第33章 宇宙起源3
哈勃定律：速度和距离均是间接观测得到的量。速度——距离关系和速度——视星等关系，是建立在观测红移——视星等关系及一些理论假设前提上的。哈勃定律原来由对正常星系观测而得，现已应用到类星体或其他特殊星系上。哈勃定律通常被用来推算遥远星系的距离。
1929年，e.p.哈勃发现河外星系视向退行速度v与距离d成正比，即距离越远，视向速度越大。
哈勃定律是物理宇宙论的陈述：来自遥远星系光线的红移与他们的距离成正比。这条定律是哈柏和米尔顿·修默生在接近十年的观测之后，于1929年首先公式化的。它被认为是在扩展空间范例上的第一个观察依据，和今天经常被援引作为支持大爆炸宇宙学的一个重要证据。这个常数的最佳数值是在2003年使用人造卫星威尔金森微波各向异性探测器(wmap)测得的，数值为71±4kms-1mpc-1。在2006年的资料，图中对应的是77kms-1mpc-1。
在宇宙学研究中，哈柏定律成为宇宙膨胀理论的基础。但哈柏定律中的速度和距离均是间接观测得到的量。速度——距离关系和速度——视星等关系，是建立在观测红移——视星等关系及一些理论假设前提上的。哈柏定律原来由对正常星系观测而得，现已应用到类星体或其他特殊星系上。哈勃定律通常被用来推算遥远星系的距离。
河外星系的视向退行速度与距离成正比，即距离越远，视向速度越大。这个速度——距离关系在1929年由美国天文学家哈勃发现，称为哈勃定律或哈勃效应。在宇宙学研究中，哈勃定律成为宇宙膨胀理论的基础。但哈勃定律中的速度和距离均是间接观测得到的量。速度——距离关系和速度——视星等关系，是建立在观测红移——视星等关系及一些理论假设前提上的。哈勃定律原来由对正常星系观测而得，现已应用到类星体或其他特殊星系上。哈勃定律通常被用来推算遥远星系的距离。
宇宙永恒说
定宇宙永恒说是科学家提出的第二种假说。他们认为，宇宙是处于一种稳定的状态这就是定宇宙永恒说。这就是说，一些星体湮没了，在另一处会有新的星体产生。宇宙只是在局部发生变化，在整体范围内是稳定的。
宇宙起源的问题有点像这个古老的问题：是先有鸡呢，还是先有蛋。换句话说，就是何物创生宇宙，又是何物创生该物呢？也许宇宙，或者创生它的东西已经存在了无限久的时间，并不需要被创生。直到不久之前，科学家们还一直试图回避这样的问题，觉得它们与其说是属于科学，不如说是属于形而上学或宗教的问题，然而，人们在过去几年发现，科学定律甚至在宇宙的开端也是成立的。在那种情形下，宇宙可以是自足的，并由科学定律所完全确定。
关于宇宙是否并如何启始的争论贯穿了整个记载的历史。基本上存在两个思想学派。许多早期的传统，以及犹太教、基督教和******教认为宇宙是相当近的过去创生的。(十七世纪时邬谢尔主教算出宇宙诞生的日期是公元前4004年，这个数目是由把在旧约圣经中人物的年龄加起来而得到的。)承认人类在文化和技术上的明显进化，是近代出现的支持上述思想的一个事实。我们记得那种业绩的首创者或者这种技术的发展者。可以如此这般地进行论证，即我们不可能存在了那许久；因为否则的话，圣经的创世日期和上次冰河期结束相差不多，而这似乎正是现代人类首次出现的时候。
另一方面，还有诸如希腊哲学家亚里斯多德的一些人，他们不喜欢宇宙有个开端的思想。他们觉得这意味着神意的干涉。他们宁愿相信宇宙已经存在了并将继续存在无限久。某种不朽的东西比某种必须被创生的东西更加完美。他们对上述有关人类进步的诘难的回答是：周期性洪水或者其他自然灾难重复地使人类回到起始状态。
理论比较
两种学派都认为，宇宙在根本上随时间不变。由于人类生命——整个有记载的历史是如此之短暂，宇宙在此期间从未显著地改变过。在一个稳定不变的宇宙的框架中，它是否已经存在了无限久或者是在有限久的过去诞生的问题，实在是一种形而上学或宗教的问题：任何一种理论都对此作解释。1781年哲学家伊曼努尔·康德写了一部里程碑式的，也是非常模糊的著作《纯粹理性批判》。他在这部著作中得出结论，存在同样有效的论证分别用以支持宇宙有一个开端或者宇宙没有开端的信仰。正如他的书名所提示的，他是简单地基于推理得出结论，换句话说，就是根本不管宇宙的观测。毕竟也是，在一个不变的宇宙中，有什么可供观测的呢？
