宇宙
宇宙是由空间、时间、物质及能量构成的统一体。宇宙是物质世界，不依赖于人的意志而客观存在，并处于不停的运动和发展中。
目前，人们已观测到的离地球最远的星系是130亿光年。也就是说，如果有一束光以30万千米/秒的速度从该星系发出，那么要经过130亿年才能到达地球--130亿年前发出的光。这130亿光年的距离就是目前所知道的宇宙的范围。更进一步说，目前人们所知道的宇宙范围，是一个以地球为中心、以130亿光年距离为半径的球形空间。当然，地球并非真的宇宙中心，宇宙也未必是球体，仅限于目前的观测能力而已。
在这个以130亿光年为半径的球形空间里，人们已发现和观测到的星系约1250亿个，每个星系拥有像太阳的恒星几百到几万亿颗。
宇宙大爆炸：宇宙大爆炸，是根据天文观测研究后得到的一种设想。一种学说认为，约150亿年前，宇宙里所有物质都高度密集在一点（混沌蛋），具有极高的温度，于是发生了巨大的爆炸。大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，即形成今天人们看到的宇宙。
大爆炸过程复杂，现仅能从理论研究基础上，描绘过去远古的宇宙发展史。在这150亿年中，先后诞生了星系团、星系、银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等。现在人们看见的和看不见的一切天体和宇宙物质，形成了当今的宇宙形态，在这个宇宙演变中，也就慢慢诞生了人类。
宇宙的膨胀：宇宙依然在膨胀。目前探测到的最远天体已超过150亿光年，但那里还不是宇宙的尽头，宇宙似有无限的空间。多数科学家认为，“宇宙有限，但无尽头”。因为如果宇宙真由大爆炸从“无”膨胀起来，它不可能是无限的，而是一个有限的三维空间，就如同膨胀的气球总有一定体积，威力巨大的氢弹爆炸总有可算出的影响范围一样。但宇宙的确没有尽头，人们也找不到宇宙的边缘。
科学家们从宇宙形状上去解“宇宙有限，但无尽头”之谜。从球形的地球表面来说，从任何一点出发一直往前走，找不到地球的边缘，但可回到原来的出发点。它说明二维空间的地球表面没有尽头，但是有限。如果宇宙是一个三维空间球体，那在这个球体中的任何一点，不管从上下左右前后哪个方向前进，人们都找不到边缘，但可回到原来的出发点。但科学家们认为，宇宙不一定是球体，或可能是轮胎形、克莱因瓶形或其它形状。
科学家认为，宇宙今后的发展有两种可能，即继续膨胀或到一定时转为收缩。不论它如何发展，都将走向死亡，回复到混饨宇宙蛋的状况。
宇宙放大现象：宇宙放大，是爱因斯坦相对论中由空间弯曲而产生的许多有趣现象之一。质量巨大的星系团能弯曲周围空间，在宇宙中形成“引力透镜”，它是广义相对论的一个基本预言。当位于引力透镜后面的星光经引力透镜“放大”后，其亮度会增加，这就是宇宙放大现象。
宇宙放大是否存在的悬疑持续了约20年，SDSS首次印证宇宙的放大现象。美国匹兹堡大学研究小组利用阿帕奇波因特天文台的望远镜，对约20万颗类星体及1300万个星系位置和亮度进行了精确测量，其中包含大量类星体。通过对大量位于引力透镜后的类星体亮度进行分析，他们发现类星体的亮度的确增加了，虽然幅度很小。这次实验观测对象之多、测量之精确，使研究人员确信，“宇宙放大”的确存在。
宇宙的放大作用证明了广义相对论的正确，证明光线是可以弯曲的，证明来自类恒星的光线经历了曲折的道路才到达地球。放大现象印证了宇宙神秘暗能量的存在，宇宙学已进入精确测量阶段。
