《跑過宇宙》
常常有人在問：什麽是宇宙呀，哪裏來的啊？宇宙里有點什麽東西呀？宇宙將來會不會毀滅？關於這些知識，網路上都有，衹是要麽太深奧（知識深度不夠的看不大懂呀），要麽太雜亂（幾千篇相關文章，來不及一一細看）。因此，編輯了這篇配圖的短文，簡要地闡述現代人至少要有的宇宙知識，給那些關心的人科普一下。
在這裏，非常感謝所有提供有關圖片和相關知識文章的科學家們和宇宙大師們。衷心希望，人類能跑過宇宙，不僅僅能在宇宙遨游，還能前往宇宙的宇宙探索生命和宇宙存在的意義！
（一）粒子時期
時間從0秒到3億年期間
中文中，“宇”是指空間，“宙”是指時間，“宇宙”就是空間和時間的合稱，也稱“時空”。所以，宇宙就是指所有的時間，空間與其包含的一切內容物，所構成的統一體。用通俗語言來説，我們今天所看到或觀察到的全部細菌，植物，動物，和地球，月亮，太陽，以及太空中的銀河系和銀河外系等等，從始至今，合在一起，就稱爲宇宙。
這個宇宙是怎麽來的呢？關於宇宙的起源有多種説法，“宇宙大爆炸”理論是其中的一種。可能這一種比較接近事實，故被多數科學家接受。而且，科學家們通過觀察總結出，從宇宙產生后的一刹那起，所有物質都將遵守宇宙自己的基本定律，包括已被人類發現的各種基本定律。例如，運動定律和萬有引力定律（相對論）等等。
我們把“宇宙大爆炸”剛發生的瞬間，在離今天約138億年前的某個時刻，記作宇宙起源的零時零秒。
1. 宇宙的誕生（發生在零時零秒）
●物質打開空間
西游記說，孫悟空是從石頭里蹦出來的。而科學家說，我們的宇宙是從一個點蹦出來的。奇怪嗎？很驚異吧！是的，這個點就叫“奇異點”。科學家說，奇異點里的物質密度是無限大的，換一句話說，隱藏在這個點里的物質是非常非常多的。
如果可以凑近看的話，此時這個奇異點已經變成有一個標準足球這麽大的圓了。這個圓有直徑（長度和寬度），就是沒有高度。
現在時刻到了138億年前的零時零秒，這個奇異“點”發生了大爆炸，朝一個高度方向，噴射出相當於1億億億顆太陽的物質。這些物質是在爆炸瞬間被噴射出來的呢，還是在一段極短的時間里被噴射出來的？不清楚。衹知道此時物質密度極高，能量極大，噴發瞬時溫度達到1萬億億億度。
隨著物質向高度方向的運動，物質所到之處就會自動打開了此處的空間。有了運動的物質，又有了被打開的空間，這不就是我們講的時空嗎？是的，我們的宇宙就這樣誕生了。
這有點像洋泡泡充氣。原本洋泡泡是癟的，裏面什麽都沒有。隨著開始充氣，氣體物質就撐開了洋泡泡，使洋泡泡裏面有了空間，一個充滿氣體物質的空間。繼續充氣，洋泡泡也就越來越大，表示裏面的空間在膨脹。由此可見，空間是由物質打開的；沒有物質的空間，是不存在的。
●膨脹的宇宙
與洋泡泡充氣不同的是，奇異點在極短的時間中，噴射出1億億億顆太陽的物質，爆炸力是無法想象的巨大。在無法想象的巨大爆炸力推動下，這1億億億顆太陽的物質極速向高度噴出，這裏稱作“向前”飛駛。
這1億億億顆太陽的物質從奇異點剛噴出時，打開的宇宙容量是有限的。這1億億億顆太陽物質除以這有限容量，就是此時宇宙的物質密度，可見這密度是無法想象高的。巨高的密度會迫使噴出的物質除了向前飛逝外，還要向四周急劇擴散，即擴張。宛如一滴墨水掉進水中，墨水會自動向四周擴散那樣。
物質的前進和擴張，表示空間在膨脹，宇宙在膨脹。實際上，宇宙一直在膨脹，到138億年后的今天還在膨脹。
2. 基本粒子（時間跨越，大約從零時零秒到零時1秒）
通常，我們看到的東西，衹要它具有重量，體積或容積的，都可以叫做“物體”，它是由“物質”構成的。這物質，是由“原子”或“分子”按照某種規則組合成的，其中分子也是由原子組成的。而原子是由“基本粒子”，以及由基本粒子組合的複合粒子，共同組成的。基本粒子，是今天的技術能測量到的，但不能再分割的粒子。
●電漿
我們常見的物質形態有3種，固體，液體和氣體，第4種是不常見的形態，叫“電漿”。電漿，是帶電粒子以極高速度作定向運動的一種氣體形態。這帶電的粒子，可以是原子或分子形式，也可以是其他各種基本粒子或複合粒子形式。
例如打雷時的閃電，兩頭都是帶電的粒子，一頭帶的是正電，一頭帶的是負電，這電會從一頭非常快速地竄到另一頭。竄梭過程中的閃電現象，就是電漿。由此可以想象，爆炸噴射出來的物質立即化爲電漿形態，打開空間，充滿空間；隨著前進，再打開，再充滿… …
●混沌子
從奇異點爆炸出來的物質，具有極高的溫度，極高的密度和極高的速度，以電漿形態形成像一個巨大的光團。這光團以光速或超過光速，一邊向前猛進，一邊向四周膨脹。這些物質是比現在知道的基本粒子還要小的粒子，至今的科技都無法找到它。有可能是我們宇宙中所有物質的起點，這里把它稱爲“混沌子”。
此時的混沌子處在自由狀態，可以靠自身產生的作用力來維持自身的結構。它們的速度又極快，勢必在前進的路上會相互發生“碰撞”。這碰撞可能是兩個之間的碰撞，也可能像高速公路上的連環車禍那樣，是一連串的碰撞。不知混沌子生來就帶有自轉功能呢，還是在碰撞中獲得的，反正它們現在都是在邊自轉邊前進，一路碰碰撞撞的。
每次碰撞，都有可能發生“聚集”（即數量增加）或“聚合”（即多個融合一個），衹是此時的溫度太高，可能在“1億億億度級別”，混沌子很容易地就能從環境中獲得能量來維持自身的結構，會聚集但不會聚合，因此仍保持自由的狀態。
●基本粒子
時間快要接近大爆炸后的第一秒鐘。此時，宇宙已經從一個足球那麽大小，膨脹到有幾百個地球大小了。宇宙時時在膨脹，容積時時在增加，因此密度和溫度也時時在下降。在第一秒還沒敲響時，溫度可能下降到“億億度級別”了。
此時，混沌子自身能量或從宇宙環境中獲得的能量，不足於維持自身的結構，衹好在碰撞中被迫相互組合起來形成新的結構，靠新結構的力量來應對溫度的下降，保持它們的結構。這種新結構就是目前已知的61種基本粒子（算上一個重力子），其中有大家熟悉的“電子”和“光子”。
這裏，簡單解釋一下這些基本粒子。基本粒子有二種形式：正粒子（習慣上就叫粒子）和“反粒子”。反粒子比較特殊，屬於反物質的。它是和正粒子幾乎一模一樣，衹是同一類型的正粒子與反粒子撞在一起，會消失掉（這稱爲“湮滅”）。
基本粒子按作用來分，可分爲: “基本費米子”和“玻色子” 兩大類。其中：基本費米子，是組成所有物質的基本粒子；玻色子，是負責傳遞各種作用力和質量的粒子。目前能直接觀察到的所有物質，都是由這兩大類粒子組成的。
### ###可以跳過不看
（1）基本費米子
按照自我旋轉方式和波動形式，可以分爲“誇克”和“輕子”兩類。
誇克有6種“味道”，每種味道又有3種“顔色”，每種顔色又有正粒子和反粒子。因此，誇克有36種類型。輕子有3種，分別叫電子，渺子和濤子，每種還分爲帶電的輕子，和不帶電的輕子（即中性輕子，學名叫微中子），它們也都有正粒子和反粒子。因此，輕子也有12種類型。這樣一來，基本費米子共有48種類型。
（2）玻色子
按照傳遞的力和質量，可以分爲“規範玻色子”和“希格斯粒子” 兩類。
規範玻色子有12種：起到重力作用的是“重力子”（尚未被實驗證實），1種；起到電磁作用的是“光子”，也衹有1種；起到弱交互作用的“W玻色子”（有正和反的），以及“Z玻色子”（沒有正和反的），合計3種；起到強交互作用的是“膠子”，它有8種“顔色”。而希格斯粒子，是一種具有質量的玻色子，可以把質量賦予其他基本粒子，它衹有1種。這樣算下來，玻色子共有13種。
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關於這些基本粒子的物理定義，在網路上可以找到。看不懂沒關係，反正到宇宙產生后的第一秒時，構成這個世界的基本粒子都出現了，包括我們熟悉的“電子”和“光子”。雖然少數粒子現在還沒找到獨立的形態，但它們應該存在。
●複合粒子
宇宙時時在膨脹，溫度時時在下降。由於宇宙中基本粒子數量非常龐大，宇宙物質密度還是極高的，雖然基本粒子的碰撞機會和次數都是極大的，但基本粒子還是能夠保持自由的狀態。
大爆炸后的第1秒終于敲響了。此時宇宙溫度可能在“億度級別”上，有些基本粒子產生的作用力已維持不住自身的結構，在碰撞中再次被迫組合起來，形成了複合粒子。其中最有名的2個複合粒子，“中子”和“質子”登場了。
中子是一種電中性的粒子，由誇克和膠子組成，特點是穿透性強，中子核彈就是利用了這一點。質子是帶正電的粒子，也是由誇克和膠子組成，成爲每個原子核心之内必不可少的一種粒子。原子的核心，稱爲原子核，是由質子和中子組成的（衹有一個例外）。無論哪一種原子核，核内至少要有一個質子才行。
●四種交互影響力
在中子或質子的内部，或後面講的原子核或原子等所有的複合粒子，是靠什麽力量把基本粒子拉在一起形成一種穩定的結構呢？科學家發現，在它們之間存在著四種交互影響力；從大到小依次爲：強作用力，電磁力，弱作用力和重力。這四種力就是靠上面所講的基本粒子來傳遞的。下面，通俗地來解説這四種力：
（1）強作用力
傳遞這個力的是膠子。組成原子核的複合粒子都帶有膠子，每個膠子都會傳遞一種牽引力（即強作用力），所有膠子傳遞牽引力的合力可以把原子核中的所有粒子相互拉扯住，從而保持了核的穩定；如果施加外力或提高溫度來打破這個合力，原子核就會被分解，核中的質子和中子就會變成了自由狀態。
（2）電磁作用力
電磁力是電力和磁力的統稱，大家比較熟悉。原子核本身具有正電，電子具有負電，正負電之間的電磁力作用是通過光子來傳遞。其中特徵有，電力是同性相吸，異性相斥；而磁力正好相反，是同性相斥異性相吸的。原子核可以靠電磁作用力來吸引電子，形成原子。注意，電磁作用力可以是吸引力，也可以是排斥力。
（3）弱作用力
這個力是基本粒子之間產生的相互影響之力，傳遞它的是玻色子。在一定的範圍内改變這個力，可使粒子放出能量或接受能量，從而改變粒子性質。對複合粒子來説，内部的基本粒子被這種合力互相牽引住，從而保持了複合粒子結構的穩定。同樣，提高溫度或施加外力來打破這個合力的話，複合粒子將被還原成基本粒子。
（4）重力
即“萬有引力”，通俗説法是吸引力，傳遞這個力的是重力子。粒子的質量從小到大依次爲：混沌子-基本粒子-複合粒子-原子核。例如，（複合粒子）質子的質量約等於1836隻（基本粒子）電子的質量。組成物質的質量越大，重力子就越多，重力吸引力就越大；反之，質量越小的物質，吸引力相對就越小。（距離當作常數情況下）
科學家猜測，基本粒子之間是弱作用力在起主要作用，而複合粒子之間是既有弱作用力又有強作用力在起主要作用。至於物體之間，主要是重力在起主要作用。電磁力，既可以發生或作用在粒子之間，也可在物體之間。
● 第1秒時的宇宙體積
這個時刻宇宙的體積有多大？對不起，頂尖的科學家還在計算中。瞎猜一下，光子每秒30萬公里，就算混沌子也是這個速度，從奇異點向四周奔跑，一秒也跑了30萬公里了，即此時宇宙半徑至少是30萬公里。地球半徑才6,350公里。看來，此時宇宙已從一隻足球大小的圓至少漲到11萬顆地球那麽大了。
3. 組成萬物的原子（第一個原子誕生，跨越時間從零時1秒到38萬年）
●原子核