然而在十九世纪，证据开始逐渐积累起来，它表明地球系及宇宙是其他部分事实上是随时间而变化的。地学家们意识到岩石以及其中的化石的形成需要花费几亿甚至几十亿年的时间。这比创生论者计算的地球年龄长得太多了。由德国物理学家路德维希·玻尔兹曼提出的所谓热力学第二定律还提供了进一步的证据，宇宙中的无序度的总量（它是由称为熵的量所测量的）总是随时间而增加，正如有关人类进步的论证，它暗示只能运行了有限的时间，否则的话。
稳恒宇宙思想所遭遇到的另外困难是，根据牛顿的引力定律，宇宙中的每一颗恒星必须相互吸引。如果是这样的话，它们怎么能维持相互间恒定距离，并且静止地停在那里呢？
牛顿晓得这个问题。在一封致当时一位主要哲学家里查德·本特里的信中，他同意这样的观点，即有限的一群恒星不可能静止不动，它们全部会落某个中心点。然而，他论断道，一个无限的恒星集合不会落到一起，由于不存在任何可供它们落去的中心点。这种论证是人们在谈论无限系统时会遭遇到的陷阱的一个例子。用不同的方法将从宇宙的其余的无限数目的恒星作用到每颗恒星的力加起来，会对恒星是否维持恒常距离给出不同的答案。然后加上在该区域之外大致均匀分布的更多恒星。恒星的有限区域会落到一起，而按照牛顿定律，在该区域外加上更多的恒星不能阻止其坍缩。这样，一个恒星的无限集合不能处于静止不动的状态。如果它们在某一时刻不在作相对运动，它们之间的吸引力会引起它们开始朝相互方向落去。另一种情形是，它们可能正在相互离开，而引力使这种退行速度降低。
相关说法编辑
虫洞喷发
有一个极其普通的平行宇宙，在这个宇宙中，质量最大的一个黑洞的不断地吞噬宇宙中的其他天体，它的质量不断增大，大到其万有引力可以摧毁一切物质形态，首先将其核心变为能量体，能量逐渐积蓄，最终冲破其外壳，向外释放能量，形成虫洞，时空之门打开。当能量释放完全后，虫洞停止喷发，时空之门关闭。而喷出来的高能粒子，经过漫长的演变后，这也是我们不能找到宇宙的中心的原因。
新的怀疑
长期以来，“大爆炸”宇宙诞生理论一直被天文学界普遍认同
“哈勃”太空望远镜本次拍摄到了一些宇宙深处的星体，这些星体大概形成于宇宙诞生后的5亿年内（约130亿年前）。然而，这些星体的数量却远远少于科学家们原来的估计。
哈勃拍摄的这些照片可以说明以下二点：要么大爆炸发生后恒星物质的形成并没有科学家们原来设想的那么积极，这并不符合现阶段通行的理论；
由安德鲁·邦克博士领导的英国科学家小组在对哈勃拍摄的照片研究后得出了上述令人吃惊的结论。以便于解开上述这些迷惑。
根据许多科学家数十年来一贯支持的大爆炸理论，我们的宇宙大约诞生于140亿年前。按照该理论的解释，宇宙形成于140亿年前一个体积极小且密度极大的物质的爆炸，爆炸发生后喷发出物质微粒和能量，也正是从那时起才开始产生了时间和空间、质量和能量。在大爆炸发生前，既没有物质，也没有能量，当然也没有生命。
太阳系形成
太阳系是由受太阳引力约束的天体组成的系统，其最大范围可延伸到约1光年以外。太阳系的主要成员有：太阳（恒星）、八大行星（包括地球）、无数小行星、众多卫星（包括月亮），还有彗星、流星体以及大量尘埃物质和稀薄的气态物质在太阳系中，太阳的质量占太阳系总质量的99.8%，其它天体的质量总和不到太阳系的0.2%。太阳是太阳系的中心天体，它的引力控制着整个太阳系，使其它天体绕太阳公转，太阳系中的八大行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星）都在接近同一平面的近圆轨道上，朝同一方向绕太阳公转（金星例外）。宇宙有起源也会有消亡，科学家预计，若干亿年后，宇宙会急剧收缩，以至于回到大爆炸以前的相貌。
相关资料编辑
标准的宇宙大爆炸模型告诉我们，宇宙爆发自一个密度无穷大的点，或者说奇点。但是没有人知道是什么触发了这场爆发：已知的物理定律不能告诉我们在那一刻到底发生了什么。
加拿大滑铁卢市圆周理论物理研究所的天体物理学家niayeshafshordi表示：“所有的物理学家都知道，龙可能是从奇点飞出来的。”
同时科学家很难解释如此激烈的大爆炸留下的宇宙何以拥有一个几乎完全均匀的温度，这是因为自从宇宙诞生以来似乎没有足够的时间达到温度平衡。