宇宙变脸：美国天文学家称，宇宙从整体上来看呈“淡绿色”，且它的外观还在不断改变。
天文学家伊万·巴德利认为，宇宙的“脸色”应是淡绿色，一种介于青绿色和碧绿之间的颜色。
巴德利和其同事研究了20万个星系的光线图谱，希望借此确定恒星形成的时间和宇宙年龄。他们发现，将所有宇宙光线混合，就会呈现淡绿色。普通人不可能看到宇宙颜色，必须站在宇宙以外，才会发现混合色的存在。
在宇宙形成初期，新形成的恒星统治着宇宙，其外表呈现蓝色；随着恒星不断成熟，宇宙发展到现在的样子，呈淡绿色。科学家们认为，将来新恒星的数量将会越来越少，宇宙就会变得通红。
宇宙变脸的原因，在于新恒星数量的改变。宇宙现已发展到衰退期，宇宙初期新恒星数量应比现在多得多。
宇宙速度：宇宙速度，指物体达到11.2千米/秒的运动速度时能摆脱地球引力束缚的一种速度。在摆脱地球束缚的过程中，在地球引力的作用下它并非直线飞离地球，而是按抛物线飞行。脱离地球引力后在太阳引力作用下绕太阳运行。若要摆脱太阳引力的束缚飞出太阳系，物体的运动速度必须达到16.7千米/秒。那时将按双曲线轨迹飞离地球，而相对太阳来说它将沿抛物线飞离太阳。
当前的应用航天器，需要绕地飞行（航天器作圆周运动），必须始终有一个与向心力大小相等、方向相反的力作用于航天器。因为地球对物体的引力，正好与物体作曲线运动的离心力方向相反。经计算，在地面物体运动速度达7.9千米/秒时，地球对它的引力完全表现为向心力。该速度被称为环绕速度。
上述使物体绕地球作圆周运动的速度，被称为第一宇宙速度；摆脱地球引力束缚，飞离地球的速度称第二宇宙速度；摆脱太阳引力束缚，飞出太阳系的速度叫第三宇宙速度。根据万有引力定律，物体之间引力的大小与它们的距离平方成反比，所以物体离地球中心的距离不同，其环绕速度和脱离速度不同。
宇宙中天体上的生命：至少35亿年前，地球上就有了比较高级的单细胞生物蓝藻，此时地球的年龄也不过50亿年。如此看来，那些大质量恒星对于生物进化实在太短暂，它们发光发热只能维持几百万年。适合的对象只有从质量相当于或小于太阳的恒星中去找。银河系中约有千亿颗恒星，大多数质量都算“合格”。
除少数例外，银河系中恒星的发光发热年代都很长，都足以使智慧生物渐渐形成。但有一个重要条件，该恒星必须是单星而非双星。因为在双星系统中，行星很可能不是被其中一颗恒星吸进去就是被甩到宇宙空间。这样，银河系中大约还有400亿恒星伴有行星。
有行星还不够，该行星与恒星的距离及其质量至少能满足液态水的存在。这样的话，银河系中可能有100万个居住生物的行星，这些生物也都演变了40亿年，只是它们理应处于各自不同的进化阶段。
木星探测器先驱者10号和11号各带有一块雕刻镀金铝饰牌，这两个飞行器在完成探测木星任务后，飞出太阳系奔向了宇宙空间。它们带去了有关人类在宇宙中的位置及关于人类自身情况。别处的智慧生物只要把这种宇宙名片弄到手，就能了解人类相当多的情况。
宇宙最冷的地方：1997年，美国和瑞典天文学家发现，恒星死亡前喷发出的气体形成的“飞镖”星云，是迄今所知宇宙中最冷的地方，该处温度低于零下270℃。
即将死亡的恒星坍塌成矮星之前，会释放大量气体和尘埃，形成飞镖星云。这些气体释放速度很快，可达165千米/秒，导致飞镖星云温度急剧下降。在宇宙中，越冷的物质辐射越弱，其释放的微波信号也越弱。为确定飞镖星云的具体温度，研究人员将来自飞镖星云内一氧化碳的微波信号和宇宙背景辐射中的信号进行比较，发现飞镖星云的信号更弱。它表明星云的温度低于宇宙基础温度零下270℃。目前，除实验室取得的人造低温外，在自然界中从未发现过比飞镖星云温度更低的地方。
