会反演。收缩几百亿年后，宇宙的平均密度又大致回到目前的状态，不过，原来星系远离地球的退行运动将代之以向地球接近的运动。再过几十亿年，宇宙背景辐射会上升到400开，并继续上升，于是，宇宙变得非常炽热而又稠密。 在坍缩过程中，星系会彼此并合，恒星间碰撞频繁。这些结局也只是假想推论的。
近几年来，一批西方的天文学家发表了关于“宇宙无始无终”的新论断。他们认为，宇宙既没有“诞生”之日，也没有终结之时，而就是在一次又一次的大爆炸中进行运动，循环往复，以至无穷的。 至于“宇宙无始无终”的新论是否正确，科学家认为，过几年国际天文学界可望对此做出验证。
宇宙是无形的。根据大爆炸理论，宇宙的发展史可表示为一个右端开放的封闭曲面体，如右图。左端中心为爆炸起点，向右延伸137亿年，到达我们现在这个开口部。从左往右依次为：起点、40万年的初期膨胀、近4亿年的黑暗期、出现恒星、星系和行星发展期、含有暗物质与暗能量的加速膨胀期。
宇宙的形状现在还是未知的，人类在大胆想象。有的人说宇宇宙宙其实是一个类似人的这样一种生物的一个小细胞，而也有人说宇宙是一种拥有比人类更高智慧的电脑生物所制造出来的一个程序或是一个小小的原件，宇宙其实就是一个电子，宇宙是一个比电子更小得多的东西，宇宙根本就不存在，或者宇宙是无形的。根据大爆炸理论，宇宙的发展史可表示为一个右端开放的封闭曲面体，如右图。
左端中心为爆炸奇点，向右延伸137亿光年，到达我们现在这个开口部。从左往右依次为：奇点、40万年的初期膨胀、近4亿年的黑暗期、出现恒星、星系和行星发展期、含有暗物质与暗能量的加速膨胀期。
宇宙年龄定义：宇宙年龄（age of universe）宇宙从某个特定时刻到现在的时间间隔。对于某些宇宙模型，如牛顿宇宙模型、等级模型、稳恒态模型等，宇宙年龄没有意义。在通常的演化的宇宙模型里，宇宙年龄指宇宙标度因子为零起到现在时刻的时间间隔。通常，哈勃年龄为宇宙年龄的上限，可以作为宇龄的某种度量。
年龄推算
宇宙年龄是指自大爆炸开始至今所流逝的时间，当今理论和观测认为这个年龄在一百三十六亿年到一百三十八亿年之间。这个不确定的区间是从多个科研项目的研究结果的共识中取得的，其中使用的先进的科研仪器和方法已经能够将这个测量精度提升到相当高的量级。这些科研项目包括对宇宙微波背景辐射的测量以及对宇宙膨胀的多种测量手段。对宇宙微波背景辐射的测量给出了宇宙自大爆炸以来的冷却时间，而对宇宙膨胀的测量则给出了能够计算宇宙年龄的精确数据。
在通常的演化的宇宙模型里，宇宙年龄指宇宙标度因子为零起到现在时刻的时间间隔。通常，哈勃年龄是宇宙年龄的上限，可以作为宇宙年龄的某种度量。根据大爆炸宇宙模型推算，宇宙年龄大约137亿年。
使用整个星系作为透镜观看其他星系，目前研究人员最新使用一种精确方法测量了宇宙的体积大小和年龄，以及它如何快速膨胀。这项测量证实了“哈勃常数”的实用性。宇宙年龄是指自大爆炸开始至今所流逝的时间，当今理论和观测认为这个年龄约为137亿年。
这是从多个科研项目的研究结果的共识中取得的，其中使用的先进的科研仪器和方法已经能够将这个测量精度提升到相当高的量级。这些科研项目包括对宇宙微波背景辐射的测量以及对宇宙膨胀的多种测量手段。对宇宙微波背景辐射的测量给出了宇宙自大爆炸以来的冷却时间，而对宇宙膨胀的测量则给出了能够计算宇宙年龄的精确数据。
研究小组使用一种叫做引力透镜的技术测量了从明亮活动星系释放的光线沿着不同路径传播至地球的距离，通过理解每个路径的传播时间和有效速度，研究人员推断出星系的距离，同时可分析出它们膨胀扩张至宇宙范围的详细情况。
科学家经常很难识别宇宙中遥远星系释放的明亮光源和近距离昏暗光源之间的差异，引力透镜回避了这一问题，能够提供远方光线传播的多样化线索。这些测量信息使研究人员可以测定宇宙的体积大小，并且天体物理学家可以用哈勃常数进行表达。
KIPAC研究员菲尔－马歇尔(Phil Marshall)说：“长期以来我们知道透镜能够对哈勃常数进行物理性测量。”而当前引力透镜实现了非常精确的测量结果，它可以作为一种长期确定的工具提供哈勃常数均等化精确测量，比如：观测超新星和宇宙微波背景。他指出，引力透镜可作为天体物理学家的一种最佳测量工具测定宇宙的年龄。
推算方法
科学家利用望远镜观察最老的星球上的铀光谱，从而估计宇宙的年龄是一百二十五亿年。科学家对宇宙的年龄有不同的估计，根据不同的宇宙学模型，科学家估计宇宙的年龄是介乎一百亿至一百六十亿之间；2001年科学家利用南欧洲天文台的望远镜，观察一颗称CS31082-001的星球，量度星球上放射性同位素铀-238(Uranium-238）的光谱，从而计算出这星球的年龄是一百二十五亿年，这个估计的误差大约三十亿年，是亦即是说，宇宙的年龄至少有一百二十五亿年，这是科学家第一次量度太阳系以外铀含量的的研究。
科学家解释说，这个方法和在考古学上使用碳-14(Carbon-14）同位素量度物质的年龄一样，铀-238同位素的半衰期是四十四亿五千万年；半衰期是放射性元素自动蜕变成为其它元素，至它本身剩下一半时所需要的时间。
科学家指出，在宇宙开始时，大爆炸会产生氢、氦和锂等元素，而比较重的元素是在星球内部产生，当星球死亡时，含有重元素的物质会散布到周围的空间，然后和下一代个的星球结合；其实，地球上黄金（gold）也是从爆炸了的星球来。
宇宙天体处于永恒的运动和发展之中，天体的运动形式多种多样，例如自转、各自的空间运动(本动)、绕系统中心的公转以及参与整个天体系统的运动等。月球一方面自转一方面围绕地球运转，同时又跟随地球一起围绕太阳运转。太阳一方面自转，一方面又向着武仙座方向以20千米/秒的速度运动，同时又带着整个太阳系以250千米/秒的速度绕银河系中心运转，运转一周约需2.25万年。银河系也在自转，同时也有相对于仙女座星系的的运动。本超星系团也可能在膨胀和自转。总星系团也在膨胀。