对于大部分宇宙学家而言，有关一致性最合理的解释是，在宇宙形成后不久，一些未知的能量形式使年轻的宇宙以超过光的速度膨胀。这样便得到了我们今天所看到的温度大致均匀的宇宙。但afshordi强调：“宇宙大爆炸太过混乱，因此很难搞清是否真的存在这种膨胀现象。”
在arxiv预印本服务器上周发表的一篇论文中，afshordi及其同事转而将注意力投向了由包括德国慕尼黑路德维希·马克西米利安大学的物理学家giadvali在内的研究团队于2000年提出的一种假设。在这个模型中，我们的三维宇宙是一张膜，漂浮在具有四个空间维度的“体宇宙”之上。
afshordi的研究小组认识到，如果体宇宙包含有其自身的四维恒星，那么其中的一些恒星会塌缩，最终形成四维黑洞——这与我们的宇宙中大质量恒星的运作方式是类似的。这些四维恒星会像超新星一样爆发，并猛烈喷射出其外层物质，而它们的内层则塌缩为一个黑洞。
在我们的宇宙中，一个黑洞被一个名为视界的球面联系起来。鉴于普通的三维空间需要一个两维的物体（一个表面）来创建一个黑洞内部的边界，那么在体宇宙中，四维黑洞的视界应该是一个三维物体——一种被称为超球面的形状。当afshordi的研究小组模拟了四维恒星之死后，他们发现，喷射的物质能够在三维视界周围形成一个三维膜，并缓慢膨胀。
研究人员假设，我们生活的三维宇宙可能就是这样一个膜，而我们探测到的膜的生长被认为是宇宙的膨胀。afshordi说：“天文学家观测到这种膨胀，并倒推宇宙必然由一个大爆炸开始——但这只是海市蜃楼。”
这一模型同时自然而然地解释了我们的宇宙的一致性。由于四维体宇宙可能在过去已经存在了无限长的时间，因此它有足够的机会使不同区域的四维体宇宙达到一种平衡，而我们的三维宇宙则很可能继承了这一点。
膜宇宙学是一个物理学上超弦理论和m理论的分支，专门研究宇宙膜，该理论认为宇宙其实是镶在一些更高维度的膜上。该学科同时研究那些更高维度的膜是怎样影响着我们的宇宙。
最新理论编辑
据英国《自然》杂志网站2013年7月16日报道，近百年来，标准宇宙学理论认为：宇宙源于一次大爆炸而且正在不断膨胀，这似乎已成了一个根深蒂固、颠扑不破的“真理”，他认为，宇宙根本不是在膨胀，粒子质量的不断增加或可解释为一些距离地球遥远的星系似乎离地球越来越远。
德国海德堡大学的理论物理学家克里斯托弗·维特里克在arxiv上撰文指出，他已经构建出了一种完全不同的宇宙学框架，在这套框架内，宇宙并非在膨胀，而且，万事万物的质量一直在增加。这一理论或许有助于科学家们理解一些有争议的问题——比如宇宙大爆炸中出现的“奇点”等。
天文学家们通过分析物体的原子释放或吸收的光来测量物体是在远离还是接近地球，这些光会以独特的颜色或频率出现。当物体远离地球时，这些频率会移向光谱上的红色(低频)。上世纪20年代，包括埃德温·哈勃在内的很多科学家发现，大多数星系都展现出了这样一种红移，而且，星系距离地球越远，红移越大，据此，他们认为宇宙一定在不断膨胀。
但正如维特里克所说的那样，原子释放出的这种独特的光也被组成原子的基本粒子尤其是电子的质量所控制。如果某一原子的质量增加，那么，其释放出的光子的能量也会变得更高。因为能量越高，频率越大，因此，释放和吸收频率将前移到光谱中蓝色的部分。相反，如果粒子变得越来越轻，频率将变成红移。
因为光速是有限的，当我们看着遥远的星系时，在时间上，我们是在朝后看。如果所有的质量一直在增加，那么。因此，红移将使星系似乎离人们越来越远，即使它们并非如此。
维特里克认为，在名为暴胀的短期之内，宇宙仍然在快速膨胀，但在暴胀之前，宇宙大爆炸不再包含有一个宇宙密度无限大的“奇点”时刻。
这一想法听起来似乎合情合理，但它也有一个大问题：它无法被检验。地球上万事万物的质量最终都是相对于国际千克容器这一千克标准得出的数值。如果包括国际千克容器在内的万事万物的质量一直在随着时间的流逝而增加，那么，我们就找不到检验办法了。
而对维特里克来说，缺乏实验测试并非大事，新模型的主要优势在于摒弃了困扰物理学界的宇宙大爆炸奇点。