宇宙繼續膨脹，溫度繼續下降。各種粒子，仍在繼續碰撞，也在不停地輻射能量。當時間來到20分鐘左右時，溫度可能也降低到了“百萬度級別”。有些自由的複合粒子不能再維持自己的自由狀態了，必須通過某種結合組成被稱爲“原子核”的新結構，這樣複合粒子才能在新結構中保持穩定。
有個質子與一個中子發生了結合，組成了“氘”（念“刀”）的原子核，也有個質子與兩個中子發生了結合，組成“氚”（念“川”）的原子核。有個質子在碰撞中沒有抓到中子，也形成了原子核，這就是大名鼎鼎的“氫”原子核。
也有一些特殊情況，如有個質子在和二個中子的結合中又闖進來一個質子，結果參加組合的是二個質子和二個中子，它們形成的原子核就是“氦”。甚至有多個（超過二個）質子與多個中子結合，形成了“鋰”原子核或其他輕元素的原子核。
這裏解釋一下，氫和氦是目前被發現的118種化學元素中最輕的元素，而氘和氚是氫的一種穩定形態的同位素，又稱“重氫”。如果不清楚這些元素，可以理解爲在這個時候，即零時20分鐘前後時，出現了最輕的原子核。（鋰，碳，氧等是屬於輕元素的，鐵和鎳之類是屬於重元素的。）
從上面的介紹中可以看到，宇宙溫度決定了粒子的結構和組合；隨著溫度下降，粒子從混沌子，結合成基本粒子，再到複合粒子，直到原子核出現。反過來，如果施加外力或增加溫度，原子核也是可以被分解還原成基本粒子或混沌子的。不過溫度要增加到百萬度級別，是非常困難的；通常，實驗室采用加速粒子來轟擊原子核，即施加外力。
●氫原子合成
原子核，位於原子的中央，占有原子的大部分質量。它是由質子和中子組成，唯一的例外就是氫原子核，沒有中子。當原子核周圍有與核中質子等量的電子圍繞時，就構成自由的原子了。
原子核的質量要比基本粒子遠遠大得多。例如，1隻質子的質量約等於1836隻電子的質量。質量越大，由質量產生的重力吸引力就越大。原先基本粒子之間的碰撞，是它們的快速運動造成的，是密度太高發生擁擠造成的，這些都是隨機的。
原子核出現后，碰撞就多了一種形式，即原子核可以把附近的粒子吸引過來，抓過來，組合成原子。氫原子核是第一個把捕捉到的一個電子，以一種穩定結構固定下來，和自己聚合成原子的。抓捕電子，氫原子核動用了重力吸引，以及正負電之間的電磁力。
不過，抓捕電子好像不是很容易的事，氫原子核從大爆炸后20分鐘起，一直抓到約30萬年時，才如願以償。此時，宇宙平均溫度也下降到幾千度了（千度級別）。看來，原子核到原子，溫度依然是關鍵啊。科學家說，溫度5000度以上時，飄蕩的光子有很高能量，原子核即使抓到了電子也會在碰撞中失去，不易形成原子。
據科學家推測，30萬年時，宇宙也膨脹到直徑達1000萬光年範圍了。
●電子軌道
電子在原子核外繞著原子核旋轉，它的運動軌跡實際上就是一種軌道。什麽叫軌道？把一個物體或物質，運動時經過的所有點用一條綫連起來，這條綫就是這個物體的運動軌跡。
軌跡有直綫形的，曲綫形的，也有螺旋形的等。如果，這個軌跡是封閉的，即繞了一圈后又回到“原來的出發點”的，就像地球繞太陽一圈那樣（這是從地球來看的），這個軌跡就叫“軌道”。
由於混沌子是有自轉的，電子也是自轉的。所有的粒子和複合粒子都具有自轉的本領，包括質子和中子。由它們組成的原子，同樣具有自轉本領。
氫原子一旦合成，需要兩個電子的氦原子，和三個電子的鋰原子也開始出現了。不過，此時，絕大多數是氫原子，占宇宙全部原子的97%以上。因爲，它衹需要抓獲一個電子，相比要抓2個或多個電子的，難度當然要低了。
●原子擠壓
上面説過，質子的質量約等於1,836隻電子；中子的質量也約等於1,838隻電子，也就是說，質子和中子幾乎相同質量。在地球環境下，衹有一個質子的氫原子核與電子的結構可以看作這樣：有一個半徑約3米的球，在球心放一隻乒乓球表示原子核；電子就像一粒芝麻大小，在這個球面上繞著質子旋轉。
如果給這電子能量，電子就會跳到半徑超過3米的球面上，仍繞著原子核旋轉（新的軌道）。不斷增加能量，電子繞原子核的半徑也就越來越大，直到脫離原子核的作用力，成爲自由的電子。
反過來，拿走這電子的能量（例如擠壓），則這電子就會跑到靠近原子核的地方。例如半徑爲2米，它就在這2米半徑的球面上繞著原子核旋轉（又是一條新軌道）。不斷地拿走電子能量，最後電子就會貼著最近原子核的軌道旋轉。這裏稱作“擠扁”了。
也就是說，電子得到額外能量會跑到外面的新軌道上；電子失去能量就會往裏面的新軌道跑。可見，離原子核中心存在著不同半徑距離的軌道。電子在不同的軌道上携帶的能量是不同的。
假象一下，原子一旦被擠扁，在原先3米半徑的球體内就可以擠進非常多的擠扁了的原子。數量增加也就是質量增加，密度當然也增加了。其實，在無限壓扁原子過程中，環境溫度會不斷增高，電子反而會獲得額外能量從而逃逸出原子核的束縛，這樣反倒能騰出更多的空間來供堆放了。
4. 在黑暗中演變
●出現原子雲團
當原子生成后，宇宙就進入了原子時期。這個時期，約爲38萬年到3億年間。
此時宇宙範圍約1000萬光年，1光年約等於9.5萬億公里，1000萬光年約爲1萬億億公里。在這範圍中擠著億億億顆太陽物質，而且是以粒子或原子形態呈現，相比今天的宇宙來説，宇宙的物質密度還是相當大的。這些粒子或原子仍帶著高溫（千度級別）在宇宙中飛駛，以至整個宇宙仍處在光芒之中。
宇宙時時在膨脹，飛奔中的粒子和原子也一直在碰撞。尤其是原子們，受到相互之間的重力吸引，慢慢地聚集在一起。起初是三三兩兩的，聚集需要的時間可能很長很長。等到聚集起一定數量后，重力作用越來越大，聚集相對加快，逐步發展到像雲朵那樣一團一團的。這些發光的雲朵，照亮了整個宇宙。
輪到雲朵來聚集了。一朵朵雲朵開始堆積，再來個幾十萬年的，堆積成雲團了。自然，雲團也分大小的，小的如太陽系，大的像銀河系，有的甚至更大。這種由原子聚集起來的雲團，就稱爲“原子雲團”。因爲主要是氫原子，也可以叫“氫原子雲團”。
●從光明到黑暗
在38到100萬年的時間中，宇宙由於空間擴張，意味著它的平均溫度以及平均物質密度一直在下降。由於絕大多數的原子都聚集在一團團的原子雲團里，而團與團之間的空間幾乎沒有物質，接近真空。幾乎沒有物質的真空，是清晰的透明的，不發光也不反射光的。因此，是黑暗的。
隨著原子雲團的積纍慢慢增加，團與團之間的真空也越來越大，越來越寬廣。發展到後來，這真空區域已遠遠超出了雲團占據的空間，變得更加寬廣深邃。
雖然原子的能量很高，能不斷地向外輻射出光芒，使得整個原子雲團發光。但是比起寬廣深邃的真空來説，它們的光芒就顯得非常微弱了。於是，太空逐漸變得黑暗起來。到100萬年左右時，終于進入了一片黑暗。宇宙由此進入“黑暗時期”。
●黑暗中雲團在演變
宇宙進入黑暗時期后，宇宙變得透明了，變得黑暗了，但也不是絕對的黑暗。仔細看，黑暗中還是有無數發出微光的光點和光霧。有的區域比較密集，有的區域比較稀疏。
其實，光點就是來自於一個個類似球狀的原子雲團。爲什麽類似球狀？因爲球狀結構有一個特點：球面上任何一點到球心的距離都是相同的；對原子雲團來説，球體中任何一個原子，受到全部引力的合力都是指向球心的。因此，在雲團中心的吸引力下，雲團會自動地逐漸形成球狀或類球狀。
原子雲團中物質的密度，比地球的大氣云層要遠遠密集的多，但仍是處在氣體狀態，衹是雲團非常濃厚而不透明。
光霧，明亮的光霧是來自很多個類似球狀的原子雲團組成的，因此稱爲“星雲團”。它的體積取決於含有的原子雲團數，小的可能衹有100多個，大的可以有1億個以上。星雲團與星雲團之間的空間，要比原子雲團間的空間還要遠遠大得多，也是屬於黑暗真空的。不明亮的光霧，可能是一群質量很小的原子雲團或雲朵。
所有的雲團，都在互動中；包括向前運動，向四周運動，或自身旋轉，或在周圍大雲團的引力下繞其旋轉等等。這表明宇宙還在擴張中。
●球狀雲團走向盤狀
在原子雲團中，原子之間都會受到彼此重力的吸引力。每個原子受到雲團所有原子的重力引力的叠加，是指向雲團中心的方向，儘管那裏或許沒有任何物資。因此，雲團中的每個原子都會逐漸被拉向中心。隨著被拉到中心的原子越來越多后，中心的原子密度就越來越高，慢慢聚集起來形成了一個緊密的核心球。
在這緊密的核心球中，巨量的原子緊緊擠在一起，吸引力也越來越大，吸引了更多的原子進來，使得核心球包含的質量慢慢增加到占整個雲團質量的99%以上。在這個過程中，緊密核心球開始逐漸進入比較穩定的自轉，并吸引整個原子雲團跟著中心球一起旋轉。這使得雲團中的每個原子，除了自轉外，還有繞核心的公轉。
在核心球形成的過程中，核心球體外面的原子受到核心的引力，可以分解爲向心力和下拉力。原子公轉產生的離心力可以來平衡向心力，卻無法抵消下拉力。因此，原子會被逐漸拉向核心球體自轉最大的一圈地帶，使得原子雲團從原先的類似球型的形狀，逐漸朝著這一圈地帶扁平下來，最後變成一個飛盤形狀的輪廓，這稱作“盤狀雲團”。
球狀雲團，逐漸演變成盤狀雲團的過程，也出現在星雲團中。
同樣，星雲團中的每個原子雲團也受到指向中心的吸引力。這樣，中心也會慢慢聚集起大量的原子雲團，形成星雲團核心。與原子雲團核心的區別是：星雲團核心是由密集的原子雲團構成的。其中每個原子雲團也在從球狀走向盤狀。而星雲團核心外面的原子雲團們，也會在星雲團中心的下拉力作用下，被扁平下來。這樣，整個星雲團呈現盤狀。
另外，雲團與雲團之間也會發生碰撞、聚合或合并，這會使得雲團越來越大。從100萬年到3億年中，這種演變和聚合一直在繼續。
在原子雲團中，自由的兩個氫原子在彼此作用力下，環境溫度又是千度級別或百度級別時，是很容易結合成一個氫分子的。因此，原子雲團也可被稱爲“分子雲團”。
如果看不大懂正文，沒關係，看《第一章粒子時期-小結》，至少有了基本概念：
1. 我們的宇宙是從奇異點里蹦出來的，這個奇異點哪來的，現在不清楚。
2. 奇異點噴射出1億億億顆太陽物質，在溫度億億億度級別下都是電漿態的混沌子。
3. 巨大的爆炸力推動混沌子向前飛跑，一邊跑一邊打開空間，我們的宇宙就誕生了。
4. 奔跑中隨著溫度下降，混沌子進行各種組合，不到一秒鐘就形成了基本粒子。
5. 經過38萬年的膨脹，宇宙平均溫度降到100萬度以下，基本粒子組合成了原子。
6. 宇宙初期密度高溫度高，充滿光亮；不停膨脹，溫度下降，100萬年後變成了黑暗。
7. 原子聚集成原子雲團，再進一步發展成星雲團，已經過了3億年了。
（二）星系時期
時間從3億年到87億年期間
當原子雲團出現時，由它們組成的星雲團也跟著出現，時間大概來到了3億年左右，宇宙就此進入星系時期。
1. 恆星的演化
（最早的恆星可能誕生在4億年到6億年之間）
原子雲團從球狀逐步走向盤狀的過程中，在指向雲團中心的重力吸引下，超過99%的雲團物質衝向中心，漸漸地在中心内部形成了一個核心球。
●雲團中心重力崩塌
在核心球中，越是中心的原子受到外面原子的擠壓力（即重力）越大，迫使中心的原子内部開始壓縮。壓縮后多出來的空間又會被外面的原子擠進來所填充，結果造成核心中心的原子收到的擠壓力更大，被迫再次被壓縮。
由此進入這樣一個循環過程：重力擠壓，被迫壓縮，外圍原子填充進來，增加了密度，也增大了重力擠壓，再次發生壓縮 … … 這個過程可能維持了1億年，雲團中心的原子基本都被聚集進核心球里了。
這種能自動重複進行的壓縮，被稱爲“重力崩塌”，或 “物質崩塌”。當核心中心（核中心）發生重力崩塌時，核中心外圍的物質就會比以前更快地向核中心靠攏聚集，造成崩塌會逐漸加快。
