一般說來，對宇宙的認(rèn)識是指對大尺度的時間和空間中物質(zhì)存在形式的認(rèn)識。人們自然要間：宇宙是什么呢？宇宙有多大？宇宙存在有多久了？宇宙中的物質(zhì)是從哪里來的？宇宙有沒有起源和演化？
古人對宇宙的認(rèn)識
古代自然哲學(xué)家們對宇宙問題的探討，大多是在大地和天空的相互關(guān)系問題上。隨著科學(xué)的發(fā)展，后來又進(jìn)入到地球和太陽之間的關(guān)系上。
中國古代天文中有豐富的關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)的設(shè)想。遠(yuǎn)在人類社會的早期，中國古代就逐漸形成“天圓如張蓋，地方如棋局”的樸素的直觀見解。到了3000年前的西周時代，又逐漸形成了“蓋天說”。蓋天說認(rèn)為，大地不是平整方形，而是拱形，天空如一個斗笠，大地猶如一個倒扣的盤子。戰(zhàn)國時代的尸佼在《尸子》一書中對宇宙概念明確寫到“四方上下曰宇，往古來今曰宙。”意思是：宇表示東南西北上下六個方向，即表示空間。宙表示過去、現(xiàn)在和將來，即表示時間。東漢著名天文學(xué)家張衡在《渾天儀圖注》一書中載有：“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞中黃，孤居于內(nèi)，天大而地小，天表里有水，天之包地，猶殼之裹黃。”這里描述的是渾天說。這個學(xué)說最大成就是肯定了大地是球形的，同時大地是懸在空間的球體。
古代各民族都有自己對宇宙的認(rèn)識和想象。它們帶有深刻的民族特點。比如，古代埃及人認(rèn)為大地是漂浮在水上的；古希臘人則認(rèn)為大地下有支柱支撐著；古印度想象大地是馱在大象背上的；……。公元2世紀(jì)，古希臘天文學(xué)家托勒密在總結(jié)前人對宇宙認(rèn)識的基礎(chǔ)上，提出“地球中心說”的宇宙模式。1543年，波蘭天文學(xué)家哥白尼又建立了“太陽中心說”的宇宙模式。到17世紀(jì)，牛頓的萬有引力定律，奠定了經(jīng)典的宇宙學(xué)基礎(chǔ)。以上這些宇宙觀基本上只是局限于太陽系范圍，還稱不上宇宙結(jié)構(gòu)。
現(xiàn) 代 宇 宙 學(xué)
進(jìn)入20世紀(jì)以來，由于人類科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，天文觀測手段出現(xiàn)一次又一次的革命性的進(jìn)展，觀測到了上百億光年的宇宙空間，了解到天體的上百億年的時間演化。天文學(xué)家們對這樣的大尺度空間和悠久的時間里的物質(zhì)演變產(chǎn)生了濃厚的興趣。如何解釋已觀測到的許許多多客觀事實，如何利用現(xiàn)代物理學(xué)對這許許多多觀測事實給予科學(xué)的說明？這些就是現(xiàn)代宇宙學(xué)的任務(wù)，它是天文學(xué)中的一個分支。也就是說，現(xiàn)代宇宙學(xué)從整體上研究大尺度的時空性質(zhì)，物質(zhì)運(yùn)動的規(guī)律。它是當(dāng)代天文學(xué)中最活躍的前沿陣地之一。現(xiàn)代宇宙學(xué)的最大特征是必須尊重觀測到的客觀事實，不能憑想象。而且必須能在理論物理學(xué)的基礎(chǔ)上給予科學(xué)的說明。它涉及到恒星的起源和演化，星系的起源和演化，元素的起源和演化等多方面的基礎(chǔ)理論問題。人們最想知道的是：宇宙是什么樣子呢？宇宙有多大？宇宙的結(jié)構(gòu)如何？宇宙有沒有誕生之日和終結(jié)之時？
20世紀(jì)以來，天文學(xué)家們建立起多種宇宙模型。概括起來主要有兩大派別：一類叫穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型，它認(rèn)為宇宙在大尺度上的物質(zhì)分布和物理性質(zhì)是不隨時間變化的，穩(wěn)恒不變。不僅在空間上是均勻的，各向同性的，而且在時間上也是穩(wěn)定的。這是1948年英國天文學(xué)家邦迪（Hermann Bondi;）等人提出的；另一類叫演化態(tài)模型，它認(rèn)為宇宙在大尺度上的物質(zhì)分布和物理性質(zhì)是隨時間在變化的。這是1922年，蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家弗里德曼（Friedmann）在解愛因斯坦引力場方程時得到的。在眾多的宇宙模型中，目前影響較大的是熱大爆炸宇宙學(xué)說。
熱大爆炸宇宙學(xué)認(rèn)為，大約在150億年前，在一個致密熾熱的奇點發(fā)生了驚人的熱大爆炸。這場爆炸后，形成迅速的膨脹，逐漸形成了我們今日可見的宇宙。這就告訴我們，不僅宇宙間的萬物在演化，大尺度的宇宙本身也是演化的主體。那么，現(xiàn)在有沒有觀測到的事實來支持這個觀點呢？上面介紹的有關(guān)星系的紅移現(xiàn)象和哈勃定律等，都支持了宇宙還在膨脹之中的論點。另外，20世紀(jì)60年代天文學(xué)中的四大發(fā)現(xiàn)之一的微波背景輻射認(rèn)為，星空背景普遍存在著2.7K微波背景輻射，這種輻射在天空中是各向同性的。這同由理論預(yù)言的熱大爆炸遺留下的余熱相符，有利地支持了大爆炸宇宙學(xué)的觀點。但是，熱大爆炸宇宙學(xué)也有些根本性問題沒解決。如大爆炸前的宇宙是什么樣，大爆炸是怎么引起的、宇宙的膨脹未來是什么結(jié)局？……。關(guān)于宇宙的問題雖然沒有解決，但是，我們可以看到兩個偉大的事實：一、人是宇宙物質(zhì)演化的結(jié)果。而人的思維又反過來認(rèn)識宇宙間的萬物，充分體現(xiàn)了人的智慧和力量的偉大；二、人類對宇宙的認(rèn)識，特別是近幾十年來在觀測事實和理論分析中都有巨大的飛躍，它預(yù)示著未來會有突破性的偉大成就，這是人類社會和科學(xué)發(fā)展的規(guī)律，我們每個人都不是局外人。
探 索 宇 宙 的 奧 秘
當(dāng)人類還處于原始社會時期，就注意到天象與周圍環(huán)境的變化關(guān)系，日升日落，月缺月圓，寒來暑往，斗轉(zhuǎn)星移，形成了人們最初的日、月、季節(jié)、年的時間概念，并由此開始了對天的觀測，專門觀測天空的場所——天文臺和各種觀測儀器也隨之建立和發(fā)明。從古老的觀天遺址到現(xiàn)代的天文臺，從最初的目視觀測到現(xiàn)在巨大的光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡和射電天線陣，這期間經(jīng)歷了幾千年的漫長歷程。伴隨著天文觀測工具的發(fā)明和不斷改進(jìn)，以天文觀測為基礎(chǔ)的古老天文學(xué)，得到了飛速的發(fā)展。用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)裝備起來的現(xiàn)代天文臺和太空探測器，為人類打開了一個個嶄新的宇宙窗口，借助于這些現(xiàn)代化的觀測工具，人類正在探索茫茫宇宙的奧秘。
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