第1节宇宙诞生之谜
随着社会的进步和高科技发达的今天，人类又将文明推向了一个新的台阶，中国有上下五千年的历史文明了，人类自诞生以来，就没有停下过探索和发现的脚步。也正因这种坚持不懈的精神，人类才有了高科技的迅速发展和现代文明。然而以我们现在所掌握的知识还是不能对这个神奇的世界做出科学的解释。比如宇宙是如何产生的？地球是怎么来的？人类又是怎么来的等等。。
在古老的中国早就有盘古开天地，女娲造人，女娲补天等民间神话传说，这一个个流传广泛的古代神话传说，无一不展现着我国古代劳动人民对自然的认知和无穷的幻想
据说，在很久很久以前，整个宇宙并不像现在这样明朗清晰，而是混混沌沌的一团，如同一个鸡蛋。在这个鸡蛋般的天地间孕育出了一个伟大而神奇的的生命-盘古。盘古不喜欢这个黑暗混沌的的世界，于是他左手持凿、右手持斧，用尽全身力气，将这一团混沌之气彻底劈开，使之一分为二。轻而清的气向上漂浮，就成了天；重而浊的气向下沉去，就成了地，从此便有了天地之分。盘古担心天地有一天会合在一起，就用手托着蓝天，脚踏着大地，将天地支撑起来，天每升高一丈，盘古就增高高一丈，这样过了大约一万八千年，天已经升的非常高，地也积的非常厚，盘古也成了顶天立地的巨人。盘古欢喜的时候，天就是晴朗的；发怒的时候，天就是阴沉的；哭泣的时候就是倾盆大雨，叹气的时候，嘴里呼出的气就是阵阵狂风。他一眨眼天空就出现一道闪电，他睡觉的鼾声就成了空中隆隆雷明。
盘古死后，他身体的各个部分划做了天地万物--日月风云、山川湖海、良田沃土，矿物宝藏等等。一个美好的世界就诞生了。
再说女娲造人，自天地开辟之初，大地上并没有人类，女娲觉得自己太孤单无聊了，于是她就把黄土捏成团造了人。而后这个泥人竟然活了，女娲很高兴她有捏了很多泥人，她干得又忙又累，竭尽全力干还赶不上供应。于是她就拿了绳子把它投入泥浆中，举起绳子一甩，泥浆洒落在地上，就变成了一个个人。后人说，富贵的人是女娲亲手抟黄土造的，而贫贱的人只是女娲用绳沾泥浆，把泥浆洒落在地上变成的。
这毕竟只是神话故事，没有从科学的角度来研究和探索这些问题，那宇宙到底怎么起源的呢？
关于宇宙起源的各种假说中，科学家们给出了不同的说法。目前学术界影响较大的“大爆炸宇宙论”是1927年由比利时数学家勒梅特提出的。他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里，在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片，形成了今天的宇宙。
宇宙怎么会爆炸呢?科学家把宇宙比喻为一只球，构成这只球的物质是一种密度非常非常大的物质，它的温度极高。
如果把现在生成的地球比喻为一只乒乓球，那么宇宙的圆球直径就好比足球场。此时宇宙中只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质，由于高温和这些物质极不稳定，宇宙这只“球”在不断膨胀着，就像吹的大气球会“呼呼呼”地胀大起来。
当宇宙年龄为10－44秒时，温度高达1032℃，在这以后一刹那间，即经过10－34秒后，宇宙突然“暴胀”，就像大气球突然被人猛烈一吹那样，宇宙发生了巨大的爆炸，爆炸使宇宙在刹那间扩大了1029倍。
经过数亿年，由于温度降低，辐射减弱，宇宙充满了气态物质，气体逐渐凝聚成云，再进一步形成各样的恒星体系，最后就成了人们今天所看到的星空世界。
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。
要想真正解开宇宙的起源之谜，还需要科学家进一步努力。
第2节宇宙到底有多大
我们抬头仰望天空，一眼望不到边际，广阔无垠的宇宙到底有多大呢？它到底是有限的还是无限的呢？可能很多人回答不出这个问题。这个星球上没有人知道宇宙究竟有多大。它或许是无限的，也或许它确实拥有某种边界，也就是说如果你旅行的时间足够长，你最终将回到你出发的地方，就像在地球上那样，类似在一个球体的表面旅行。
中国最早的浪漫主义诗人屈原在《天文》等一系列文章就提出过“世界是有限的”理论。主张宇宙是无无限的思想家、科学家也是古今中外皆有。例如中国具有朴素辩证思维的哲学家扬雄，外国的天文学家布鲁诺、物理学家牛顿。最著名的当属德国天文学家奥伯斯于1862年正式完成“奥伯斯佯谬”。
他认为若恒星均匀分布在静止无限的欧几里德空间里，则夜空的亮度应与恒星亮度相等，而事实上夜空是黑暗的。这一矛盾就产生了两个可能性的结论：若宇宙是无限的，则万有引力定律并非普遍适用；反之宇宙必定是有限的。
最伟大的科学家爱因斯坦曾经提出过“有限宇宙说”。即把宇宙看做是在一个空间尺度方面的有限闭合的前提出发，在数学上建筑了一个前所未有的“无界而有限”、“有限而闭合”的“思维连续体”。即一个闭合的宇宙。根据这一理论，在宇宙上任何一个点出发的一道光线，将会沿着时空曲面在100亿年后返回它的出发点。
宇宙的确很大，但这并不意味着人类丈量宇宙的梦想是遥不可及的。天文学家在长期的工作研究中已经找到一些行之有效的方法去测量宇宙的尺度。