●崩塌誕生恆星
現在，假如這個氫原子雲團是在第3億年時形成的，核中心發生了重力崩塌，持續進行到第4億年。前面講過，粒子組合成原子核主要是因爲溫度的下降；現在環境溫度不可能回復到億度或千萬度級別，若要打破原子核，衹能施加外力。
此時，重力崩塌不但使這個核中心的溫度有所上升，而且密度大大增加；更重要的是產生的擠壓力可以越過“打破原子核”的臨界狀態。於是，原子核在“外力”下被迫發生分解反應，這就叫“核反應”。這種核反應，又稱爲“核融合”，或“核聚變”。
核聚變，就是兩個輕元素原子核，例如氫或氘氚原子核，在强大的外力作用下原子核都被打破了，核内的質子和中子不得不跑出來重新排列，組合成另一種比原先重一點的元素原子核，同時還釋放出大量的能量來。對氫來説，核反應會組合成“氦”的原子核，核中有二個質子和二個中子，再釋放出一個多餘的自由中子。
核反應還有另外一種形式。如果，一個重元素原子核，例如金屬鈾，在强大外力作用下原子核破裂后重新排列，會組合成另外二種比原先輕的元素原子核，同時也釋放出大量的能量來，就像原子彈爆炸那樣。這被稱爲“核分裂”，或“核裂變”。核聚變和核裂變，都是核子反應。
當原子雲團核中心開始進行核反應時，這核心球就被稱爲 “恆星”。恆星，是個電漿態的氣球，也可稱爲“天體”。
天體，是指太空中的任意一個物體，通常是具有一定質量的。如果是原子啦，分子啦或質量小的原子雲團或雲朵，就稱爲“星際氣體”；如果是小質量的固體物體，就稱爲“星際塵埃”或“小天體”。如果一個天體，具有較大的質量，而且又是球體，就可稱爲“星體”或“星球”。
●恆星燃燒發光
通常，恆星的結構分爲4個層次，從中心向外，依次叫：“核心層”，“中間層”，“表面層”，以及恆星的“大氣層”。
核反應是在核心層進行的。處在核心層的氫原子核被打破后，隨即組合成重一點的元素-氦原子核，并分解出多餘的中子，釋放出大量的能量。這能量可使核心層溫度急劇上升，當核反應進入穩定時核心層溫度可達幾千萬度，甚至是億度級別。
一旦有了如此巨高的溫度，就算沒擠壓，氫原子核也會被分解的啊。
中間層雖然沒有進行核反應的，但從核心層傳遞過來的大量能量，也會提升它的溫度。好在中間層的容積遠遠大於核心層，才使它的溫度從核心層的千萬-億度級別，逐漸下降到表面層的千度-萬度級別。如果要說平均溫度，約在百萬度級別，取決於它的質量。
新合成的元素-氦原子核，隨著源源不斷地被組合出來，會隨著核心高能一起被傳遞或擴散到中間層或表面層，并在那裏被堆積起來。
核反應傳遞出來的能量，經過中間層的散熱，進入表面層時溫度已降至幾千或幾萬度了。不過，這個溫度已經可以讓表面層把能量以可見光和電磁波的形式發射出去了。這樣，也就表示了這顆恆星開始“點亮”，開始“燃燒”，也叫“發出光芒”。恆星誕生了。
恆星剛點亮時，組成它的物質99%是氫，1%是其他物質，包括氦和重元素物質，核反應衹是在核心進行。在這過程中，恆星内部進行自動調節，一方面把氫元素源源不斷地從外部輸送到核心去支持核反應，另一方面把合成的氦元素送到外部堆放起來；而釋放出來的巨大能量，除了要維持核心結構的需要外，都傳遞到表面層去“發光”了。
當氫元素用完后，跟著就是氦元素參與反應。同樣，把氦元素再送回到核心來參與核反應，把合成的更重一點的元素，例如碳或氧等送到外部堆放起來。氦燒光后，就輪到碳或氧等元素。這樣循環下去，直到最後基本上都轉化成重元素鐵爲止。
鐵，是不會進行核反應的。因此，在恆星最後轉化成一大塊金屬時，它的核反應過程就停止了。此時，恆星燃燒結束了，不再發光了。
在這個燃燒過程中，恆星一直在釋放能量。這能量聚集在恆星的大氣層中。有時在恆星的大氣層里會形成高溫高壓，把恆星表面的雜質，以及燃燒中的灰燼微粒猛力地吹出去，形成一股“恆星風”，也叫“太陽風”。
●發光顔色看質量
人眼看到的恆星發光，都是可見光。可見光的顔色在色譜上排列，按照溫度從低到高依次爲：棕色-紅色-橙色-黃色-白色-青色-藍色-深藍色。那麽恆星發的光是什麽樣的顔色呢？這取決於恆星的質量。
恆星的質量，通常以太陽質量爲100%的標準來衡量的。如果恆星的質量爲：標準1-8%的，這種恆星就稱爲“棕矮星”；標準的8%-50%，就稱爲“紅矮星”；標準的50%-80%，爲“橙矮星”；80%-140%的，則是“黃矮星”，我們的太陽就是一顆黃矮星。再上去，依次爲130%-320%的“青矮星”，6-50倍的“藍矮星”，以及50倍以上的“巨星”，“超巨星”和“特超巨星”等。
例如，紅矮星質量比較小，核心就小，發生核反應的區域就小，產生的能量就少，發出的光就不大耀眼，不大明亮，帶著紅色，因此稱爲“紅”矮星。同樣道理，像我們太陽的黃矮星發出的光比較明亮，透出黃色。藍矮星發出的光，是藍色，比純白光還要亮。由此可見，用顔色命名的矮星，這顔色就是它的發光光色。
巨星和特超巨星之類的恆星，發出的光最亮，是深藍色的。
目前觀察到的最大特超巨星，其質量相當於100-150顆太陽，但其壽命衹有幾百萬年，相比太陽100億年的壽命，是很短的。
●質量大燒得快
恆星質量的大小，不單與它發光顔色有關，還與燃燒時間有關。恆星質量越大，核心所占的體積就更大，參與核反應的物質數量就更多，使得核心溫度非常非常高。爲維持這個溫度，物質投入燃燒的速度相對就要加快。恆星質量是一定值的，燃燒區域大，燃燒速度快，當然，燃燒的時間就短了。很快就燒完了嘛。這時，原恆星就稱爲“死亡”了。
反之，質量越小的恆星，壽命就越長。例如，質量是標準的8%以下的棕矮星，核心很小，用作核反應的區域也是特別小的。參與核反應的物質既少而且投入速度又慢，衹能勉强維持核反應，這才造成核心溫度很低，發出的光很暗，呈棕色。在這種燃燒速度下，棕矮星雖然質量不大，但燒個500或1000億年看來是沒問題的。
恆星的質量，主要是來自於當初形成它的原子雲團的質量。雲團聚集到的質量越大，恆星的質量就越大，因爲超過雲團質量的99%都集中在恆星上了。
●星系内的天體
一個原子雲團，除了中心的恆星外，那麽剩下不到1%質量的物質在做什麽呢？
這些物質通常是比較重一點的元素原子，而且離開中心有相當的距離。在中心形成恆星的前後過程中，這些物質也在一邊自轉一邊繞著中心旋轉（不一定是公轉）。在運動中，這些物質也有可能因不斷地碰撞或吸引前進路上和鄰近的原子，從而聚集成爲一個個小天體。
再小的小天體總比單原子的引力要大。於是，這些小天體開始發展，逐步壯大起來。直到運動產生的離心力能扛得住雲團中心的吸引力時，小天體進入了一個穩定的軌道，開始繞中心公轉。個別的小天體，還慢慢形成了自己的核心，逐漸去掉了“小”字，搖身變成了“天體”。
天體，又稱星體，指太空中的物體，也可指宇宙中所有的個體，包括恆星。當一個恆星擁有圍繞自己公轉的天體時，恆星整體可以稱爲“恆星星系”。恆星星系内的天體，除了恆星外，主要可分成三種：小天體，行星和矮行星。
小天體，是指質量很小的天體，也被稱爲“星系天體”或“星系物質”，如彗星之流的；至於粒子或分子形式的，通常稱爲“星系灰塵”或“星塵”，如恆星風吹出來的核反應殘餘物質等。小天體有從自己原子雲團中自發成長起來的；也有從外星系漂流進來的，或大天體解體后形成的，等等。
行星，是指在成長的過程中積聚了足夠的質量，并且還形成了球體的天體。這個“足夠質量”的行星與最小的恆星質量相比，是遠遠不及的，因此這行星不會在核心發生核反應，不會發光的。科學家觀察到，像地球這類的行星，很有可能是星系外的恆星發生爆炸，爆炸后的殘餘衝進了星系内，再逐步成長起來的。
注意，在第一代恆星的星系里，應該是氣態或結冰了的液態天體等，沒有像地球那樣的固體行星，因爲那時候還沒有重金屬形成。衹有在第一代恆星爆炸后，才積纍出重金屬。因此，從第二代的恆星起，才有可能出現具有陸地的行星來。
矮行星，是指沒有積聚到行星級別質量的天體，儘管有些也形成了球體。沒有形成球體的，有時會被稱爲“小行星天體”。有些球體或類球體矮行星是繞著行星公轉的，這類就被稱爲“衛星”，如我們的月亮。矮行星有可能是從小天體成長起來的，也有可能是行星被撞擊而解體的殘餘所形成的。
自然，也有一些天體，被路過這個星系的大天體帶走，或受到種種影響以致脫離了雲團中心的引力範圍，飄向宇宙深處，成爲“星際天體”。
2.群星燦爛
宇宙進入星系時期，并不是說所有的原子雲團都能誕生恆星的。
●恆星形成條件
現在我們知道，形成恆星的原子雲團有2個條件：1.是氫氦原子（主要是氫）必須占95%以上，因爲氫原子是這種核反應的起步材料。好在宇宙早期形成的原子絕大多數是氫；2.原子雲團的總質量必須是我們太陽質量的1%以上，這樣才能達到最起碼的密度，把原子核擠破。
太陽質量的1%有多大？約是我們地球質量的3333倍。不是每個原子雲團都有太陽質量的1%，達不到這個標準的都叫小質量原子雲團，或叫原子雲朵。
小質量的原子雲團要形成恆星，要靠不斷吸引更小質量的雲團，或者星雲碰撞或天體爆炸等帶來足夠質量的輕元素原子雲。好在宇宙中碰撞是經常發生的，時至今日，科學家也多次觀察到了新恆星的誕生。因此，小質量的原子雲團還是有希望的。
宇宙中除了小質量的之外，還有大量夠質量的原子雲團。由於大質量的恆星壽命比較短，所以在這段時期里，不僅僅有恆星，也出現了其他的星體。爲了方便，把恆星演變來的星體都在這里一起介紹。
●有顔色的矮星
棕矮星，紅矮星，橙矮星，黃矮星，白矮星和青矮星，這些恆星的質量在太陽的1%到8倍之間。核心說大不大，說小也不小，都可活個1到2百億年。質量越少的，壽命就越長。例如太陽就能活到110億年左右，棕矮星據説能活到1千億年。
質量更大的恆星，由於燃燒得快，壽命很短。如100倍質量的恆星，壽命才幾十萬年；質量50倍左右的，也不過幾百萬年；25-30倍的，可撐到幾千萬年；8-25倍的，將會在幾億到幾十億年之間。因此，無論處在星系時期中的何時，很大質量的恆星數量都是比較少的。
●紅巨星和黃巨星
紅巨星和黃巨星，是質量8%以上到8倍之間的恆星，在演化過程中必經的一種狀態。
當恆星把氫和氘都燒完了開始燒氦等元素時，核心開始收縮，使核心溫度暴增，甚至能達到1億度以上。在如此高的溫度下，中間層將逐漸擴張，使恆星整個體積膨脹到原先的幾千倍甚至幾萬倍。
但因爲體積的膨脹，使核心高溫能量經過膨脹的中間層傳遞到表面層時，溫度比原先相比大爲降低，衹有3-4千多度，發的光是紅色或暗紅色；4倍及以上地球質量的，也不過7-8千多度，對應的是黃光。因此，在這階段的恆星可以被稱爲“紅巨星”或“黃巨星”。
當恆星進入紅巨星或黃巨星形態時，核心仍在進行氦或鋰等輕元素的核反應。等到氦、氧、碳等輕元素也燒完后，它暴增的中間層和表面層就會脫離核心向太空漂去，而核心就變成了一顆白矮星。這過程會持續約幾十萬年到幾百萬年，時間長短將取決於原先恆星的質量。
●白矮星
白矮星，它的形成有兩種。一是太陽質量1-8%的恆星，把氫和氘都燒完后，因核心區域太小，此時的核心溫度不足于點燃其他輕元素，而直接形成一顆白矮星。另一是黃巨星或紅巨星演變而來的。無論哪一種形成的白矮星，它的體積都非常小，密度非常高（是太陽的百萬倍）。