现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为，太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的（见 太阳系起源）。恒星是由星云产生的，它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段。星系的起源和宇宙起源密切相关，流行的看法是：在宇宙发生热大爆炸后40万年，温度降到4000K(绝对温度单位），宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期，这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性，或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系，然后再演化为星系团和星系。热大爆炸宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史：我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸，当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀，它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程，直至10～20亿年前，才进入大规模形成星系的阶段，此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极早期，在我们的宇宙诞生后约10 -36 秒的时候，它曾经历了一个暴涨阶段。
“大爆炸学说”认为宇宙是从一点极高密度的奇点突然爆炸扩散而成的，爆炸的时间推算为大约在距今137亿年。如今扩散仍在进行之中，并且越来越快。
“大爆炸学说”认为我们的宇宙是“同质均匀的”（Homogeneous）及“物理上均等的划一的”( Isotropic) 。前面一词的意义，就是说，无论从任何一个角度来观察，宇宙都是相同的。后面一词的意思是说：宇宙中的构成，无论在任何点，任何角度，都是均等的，换言之，我们在宇宙中，就好比在沙漠中的蚂蚁，身边的，远处的，全都是看来完全相似相等的沙粒。
“大爆炸学说”认为宇宙内没有异样（Irregularities）的成份或情况使我们分别或分辨异同，而且，它认为一切的物质都是以一致方式分布的。宇宙既是均等划一的，也是同质均匀的。（虽然，一个同质均匀的宇宙，未必就是物理上完全均等划一的。）
有一点很重要，从大规模范围观察上所发现的宇宙情形是高度的物理上均等划一的。但是，我们无法旅行到外太空深处去实际接近观察，因此，很难证实同质均匀性。
在标准的大爆炸学说模型内，认为是物质的密度（Density of matter） 决定宇宙最后的命运（Ultimate density），倘若物质的密度太大，超过了“临界密度”（Critical Density）的极限（2乘10的-39次方），那么，吸引力就会终于约束宇宙的膨胀扩散，而使之停止膨胀扩张。随之而发生的将是宇宙的收缩。这样的宇宙，称为封闭的宇宙（Closed Universe）
“大爆炸学说”获得科学界普遍接受的诸项理由之一，就是，该一学说成功地预报了宇宙中无尽份量的氦（Helium）与 重氢（Deutrium）与及宇宙中的无穷的背景辐射（Background Radiation）。假若物质的密度小于临界密度的极限，那么，宇宙就会继续不断地永远地扩散扩张下去， 假如物质的密度，恰如临界密度，那么，宇宙就是作有极限的扩张，即是说，它们会永远扩散而扩张下去，不过，它的扩张率逐渐递减，直到到达“零”为止。
在极高密度的“虚无”大爆炸之后，最初的三秒钟内，温度高达一千亿开氏度。开氏度是英国物理学家凯文（音译）Kelvin 创立的绝对温度度数，零开氏度相当于摄氏零下273.15度。
在那么的高温情况下，中子（Neutrons ）就与质子（Protons ）结合，形成了重氢核子（Deuterium Nuclei），这些又旋即结合而形成的氦核子（Helium Nuclei），这些全部形成过程，只需几分钟时间即可完成。
形成多少份量的这两种核子，端视初期的宇宙中心密度而定。密度愈大，形成的氦核与重氢核愈多，这是“大爆炸学说”的要点之一，已经获得天文学观察的证实其理论符合现象。
在二十世纪四十年代末，劳夫·敖佛（Ralph Alpher）与罗拔·赫曼（Robert Herman）两人，首先宣布发现微波背景辐射（Microwave Radiation） 弥漫于宇宙各处。一九六五年，美国贝尔实验所（Bell Laboratory）的两位科学家，阿模·潘齐亚（Amo Penzias）与罗拔·威尔逊（Robert Wilson）在追查来自外太空无线电波干扰；发现了宇宙微波辐射的微弱回音，证实了前述两人的大爆炸余波弥漫之说。
“宇宙大爆炸学说”虽经多方的科学家证实合理，但是，也并非毫无缺点。它的最大的疑问，就是在于宇宙大爆炸一刹那的物理性质（Physical Nature）究属如何？该阶段的物质密度，压力与温度，都是无限大的（Infinite），没有一种已知的物理学定律可以适用于解释它！而这一阶段，正是时空发生的开始，也是物理发生之始。
而且，大爆炸学说模型，认为宇宙从大爆炸开始，就即以物理均等的方式扩展，而形成各处皆一致的物质。这一点，在形而上哲学来看，也是不无疑问的。
另外也还有一些次要的疑问，一九八一年，美国著名“麻省工学院”（Massachusettes Institute of Technology）的青年物理学家阿伦·古斯（Alan Guth）就创立了“宇宙膨胀泡学说”。
古斯博士提出了第一个谜团，就是所谓“扁平问题”（Flat Problem）。该一理论，是在过去十年普林斯顿大学（Princeton University）的两位物理学教授罗博特·狄克（Robert Dicke）及吉姆·皮保斯（Jim Peebles）所倡言的。
所谓“扁平问题”就是：根据天文观测的发现：被观测的宇宙之内，物质密度是大约在“临界密度”的十分之一以下，一般的观测研究与理论研究，数学研究指出，在宇宙内的霸子（音译 Baryons,有时译为卑子，这是一种次原子微粒，透过“核子强力”而反应，）；其密度是临界密度的百分之四至百分之十之间。在原则上来说，物质的密度是那么稀薄，它接近临界密度的机会是很微的。
从这样的观测计算，那么我们的宇宙就是几乎扁平形的了。物理学家仍然致力于追寻根底。到底它是否扁平形的。这个“扁平问题”，是当前天文宇宙学家，数学家与物理学家都非常关切的问题。