宇宙最远的星系：迄今为止，人类发现宇宙中离地球最远的星系名叫8C1433＋63，距地球约150亿光年，该星系的光信号要历经150亿年才能到达地球。该发现使部分科学家认为，宇宙本身至少已有150亿年历史，从而否定了根据宇宙膨胀情况而对宇宙年龄所做的估算：宇宙可能只有120亿年或更小年纪。
新发现的星系似乎包含有一些恒星，这些恒星在其光信号到达地球时就已上年纪了。天文学家估计离地球最近的一些恒星的年龄至少有160亿年。
宇宙最大的星系：该星系由恒星、星际气体和宇宙尘埃构成。太阳系所属的银河系直径约10万光年，包括上千亿颗恒星。
从前天文学家认为，直径达5000万光年的超星系团是纵深达100～200亿光年的宇宙空间中最大的构造物。1990年，美国天文学家发现了一个巨大星系团“壁垒”，长度至少为5亿光年，可能超过10亿光年，宽度2亿光年、厚度1500万光年，呈拱形。由于它距地球2～3亿光年之遥，人的肉眼难以对其观测。这是人类宇宙中发现的最巨大的构造物。
小知识
SDSS计划
斯隆数字化巡天观测（SDSS）是美国、日本和德国的8个大学和研究所的合作项目。该项目计划进行成像巡天和光谱巡天观测，所得观测资料将被用于研究宇宙的大尺度结构、星系的形成和演化等天体物理学的重大前沿课题。
SDSS配有世界领先仪器，成像巡天的深度和观测到的天体数目将超水平呈现，它将观测约5000万个星系、100颗类星体和8000万颗恒星。SDSS在获得成像巡天观测数据后，通过自动处理软件对巡天图像中的天体检测，并确定它们的位置、形态及亮度。
虽然SDSS巡天还在进行中，但已取得一系列令人激动的结果。它探测到星系的微引力透镜效应，确定了星系中的总质量和物质分布情况。它发现数万个新类星体和一种新型类星体，确定了银河系内上百个遥远恒星的距离，证明银河系曾吞并近邻小星系的推测，从而改变了银河系结构的理论模型。它发现了一批褐矮星，对恒星形成与演化的理论提出重要的观测限制，还发现很多太阳系内的暗弱小行星。SDSS甚至还发现一些目前不解其物理本质的不寻常天体。
太空
月球向来是世界各国积极探测的首选目标，同时，月球仅仅是人类深空探测的起点，一个理想的深空探测中转站。人类在探月之后，马不停蹄向火星、金星、土星，向太阳系所有行星，甚至太阳系外进发。各国纷纷制定未来深空探测计划，为激烈的太空竞争绘制蓝图，期待飞向更遥远的深空。
人类登月：人类对月球的探测始于20世纪50年代末。1961年5月，美国宣布“阿波罗”登月计划。在其后十余年里，美、苏两国共成功发射45个月球探测器，美国曾先后6次将人类送上月球。
但人类的探月之路并非一帆风顺，而是充满艰辛。1967年1月27日，阿波罗14号飞船在飞行中突起大火，三名美国宇航员在飞船内被大火夺去生命。1967年4月24日，苏联在匆忙之中发射了“联盟一号”飞船。但在飞船返回即将回归大地时由于减速用的主降落伞未能打开，回收舱落地后航天员被摔得粉碎。
1969年7月，“阿波罗11号”实现了人类登月之梦，月球上留下了12名美国宇航员的足迹。“阿波罗11号”飞船实现了人类登月之梦，是迄今为止人类在月球探测中取得的最辉煌的成就。
1976年以后，苏联、美国先后停止了探月计划。随着航天科技的飞速发展和人类对月球认识的逐渐深入，在20世纪末，月球探测经过30年的平静后又一次升温，进入新一轮热潮。