由於白矮星在剛形成時整體溫度非常高，約1萬度，向外輻射出來的光是白色的，因此得名“白矮星”。儘管它體積很小，隱藏的餘熱還是很大的，預計還可以向外發光幾百到1000億年的。餘熱放完后，白矮星就變成了一顆“黑矮星”。
黑矮星，是一顆不發光的冰冷的星體。由於宇宙到今天才138億年，因此現在還找不到它。
●超新星爆炸
質量是太陽的8到25倍的巨星和超巨星，它們的壽命就很短，才幾百萬年到幾千萬年。它們在死亡前也是先進入紅巨星形態，由於原先的核心區域極大，核心猛然收縮溫度急劇上升成爲“青巨星”。之後核心一直在不停地收縮，當收縮超過極限時它就會發生爆炸，這稱爲“超新星爆炸”。
超新星爆炸，會把部分核心以及外圍的物質，以十分之一的光速狠狠地摔出去，留下的核心殘骸都是特高密度的中子，從而形成了一顆密度比白矮星還要高的“中子星”。注意，摔出來的物質，絕大多數是重物質，包括鐵。
●中子星
中子星，直徑約10公里左右，外表都是由中子組成，核心可能因爲壓力太大，物質有可能處在基本粒子狀態。它的密度特高，像地球那麽大的質量會被壓縮成一間客廳那樣大小，1立方厘米的物質可重達10億噸。地球上一頭50噸的猛獁巨象，如果站在中子星上，受到的重力將會是億億噸級別，立即就會被重力壓成薄紙。
中子星的自轉速度非常高，形成的磁場十分强大，是地球的10億倍左右。它能向四面八方發出强大的電磁波，因此，被稱爲“宇宙的燈塔”。這燈塔可以給宇宙航行指明方向。如果它會一閃一閃的發光，又被稱作“脈衝星”。科學家就利用太空電磁波測量，或星體的閃光來發現它們的。
中子星或脈衝星，也是靠强大的餘熱能量在維持，最後也會“死亡”。死亡后就變成了一個“黑洞”。
●黑洞
至於質量是太陽25倍以上的特超巨星，一路走來，開始也是紅巨星，跟著是“藍巨星”，或“深藍巨星”，接下來也是超新星爆炸。衹不過，爆炸后直接變成了一個黑洞，而不是中子星。
黑洞，是一個密度比中子星還要高的天體，是一個自身重力强大到把任何東西都可吞喫進去的天體；就連光都能被它喫掉。這表示黑洞裏面非常黑，連光都不反射出來，即使用天文望遠鏡也是看不到的。
那我們是怎麽發現黑洞的呢？原來，太空中的天體在掉落進去時，不是立即被吸進去的，而是先在黑洞周圍高速旋轉，邊旋轉邊掉進去的。旋轉中的天體受到了黑洞周圍的高溫高壓，開始分解成氣體，然後氣體再被黑洞吞喫掉的。
在這個過程中，黑洞會把來不及吞掉的氣體殘骸以電離子形式，從黑洞的上下兩個方向噴射出來。這些電離子溫度極高，會輻射射綫。我們就是觀察到了這種射綫，才發覺到這里有個黑洞存在的。
作爲一種天體，黑洞彼此間也會碰撞，聚合成一個更大的黑洞。或吞喫了大量的物質，包括恆星，也會變得越來越大，越來越强。如果，這個黑洞是在早期的宇宙暴漲時，造成局部空間密度巨變因而產生的話，那麽，時至如今也可能成長起來，變成一個特巨大黑洞的。據科學家說，銀河系中心就有一個這樣的。
●白洞理論
那麽有沒有與黑洞相反的“白洞”呢？可能有，衹是目前還不能證實。
白洞，是一個任何東西都無法在它的内部停留的天體。現在假設一下，如果在白洞的内部原先就存在著一個奇異點，就像前面講的能產生宇宙的奇異點，那麽，當白洞形成時就會把奇異點里的所有物質噴射出來。就是不知道，產生我們宇宙的奇異點，原先是不是也藏在這樣的一個白洞里呢？
3. 星雲團大星系
●星系在更新
當第一顆恆星在一個分子雲團里形成時，其他分子雲團符合條件的也會陸陸續續形成恆星。此時的星雲團，佈滿了密密麻麻的恆星，就像群星織成的雲朵，有稠有稀，成了名副其實的“星雲”團了。就像我們的銀河系那樣。因此，有時也把最早形成的恆星稱爲“第一代”恆星，最早形成的星雲團稱爲“第一代”銀河系。
假設，在宇宙時間第10億年時誕生了第一顆質量巨大的恆星，例如是顆超巨星，由於壽命短，不到1億年就可能爆炸變成了中子星或黑洞。這種恆星就是第一代恆星，它形成的恒星系都是氣體物質。
第一代恆星爆炸時抛出來的重金屬物質，如果闖進或被吸進一個正在發育成長爲恆星的原子雲團，這樣的恆星就是第二代。第二代恆星系里，就可能出現像我們地球這種類似地球行星，即是含有重金屬物質的星系。大量的第二代恆星出現，就會改變原來的“第一代”銀河系結構，組成新的第二代銀河系。就這樣，一代接一代的產生出來。
另外，那些紅巨星，中子星，包括黑洞等天體，相互之間也會發生碰撞；或與其他原子雲團發生碰撞。甚至，連星雲團之間也會發生碰撞。衹要沒有被毀滅，也會由小變大，由弱變強起來，從而改變大星系的結構，或者形成更大的星系。
●星系也在旋轉
那麽，在星雲團中的恆星是怎樣繞著星雲團核心公轉的呢？恆星的公轉軌道可以歸結爲3種：橢圓性的，螺旋形的，以及不規則形的。
有著橢圓性軌道的恆星，稱爲“橢圓星系”。這表示，它繞核心旋轉會出現“近點”和“遠點”。這類恆星，大都處在恆星後期，或老年期。
有著螺旋形軌道的恆星，稱爲“螺旋星系”。它也有近點和遠點，并且軌道會慢慢過渡到橢圓性。這類恆星，大都是新生的恆星，或處在青年時期的恆星。
不是上面2種的，都稱爲“不規則星系”。它們大都屬於小質量的恆星，仍在碰撞和聚集中，不過，它們都會慢慢演化成更大的星系。
●多星系統
如果一個分子雲團，形成了2個核心，這樣發展起來會形成2顆恆星的，就叫“雙星系統/星系”，或“聯星系統/星系”。通常，小質量的恆星就會繞著大質量的旋轉。如果，兩顆恆星質量一樣的（這是極少發生的），就會像轉盤一樣的繞轉。
如果是兩個分子雲團形成的2顆恆星，因彼此很接近而形成一個引力系統的，也是雙星系統。同樣，由三顆，或及其以上的恆星形成的恆星系統，就叫“三星系統”，或叫“多星系統”。
前面講過，原子雲團中任一個原子都會向中心靠攏，仿佛中心有一股拉力存在。同樣，多星系統中的每顆恆星也會受到系統中心的拉力。不過，恆星的質量與分子相比不在一個等級上。隨著恆星向中心的靠攏，恆星的離心力就增加，當拉力與離心力平衡時，就會產生一條穩定的軌道，恆星就會沿著這條軌道繞著中心旋轉。
4. 銀河系
（可能出現在13億年到87億年之間）
●盤狀星雲團
大約在13億年的時候，宇宙中出現了一個由幾千億個恆星組成的星雲團。這就是我們所在的銀河系。在夏天晴朗的夜空仰頭看，在北半球看到的是一條長長的星河；在南半球看到的是有點彎拱的銀河。
藉助于儀器和電腦描繪出來的銀河系是個，中間有點厚，兩邊長長的比較薄，形狀就像兩個大大的銀盤倒扣在一起，像個大飛碟。天文學上稱之爲“盤狀星雲團”或“星系”。
這個大飛碟，中間最亮的是短短厚厚類球狀的部分，這稱爲“核心”，也叫“銀心”。兩邊長長的比較薄的部分就稱爲“銀盤”，也叫“螺旋臂”。銀盤的外圍是光亮微弱不一的霧狀，就稱爲“銀暈”。
●質量與範圍
銀河系大概擁有3,000多億顆恆星，和1,000多億顆行星。除了恆星和行星之外，還含有其他天體或星際物質，包括星際氣體和塵埃，以及恆星殘骸，中子星，黑洞等等。
其中，星際氣體是有90%的氫和10%的氦組成，大部分的氫是自由原子，剩下的是氫分子或氦分子。這些氣體的質量相當於星系内所有恆星總質量的10-15% ，如果可以全部演化成太陽的話，數量約1000億顆。科學家觀察到這些氣體，有不少是原子雲團，還在或正在孕育新恆星。
而星際塵埃的質量，約占所有恆星總質量的0.15%。它們與恆星殘骸往往會生成不同的星系天體。假定可以稱重量的話，隻考慮正物質和反物質，銀河系總質量估計有4,500億個太陽質量那麽大。
從銀河系銀暈的邊緣，穿過中心到另一頭的邊緣，光也要走18萬年，即銀河系直徑至少18萬光年（最近的報道是約19萬光年）。如果從銀河系核心的短短厚厚的邊緣，穿過中心到另一頭，距離就短得多，光衹要走約1千年就到了。也就是說，類似球狀的核心，直徑約1,100光年。
●公轉與自轉
科學家推測，銀河系中心是個質量非常巨大的黑洞，正是這個黑洞牽引這整個星系旋轉。現在無法判斷這黑洞是否有自轉。而銀河系自轉一圈，衹能表示整個星系内所有的恆星繞星系中心的公轉。從地球來說，繞銀河系自轉一圈要2.4億年，即每秒213公里；對最接近中心黑洞的天體來説，每秒約220公里。
整個銀河系的公轉，即銀河系圍繞更大的星系中心繞一圈，現在無法知道這公轉速度。衹知道銀河系相對最臨近的另一個銀河系-仙女座星系來説，飛行速度是每秒600公里，即每天飛過5,184萬公里，一年爲189億公里。
●銀河系的結構
星系内大多數恆星，密集地分佈在核心的黑洞之外，造成很高的光亮度。尤其在核心的中間，恆星非常密集，排列成像一根粗短棒。短棒的光亮度最高，形成一條白光。在短棒兩頭，再各自拉出兩條螺旋形的軌跡，延伸到整個銀盤。這四條軌跡，稱爲“旋臂”。這就是銀河系被稱爲“棒狀螺旋星系”的由來。
星系内其他的恆星，就大多散佈在這四條旋臂上或其附近，造成旋臂的光亮度在整個銀盤上比較亮。銀暈里的恆星稀少，因此看上去，類似一片黑暗。
●太陽位置
銀河系從銀心棒端延伸出來的4條主要螺旋臂，分別爲：3K臂-英仙臂，矩尺和外臂，船底-人馬臂和盾牌-半人馬臂。其中人馬臂有幾條分支，其中一條分支叫獵戶-天鵝臂，我們的太陽就在這條分支上。
由於宇宙一直是在運動中的，加上觀察的角度有點不同，看到銀河系的螺旋臂經常有分叉或扭曲又或并攏等現象。
科學家們觀察到一種奇怪的現象，英仙臂和盾牌–半人馬臂，似乎包含著很多“老年”恆星；而人馬臂和外臂又似乎包含著很多“年輕”恆星，以及類似原子或分子雲團式的宇宙氣體，并且還觀察到有新恆星從這些氣體中誕生。
●銀河系的衛星星系
就像月亮是地球的衛星一樣，我們的銀河系也有它自己的衛星星系。現在已被證實的大約有30個小星系，包括肉眼可見的“大麥哲倫星系”和“小麥哲倫星系”。它們最遠的離銀河系約有140萬光年，繞著銀河系旋轉。
大麥哲倫星系，直徑約2.1萬光年，約100億顆恆星。它屬於不規則星系，擁有豐富的氣體和星際物質，並且正在經歷著明顯的恆星形成活動。當前已經在這個星系內發現了60個球狀星團，400個行星狀星雲和700個疏散星團，以及數十萬計的巨星和超巨星。它與銀河系的距離約16萬光年。
小麥哲倫星系，直徑約1.9萬光年，約有數十億顆恆星。它也屬於不規則星系，擁有很多中子星和黑洞。但是，它的總質量衹有約70億顆太陽的質量，這在星系中算是小質量的星系，故被稱爲“矮星系”。它與銀河系的距離約20萬光年，是銀河系最近的星系鄰居之一。最近發現，小麥哲倫星系可能是由一大一小的2個星系組成的雙星系系統。
●黃道與星座
中國古人認爲地球是不動的，地球繞太陽公轉看作爲是太陽在繞地球旋轉。他們記錄了每天太陽的升起到降落的軌跡（也就是地球的自轉），并用“時辰”來對應太陽在天空的不同位置。白天是6個時辰，晚上對應也用6個時辰，即一天有12個時辰。
他們還記錄了每天正中午時太陽在天空的位置，發現雖然每天都是不一樣的，但會重複。每次重複就記作“年”，即太陽繞地球的旋轉軌跡每年會重複一次（其實就是地球的公轉），於是創造出“黃道”來表示這軌跡，而黃道包含的平面就叫“黃道面”。這樣一來，黃道其實就是地球繞太陽公轉的軌道。