假若我们的宇宙的宇宙现况是密度在百分之十以下，而又呈扁平形，那么，又有更多的疑问产生了！在大爆炸后一秒钟，宇宙的一部分在10-31秒之际，可能是扁平的，这一段时间，是公认的“总统一阶段”“Grand Unified Epoch”，其时，核子强力，核子弱力，电磁力等都还结合在一起，而宇宙的一部分又可能在1050秒之际是扁平的。物理学界对于这些扁平现象及时间，尚未找到满意的解释。
另外有些科学家指出，宇宙在大爆炸的开始刹那，就是扁平形的，因此，倘若它在1050秒乃至10-35秒都呈现扁平，也不足为异。
另一个疑问谜题，就是所谓“地平线问题”（Horizon problem），这是物理学家窝富刚·赖德勒（Wolfgang Rindler）在一九五六年提出的。
要了解这一个所谓“地平线问题”，我们首先得再检验一下大爆炸学说的标准模型之中最不普为人知的特色：那就是──宇宙有两个大小（体积）。第一个体积是宇宙的年龄（以英文字母t代表之）乘光速（以英文字母c代表之）的乘积，写成方程式就是：h = c x t这是根据光速最快最大的理论 而推论出来的。
我们目前无法达到超光速的速度，因此无法直接获得超越地平线以外的任何资料。换言之，我们无法看到地平线后面的宇宙情况，地平线是我们可观测宇宙（Observable universe）的边缘。
今日的新科学已发现宇宙内，光速并非绝对最大的速度。此一话题，暂不在本文讨论之列，因为势非详论难以说明，尚容另文讨论。
但是即使以最新的“光速非最快”发现而言，上述的“地平线问题”依然存在，因为我们连光速都追不上，何况超光速？而且，就是再新式的天文观测仪器，包括了电子及无线电波天文观测仪在内，亦很难在地球表面上越过地平线的障碍。但是，它虽可超越地球表面的地平线，却仍然难以超越宇宙的地平线，因为宇宙的形状，无论是扁，是圆，也都有一个极终的边缘，若无超光速航行，很难窥见它的遥远地平线后面的景色。
在大爆炸学说 的标准宇宙模型，有一个很重要的宇宙规模因子，以英文字母R代表之，在“封闭的宇宙”（即是有极限的之意），R是宇宙的半径（见图），可以圆形半径比拟之。但是在无极限的扩散宇宙（又称开放宇宙），因为宇宙既是无限大，R也是无限大，不可测量。
当代的科学界，显然较为安于有限的“封闭宇宙”观念，因为天文观测站收到从宇宙各方向射来的无线电波，最遥远的各距离，都相近或相等，他们推论显然是因为宇宙像是气球一般也有极限的边缘面，将无线电波反射回来，像回力球给墙弹回来一般（详见上述拙着）。采信“封闭宇宙”观念，问题就简单得多。
在“封闭宇宙”之内，光子“Photons”的数量，并不因宇宙的扩张或收缩而致于有所增减，这一点我们首先必须知道。
当宇宙扩张之时，“地平线距离”（h）的增加，远比宇宙半径(R) 快。反过来说，时间倒回去，则“地平线距离”缩短亦快于宇宙半径。
当前科学估计，我们的宇宙内的光子当前科学估计，我们的宇宙内的光子数量大约有1078个之多，倘若全部1078个光子都可以观测得到，那么，地平线的大小必然等于宇宙半径（h = R）。
数量大约有1078个之多，倘若全部1078个光子都可以观测得到，那么，地平线的大小必然等于宇宙半径（h = R）。
倘若我们从“现在”倒回去宇宙中心大爆炸的时期，能见的就越少，因为只能看见在我们地平线以内的光子。
根据这一简单原理，我们可以计算出来，在“大爆炸”后的第一秒钟之时，“宇宙地平线距离是10 = 9R，其时只有1060万个光子可让我们看见，跟1078万比，是少很多了。
再倒回去看时间，在大爆炸后 1035 秒之时，h大约是：1027 k，那时候，只有大约 一百万个光子可给我们看见于地平线之内。
再倒回去看时间，回到大爆炸后10-43 sec秒之时，则在地平线内，全无光子可见！
这样推算下去，回到“大爆炸”的伊始，彼时的初期宇宙全部的光子都在地平线距离后面外面，根据物理学法则，在地平线以外，质点（Particles）与第一质点不能交换资料，换言之，就是，在“大爆炸”伊始的宇宙，所有的质点均是不能互相沟通的（incommunicado）。而且，无法彼此修正“不规则现象”（irregularities），再换言之，即是早期的宇宙并不可能是物理上一致均等的（Isotropic）──这一点，对于我们读佛经的人，非常重要，留到后文再说。
毋宁说应该是很混乱不规则不一致的情况，是到后来才渐渐一致化。
持这种看法的科学家们，演创了“最大或然率原则”（Principle of Greater Probability） ，来解释宇宙初期。不过，此一学说走进了死巷。因为，宇宙并未途径在形成之后来划一化物理。理由是，质点与质点之间距离若大于“地平线距离”。就无可能彼此产生相互作用（interaction）。在“大爆炸”刹那之后，不可能彼此感应而修正不规则现象。
可是，我们观察到的宇宙，就观察所及的部份而言，它是物理上均等一致的，这就令人费解了！这个“地平线问题”，引起了新的疑问：“为什么宇宙现在不混乱？”
苏联的著名太空物理科学家雅可夫·焦多维茨（Yakov B. Zeldovich）博士对此问题提供的答案是：“宇宙从一开始就是物理上均等划一的”。
假若我们采信焦氏的推论，那么一切的问题就简单，甚至不发生问题了，连这个所谓“地平线问题”也不能成立了。
照焦氏一派科学家的看法，在“大爆炸”发生刹那，质点是尚宇宙未能互相作用的。互相作用是使到宇宙物质在物理上均等划一的。这种作用要到宇宙大爆炸后膨胀扩张才因接触而发生 ，把物质划一化。
可是，这个答案显然并无说服性。大多数科学家都对之表示存疑。
在进一步讨论之先，我们必须先了解当前尖端科学的困惑谜团，上面提到两大太空物理难题，就是为此。
当今科学界重视的“宇宙膨胀学说”，既有美国麻省工学院物理学家古斯于一九八二年提出的“膨胀学说”，科学界通称之为“老膨胀学说”，又有苏联苏维埃科学院（Soviet Academy of Science）太空物理学家林德（A. Linde）于一九八三年提出的“膨胀学说”，科学界通称之为“新膨胀学说”。另外，还有美国宾夕凡尼亚州立大学（University of Pennsylvania）的物理学家安迪·阿布力（Andy Albrecht）与保罗·史丹哈特（Paul J. Steinhardt）两氏提出的“超级等称结构”(Supersymmetric) 原始初发（Primordial）宇宙膨胀学说。（详见上提拙着各文）。