尽管该文还没有经过同行评议，但有些《自然》杂志的评审专家认为，这一想法值得深究。英国圣安德鲁斯大学的天文学家赵洪生(音译)表示：“我认为探究另一种解释是一件趣事。维特里克的解释似乎很严谨，值得推敲。”
也有科学家表示，最新解释或许可以帮助天文学家们避免落入单一思维的窠臼。英国爱丁堡大学的宇宙学家阿琼·贝雷拉表示：“现在，天文学家们在追寻一个以暴胀和大爆炸为中心的标准模型。在一切盖棺论定前，看看是否还存在另外一种解释至关重要。”
万有引力定律(lawofuniversalgravitation)，[1]是解释物体之间的相互作用的引力的定律。该定律由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表。定律内容为任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的的大小与它们的质量乘积成正比，与它们距离的平方成反比，与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。
万有引力定律是艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。牛顿的普适万有引力定律表示如下：
任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的的大小与它们的质量乘积成正比，与它们距离的平方成反比，与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。
万有引力定律是解释物体之间的相互作用的引力的定律。是物体（质点）间由于它们的引力质量而引起的相互吸引力所遵循的规律。
是牛顿在前人（开普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基础上，凭借他超凡的数学能力证明，在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。
在高中阶段主要是用了简化的思想，把行星运动轨道由椭圆简化为圆下证明。
具体证明可以参考《普通高中课程标准实验教科书》物理高一第六章万有引力定律p97-107或《普通高中课程标准实验教科书》物理高一必修2教材p39-40。
万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。
离心力概念—向心力概念—引力平方反比思想—离心力定律—向心力（定律）—引力平方反比定律—万有引力与质量乘积成正比—万有引力定律。
伽利略在1632年实际上已经提出离心力和向心力的初步想法。布里阿德在1645年提出了引力平方比关系的思想.牛顿在1665—1666年的手稿中，用自己的方式证明了离心力定律，但向心力这个词可能首先出现在《论运动》的第一个手稿中。一般人认为离心力定律是惠更斯在1673年发表的《摆钟》一书中提出来的。根据1684年8月-10月间牛顿写的《论回转物体的运动》一文手稿中，牛顿很可能在这个手稿中很可能第一次提出向心力及其定义。定义：我把将一个物体推或拉向可看作一（力）中心的任一点的力称作向心力·从离心力概念向向心力概念的转变，是发现引力平方反比定律的重要步骤。
万有引力定律验证
万有引力与相作用的物体的质量乘积成正比，是发现引力平方反比定律过渡到发现万有引力定律的必要阶段.·牛顿从1665年至1685年，花了整整20年的时间，才眼中离心力—向心力—重力—万有引力概念的演化顺序，终于提出“万有引力”这个概念和词汇。·牛顿在《原理》第三卷中写道：最后，如果由实验和天文学观测，普遍显示出地球周围的一切天体被地球重力所吸引，并且其重力与它们各自含有的物质之量成比例，则月球同样按照物质之量被地球重力所吸引。另一方面，它显示出，我们的海洋被月球重力所吸引；并且一切行星相互被重力所吸引，彗星同样被太阳的重力所吸引。由于这个规则，我们必须普遍承认，一切物体，不论是什么，都被赋与了相互的引力（gravitation）的原理。因为根据这个表象所得出的一切物体的万有引力（universalgravitation）的论证……“.