他們發現太陽每天的軌跡與整年的軌跡之間有一個固定角度，從而推算出“赤道”和“赤道面”。於是，就以地球爲球心作一個虛擬的球體，稱爲“天球”，并把黃道和赤道延伸到整個天球。黃道與赤道的焦點正好是季節的交換點，分別稱爲“春分”和“秋分”；而黃道對應赤道的最遠的也是季節的交換點，分別稱爲“夏至”和“冬至”。
聰明的古人們用黃道爲標準，把能觀察到的所有星星一一對應地標注在天球上。不會移動的星星叫“恆星”，會移動的叫“行星”（包括我們的太陽），快速移動的叫“流星/彗星/掃帚星”，然後再一一投影在對應的黃道面上。
月亮每28天繞地球一圈，古人就用“二十八宿”來表示黃道的地理方位；同時，也用二十四個節氣來代表一年的12個月（多出來的天數用閏月閏日表示）。
這樣一來，古人可以根據黃道面上的某些恆星，如北極星等，來辨別東南西北方位；又可以根據行星的移動，如金星，火星或月亮太陽等，出現在黃道面上不同位置時，就能知道現在是幾月份，甚至是哪一天。
西方占星學更進入一步，利用一年12個月把黃道分成12個方位，用“宮”來稱呼方位。再把同一個方位看到的星星，不管實際有多遠，是否是同一個星系的，統統劃在一起，稱爲“星座”。
這樣12個星座一一對應12個宮（名稱基本相同），依次爲：白（牡）羊座、金牛座、雙子座、巨蟹座、獅子座、室（處）女座、天秤座、天蠍座、射手（人馬）座、摩羯座、寶（水）瓶座、雙魚座。其實有13個星座，爲對應12個月，其中的蛇夫座被排除了。
起初，星座衹是用來觀察群星在天空的位置。後來，發展成“占撲”，“問吉凶”，以及近來的判斷人格和人性等。顯然，這種星座不是星系。星座里的恒星，雖然都是在銀河系里，但是恆星與本身星座之間并不存在直接的關係，星座與星座之間，也沒有直接的關係。
5. 其他星系
●仙女座星系
離我們銀河系最近的鄰居是仙女座星系，離我們地球距離約250萬光年，在地球上肉眼可以看到它。它的範圍直徑約22萬光年，比我們銀河系還要大。它的質量，約是我們的2倍以上。它也是屬於螺旋星系的，也帶有一群衛星星系。
據觀察，仙女座星系以每秒300公里的速度，向我們太陽飛來。在遙遠遙遠的未來，它有可能會和我們發生碰撞，并與我們結合成一個更巨大的全新星系。
●本星系群
今天，在我們銀河系周圍，還存在著大大小小的像銀河系那樣的星系，還有三角座星系，雙魚座，鳳凰座，獅子座等等。除了上面所講的仙女座星系之外，這些星系，都比我們的銀河系小。它們都和我們的銀河系共同組成了一個更大的星系，叫“本星星系”。
本星系群，大約擁有超過50個星系，最大的星系是仙女座星系，其次是我們銀河系，第三大的是三角座星系。本星系群的直徑大約有1,000萬光年，推測整個系群的中心落在銀河系和仙女座星系的之間，也就是說，整個星系圍繞著這一點在旋轉。
●星系的星系的星系
本星系群又屬於範圍更大的“室女座超星系團”。室女座超星系團又被包含在更大的“拉尼亞凱亞超星系團”内。而拉尼亞凱亞可能還不是宇宙中最大的星系團，它與“時鐘座超星系團”也許被包含在一個更大的星系團中。
星系的星系的星系 … … 最後構成我們的宇宙。
如果還是看不大懂，別擔心，看小結也行，《第二章星系時期-小結》：
1. 原子雲團核心球中，擠壓到打破原子核時會發生核反應，這核心球就稱爲恆星。
2. 核反應會放出巨高的能量，傳遞到恆星表面開始向外輻射發光，稱爲燃燒發光。
3. 發光顔色與恆星質量大小有關，質量最大的是深藍色光，最小的是深棕色的光。
4. 核反應是把輕元素轉換成重元素，全部轉完后恆星不再發光，稱爲死亡。
5. 不同質量的恆星，死亡后會變成不同的星星或黑洞。
6. 黑洞密度極高質量極大，吸力極強到能吞星星。白洞卻相反，洞裏不能有物質。
7. 恆星星系中可以有其他天體，如行星，衛星，小天體，流星或星塵等等。
8. 恆星會彼此碰撞或吸引，從而組成星雲團，像銀河系，有3000多億顆恆星星系。
9. 銀河系又在更大的星雲團-本星系群中，而本星系群又在室女座超星系團中。
（三）我們的太陽系-宇宙的成年期
從87億年到138億年的現在
1. 太陽系的誕生
（發生時間約在87億年到92億年之間）
在銀河系的邊緣區域里，有一個原子雲團，它的結構和早期的原子雲團相似，其中氣體占98%以上，星塵不到2%。氣體主要是有氫、氦、甲烷和氨氣等，其中氫氣占97%以上。而星塵埃主要是岩石、金屬和含金屬的碎片等，前面講過，金屬等物質應該是來自第一代恆星的爆炸碎片。
不知道是銀河系剛誕生時，這個分子雲團就已經存在呢，還是在幾十億年中慢慢聚集起來的呢，反正，在87億年前時這個分子雲團正好運動到這個位置。可以肯定的是，此時它的中心還沒有發生重力崩塌來形成恆星。有可能是它的中心溫度還不夠高，或中心密度還不夠高，所以才沒有出現重力崩塌。
●星系碰撞催生太陽
正巧這個時候，我們的銀河系和附近的另一個大星系發生了邊緣擦撞，導致了擦撞範圍里的一顆巨大質量恆星發生了超新星爆炸。而這個原子雲團正好在碰撞範圍的邊緣，臨近爆炸點。於是，有部分爆炸物質帶著高溫，以十分之一的光速，沖進了這原子雲團。
雖然衹是部分物質衝進了這個雲團，但是總體質量相對雲團來説還是很大的。這使得雲團的密度劇增，溫度劇增，物質聚集加快。到92億年時，雲團的中心就發生了重力崩塌，最終形成了一顆恆星，我們的太陽，而雲團就成了我們的太陽系。
●外來的鐵形成行星
在分子雲團中心持續進行重力崩塌期間，爆炸帶來的部分重元素物質與雲團内的氣體和塵埃，也同樣發生了數不清的碰撞，聚集，組合，形成了一連串的天體，而且都是按同一個方向繞太陽旋轉的。
如果，這些天體因爲速度而產生的離心力和雲團中心之間的總體合力達到平衡時，天體就會繞著雲團中心旋轉（即公轉）。如果不平衡，要麽是飛出雲團，要麽就是撞進雲團中心。
2. 恆星太陽
我們太陽的形成過程，與前面所講的恆星生成是一樣的。這裏稍微詳細介紹一下它的運行特點。
●太陽重要數據
我們太陽離銀河系中心的平均距離，約2.5萬光年（1光年約等於9.5萬億公里），即24億億公里。太陽以250公里/秒的速度，圍繞著銀河系中心公轉，周期大約2.2-2.5億年，目前為止，太陽系差不多繞銀河系公轉了20多圈。
太陽的自轉，約等於地球的28天。它的直徑約140萬公里，繞著最大的圓周飛一圈，約440萬公里（地球才4萬公里），時速1000公里的民航機，要連續飛181天。
處在中心的太陽，擁有整個太陽系内已知物質的99.86%，質量是2000億億億噸，是地球的33.3萬倍。其中73%是氫，25%是氦，其餘的是氧，碳以及一些重金屬。與標準恆星一樣，它是一顆電漿球體，結構是：核心-中間層-表面層，再加大氣層。
●太陽分層
核反應，就發生在中心的“核心”里，每秒產生的能量等於爆炸了1億億顆最大能量的氫彈，估計可以瞬間就能把地球炸毀掉。這巨大能量產生的溫度使中心達到1500多萬度。
中間層有兩層，分別是“輻射層”和“對流層”，從它的名稱就可知道，是把核心釋放出來的能量，先以輻射形式，再通過對流方式，傳遞到表面層去。這樣，中間層的溫度就逐步降到平均400萬度左右。
表面層是薄薄的一層，又叫“光球層”，負責把這能量以可見光和電磁波的形式，向球外的太空播送（包括輻射）。這一層的溫度也已逐步降到6-8千度了。
從核心到光球層，物質呈電漿狀態。其中，中間層會產生“太陽磁場”，這來源於輻射層和對流層的交界處。光球層收到傳來的能量，溫度有高有低，相差1-2千度，溫度低的區域就會暗一點，這就叫“太陽黑子”。
光球層外面就是太陽的大氣層，也分兩層，低的叫“色球層”，高的叫“日冕層”。不知什麽道理，這一層的溫度反而比光球層高，色球層可達到1萬度，日冕更高，有100萬度。可能兩層溫差太大，在太陽磁場作用下常常會噴出高達幾萬公里的火焰，稱爲“日珥”。
前面講過的恆星風，也叫太陽風，就是從日冕層中吹出來的超高速電漿流，即帶電粒子流。這些帶電粒子富含各種輻射綫，吹到地球會在地球兩極的上空形成“極光”。另外，强勁的太陽風會吹走太陽系中的塵埃，換句話説，太陽風可以給太空帶來太陽核反應中殘餘的物質。
3. 太陽系内的天體
● 幾種天體
太陽系里的一連串的天體，儘管衹占0.14%物質，相比我們的地球衹占0.0003%來説，還是十分巨大的。在太陽形成的過程中，這些天體也在演變中，過程和恆星的演變是差不多的。因爲，吸引和碰撞，聚集和融化，是永恒不變的。在太陽形成的過程中，這些天體也形成了：行星，矮行星，衛星和小天體。
行星是指：它直接繞恆星公轉，方向與恆星的自轉相同；本身不發光，外形近似圓球狀；依靠自身質量能清空其公轉軌道附近區域，或把軌道附近的小天體變成自己的衛星。矮行星與行星的區別是，它自身質量較小，不能完全清空其軌道附近。衛星，是環繞行星公轉的天體。小天體，主要特點就是質量很小，外形絕大多數不是球狀的；稍微大一點的小天體，又稱爲“小行星”。
行星的結構與恆星的結構一樣，也可分成：核心，中間層，表面層和大氣層。在黑暗的宇宙里，行星有發光的，也有不發光的；其中發光的，是它本身還沒有凝固下來，還處在岩漿熔化狀態；凝固下來的是不發光的，例如地球。不發光的行星之所以能看到光亮是太陽光的反射作用。
當太陽系開始穩定時，天體也逐漸穩定成形，通常分成兩部分。一部分是與太陽比較近的，叫“内太陽系”。另一部分是與太陽比較遠的，叫“外太陽系”。
●内太陽系的天體
内太陽系的天體，主要有四顆較小的行星，分別是水星、金星、地球和火星，被稱為“類地行星”。由於離太陽比較近，環境溫度比較高，它們主要是由鐵，鎳，鋁等重元素物質，和構成岩石之類的硅酸鹽等組成。
●外太陽系的天體
外太陽系的天體，主要也有四顆行星，其中最大的兩顆是木星和土星，次大的兩顆是天王星和海王星。由於離太陽比較遠，環境溫度比較低，造成木星和土星的物質主要是氫氣和氦氣，稱爲“氣態巨星”，而天王星和海王星主要是水、氨和甲烷等揮發性的物質，稱爲“冰巨星”。
●邊疆區
另外，還有一些天體是在太陽系的“邊疆區”里。什麽是邊疆區？從離太陽最遠的海王星起，一直到太陽系邊界爲止，這個環形的區域就是太陽的邊疆區。邊疆區從里向外存在著3個有名的區域：古柏帶，離散盤和歐特雲。
任何一個天體，哪怕小到一個原子，無論處在哪裏，衹要它在太陽的重力吸引下，向著太陽運動，或繞著太陽運動的，它就是太陽系里的一個天體，它所在的空間就是太陽系的空間。如果它所在的空間，受到其他恆星或其他星系的重力吸引而大於太陽的，那麽這個空間就不屬於太陽系的。
我們太陽的重力吸引力，能對天體發揮主要作用的，最遠的距離約是2光年，即18萬9000億公里。這就是太陽系的邊界。當然，實際太陽系與星際空間的邊界綫并不清晰，但差不多是在這個範圍内。
●太陽系的外面
那麽太陽系的外面，是什麽區域呢？那叫“星際空間”，其實都叫太空或外太空，是一個非常冰冷的太空，溫度幾乎接近絕對零度。如果在行星與行星之間，例如地球的大氣層之外，就稱爲“行星際空間”。
同樣，大星系（如銀河系）與大星系之間的太空，也可叫作“星際空間”。太空都是接近真空的，不過還是有物質存在的，例如殘骸的小碎片，恆星風帶來的星塵和氣體，小流星，殘餘的分子原子甚至粒子，以及各種射綫等，衹是非常稀薄。
4. 内太陽系天體
從離太陽距離最短的起，依次爲：
●水星