很流行玩一种巨大的：“月波”（Moon Ball），那是一只巨大的气球，大约有十多英尺的半径，青年人喜欢在海滩上推动这只“月波”奔跑，或在海水中推玩它。当你身体贴爬在巨大的“月波”上，你感觉到这支巨型气球的“球面”是圆的弧形的。温哥华的小山公园顶上，有一座球状的全部玻璃温室，内植热带花草，你若攀登球顶，也仍感到球面的圆形，但是，不会像“月波”的球面那么显著。温哥华八六年世界博览会的标志，是一座巨大的圆球玻璃建筑，你若攀登顶上， 也仍感到球面的圆形，但是，不会像“月波”的球面那么显著。
温哥华八六年世界博览会的标志，是一座巨大的圆球玻璃建筑，你若攀到顶上，会不大感到它是球面，只觉到有微微的弧形，如果你是一只小蚂蚁，爬到那顶上，你会完全感觉不到它是球面，你会感觉到它的表面是平坦的。倘若你把这座圆球放大或膨胀了几千几万倍，你会认为它的面是平坦的，倘若将它膨胀系数增大到为1040以上，你在它的圆面上所见，就是一望无际的大平原，地平线的边缘，是那么遥远，你穷极目力，也看不到它了，也看不到它后面的情景了。
了解这一点以后，我们就可以接受古斯博士所提出的“宇宙膨胀学说”，他认为宇宙是一个大泡泡或是大气球形状，越膨胀得大，球面越呈现扁平──当然，这 是就我们渺小的人类尺度观点而论。若以超级巨大的眼光看它，也仍是球面的。
古斯认为，宇宙大爆炸后10-35秒，就开始膨胀，直到1030秒为止，膨胀越大，球面越扁平。
宇宙在未膨胀之前，他的物质密度，且不去管它。但是，在膨胀之后，密度必定增大，宇宙膨胀到球面呈扁平之时，密度就增到极大的“临界密度”（Critical Density）。
在标准的旧大爆炸学说模型，大爆炸后的10-35sec 秒钟，地平线不大，大约小于宇宙当前的规模系数（Scrle Factor）的1027倍，所以，质点没有可能发生相互作用。反过来说，倘使“地平线”是大了1027倍，或是规模系数小了1027倍，那么就不会有上述的“地平线问题”出现了。古斯的“新膨胀学说”， 与“旧膨胀学说”不同之处，是新学说认为“规模系数”比“地平线”为小，因而所有的质点都可以相互沟通而改进，成为一致化。新学说的优点，就是一举而消除了上述的“地平线问题”与“扁平问题”两大疑团，为宇宙物质的物理结构上一致化提供了一种勉强的解释。
不过，这解释是否令人满意呢？ 当然不是。
新旧膨胀学说都无法解释，质点之间是如何相互作用的。 这仍是物理学至今的一个难解的谜
当代天文学的研究成果表明，宇宙是有层次结构的、像布一样的、不断膨胀、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。
层次结构 行星是最基本的天体系统。
太阳系里一共有八颗行星。他们依序为：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。 （冥王星一个错误的理论；二是由于当初将其质量估算错了，误将其入到了大行星的行列，如今它被划分为矮行星）除水星和金星外，其他行星都有卫星绕其运转，地球有一个卫星 月球，土星的卫星最多，已确认的有28颗。小行星、彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转，构成太阳系。太阳占太阳系总质量的99.86%，其直径约140万千米，最大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米（以冥王星作边界）。有证据
太阳系的八大行星表明，太阳系外也存在其他行星系统。
2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内，从侧面看很像一个“铁饼”，正面看上去则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年，太阳位于银河系的一个旋臂中，距银河中心约3万光年。
银河系外还有许多类似的天体系统，称为河外星系，常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团，叫星系团。平均而言，每个星系团约有百余个星系，直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。
包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形，其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团，只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间，它称为总星系。
太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星。已经发现，有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍。中子星直径只有太阳的几百万分之一；超巨星的光度高达太阳光度的数百万倍，白矮星光度却不到太阳的几十万分之一。
红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一，而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍。太阳的表面温度约为6000K，O型星表面温度达30000K，而红外星的表面温度只有约600K。
太阳的普遍磁场强度平均为3500高斯，有些磁白矮星的磁场通常为几千、几万高斯，而脉冲星的磁场强度可高达十几万亿高斯。有些恒星光度基本不变，有些恒星光度在不断变化，称变星。有的变星光度变化是有周期的，周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的，其中变化最剧烈的是新星和超新星，在几天内，其光度可增加几万倍甚至上亿倍。
众多观点
