從日常的觀點來看,「宇宙」這個詞可以等同於「自然」這個概念,即:所有現存的物種和生命形式的多樣性的總和。然而,科學家們卻不這樣認為,他們認為,宇宙是所有天體的集合,也是組成這些天體的要素、作用於這些粒子的場和力。宇宙是一個從四面八方圍繞著我們的巨大鏡像。
可觀察到的宇宙部分
宇宙分為兩部分,即:可觀測部分和不可觀測部分。前者可稱為Metagalaxy,它創建了一個可「訪問」的區域。
通過現代技術,我們能夠計算出Metagalaxy的極限。當然,要做到這一點,我們使用了最大的距離單位,即:光年。結果顯示,Metagalaxy的極限值為100億光年。
研究宇宙的方法
同其他科學領域一樣,科學家也是通過兩種主要的方法來理解宇宙,即:理論和實踐(實驗)。其中,理論方法包括了更多的抽象概念,它是建立在特定個體的個人經驗和能力基礎之上的;而作為實驗的方法被認為是更加可靠,因此,需要特別注意。
此外,實際研究又分為兩種方式:實驗室的實驗研究和空間數據的直接收集。
1.實驗的方法。例如,我們可以分析空間物體或者「從天而降」(例如隕石)的巖石的化學成分,以及確定輻射類型,找出所研究材料的性質,進行計算,並呈現出某些天體或整個系統的演化過程。
當然,這也包括研究整個宇宙及其各部分的熱輻射。由於許多天體我們無法直接去研究,例如熱星,但實驗這種方法卻得到了廣泛使用。在現代實驗室中,科學家們可以準確地分析出恆星的化學成分、大小、質量和大致年齡,並預測它們在演變過程中的行為。
2.空間數據收集是科學的一個特殊部分,既昂貴又極具風險。只有在現代宇宙學出現了革新之後,才有可能以更快、更好的方式來研究空間。
望遠鏡
天文學家使用的儀器就是望遠鏡了。藉助望遠鏡,我們不僅可以觀察到天體,而且還能研究其他類型的輻射,例如從無線電波到超硬波。
光學望遠鏡
光學望遠鏡是研究宇宙最古老的方式。以前,人們只能判斷出天體的數量及其運動情況。而現代世界為我們提供了宇宙的多維視圖,並且能夠談論其化學和幾何學。
望遠鏡的操作原理是基於捕獲某些粒子的流動。這個儀器的主要部分就是鏡頭,它可以捕捉到流動。光學望遠鏡還包括金屬化拋物面鏡,這種器件被稱為反射器。第二種光學望遠鏡則是折射望遠鏡。
宇宙科學
這門學科是當今最古老的科學之一。它被稱為天文學,是自然科學中的一部分。天文學已涉及到物理學、力學、現代技術等領域的知識。
天文學的未來將取決於來自不同領域的科學家之間如何密切合作的程度。也就是說,許多問題的解決是基於創造出一個共同的科學學科或合併成一個單一的整體。