水星，名不副實，是顆根本沒水的星。它離太陽的距離約6000萬公里，是地球到太陽距離的0.4倍，繞太陽一圈（即公轉）約等於地球的88天，自轉一圈（即自轉）約等於地球的59天（也就是說，如果在水星上過3個水星天，等於過了2個水星年）。
水星的質量和體積衹有地球的5.5%。它的半徑2440公里，繞地表走一圈最長1萬5000公里，是地球的38%。從質量和體積上來説，在太陽系的行星中排行第8，最小的了。
水星的核心是鐵鎳合金。由於核心特別大，占它自己半徑的70%，使得它與地球一樣，擁有全球性的磁場。它的中間層，是硅酸鹽之類的岩石。它的薄薄的表面層也是硅酸鹽之類的岩石，而且，地表上橫亙著無數長條的皺脊。
水星的大氣層非常稀薄，幾乎沒有。因爲沒有大氣層，它的表面佈滿了隕石坑。而且，造成了它的表面最熱的地方達到430°，晚上卻零下170°。
水星也是個很明亮的固態球體，沒有衛星，衹是離太陽太近，不容易被觀察到。中國古代稱它爲“辰星”，因爲古人觀察時發現它總是在太陽附近，與太陽光照耀下呈現深灰色，近於黑色，黑色在“五行”中屬水，故命名為水星。
●金星
金星，離太陽的距離約1億500萬公里，是地球的0.7倍。它的公轉等於地球225天，自轉等於地球243天，即一天的時間比一年長。
它的質量約爲地球的82%，體積約爲地球的87%。它的半徑6000公里，同樣走一圈是3.8萬公里，是地球的95%。它在太陽系中排行第6。
金星的核心是液態的鐵鎳合金，中間層和表面層也都是硅酸鹽之類的岩石。它的地層構造和地球相似，不過地表很荒漠，火山活動很多。
它的大氣層主要是二氧化碳和少量的氮，很濃厚，以至它的氣壓是地球的90倍以上，恐怕人都快被壓扁了。而且，濃厚的二氧化碳造成的溫室效應，使它地表溫度達到460°，比水星還熱，這導致高空中的風速高達100米/秒。
金星，是太陽系里最亮的一顆行星，在夜空中的亮度僅次於月球，在中國古代被稱為“太白星”。它早晨出現在東方，又稱爲“啟明星”；日落時又出現在西方，故稱“長庚星”。據說，古人觀察時它為白色，白色於“五行”屬金，而命名為金星。它也是沒有衛星的。
●地球
我們的地球，離太陽的距離約1億5000萬公里。公轉是1年，自轉是1天。質量約6000億億噸，體積約1000億立方公里，半徑約6400公里，走一圈最長的距離約4萬公里。它在太陽系中排行第5。
地球的核心是鐵鎳合金，分兩層，固態和液態。這就是地球磁場的來源。中間層和表面層（也叫地殼）都是硅酸鹽之類的岩石，而表面71%是海洋。它的特點是，地殼存在著板塊運動。它的大氣層是可以被現存的生物改變的（從無氧到有氧），現在的成分是71%氮、29%的氧，以及一些二氧化碳。
這些二氧化碳，造成的“碳循環”，維持了水的存在，也穩定了溫度，使得白天與晚上之間沒有很大的溫差，平均全球氣溫15度。這一切，都促使了地球上的生命演變，也是太陽系里目前唯一有生命存在的行星。
地球的自轉軸（即穿過中心連接南北極的虛擬的綫），與公轉軸（與公轉方向垂直的虛擬綫）不是同一根軸，兩者之間有一個傾斜角，23.4°。這表示地球上同一個點，在一年中受到的太陽光照是不一樣的，這就是地球“四季”的由來。
●月球
月球，又叫月亮，是地球擁有唯一的一顆衛星。它本身不發光，衹是反射太陽光。它離地球38.4萬公里，時速1000公里的民航機連續飛16天就能到達，如果是太空飛船，則要飛16個小時。
它繞地球的公轉等於它的自轉，是27.3天，盈虧周期是29.5天（農曆一個月）。因此，它的一面永遠向著地球，另一面永遠背著地球。它的質量是地球的1.2%，體積是2%，半徑約1840公里，是地球的27%，走一圈是1萬1600公里。
它的核心也是鐵鎳合金，中間層和表面層也是硅酸鹽之類的岩石。表面層有大量的隕石坑，這是因爲它的大氣層非常稀薄，幾乎是真空。因此它的表面溫度很低，而且白天和晚上的溫差很大。幾乎沒有水，可能在很深的隕石坑底有少量的冰水。
它的形成，極大可能是：有一顆小行星，從側面撞擊了地球。這小行星的部分殘骸融入了地球，它的大部分殘骸，又被彈出了地球，并帶走了一部分地球的碎片。這些殘骸和碎片，繞著地球旋轉，最終，慢慢地合在一起，形成了今天的月球。
●火星
火星，離太陽的距離約2億2500萬公里，是地球的1.5倍，公轉等於地球1.9年，自轉與地球相似，爲24小時40分鐘。它的質量和體積分別爲地球的11%和15%左右，半徑約3400公里，是地球的53%，走一圈最長是2.1萬公里。它在太陽系中排行第7。
火星的核心是鐵鎳和硫化鐵，中間層是含有大量硫化鐵的硅酸鹽，表面層是硅酸鹽的岩石。地表大部分是半沙漠、半礫石。看上去，都是一片紅色的氧化鐵，因此被稱爲“火”星。
火星的大氣層很稀薄，也是二氧化碳爲主，氣壓約爲地球的6%。如果兩個人站遠一點講話，可能都聽不到或聽不清楚呢。它的表面溫差很大，白天最高28°，晚上可達零下140度。除了兩極有冰帽，表面上沒有固定的水，但是有地下水。
在中國古代觀察時，發現它“熒熒如火呈赤色、亮度與位置變化甚大使人迷惑”，逐命名“熒惑”。赤色在“五行”中屬火，而命名為“火星”。與水星和金星不同的是，它有兩顆類球狀的小衛星，最長直徑分別爲27公里和16公里。
●小行星帶
小行星帶，離太陽的距離約3.5億到5億公里，星帶本身的寬度約1.5億公里，與地球到太陽的距離差不多，是條非常寬的帶子哦。小行星們比較均匀地散佈在這帶子中，它們約有幾千萬顆天體，絕大多數是很小的天體，有的甚至只有塵埃那樣大；而稍微大一點的小行星，約有十幾萬顆。
其中體積最大的一顆被命名爲“穀神星”，是小行星帶中最亮的天體。可能它的質量比較大一點，約占小行星帶全部質量的三分之一，在長期運行中逐漸形成了球狀。因此它脫掉了小行星帽子，被稱爲“矮行星”。
穀神星的直徑大約是945公里，約爲地球的7.5%。它是由岩石和冰組成，冰層之下可能存在液態水的內部海洋。因爲離太陽比地球要遠，表面最高溫度是零下40°。
小行星帶中體積第二大的是“智神星”，質量是小行星帶的7%，直徑為544公里；質量第一大的是“灶神星”，質量占小行星帶的9%，但直徑比智神星略微小一點，為525公里。因爲它們質量都不夠大，形體都是不規則的，即不是球狀的。
小行星帶很有可能是太陽系中原本就存在的一顆行星，衹是在太陽系早期與其他大天體發生了碰撞，結果被撞碎了，撞碎的殘骸形成了這條小行星帶。由於離太陽較遠，小天體溫度比較低，很多天體是冰的形式。
帶中的一些小行星，小天體們常常會在太陽和銀河系的干擾下，飛行軌道逐漸變成彗星類軌道。地球在早期時受到的大量隕石撞擊，其中就有不少是來自這裏的。這些小天體們携帶的大量冰塊，很可能是地球上水的來源之一。
5. 外太陽系天體
依次爲：
●木星
木星，離太陽的距離約7.8億公里，是地球的5.2倍，公轉等於地球12年，自轉等於地球9小時50分鐘。它的質量是地球的318倍，體積是地球的1,321倍。它的半徑約7.1萬公里，因爲不是固體星球，而是一個氣態和液態星球，無法走一圈，衹能飛一圈。一圈近45萬公里，是地球的11倍，民航機連續要飛21天，不愧爲是太陽系最大的行星，老大。
它可能有核心，一個由石頭和冰組成的極小核心。它的中間層主要是液態化了的金屬氫，以及極少的重元素。它的表面層，是液態化的分子氫和氣體的氫。它的大氣層主要是由氫和氦組成，厚達5000公里（地球才700公里），氣壓約是地球的10倍，平均氣溫零下108°。
木星的内部以及大氣層，都富含氫元素，如果木星的質量能再增加75倍，它的核心就有可能進行核反應，從而形成一顆恆星。不過是一顆質量很小的恆星，類似棕矮星。
木星最出名的是，它的大氣層在不同的緯度風速不同，有的非常快，造成了環繞球體的一圈一圈的對流雲層。而這雲層反射太陽光很强烈，外表看上去，每圈雲層顔色不一樣，形成了棕色，淺黃色和白色的條狀紋。另外，在木星赤道之南，有一個直徑像地球那麽大的氣旋風暴，被稱爲“大紅斑”。奇特的是，這個風暴已刮了近400年了，還在刮。
木星有個黯淡的行星環系統，約有6,500公里寬，但厚度不到10公里。由大量塵埃和黑色碎石組成，以大約7小時的週期圍繞木星旋轉。
木星，約有80顆衛星，其中最大的一顆，稱爲“木衛三”；也是太陽系中最大的衛星。這顆衛星的直徑5262公里，是月球的1.5倍，比水星還要大，由石頭和冰體構成。它離木星的距離約107萬公里，是月亮離地球的距離2.8倍，表面覆蓋這厚厚的一層冰。
中國古代人，觀察到木星朦朧中發青色，青色在“五行”屬木，而命名為“木星”；同時發現，木星繞地球在天空運行一圈約爲地球的12年，與12 地支相同，故又稱為“歲星”。
●土星
土星，離太陽的距離約14.3億公里，是地球的9.5倍，公轉等於地球29.5年，自轉等於地球10小時39分鐘。它的質量是地球的95倍，體積是地球的755倍。它的直徑約12萬公里，繞它飛一圈，約38萬公里，是地球的9倍多。在太陽系的行星中排行第2。
構成它的物質和木星相似，核心也是岩石和冰，中間層是液態化了的金屬氫，表面層是液態化的分子氫和氣體的氫。它的大氣層也是一個由氫和氦組成的，有1000公里厚，平均溫度零下139°。
土星最出名的是它的行星環，環里的物質是由冰粒和少數的星塵或岩石殘骸組成。最近的離土星才6600公里，最遠的有13萬公里，即環的寬度12萬公里，但是，環的厚度衹有幾百米。這些數量極多的冰塊繞著土星以不同直徑旋轉，拉出許許多多的同心圈。在太陽光的反射下，形成一圈有著美麗條紋的環。
另外，土星的衛星比木星多一點，有83顆，是太陽系里最多衛星的行星。其中最大的衛星，稱爲“土衛六”，離土星的距離約120萬公里。它的直徑是5150公里，比木星的要小，也是由石頭和冰體構成，但擁有氮氣大氣層，可能存在著生命體。
在中國，古人觀察時發現土星呈黃色，故稱之為鎮星、填星。又因爲黃色於“五行”屬土，而命名為土星。
●天王星
天王星，離太陽的距離約30億公里，是地球的19倍，公轉等於地球84年，自轉等於地球17小時14分鐘。它的質量是地球的14倍，體積是地球的63倍。它的直徑是3.1萬公里，飛一圈是16萬公里，是地球的4倍。在太陽系中排行第4。
天王星的標準模型結構包括三個層面：在中心是岩石和冰的核，非常小；中間是冰的地函，最外面是氫與氦組成的外殼。中間層和表面層現在還無法區分，都是由氨，水，甲烷等混合而成的冰層。因此，它是一個大冰球，外表看上去是藍綠色的，表面溫度爲零下190°。它的大氣層，主要是氫，氦，以及少數甲烷，厚4000公里。
最奇異的是，天王星的自轉軸不是垂直于公轉方向（其他星球基本上是垂直的，也叫站立的），它幾乎是平躺下來的。這造成了它的南極或北極，在公轉一圈的84年中，會連續向著太陽42年（相當於白天），再連續背著太陽42年（相當於晚上）。這和地球的南北極相似，半年白天，半年晚上，不過天王星的兩極在白天要比它的赤道熱。
另外，天王星也有行星環，因爲它的自轉軸是平躺的，所以行星環是站立的。它的衛星有27顆，最大的一顆稱爲“天衛三”。它離天王星距離43萬公里，直徑約1600公里，半是石頭半是冰。
●海王星
海王星，離太陽的距離約45億公里，是地球的30倍，公轉等於地球165年，自轉等於地球16小時。它的質量是地球的17倍，體積是地球的58倍。它的直徑5.9萬公里，飛一圈是18.5萬公里，是地球的4.6倍。在太陽系中排行第3。