远古时代，人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态，他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作出推测。在中国西周时期，生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为，天穹像一口锅，倒扣在平坦的大地上；后来又发展为后期盖天说，认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪，巴比伦人认为，天和地都是拱形的，大地被海洋所环绕，而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子，大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上，而象则站在巨大的龟背上，公元前7世纪末，古希腊的泰勒斯认为，大地是浮在水面上的巨大圆盘，上面笼罩着拱形的天穹。 也有一些人认为，地球只是一只龟上的一片甲板，而龟则是站在一个托着一个又一个的龟塔...
地球原来是球形
最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪，毕达哥拉斯从美学观念出发，认为一切立体图形中最美的是球形，主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承，但直到1519～1522年，葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ，地球是球形的观念才最终被证实。
理论学说
公元2世纪，C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认恒星 太阳为地球在宇宙的中央安然不动，月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星运动的不均匀性，他还认为行星在本轮上绕其中心转动，而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。
1543年，N.哥白尼提出科学的日心说，认为太阳位于宇宙中心，而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转地普通行星。到16世纪哥白尼建立日心说后才普遍认识到：地球是绕太阳公转的行星之一，而包括地球在内的八大行星则构成了一个围绕太阳旋转的行星系── 太阳系的主要成员。
1609年，J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转，发展了哥白尼的日心说，同年，伽利略·伽利雷则率先用望远镜观测天空，用大量观测事实证实了日心说的正确性。
1687年，I.牛顿提出了万有引力定律，深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因，使日心说有了牢固的力学基础。在这以后，人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。
在哥白尼的宇宙图像中，恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年，乔尔丹诺·布鲁诺大胆取消了这层恒星天，认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶，由于E.哈雷对恒星自行的发展和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计，布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。
18世纪中叶，T.赖特、I.康德和J.H.朗伯推测说，布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。弗里德里希·威廉·赫歇尔首创用取样统计的方法，用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例，1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图，从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中，H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、J.H.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂，以及许多人对银河系直径、厚度的测定，科学的银河系概念才最终确立。
18世纪中叶，康德等人还提出，在整个宇宙中，存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程，直到1924年，才由E.P.哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。
河外星系
近半个世纪，人们通过对河外星系的研究，不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统，而且已使我们的视野扩展到远达大约200亿光年的宇宙深处。
在中国，早在西汉时期，《淮南子·俶真训》指出：“有始者，有未始有有始者，有未始有夫未始有有始者”，认为世界有它的开辟之时，有它的开辟以前的时期，也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊，也存在着类似的见解。例如留基伯就提出，由于原子在空虚的空间中作旋涡运动，结果轻的物质逃逸到外部的虚空，而其余的物质则构成了球形的天体，从而形成了我们的世界。
太阳系概念确立以后，人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。1644年，R.笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说；1745年，G.L.L.布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说；1755年和1796年，康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。