牛顿在1665—1666年间只用离心力定律和开普勒第三定律，因而只能证明圆轨道上的而不是椭圆轨道上的引力平方反比关系。在1679年，他知道运用开普勒第二定律，但是在证明方法上没有突破，仍停留在1665—1666年的水平。只是到了1684年1月，哈雷、雷恩、胡可和牛顿都能够证明圆轨道上的引力平方反比关系，都已经知道椭圆轨道上遵守引力平方反比关系，但是最后可能只有牛顿才根据开普勒三个定律、从离心力定律演化出的向心力定律和数学上的极限概念或微积分概念，才用几何法证明了这个难题。
万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。它第一次解释了（自然界中四种相互作用之一）一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。
万有引力定律揭示了天体运动的规律，在天文学上和宇宙航行计算方面有着广泛的应用。它为实际的天文观测提供了一套计算方法，可以只凭少数观测资料，就能算出长周期运行的天体运动轨道，科学史上哈雷彗星、海王星、冥王星的发现，都是应用万有引力定律取得重大成就的例子。利用万有引力公式，开普勒第三定律等还可以计算太阳、地球等无法直接测量的天体的质量。牛顿还解释了月亮和太阳的万有引力引起的潮汐现象。他依据万有引力定律和其他力学定律，对地球两极呈扁平形状的原因和地轴复杂的运动，也成功的做了说明。推翻了古代人类认为的神之引力。
对文化发展有重大意义：使人们建立了有能力理解天地间的各种事物的信心，解放了人们的思想，在科学文化的发展史上起了积极的推动作用。
(本章完)
1929年，e.p.哈勃发现河外星系视向退行速度v与距离d成正比，即距离越远，视向速度越大。
哈勃定律是物理宇宙论的陈述：来自遥远星系光线的红移与他们的距离成正比。这条定律是哈柏和米尔顿·修默生在接近十年的观测之后，于1929年首先公式化的。它被认为是在扩展空间范例上的第一个观察依据，和今天经常被援引作为支持大爆炸宇宙学的一个重要证据。这个常数的最佳数值是在2003年使用人造卫星威尔金森微波各向异性探测器(wmap)测得的，数值为71±4kms-1mpc-1。在2006年的资料，图中对应的是77kms-1mpc-1。
在宇宙学研究中，哈柏定律成为宇宙膨胀理论的基础。但哈柏定律中的速度和距离均是间接观测得到的量。速度——距离关系和速度——视星等关系，是建立在观测红移——视星等关系及一些理论假设前提上的。哈柏定律原来由对正常星系观测而得，现已应用到类星体或其他特殊星系上。哈勃定律通常被用来推算遥远星系的距离。
河外星系的视向退行速度与距离成正比，即距离越远，视向速度越大。这个速度——距离关系在1929年由美国天文学家哈勃发现，称为哈勃定律或哈勃效应。在宇宙学研究中，哈勃定律成为宇宙膨胀理论的基础。但哈勃定律中的速度和距离均是间接观测得到的量。速度——距离关系和速度——视星等关系，是建立在观测红移——视星等关系及一些理论假设前提上的。哈勃定律原来由对正常星系观测而得，现已应用到类星体或其他特殊星系上。哈勃定律通常被用来推算遥远星系的距离。
宇宙永恒说
定宇宙永恒说是科学家提出的第二种假说。他们认为，宇宙是处于一种稳定的状态这就是定宇宙永恒说。这就是说，一些星体湮没了，在另一处会有新的星体产生。宇宙只是在局部发生变化，在整体范围内是稳定的。
宇宙起源的问题有点像这个古老的问题：是先有鸡呢，还是先有蛋。换句话说，就是何物创生宇宙，又是何物创生该物呢？也许宇宙，或者创生它的东西已经存在了无限久的时间，并不需要被创生。直到不久之前，科学家们还一直试图回避这样的问题，觉得它们与其说是属于科学，不如说是属于形而上学或宗教的问题，然而，人们在过去几年发现，科学定律甚至在宇宙的开端也是成立的。在那种情形下，宇宙可以是自足的，并由科学定律所完全确定。
关于宇宙是否并如何启始的争论贯穿了整个记载的历史。基本上存在两个思想学派。许多早期的传统，以及犹太教、基督教和******教认为宇宙是相当近的过去创生的。(十七世纪时邬谢尔主教算出宇宙诞生的日期是公元前4004年，这个数目是由把在旧约圣经中人物的年龄加起来而得到的。)承认人类在文化和技术上的明显进化，是近代出现的支持上述思想的一个事实。我们记得那种业绩的首创者或者这种技术的发展者。可以如此这般地进行论证，即我们不可能存在了那许久；因为否则的话，圣经的创世日期和上次冰河期结束相差不多，而这似乎正是现代人类首次出现的时候。
另一方面，还有诸如希腊哲学家亚里斯多德的一些人，他们不喜欢宇宙有个开端的思想。他们觉得这意味着神意的干涉。他们宁愿相信宇宙已经存在了并将继续存在无限久。某种不朽的东西比某种必须被创生的东西更加完美。他们对上述有关人类进步的诘难的回答是：周期性洪水或者其他自然灾难重复地使人类回到起始状态。
理论比较