海王星內部結構和天王星相似，核心是一個由大概1.2倍地球質量的鐵、鎳和矽酸鹽構成的混合體，核心溫度約為7,000℃。中間層地函的質量相當於10到15個地球質量。表面層富含水、氨、甲烷和其它成份，通常也被叫作水－氨海洋。由於表面溫度爲零下218°，是太陽系行星里最冷的，因此海洋被冰凍，成了一顆冰球。
海王星的大氣層，主要物質是氫，氦，以及少數甲烷。不知何故，它有太陽系最強烈的風，測量到的風速高達每小時2,100公里；而地球風速最大為12級風僅約時速118公里。
海王星也有行星環，不容易被看到。海王星有14顆衛星，其中最大的一顆是從它旁邊飛過時被它捕捉住而成爲衛星的，稱“海衛一”。海衛一，直徑有2700公里，繞海王星公轉的方向是逆向的，不像月亮繞地球的正向方式，這也是太陽系中公轉軌道逆向中最大的一顆天體了。
●半人馬小行星
半人馬小行星，是一群具有水冰物質的小天體。它們環繞太陽的軌道是在木星和海王星之間，即最近的離太陽8億公里，最遠的達46億公里。這些軌道與外太陽系的4顆行星發生重叠，造成軌道不太穩定。
這些小行星在穿越外太陽系的行星時，很有可能會收到這些行星的吸引，飛行軌道變成類彗星的極扁的橢圓形。這也是短周期彗星的來源之一。飛越行星時，小行星有時會墜入，成爲隕石或流星雨；有時又會被行星捕捉住，成爲它們的衛星之一。
已知最大的半人馬小行星是1997年發現的“女凱龍星”，它的直徑達到260公里，屬於中等大小的小行星。而1977年發現的 “凱龍星”，要小一點，直徑230公里。它們都是由冰塊或能揮發的物質包裹著核心而構成。核心物質具體不明，可能來自於恆星的碎片，殘骸或其他星際物質。
6. 太陽系的邊疆區
太陽系的邊疆區，這裏分爲幾個區域來介紹：古柏帶，離散盤，以及内層和外層。
●古柏帶
古柏帶，是指一條環狀帶，離太陽最近的距離46億公里，最遠的距離76億公里，即帶寬30億公里。在這條帶子里的天體，與半人馬小行星或彗星相似，也是由大量星際碎片，星塵或小分子雲團等組成，主要成分是冰。
它們的數量非常多，包含直徑數百米到數千米的矮行星，但主要還是由太陽系的小天體組成；其中直徑超過50公里的就有10萬多顆。其中最出名的就是曾被視為第九大行星的“冥王星”；以及近來被發現的直徑1100公里的“創神星”。而且，有的小行星還帶有衛星。
根據太陽系形成的模型，距離太陽越遠的天體，形成行星所需的時間越長。如果這天體在形成行星的過程中，軌道附近剩下的物質已經不足于它聚集成一顆行星時，這天體就會停止成長。古柏帶就處於這樣的一種狀況。它全部質量加起來，不超過地球的2%。
●冥王星
冥王星，繞太陽的軌道有點扁，離太陽的距離最近45億公里，最遠74億公里，平均起來59億公里。公轉等於地球248年，自轉等於地球6.4天。它的質量是地球的0.2%，體積是地球的0.6%，直徑2300公里，飛一圈7300公里。它曾經被看作第9顆行星，後來被排除出去，衹能稱爲“矮行星”。
與海王星相似，冥王星也是一顆氣體和液體的星球，但具體不清楚，還沒有人造衛星前去拜訪。衹知道它的表面溫度在零下210-230°，擁有以氮氣爲主的非常稀薄的大氣層，以及有5顆衛星，其中最大的一顆，稱爲“冥衛一”，直徑有1200公里，離冥王星距離約2萬公里。
●離散盤
離散盤，從古柏帶外面開始起，直到離太陽225億公里之間的區域，約150億公里寬。主要是由冰組成的小天體。其中最大的一顆，叫“鬩神星”。它也是一顆矮行星，直徑約2600公里，比冥王星還大一點。
也有人認爲，離散盤一部分與古柏帶是重疊的，並進一步向外延伸的區域。部分短週期彗星就是來自於離散盤。
●邊疆區内層
邊疆區，通常是指離散盤的225億公里到邊界的18萬億多公里之間，爲了方便描述，分爲：從225億公里到10萬億公里是内層，10萬億到19萬億公里是外層。
整個區域中也是有許許多多小天體的，估計數量約1000億個，絕大部分是固體揮發物，主要成份為水冰、氨和甲烷等；極少部分是小行星。其中，内層的天體大一點，外層的天體就小一點，甚至以分子或原子的形式存在。
在内層中發現一些小行星，最有名的一顆天體，直徑約1000公里，叫“塞德娜”，離太陽距離1500億公里，直徑約1000公里，公轉等於地球的11,400年。
●邊疆區外層
邊疆區外層，又叫歐特雲或奧爾特雲，指的是邊疆區中的最外面的一層。外層中的天體主要成份為水冰、氨和甲烷等固體揮發物，以及一群群微小的顆粒。
在奧爾特雲中的天體，同時受到太陽系的引力，以及臨近太陽系的恆星和整個銀河系的引力。這些引力都會時不時地擾動外層中天體的合力平衡，使區域内的天體離開原有的軌道。有些天體就會進入內太陽系，並成為長周期彗星。
當小天體飛入古柏帶時，受到太陽的吸引就會強一些，小天體就會奔向太陽，但在慣性下會繞過太陽又飛回去；飛進離散盤或奧爾特雲時，受到銀河系中心的引力變大，會飛向太陽系最邊緣處，然後又在慣性作用下飛回。因此，它們的飛行軌跡是個很扁的橢圓形。
太陽系中的彗星，大部分來自于邊疆區。根據軌道推算，大部份短週期彗星可能來自於離散盤，例如哈雷彗星；其餘的仍有可能來自奧爾特雲。
●彗星
彗星，也是一群繞著太陽旋轉的小天體。一般來説，彗星的直徑在0.1-30公里之間，成分大部分是揮發性冰，或是包裹著冰塊的岩石。目前已知的彗星有6,620多顆。
它們從離太陽很遙遠的地方向著太陽飛來，繞過太陽后又向來處飛去。這種軌道通常是很扁的橢圓形，最近太陽的地方（近日點），在水星或地球等行星的區域內，而離太陽最遠的地方（遠日點），在海王星軌道之外的半人馬小行星；長周期彗星的遠日點，可在奧爾特雲，甚至外太空。
有些彗星，可能來自外星系，或宇宙中飄蕩的小分子雲。在宇宙流浪中，受到沿途多個星體或星系的合力影響，一路上彎彎曲曲地，跌跌撞撞地闖入太陽系的。
彗星最大的特點是，當進到靠近太陽的水星或地球等内太陽系時，它表面的冰塊或揮發性物質就會汽化，發出耀眼的光芒，這稱爲“彗發”；彗發包裹著的核心，就叫“彗核”；一部分氣體和塵埃等會從它核心剝落，形成一條長長的發光的尾巴，叫“彗尾”。
當它們靠近地球時，會受到地球引力而墜入地球，這就是“隕石”，來自彗星的隕石。如果是彗星的尾巴掠過地球時，就會形成流星雨。
哈雷彗星，是有名的短周期彗星，每隔75-76年就能從地球上被觀測到，亦是唯一能用肉眼直接從地球看到的短週期彗星，人的一生中可能經歷兩次其來訪。其他能以肉眼觀察到的彗星可能會更壯觀和美麗，但可能要數千年才會出現一次。
這一章比較看的懂了吧，下面的可以加深理解《第三章我們的太陽系-小結》：
1. 在凝集銀河系雲團時，太陽系雲團也在凝集。到92億年時，太陽誕生了。
2. 太陽系在銀河系的獵戶臂邊緣上，離銀河中心約2.6萬光年，公轉銀河一圈2.5億年。
3. 太陽核心溫度約1500萬度，表面6500多度，不停地發射出可見光和電磁波（輻射）。
4. 太陽表面常常會噴出火焰，形成非常强烈的太陽風，吹到地球會產生極光。
5. 太陽系的天體有行星，矮行星，衛星和小天體的小行星以及彗星。
6. 太陽系有8顆大行星，依距離爲水星-金星-地球-火星-木星-土星-天王星-海王星。
7. 除了水星和金星，其他行星都有衛星，其中土星最多，有最大衛星“木衛三”。
8. 海王星外面是太陽的邊疆區，依次爲古柏帶，離散盤和歐特雲。
9. 邊疆區有一些矮行星，小行星，以及人們熟知的彗星，如哈雷彗星。
（四）宇宙的今天和明天
138億年的今天之後
1. 看不見的力量
宇宙誕生到現在已有138億年了。如以地球爲起點，光子朝四周已跑了138億光年，即宇宙的半徑應該是138億年。但是今天的觀察，據説宇宙最近的邊緣已離開地球有470億光年。這樣來説，宇宙的邊緣擴張速度是超過光速的？而且人們還觀察到，宇宙仍在膨脹。那麽是什麽力量在推動宇宙的膨脹呢？
科學家推測到宇宙剛誕生時，就存在著“正物質”和“暗物質”（不是反物質），“正能量”和“暗能量”。星系之間之所以發生碰撞，除了正物質的引力，還有暗物質的引力。宇宙膨脹，除了正能量外還有暗能量在作用。
●暗物質
通俗地來講，一個“物體”是指，肉眼能看見的，有一定範圍的，可以測量的實體；通常是固態的。例如，水不算是物體，但一杯水或一座冰山是物體，因爲可以測量的。所謂“物質”是指，分子或原子，以及比原子還要小的粒子。物體就是由物質集合而組成的集合體，這集合體可以是單一物質，也可以是多種物質的集合。
從宇宙來看，物質存在著“正物質”和“暗物質”。能夠觀察到的，或能夠測量出來的物質，稱爲“正物質”。現在不能觀察到的，或還不能夠直接測量出來的物質，就稱爲“暗物質”。目前知道暗物質有這樣一個特徵，它不參與電磁力產生的作用，即不會吸收、反射或發出光，只能透過重力產生的效應得知它的存在。
太空中是不是存在暗物質呢？科學家發現，星系之間的吸引或碰撞，光靠星系本身正物質所發揮的重力引力是不夠的，星系里或星系之間一定存在著暗物質。經過推算，星系里暗物質的總質量，是看得到的全部正質量的10倍以上。正是這些巨量的暗質量在發揮主要重力吸引作用，才會造成星系碰撞的。
科學家們計算出銀河中心的黑洞，而至少擁有100萬顆太陽質量，才能帶動黑洞附近的雲團群旋轉，促使整個銀河系旋轉。那麽黑洞里面的物質是不是暗物質呢，現在還沒有明顯的證據。
據估計，暗物質構成了宇宙總物質的84.5%，如果轉化成能量（質能）的話可爲宇宙總能量的26.8%。顯然，暗物質有自己的一套基本粒子，以及與之相符的定律，衹是現在的技術還不足于找出它們。
●暗能量
能量，在物理學中是指做功的能力。例如水庫發電，高位的水沖到低位，前後水的總量沒有變化，仍是這麽多的水，但通過發電機可以發出電來。這表示高位的水具有能量（叫位能），這水跑往低位時可釋放出携帶的能量。常見的能量形式有：熱能，聲能，光能，位能，動能，電能，核能，化學能，輻射能等等。
同樣，從宇宙來看，能量存在著“正能量”和“暗能量”。能夠被觀察到的，能夠被測量出來的能量，稱爲“正能量”。目前還不能被觀察到的，不能被測量出來的能量，就是“暗能量”。科學家認爲，大爆炸后是正能量推動了宇宙膨脹，當宇宙的物質密度降到非常小，小到一定範圍時，暗能量開始起了主要作用，繼續推動宇宙的膨脹。
科學家經過觀察后推論出，暗能量有兩種重要性質，均勻和負壓。均勻是指暗能量應該充滿整個宇宙空間；負壓是指它的密度非常之小，大概10−29 g/cm3。暗能量不能通過電磁力，或強弱作用力在通常物質中相互轉移或發生作用，但可以通過“萬有排斥力”來轉移或發生作用。
宇宙中的物質在萬有引力下聚攏，從而形成天體和星系，這使得宇宙應該無法再繼續膨脹下去。而暗能量則正好相反，它具有的是負壓，作用在物質上可排斥物質的萬有引力，起到“萬有排斥力”的作用，從而把物質推往宇宙更遠處。宏觀上就是，宇宙仍在膨脹。
科學家認爲，均匀分佈在整個宇宙中的暗能量，約占宇宙質能總量的68%；加上暗物質可提供的26.8%，則這種看不見的力量占了宇宙的94.8%。真是非常龐大的能量啊！