1911年，E.赫茨普龙建立了第一幅银河星团的颜色星等图银河系；1913年，伯特兰·阿瑟·威廉·罗素则绘出了恒星的光谱-光度图，即赫罗图。罗素在获得此图后便提出了一个恒星从红巨星开始，先收缩进入主序，后沿主序下滑，最终成为红矮星的恒星演化学说。1924年 ，亚瑟·斯坦利·爱丁顿提出了恒星的质光关系；
1937～1939年，C.F.魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能源来自于氢聚变为氦的原子核反应。这两个发现导致了罗素理论被否定，并导致了科学的恒星演化理论的诞生。对于星系起源的研究，起步较迟，目前普遍认为，它是我们的宇宙开始形成的后期由原星系演化而来的。
1917年，A.阿尔伯特·爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型，奠定了现代宇宙学的基础。
1922年，G.D.弗里德曼发现，根据阿尔伯特·爱因斯坦的场方程，宇宙不一定是静态的，它可以是膨胀的，也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙，后者对应于闭合的宇宙。1927年，G.勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型.1929年 哈勃发现了星系红移与它的距离成正比，建立了著名的哈勃定律。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。20世纪中叶，G.伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型，他们还预言，根据这一模型，应能观测到宇宙空间目前残存着温度很低的背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此，许多人把大爆炸宇宙模型看成标准宇宙模型。1980年，美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的 基础上又进一步提出了大爆炸前期暴涨宇宙模型。这一模型可以解释目前已知的大多数重要观测事实。
大爆炸宇宙模型图一种广为认可的宇宙演化理论。其要点是，宇宙是从温度和密度都极高的状态中由一次“大爆炸”产生的。时间至少发生在100亿年前。
这种模型基于两个假设：第一是爱因斯坦提出的，能正确描述宇宙物质的引力作用的广义相对论；第二是所谓宇宙学原理，即宇宙中的观测者所看到的事物既同观测的方向无关也同所处的位置无关。这个原理只适用于宇宙的大尺度上，而它也意味着宇宙是无边的。因此，宇宙的大爆炸源不是发生在空间的某一点，而是发生在同一时间的整个空间内。
有这两个假设，就能计算出宇宙从某一确定时间（称为普朗克时间）起始的历史，而在此之前，何种物理规律在起作用至今还不清楚。宇宙从那时起迅速膨胀，使密度和温度从原来极高的状态降下来，紧接着，预示质子衰变的一些过程也使物质的数量远超过反物质，如同我们今天所看到的一样。许多基本粒子在这一阶段也可能出现。过了几秒钟，宇宙温度就降低到能形成某些原子核。
这一理论还预言能形成一定数量的氢、氦和锂的核素，丰度同今天所看到的一致。大约再过100万年后，宇宙进一步冷却，开始形成原子，而充满宇宙中的辐射则在宇宙空间自由传播。这种辐射称为宇宙微波背景辐射，它已经被观测所证实。除了原始物质和辐射外大爆炸理论还预言，现在宇宙中应充满中微子，它们是无质量或无电荷的基本粒子。现在科学家们正在努力找寻这种物质。
大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实：
（a）理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的，因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短，即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。
（b）观测到河外天体有系统性的谱线红移，而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释，那么红移就是宇宙膨胀的反映。
（c）在各种不同天体上，氦丰度相当大，而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也很高，则可以说明这一事实。
（d）根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等，可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。
按照大爆炸理论，宇宙是137亿年前从一个极小的点诞生的，从那里诞生了时间和空间、质量和能量，从而由物质小微粒聚集成大团的物质，最终形成星系、恒星和行星等。在大爆炸发生前，宇宙中没有物质，没有能量，甚至没有生命。
但是，大爆炸理论无法回答现在的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样，或者说发生这次大爆炸的原因是什么。按照大爆炸理论，宇宙没有开端。它只是一个循环不断的过程，便是宇宙创生与毁灭并再创生的过程。
这只是一个设想，并不是一个完美的理论。
大爆炸理论虽然并不成熟，但是仍然是主流的宇宙形成理论的关键就在于目前有一些证据支持大爆炸理论，比较传统的证据如下所示：
（a）红位移
从地球的任何方向看去，遥远的星系都在离开我们而去，故可以推出宇宙在膨胀，且离我们越远的星系，远离的速度越快。
（b）哈勃定律
哈勃定律就是一个关于星系之间相互远离速度和距离的确定的关系式。仍然是说明宇宙的运动和膨胀。
V=H×D
其中，V（Km/sec）是远离速度；H（Km/sec/Mpc）是哈勃常数，为50；D（Mpc）是星系距离。1Mpc=3.26百万光年。
（c）氢与氦的丰存度
由模型预测出氢占25%，氦占75%，已经由试验证实。