两种学派都认为，宇宙在根本上随时间不变。由于人类生命——整个有记载的历史是如此之短暂，宇宙在此期间从未显著地改变过。在一个稳定不变的宇宙的框架中，它是否已经存在了无限久或者是在有限久的过去诞生的问题，实在是一种形而上学或宗教的问题：任何一种理论都对此作解释。1781年哲学家伊曼努尔·康德写了一部里程碑式的，也是非常模糊的著作《纯粹理性批判》。他在这部著作中得出结论，存在同样有效的论证分别用以支持宇宙有一个开端或者宇宙没有开端的信仰。正如他的书名所提示的，他是简单地基于推理得出结论，换句话说，就是根本不管宇宙的观测。毕竟也是，在一个不变的宇宙中，有什么可供观测的呢？
然而在十九世纪，证据开始逐渐积累起来，它表明地球系及宇宙是其他部分事实上是随时间而变化的。地学家们意识到岩石以及其中的化石的形成需要花费几亿甚至几十亿年的时间。这比创生论者计算的地球年龄长得太多了。由德国物理学家路德维希·玻尔兹曼提出的所谓热力学第二定律还提供了进一步的证据，宇宙中的无序度的总量（它是由称为熵的量所测量的）总是随时间而增加，正如有关人类进步的论证，它暗示只能运行了有限的时间，否则的话。
稳恒宇宙思想所遭遇到的另外困难是，根据牛顿的引力定律，宇宙中的每一颗恒星必须相互吸引。如果是这样的话，它们怎么能维持相互间恒定距离，并且静止地停在那里呢？
牛顿晓得这个问题。在一封致当时一位主要哲学家里查德·本特里的信中，他同意这样的观点，即有限的一群恒星不可能静止不动，它们全部会落某个中心点。然而，他论断道，一个无限的恒星集合不会落到一起，由于不存在任何可供它们落去的中心点。这种论证是人们在谈论无限系统时会遭遇到的陷阱的一个例子。用不同的方法将从宇宙的其余的无限数目的恒星作用到每颗恒星的力加起来，会对恒星是否维持恒常距离给出不同的答案。然后加上在该区域之外大致均匀分布的更多恒星。恒星的有限区域会落到一起，而按照牛顿定律，在该区域外加上更多的恒星不能阻止其坍缩。这样，一个恒星的无限集合不能处于静止不动的状态。如果它们在某一时刻不在作相对运动，它们之间的吸引力会引起它们开始朝相互方向落去。另一种情形是，它们可能正在相互离开，而引力使这种退行速度降低。
相关说法编辑
虫洞喷发
有一个极其普通的平行宇宙，在这个宇宙中，质量最大的一个黑洞的不断地吞噬宇宙中的其他天体，它的质量不断增大，大到其万有引力可以摧毁一切物质形态，首先将其核心变为能量体，能量逐渐积蓄，最终冲破其外壳，向外释放能量，形成虫洞，时空之门打开。当能量释放完全后，虫洞停止喷发，时空之门关闭。而喷出来的高能粒子，经过漫长的演变后，这也是我们不能找到宇宙的中心的原因。
新的怀疑
长期以来，“大爆炸”宇宙诞生理论一直被天文学界普遍认同
“哈勃”太空望远镜本次拍摄到了一些宇宙深处的星体，这些星体大概形成于宇宙诞生后的5亿年内（约130亿年前）。然而，这些星体的数量却远远少于科学家们原来的估计。
哈勃拍摄的这些照片可以说明以下二点：要么大爆炸发生后恒星物质的形成并没有科学家们原来设想的那么积极，这并不符合现阶段通行的理论；
由安德鲁·邦克博士领导的英国科学家小组在对哈勃拍摄的照片研究后得出了上述令人吃惊的结论。以便于解开上述这些迷惑。
根据许多科学家数十年来一贯支持的大爆炸理论，我们的宇宙大约诞生于140亿年前。按照该理论的解释，宇宙形成于140亿年前一个体积极小且密度极大的物质的爆炸，爆炸发生后喷发出物质微粒和能量，也正是从那时起才开始产生了时间和空间、质量和能量。在大爆炸发生前，既没有物质，也没有能量，当然也没有生命。
太阳系形成
太阳系是由受太阳引力约束的天体组成的系统，其最大范围可延伸到约1光年以外。太阳系的主要成员有：太阳（恒星）、八大行星（包括地球）、无数小行星、众多卫星（包括月亮），还有彗星、流星体以及大量尘埃物质和稀薄的气态物质在太阳系中，太阳的质量占太阳系总质量的99.8%，其它天体的质量总和不到太阳系的0.2%。太阳是太阳系的中心天体，它的引力控制着整个太阳系，使其它天体绕太阳公转，太阳系中的八大行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星）都在接近同一平面的近圆轨道上，朝同一方向绕太阳公转（金星例外）。宇宙有起源也会有消亡，科学家预计，若干亿年后，宇宙会急剧收缩，以至于回到大爆炸以前的相貌。
相关资料编辑
标准的宇宙大爆炸模型告诉我们，宇宙爆发自一个密度无穷大的点，或者说奇点。但是没有人知道是什么触发了这场爆发：已知的物理定律不能告诉我们在那一刻到底发生了什么。
加拿大滑铁卢市圆周理论物理研究所的天体物理学家niayeshafshordi表示：“所有的物理学家都知道，龙可能是从奇点飞出来的。”
同时科学家很难解释如此激烈的大爆炸留下的宇宙何以拥有一个几乎完全均匀的温度，这是因为自从宇宙诞生以来似乎没有足够的时间达到温度平衡。