著名科學家愛因斯坦發現，在一定條件下，質量和能量可以互換（不一定是等價互換）。例如，一對正反物質相撞發生煙滅時有能量輻射出來，最明顯的是正負電子相撞煙滅成一對光子。光子具有雙重性，物質性和能量性，因爲靜止的光子是沒有質量的。至於暗物質與暗能量之間，是否能夠轉換，現在還不清楚。
2. 時空扭曲
●扭曲現象
你在直綫行走中，一輛汽車從你身旁高速掠過，你會感到有一股拉力把你拉向車尾，使你的行走直綫發生了一點扭曲。在車子遠離之後，你又會回復到正常的直綫行走。這短短地一瞬間的扭曲，與“時空扭曲”有點相似。
時空扭曲，描繪的是：一個大質量的天體，它的重力會使它周圍的空間發生扭曲。重力越大，扭曲就越大。
如果，有一艘飛船，以比這天體還要快的速度，從旁邊直綫飛過。在靠近天體時，飛船飛行方向會發生扭曲，慢慢偏向這天體。當飛船遠離這天體后，不會自動回到原來的方向，仍保持著這偏離方向繼續在飛，仿佛不知道已經偏離了方向。這就叫“空間扭曲”。由於空間里所有的物體都在飛行的，因此也叫“時空扭曲”。
這就是說，宇宙中任何天體，在它周圍的空間是被扭曲的；天體質量越大，扭曲程度就越大。同樣，星系也會扭曲空間。光是直綫行進的，在扭曲的空間中，光也是扭曲行進的。當我們看到太陽在頭頂上時，其實太陽不在頭頂上這個位置，而是偏離了一個角度，因爲我們看到的光是被扭曲了的。
假定，太陽質量非常之大，扭曲就非常大，沿光綫到達太陽真實位置的距離可能遠遠超過我們與太陽之間的直綫距離。那麽，可不可以沿著直綫距離到達太陽呢？就好像穿過地球核心到達另一頭那樣？回答是，有可能的，走“蟲洞”。
●蟲洞理論
“蟲洞”，也被稱爲“時空隧道”，是指連接兩個不同時空的狹窄通道。宇宙中任意兩個點，例如天體A和天體B，不管相距有多遠，如果兩者之間存在一個蟲洞，那麽就可以很快地從一點到達另一點，即A到B，或B到A，甚至可以是“瞬間移動”。這很神奇吧！
蟲洞理論認爲，空間是被物質打開的；如果，沒有物質，空間就會被開閉。當空間被扭曲時，原先空間的物質都被拉到扭曲區域去了，原先空間等於被關閉了，“虛無”了，不再存在了。虛無，就是不存在距離也不存在時間。光綫是沿著扭曲的路徑穿行的。
現在假定，有艘飛船要從A飛到B。如果沒有發生扭曲，飛船沿著光綫路徑是直行的；如果存在某種扭曲，則飛船就會沿著扭曲的光綫路徑穿行。突然，A與B之間出現了蟲洞，那麽這飛船可以充分利用這蟲洞來飛行，既快又省時間。
有一點要指出，這衹是對正物質和正能量來討論的，還沒有考慮暗物質和暗能量。也許，正是暗物質和暗能量的存在，才產生了蟲洞。關鍵在於怎樣才能找到蟲洞，以及如何利用。
如果，真有蟲洞存在，人類又掌握了各天體的宇宙坐標，可以選擇不同的蟲洞，理論上是可以瞬間到達不同天體的。那時，人類就可以到處去旅游，看看銀河系的銀暈，去看看仙女座星系，甚至前往另一個宇宙。
3. 今天宇宙
●宇宙的形狀
前面講到過，原子雲團或星雲團會在演化中從球狀變成盤狀。我們太陽系就是一個盤狀。如果把太陽和地球放在一個平面上，例如黃道面上，則太陽系中的主要行星都在黃道面上方附近。偏離最大的是水星，它與黃道面的夾角7°；而天王星才0.8°。
而飛碟盤狀的銀河系，從盤狀的一頭到另一頭是18萬光年，盤狀核心球的直徑最大才1100光年，也可以看作是一個大平面。從觀察到的仙女座星系，也是飛碟盤狀的。那麽宇宙會不會是平面形狀的呢？
八卦一下，有人推算出，這個平面宇宙的長和寬是今天觀察到的最大距離93億光年；厚度卻衹有幾百萬光年。
宇宙中所有能觀察得到的天體或星系都是有質量的，有的質量還非常大。根據時空扭曲原理，很有可能這些天體或星系不是在一個平面上，而是在一個曲面上。
如果我們的宇宙是一個曲面，儘管我們現在還看不到它的邊緣，但衹要宇宙在膨脹，即曲面在延伸，那就表示它是有邊緣的，即宇宙是有限的。通常說是有限的，是因爲距離太遙遠，肉眼看不到邊的緣故。
如果，這個曲面是一個球面，就像地球那樣，無論從那個方向看都是看不到邊緣的。宇宙在膨脹，是球在膨脹，即球面在膨脹，但球的表面積是有限的，所以宇宙還是有限的。（不過，現在的技術還無法證明這一點，人類還不能去繞這個球面一圈。）
●宇宙結構
從地球放眼看宇宙，看到的宇宙是“球體宇宙”；假如從外部看宇宙，看到的宇宙叫“全域宇宙”。
球體宇宙，就是從太陽系中心，即從地球360°方位看宇宙。銀河系，仙女座星系以及室女座星系等都在同一個方向上，頗有點“不識廬山真面目，衹緣身在此山中”的感覺。
視野的盡頭，是宇宙早期噴射出來而至今仍在飄蕩的原子或粒子氣體，這種氣體仍在發射或反射輻射綫，并組成了宇宙的“網絡結構”。
而全域宇宙，是個拱形彎曲的曲面，或就是一個無邊的扁平面。有人發現，無論球體，或曲面平面，都是由宇宙暗物質組合成一條條纖維綫，眾多的星系就落在這些綫上或附近；綫與綫之間，由於空間扭曲，形成了一個個空洞，沒有任何物質或能量。
宇宙的這種結構，學名叫“大尺度纖維狀結構”，通俗説法是有點像打魚的漁網。光，是沿著網綫前進的；天體之間的相對移動也是沿著網綫運動的。宇宙膨脹，是網綫在發散。衹是不知道網格中間是不是虛無，或接近虛無？有沒有蟲洞存在？
●多重宇宙
另有一種理論說，也許我們的宇宙不是唯一的，即存在著多重宇宙。例如一個充滿黑洞的宇宙，或者一個和我們元素結構不同的宇宙等。還有，從我們宇宙誕生起就生出無數個的子宇宙，和孫宇宙等。這些宇宙之間的連接就是蟲洞。即從我們的宇宙到子宇宙，可通過蟲洞穿過去，但從我們這邊看著蟲洞，就像黑洞一樣，什麽訊息都傳不過去，同樣，那邊也傳不過來。所以，無法觀察到這個子宇宙。
4. 宇宙的未來
●太陽的未來
我們的太陽從92億年開始燃燒發光，燒到現在138億年已經燒了46億年了。科學家推算，再過約50-60億年，太陽的燃料氫或氦就快燒完了。這時，太陽核心再次被擠壓（重力崩塌），核心溫度從核反應的1500萬度飆升到1億度，使核心外圍氣體急劇膨脹。這種膨脹可讓太陽體積增加萬倍，使表面溫度下降到1000度以下，這就變成了紅巨星。
變成紅巨星的太陽，它的直徑會是現在太陽直徑140萬公里的300倍，即4.2億公里，已經跑到小行星帶中間位置了。在太陽和小行星帶中間的水星，金星，地球和火星都會被這紅巨星太陽“吞掉”。其實，當地球很靠近紅巨星太陽時，地球上所有的水分都會被蒸發掉，然後地球自身起火開始融化分解，最後消失不見。
紅巨星太陽核心溫度1億度，繼續在燃燒，把剩餘的輕元素經核反應“煉”成重元素，有點像煉鋼爐。在煉鋼的過程中，逐漸把氣體形態的“鋼渣”推到外層，再通過恆星風釋放到太空去。這也是宇宙中重元素的來源之一。在這過程中，紅巨星太陽體積逐漸縮小，再經幾萬或幾十萬年，“鋼渣”扔完后最終留下像地球那樣大小的核心部分，變成了白矮星。
白矮星是一顆密度極高的重元素球，不會再發生核反應了，它靠餘熱釋放輻射，從外面來看就像一顆散發微弱白光的星球。但它還在繼續釋放殘留的餘熱，并從核心慢慢開始結晶，慢慢變冷，最終變成了冰冷的黑矮星。至今都沒有在宇宙中找到任何一顆黑矮星。因爲它不發光，或現在儀器測不到，或白矮星走到黑矮星需要幾百億或更長的時間。
當太陽變成紅巨星的過程中，太陽系其他行星的體積和運行軌道都會受到不同的影響。那些氣態和冰態的星體，會溶解自身部分，改變了與紅巨星之間的萬有引力和自身運動慣性力之間的平衡，要麽被吸引力拉近紅巨星直至被其吞掉，要麽掙脫吸引力飛出太陽系。那些固態的星體，面臨同樣的問題，估計多數會飛離太陽系。
●銀河系的未來
約45億年后，我們的銀河系，有可能會和我們的鄰居仙女座星系發生碰撞。銀河系直徑10-18萬光年，仙女座星系直徑22萬光年，這兩個大星系相對速度是每秒600公里，兩者靠攏的速度是每秒110公里。就像兩架飛機，邊向前飛，邊靠攏，直到“砰”一聲，撞在一起。
首先是兩大星系的邊緣撞在一起。無論是雙方星體之間的對撞，還是各自侵入對方的軌道系統，都會打破雙方各自系統的引力平衡。例如，有個恆星侵入到我們太陽系，我們太陽系中的所有天體在兩個恆星的引力下，公轉軌道慢慢會變成橢圓形。那些氣態和冰態的天體逐漸融化，崩解甚至消失。小行星帶的天體或其他天體，可能會撞擊地球。
兩大星系的碰撞過程長達約30億年，在這過程中有很多舊恆星爆炸，也有很多新恆星誕生（可見，碰撞也是宇宙的生存之道）。最終兩個星系核心的巨大黑洞有可能合并成一個特大黑洞，星系内所有存活下來的天體，將構成一個新的運動體系，新的超級星系，當然，還是在本星星系内。
其實，在宇宙中星系之間的碰撞是經常發生的，前面就講過，我們的太陽系就是在銀河系與其他星系的碰撞后才“加速”形成的。另外，超新星爆炸導致的碰撞也是經常發生的。
5. 宇宙的結局
●失去光輝的星系
前面講過，恆星是有壽命的。當恆星不再發生核反應后，它的壽命就結束了，除了成了其他天體的材料外，最後都會變成冰冷的、幾乎不發光的黑矮星或黑洞。
由此看來，無論星系有多大，約1萬億年或更長的時間后，星系裏面的恆星都燒完了，也不再有新的恆星產生了。即使有，也被燒完了。到了那個時候，整個星系，充滿著黑洞和黑矮星，完全失去光輝，一片黑暗。
●大凍結
當宇宙中所有的的星系都失去光輝，祗剩下黑洞和黑矮星時，黑洞有可能會“吞喫”周圍的黑矮星，而且黑洞與黑洞之間，也會發生碰撞而合并。這一切，都會使黑洞變大變强。
由複合粒子中子組成的中子星到最後也都變成了黑洞，説明黑洞很有可能是由基本粒子或混沌子，甚至是暗物質組成的。它一定存在著某種作用力，才能把這些物質拉扯住，維持自身的結構。
如果，在億億億 … 年后，黑洞再也找不到可以“吞喫”的天體時，黑洞就有可能無法維持自己的結構。也許會把喫到“肚子里”的物質以基本粒子形式，不斷地“吐出來”。吐光后，黑洞就消失了。
這時候，宇宙里充滿粒子，和大爆炸有點相似。關鍵是，這時宇宙已經膨脹到無限大了，而粒子的數量儘管巨大畢竟是個有限值，在無限大的宇宙中，宇宙粒子密度幾乎接近于零。於是，宇宙溫度也下降到零，此時的宇宙完全黑暗，絕對冰冷。這稱爲宇宙的“大凍結”。
●宇宙的循環
有一個設想：當宇宙進入大凍結時，宇宙的空間撐不住了。空間發生崩塌。物質是不生不滅的，隨著崩塌，基本粒子又會被擠在一起，形成一個奇異點。於是，又發生了“宇宙大爆炸”。大爆炸，大凍結，再大爆炸，… … 形成循環。即宇宙是永恒的，生死不滅的。像八卦，陰盡陽來，陽去陰至。
●黑洞變成白洞
還可以設想：當宇宙最後形成一個超級的超級黑洞時，整個宇宙的物質和能量都在黑洞里了，由於這黑洞太巨大，整個宇宙空間都被扭曲在這個黑洞口，此時的黑洞等於處在一個蟲洞里，虛無中。黑洞再也無法提供支撐黑洞結構的能量，開始崩解。此時的黑洞就變成了白洞，向外噴射，是不是又創造了一個新的宇宙呢？
●生命或許能遨游
人，是生命在進化過程中一個階段表現的生命體，再過1億年，人也許就會掌握自身的全部基因密碼和功能，這樣，人就進了到高級生命體。那時，高級生命體就可以在銀河系里遨游，瞭解銀河系并掌握銀河系。
再過1億年吧，高級生命體就更進化一步，能以光速或超光速在宇宙中探索。多少億年后，高高高級的生命體就會前往其他的宇宙。不過，那時的生命體，可能被現在的人類稱爲“神”了。
《全文結束》
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