（d）微量元素的丰存度
对这些微量元素，在模型中所推测的丰存度与实测的相同。
（e）3K的宇宙背景辐射
根据大爆炸学说，宇宙因膨胀而冷却，现今的宇宙中仍然应该存在当时产生的辐射余烬，1965年，3K的背景辐射被测得。
（f）背景辐射的微量不均匀
证明宇宙最初的状态并不均匀，所以才有现在的宇宙和现在星系和星团的产生。
（g）宇宙大爆炸理论的新证据
在2000年12月份的英国《自然》杂志上，科学家们称宇宙爆炸他们又发现了新的证据，可以用来证实宇宙大爆炸理论。
长期以来，一直有一种理论认为宇宙最初是一个质量极大，体积极小，温度极高的点，然后这个点发生了爆炸，随着体积的膨胀，温度不断降低。至今，宇宙中还有大爆炸初期残留的称为“宇宙背景辐射”的宇宙射线。
科学家们在分析了宇宙中一个遥远的气体云在数十亿年前从一个类星体中吸收的光线后发现，其温度确实比现在的宇宙温度要高。他们发现，背景温度约为-263. 89摄氏度，比现在测量的-273.33的宇宙温度要高。
γ射线
一般来说，核爆炸（比如原子弹、氢弹的爆炸）的杀伤力量由四个因素构成：冲击波、光辐射、放射性沾染和贯穿辐射。其中贯穿辐射则主要由强γ射线和中子流组成。由此可见，核爆炸本身就是一个γ射线光源。通过结构的巧妙设计，可以缩小核爆炸的其他硬杀伤因素，使爆炸的能量主要以γ射线的形式释放，并尽可能地延长γ射线的作用时间（可以为普通核爆炸的三倍），这种核弹就是γ射线弹。
贯穿辐射
与其他核武器相比，γ射线的威力主要表现在以下两个方面：一是γ射线的能量大。由于γ射线的波长非常短，频率高，因此具有非常大的能量。高能量的γ射线对人体的破坏作用相当大，当人体受到γ射线的辐射剂量达到200－600雷姆时，人体造血器官如骨髓将遭到损坏，白血球严重地减少，内出血、头发脱落，在两个月内死亡的概率为0－80%；当辐射剂量为600－1000雷姆时，在两个月内死亡的概率为80－100%；当辐射剂量为1000－1500雷姆时，人体肠胃系统将遭破坏，发生腹泻、发烧、内分泌失调，在两周内死亡概率几乎为100%；当辐射剂量为5000雷姆以上时，可导致中枢神经系统受到破坏，发生痉挛、震颤、失调、嗜眠，在两天内死亡的概率为100%。二是γ射线的穿透本领极强。γ射线是一种杀人武器，它比中子弹的威力大得多。中子弹是以中子流作为攻击的手段，但是中子的产额较少，只占核爆炸放出能量的很小一部分，所以杀伤范围只有500－700米，一般作为战术武器来使用。γ射线的杀伤范围，据说为方圆100万平方公里，这相当于以阿尔卑斯山为中心的整个南欧。因此，它是一种极具威慑力的战略武器。
从20世纪60年代开始，由于人择原理的提出和讨论，出现了人类存在和宇宙产生的关系问题。人择原理认为，可能存在许多具有不同物理参数和初始条件的宇宙，但只有物理参数和初始条件取特定值的宇宙才能演化出人类，因此我们只能看到一种允许人类存在的宇宙。人择原理用人类的存在去约束过去可能有的初始条件和物理定律，减少它们的任意性，使一些宇宙学现象得到解释，这在科学方法论上有一定的意义。但有人提出，宇宙的产生依赖于作为观测者的人类的存在。这种观点值得商榷。现在根据暴涨模型，那些被传统大爆炸模型作为初始条件的状态，有可能从极早期宇宙的演化中产生出来，而且宇宙的演化几乎变得与初始条件的一些细节无关。这样就使上述那种利用初始条件的困难来否定宇宙客观实在性的观点失去了基础。但有些人认为，由于暴涨引起的巨大距离尺度，使得从整体上去观测宇宙的结构成为不可能。这种担心有其理由，但如果暴涨模型正确的话，随着科学实践的发展，一定有可能突破人类认识上的困难。
太阳系天体中，水星、金星表面温度约达700K，金星表面笼罩宇宙物质多样性着浓密的二氧化碳大气和硫酸云雾，气压约50个大气压，水星、火星表面大气却极其稀薄，水星的大气压甚至小于2×10-9毫巴；类地行星(水星、金星、火星)都有一个固体表面，类木行星却是一个流体行星；土星的平均密度为0.70克/立方厘米，比水的密度还小，木星、天王星、海王星的平均密 度略大于水的密度，而水星、金星、地球等的密度则达到水的密度的5倍以上；多数行星都是顺向自转，而金星是逆向自转；地球表面生机盎然，其他行星则是空寂荒凉的世界。
太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星。已经发现，有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍。中子星直径只有太阳的几万分之一；超巨星的光度高达太阳光度的数百万倍，白矮星光度却不到太阳的几十万分之一。红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一，而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍。太阳的表面温度约为6000K，O型星表面温度达30000K，而红外星的表面温度只有约600K。太阳的普遍磁场强度平均为1×10-4特斯拉，有些磁白矮星的磁场通常为几千、几万高斯（1高斯=10-4特斯拉），而脉冲星的磁场强度可高达十万亿高斯。有些恒星光度基本不变，有些恒星光度在不断变化，称变星。有的变星光度变化是有周期的，周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的，其中变化最剧烈的是新星和超新星，在几天内，其光度可增加几万倍甚至上亿倍。
恒星在空间常常聚集成双星或三五成群的聚星，它们可能占恒星总数的1/3。也有由几十、几百乃至几十万个恒星聚在一起的星团。宇宙物质除了以密集形式形成恒星、行星等之外，还以弥漫的形式形成星际物质。星际物质包括星际气体和尘埃，平均每立方厘米只有一个原子，其中高度密集的地方形成形状各异的各种星云。宇宙中除发出可见光的恒星、星云等天体外，还存在紫外天体、红外天体、X射线源、γ射线源以及射电源。
星系按形态可分为椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、透镜星系和不规则星系等类型。60年代又发现许多正在经历着爆炸过程或正在抛射巨量物质的河外天体，统称为活动星系，其中包括各种射电星系、塞佛特星系、N型星系、马卡良星系、蝎虎座BL型天体，以及类星体等等。许多星系核有规模巨大的活动：速度达几千千米/秒的气流，总能量达1055焦耳的能量输出，规模巨大的物质和粒子抛射，强烈的光变等等。在宇宙中有种种极端物理状态：超高温、超高压、超高密、超真空、超强磁场、超高速运动、超高速自转、超大尺度时间和空间、超流、超导等。为我们认识客观物质世界提供了理想的实验环境。