对于大部分宇宙学家而言，有关一致性最合理的解释是，在宇宙形成后不久，一些未知的能量形式使年轻的宇宙以超过光的速度膨胀。这样便得到了我们今天所看到的温度大致均匀的宇宙。但afshordi强调：“宇宙大爆炸太过混乱，因此很难搞清是否真的存在这种膨胀现象。”
在arxiv预印本服务器上周发表的一篇论文中，afshordi及其同事转而将注意力投向了由包括德国慕尼黑路德维希·马克西米利安大学的物理学家giadvali在内的研究团队于2000年提出的一种假设。在这个模型中，我们的三维宇宙是一张膜，漂浮在具有四个空间维度的“体宇宙”之上。
afshordi的研究小组认识到，如果体宇宙包含有其自身的四维恒星，那么其中的一些恒星会塌缩，最终形成四维黑洞——这与我们的宇宙中大质量恒星的运作方式是类似的。这些四维恒星会像超新星一样爆发，并猛烈喷射出其外层物质，而它们的内层则塌缩为一个黑洞。
在我们的宇宙中，一个黑洞被一个名为视界的球面联系起来。鉴于普通的三维空间需要一个两维的物体（一个表面）来创建一个黑洞内部的边界，那么在体宇宙中，四维黑洞的视界应该是一个三维物体——一种被称为超球面的形状。当afshordi的研究小组模拟了四维恒星之死后，他们发现，喷射的物质能够在三维视界周围形成一个三维膜，并缓慢膨胀。
研究人员假设，我们生活的三维宇宙可能就是这样一个膜，而我们探测到的膜的生长被认为是宇宙的膨胀。afshordi说：“天文学家观测到这种膨胀，并倒推宇宙必然由一个大爆炸开始——但这只是海市蜃楼。”
这一模型同时自然而然地解释了我们的宇宙的一致性。由于四维体宇宙可能在过去已经存在了无限长的时间，因此它有足够的机会使不同区域的四维体宇宙达到一种平衡，而我们的三维宇宙则很可能继承了这一点。
膜宇宙学是一个物理学上超弦理论和m理论的分支，专门研究宇宙膜，该理论认为宇宙其实是镶在一些更高维度的膜上。该学科同时研究那些更高维度的膜是怎样影响着我们的宇宙。
最新理论编辑
据英国《自然》杂志网站2013年7月16日报道，近百年来，标准宇宙学理论认为：宇宙源于一次大爆炸而且正在不断膨胀，这似乎已成了一个根深蒂固、颠扑不破的“真理”，他认为，宇宙根本不是在膨胀，粒子质量的不断增加或可解释为一些距离地球遥远的星系似乎离地球越来越远。
德国海德堡大学的理论物理学家克里斯托弗·维特里克在arxiv上撰文指出，他已经构建出了一种完全不同的宇宙学框架，在这套框架内，宇宙并非在膨胀，而且，万事万物的质量一直在增加。这一理论或许有助于科学家们理解一些有争议的问题——比如宇宙大爆炸中出现的“奇点”等。
天文学家们通过分析物体的原子释放或吸收的光来测量物体是在远离还是接近地球，这些光会以独特的颜色或频率出现。当物体远离地球时，这些频率会移向光谱上的红色(低频)。上世纪20年代，包括埃德温·哈勃在内的很多科学家发现，大多数星系都展现出了这样一种红移，而且，星系距离地球越远，红移越大，据此，他们认为宇宙一定在不断膨胀。
但正如维特里克所说的那样，原子释放出的这种独特的光也被组成原子的基本粒子尤其是电子的质量所控制。如果某一原子的质量增加，那么，其释放出的光子的能量也会变得更高。因为能量越高，频率越大，因此，释放和吸收频率将前移到光谱中蓝色的部分。相反，如果粒子变得越来越轻，频率将变成红移。
因为光速是有限的，当我们看着遥远的星系时，在时间上，我们是在朝后看。如果所有的质量一直在增加，那么。因此，红移将使星系似乎离人们越来越远，即使它们并非如此。
维特里克认为，在名为暴胀的短期之内，宇宙仍然在快速膨胀，但在暴胀之前，宇宙大爆炸不再包含有一个宇宙密度无限大的“奇点”时刻。
这一想法听起来似乎合情合理，但它也有一个大问题：它无法被检验。地球上万事万物的质量最终都是相对于国际千克容器这一千克标准得出的数值。如果包括国际千克容器在内的万事万物的质量一直在随着时间的流逝而增加，那么，我们就找不到检验办法了。
而对维特里克来说，缺乏实验测试并非大事，新模型的主要优势在于摒弃了困扰物理学界的宇宙大爆炸奇点。
尽管该文还没有经过同行评议，但有些《自然》杂志的评审专家认为，这一想法值得深究。英国圣安德鲁斯大学的天文学家赵洪生(音译)表示：“我认为探究另一种解释是一件趣事。维特里克的解释似乎很严谨，值得推敲。”
也有科学家表示，最新解释或许可以帮助天文学家们避免落入单一思维的窠臼。英国爱丁堡大学的宇宙学家阿琼·贝雷拉表示：“现在，天文学家们在追寻一个以暴胀和大爆炸为中心的标准模型。在一切盖棺论定前，看看是否还存在另外一种解释至关重要。”
万有引力定律(lawofuniversalgravitation)，[1]是解释物体之间的相互作用的引力的定律。该定律由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表。定律内容为任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的的大小与它们的质量乘积成正比，与它们距离的平方成反比，与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。