我们的先辈们曾认为宇宙是范围并不很大的球状天体，其中包含着地球以及其他一些形体较小的发光体。直至公元1700 年以前，这种理论在天文学界一直占据主导地位。即使在哥白尼发现地球并非宇宙的中心之后，人们仍持同样的观点，只是把“宇宙主宰”这一光环又赠给了太阳而已，而宇宙的基本定义仍未得到根本上的改变。天空仍旧是天上的“球”，里面有许多星星，不过，它包括的主体是太阳，相比之下，地球要逊色得多。
开普勒的椭圆型轨道的思想废除了星体是“透明的球体”这一谬论，但是却仍然保留了星体是“最外层天体球”这一说法。感谢卡西尼的研究成果，他揭开了太阳系的真实面目，从而证明了太阳系比人们想象的要大得多，而这也只是将人们脑海中宇宙的边界扩大了而已。
直至哈雷于1718 年发现了恒星也是运动着的球体这一事实后，天文学家们才开始重新认真地认识宇宙。当然，即使所有星体都在移动，宇宙仍有可能是有限的，而所有的星体也都有可能在进行着极其缓慢的移动。但是为什么有的星体的运动速度之快足以被人们观察到，而正是这些星体才能发出比较明亮的光线呢？
关于这一问题，存在这样一种可能，即某个星体由于具有较大的形体，从而能放射出比较明亮的光线，同时由于其体积较大，造成宇宙对它的束缚产生了困难，从而导致了它的移动。当然，这只是一种特定的假设，但这种全新的设想对于解开有关谜团是具有创造性意义的——即使其很难在实验室条件下得到验证，或根本无法解决任何问题。
另一方面，有些星球与地球间的距离有可能相对来说比较近，地球因此看上去就可能显得比较亮一些。再者，如果所有星球移动的速度是相同的，那么距地球越近，往往就显得运动得更快一些。这一点与实验室条件下的实验结果是相符的。这一现象是以解释运动越快的星体其亮度越高的原因。那相对比较昏暗的星球其实也处于运动状态，但由于它与地球间距离实在太遥远了，因此即使经过几个世纪的观测也无法察觉到它的位置的变化，但这一变化却有可能在数千年的过程中被观测到，这的确需要人们一代一代不懈的努力。
如果各个星体与太阳系间的距离各不相同，那么宇宙就应该是无限的，而众多的星球则会像蜂群一样遍布于宇宙的各个角落。直至1718 年，人们才意识到这一点而摒弃了宇宙有限论，从此，一幅广阔无垠而壮丽非常的宇宙画卷终于展现在人们的眼前。
1.行星
我们居住的地球是太阳系的一颗大行星。太阳系一共有八颗大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。除了大行星以外，还有60多颗卫星、为数众多的小行星、难以数计的彗星和流星体等。他们都是离我们地球较近的，是人们了解的较多的天体。那么，除了这些以外，茫茫宇宙空间还有一些什么呢？
2.恒星和星团
晴夜，我们用肉眼可以看到许多闪闪发光的星星，他们绝大多数是恒星，恒星就是象太阳一样本身能发光发热的星球。我们银河系内就有1000多亿颗恒星。恒星常常爱好群居，有许多是成双成对地紧密靠在一起的，按照一定的规律互相绕转着，这称为双星。还有一些是3颗、4颗或更多颗恒星聚在一起，称为聚星。假如是十颗以上，甚至成千上万颗星聚在一起，形成一团星，这就是星团。银河系里就发现1000多个这样的星团。
3.银河系及河外星系
随着测距能力的逐步提高，人们逐渐在越来越大的尺度上对宇宙的结构建立了立体的观念。这里第一个重要的发展，是认识了银河。它包含两重含义，一是了解了银河的形状，二是认识了河外天体的存在。
4. 星系团
当我们把观测的尺度再放大，宇宙可看成由大量星系构成的介质，而恒星只是星系内部细致结构的表现。这样，为了了解宇宙结构，需关心星系在空间的分布规律。
5.大尺度结构
今天人们把10Mpc以上的结构称为宇宙的大尺度结构（目前观测到的宇宙的大小是104Mpc）。至今大尺度上的观测事实远不是十分明确的。有趣的是，有迹象表明，星系在大尺度上的分布呈泡沫状。即有许多看不到星系的"空洞"区，而星系聚集在空洞的壁上，呈纤维状或片状结构。这一层次的结构叫超星系团。它的典型尺度为几十兆秒差距。
总之，若把星系看成宇宙物质的基本单元，那么星系的分布状况就是宇宙结构的表现。现在看来，直至50Mpc的尺度为止，星系的分布呈现有层次的结构。这就是我们对宇宙面貌的基本认识。
[1]有些宇宙学家认为，我们的宇宙是唯一的宇宙；大爆炸不是在宇宙空间的哪一点爆炸，而是整个宇宙自身的爆炸。但是，新提出的暴涨模型表明，我们的宇宙仅是整个暴涨区域的非常宇宙小的一部分，暴涨后的区域尺度要大于10 26 厘米，而那时我们的宇宙只有10厘米。还有可能这个暴涨区域是一个更大的始于无规则混沌状态的物质体系的一部分。这种情况恰如科学史上人类的认识从太阳系宇宙扩展到星系宇宙，再扩展到大尺度宇宙那样，今天的科学又正在努力把人类的认识进一步向某种探索中的“暴涨宇宙”、“无规则的混沌宇宙”推移。我们的宇宙不是唯一的宇宙，而是某种更大的物质体系的一部分，大爆炸不是整个宇宙自身的爆炸，而是那个更大物质体系的一部分的爆炸。因此，有必要区分哲学和自然科学两个不同层次的宇宙概念。哲学宇宙概念所反映的是无限多样、永恒发展的物质世界；自然科学宇宙概念所涉及的则是人类在一定时代观测所及的最大天体系统。两种宇宙概念之间的关系是一般和个别的关系[2]。
48宇宙的未来会怎样浩瀚宇宙为天文学家的观测和研究提供了无限可能。谁能想象，璀璨星空正在不断远离我们，终有一天会永远消失？然而，诺贝尔奖获得者布莱恩·施密特指出，这就是正在发生的事实——宇宙终将消散。“1000亿年以后，除了我们所在的银河系，所有星系都将消散，人们看到的宇宙将空无一物 。” 
宇宙是一个绝对的理想化的系统，它是一个没有环境的系统，绝对守恒的系统。要想研究这样一个系统显然是不科学的，我们研究历程是地球——地月系——太阳系——银河系...............----宇宙。我们的研究可能会无限逼近于宇宙
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