万有引力定律是艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。牛顿的普适万有引力定律表示如下：
任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的的大小与它们的质量乘积成正比，与它们距离的平方成反比，与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。
万有引力定律是解释物体之间的相互作用的引力的定律。是物体（质点）间由于它们的引力质量而引起的相互吸引力所遵循的规律。
是牛顿在前人（开普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基础上，凭借他超凡的数学能力证明，在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。
在高中阶段主要是用了简化的思想，把行星运动轨道由椭圆简化为圆下证明。
具体证明可以参考《普通高中课程标准实验教科书》物理高一第六章万有引力定律p97-107或《普通高中课程标准实验教科书》物理高一必修2教材p39-40。
万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。
离心力概念—向心力概念—引力平方反比思想—离心力定律—向心力（定律）—引力平方反比定律—万有引力与质量乘积成正比—万有引力定律。
伽利略在1632年实际上已经提出离心力和向心力的初步想法。布里阿德在1645年提出了引力平方比关系的思想.牛顿在1665—1666年的手稿中，用自己的方式证明了离心力定律，但向心力这个词可能首先出现在《论运动》的第一个手稿中。一般人认为离心力定律是惠更斯在1673年发表的《摆钟》一书中提出来的。根据1684年8月-10月间牛顿写的《论回转物体的运动》一文手稿中，牛顿很可能在这个手稿中很可能第一次提出向心力及其定义。定义：我把将一个物体推或拉向可看作一（力）中心的任一点的力称作向心力·从离心力概念向向心力概念的转变，是发现引力平方反比定律的重要步骤。
万有引力定律验证
万有引力与相作用的物体的质量乘积成正比，是发现引力平方反比定律过渡到发现万有引力定律的必要阶段.·牛顿从1665年至1685年，花了整整20年的时间，才眼中离心力—向心力—重力—万有引力概念的演化顺序，终于提出“万有引力”这个概念和词汇。·牛顿在《原理》第三卷中写道：最后，如果由实验和天文学观测，普遍显示出地球周围的一切天体被地球重力所吸引，并且其重力与它们各自含有的物质之量成比例，则月球同样按照物质之量被地球重力所吸引。另一方面，它显示出，我们的海洋被月球重力所吸引；并且一切行星相互被重力所吸引，彗星同样被太阳的重力所吸引。由于这个规则，我们必须普遍承认，一切物体，不论是什么，都被赋与了相互的引力（gravitation）的原理。因为根据这个表象所得出的一切物体的万有引力（universalgravitation）的论证……“.
牛顿在1665—1666年间只用离心力定律和开普勒第三定律，因而只能证明圆轨道上的而不是椭圆轨道上的引力平方反比关系。在1679年，他知道运用开普勒第二定律，但是在证明方法上没有突破，仍停留在1665—1666年的水平。只是到了1684年1月，哈雷、雷恩、胡可和牛顿都能够证明圆轨道上的引力平方反比关系，都已经知道椭圆轨道上遵守引力平方反比关系，但是最后可能只有牛顿才根据开普勒三个定律、从离心力定律演化出的向心力定律和数学上的极限概念或微积分概念，才用几何法证明了这个难题。
万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。它第一次解释了（自然界中四种相互作用之一）一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。
万有引力定律揭示了天体运动的规律，在天文学上和宇宙航行计算方面有着广泛的应用。它为实际的天文观测提供了一套计算方法，可以只凭少数观测资料，就能算出长周期运行的天体运动轨道，科学史上哈雷彗星、海王星、冥王星的发现，都是应用万有引力定律取得重大成就的例子。利用万有引力公式，开普勒第三定律等还可以计算太阳、地球等无法直接测量的天体的质量。牛顿还解释了月亮和太阳的万有引力引起的潮汐现象。他依据万有引力定律和其他力学定律，对地球两极呈扁平形状的原因和地轴复杂的运动，也成功的做了说明。推翻了古代人类认为的神之引力。
对文化发展有重大意义：使人们建立了有能力理解天地间的各种事物的信心，解放了人们的思想，在科学文化的发展史上起了积极的推动作用。
(本章完)