科学家用哈勃观察到最遥远的星系距离我们的距离达到了460亿光年。已被观察到的河外星系已达上万个。在各河外星系之间具有广阔的空间，这就是说这些河处星系并非均匀地分布在宇宙空间。这种宇宙结构有点像肥皂泡一般，在泡的中间是广阔的真空空间，而在泡的的壁上分布着各个星系。
我们并非居于宇宙的中心，但是我们确实居于可观测宇宙的中心，这是一个直径约为930亿光年的球体。这并不是说天文学上的观测极限就代表了宇宙的边际。超出宇宙极限之外的宇宙也没有任何证据说明不存在的。
天文学家又提出了新的宇宙模型学说，认为宇宙的尺度随着时间一直在不断增大，也就是说，宇宙从诞生至今，每时每刻都在膨胀，一直没有停过，既然宇宙处在不断膨胀的运动中，那么它的边界每时每刻都应该有具体的位置，从这个意义上说，宇宙应该是有限的。然而宇宙的边界又在不断向外扩张，科学家们还无法推算出它最终膨胀到什么程度，会不会永远膨胀下去。从这个意义上讲宇宙有是无限的。宇宙到底有多大至今还是一个谜，还有待于航天技术的发展和天文家的进一步探索来加以证明。
第3节黑洞之谜
在广阔无垠的宇宙中，存在着一种特殊的超高质量天体，由于类似热力学上完全不反射光线的黑体，故名为黑洞。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后，发生引力坍缩产生的。黑洞的质量极其巨大，而体积却十分微小，它产生的引力场极为强劲，以致于任何物质和辐射在进入到黑洞的一个事件视界(临界点)内，便再无力逃脱，就连传播速度最快的光(电磁波)也逃逸不出。
黑洞由著名法国数学家普拉斯1789年最早提出，虽然当时他只是提出黑洞的初步构想，确引起了学术界的关注。随着科学基础理论的不断发展，科学家们逐渐开始用爱因斯坦的广义相对论去解释和研究黑洞。
黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小的奇点和周围一部分空空如也的天区，这个天区范围之内不可见。
那么黑洞是怎么产生的呢？
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程;某一个恒星在准备灭亡，核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的力量，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。
与别的天体相比，黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它，科学家也只能对它内部结构提出各种猜想。
我们知道由于“宇宙核”初期爆炸的结果，宇宙一直处于不断地扩张中，“宇宙核”乃是一切物质的来源，当那里的物质越来越稀薄时，宇宙是否停止扩张？天体的巨大引力是否最终引起宇宙收缩？相对论回答：是的，黑洞的存在部分证实了它的语言。即使宇宙不会消失在一个黑洞中，也可能会消失在几百万个甚至更多的黑洞中。
第4节白洞之谜
随着人们对黑洞研究的不断深入，一个显而易见的问题随之而来。被黑洞吸入的物质都消失了吗？根据宇宙间的物质守衡理论，显然它们不会凭空消失。一些科学家根据爱因斯坦的广义相对论，提出宇宙可能存在另一种与黑洞截然相反的天体--白洞。
白洞也有封闭的边界，但只能向外部提供物质和能量，不能吸收外部区域的任何物质和辐射。也就是说白洞恰恰与黑洞相反，它允许内部的超高密度物质离开他的世界，进入广袤的太空之中，确不允许任何物质进入它的边界，是与黑洞对立的天体。
白洞类似于一个无穷无尽的源泉，向外界发出辐射，抛出最终能够构成气体和恒星的物质。白洞的提出主要是高能天体物理研究的需要，例如人类逐渐发现的宇宙中X射线爆发、y射线爆发、以及脉冲星和类星体，这些发现已经无法用我们已知的物理学规律进行解释。例如20世纪60年代人们发现的类星体体积极小，却有着恒星一般的高亮度。因此人们猜测，可能存在我们未知的特殊星体，那就是“白洞”。
白洞是怎么形成的呢？
苏联科学家诺维科夫认为白洞的形成与宇宙大爆炸密不可分。在宇宙大爆炸的最初阶段，爆炸力并不是均匀的，有些超高密度的物质并没有立刻膨胀，而是而是继续积蓄能量。这些物质成为新的局部膨胀的核心，这些核心有的甚至上百亿年后才会爆炸。这些核心就是我们所认知的白洞。
目前人类的科技水平，还无法找到白洞确实存在的科学依据。也只是停留在人们富有哲学思辨行的假象阶段。因此这对“孪生兄弟”的一切，还是无法解开谜团。
第5节宇宙暗物质
几十年前，宇宙暗物质刚被提出来时仅仅是理论的产物，但是现在我们知道宇宙暗物质已经成为了宇宙的重要组成部分。
大约65年前，弗里兹·扎维奇发现，大型星系团中的星系具有极高的运动速度，除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算所得到的值的100倍以上，否则星系团根本无法束缚住这些星系，之后几十年的观测分析证实了这一点。尽管对宇宙暗物质的性质仍然一无所知，但是到了80年代，占宇宙能量密度大约20%的宇宙暗物质以被广为接受了。
长期以来，暗物质对人类而言始终是一个神秘之物。没有一个人知道不可见的暗物质究竟是什么，但它一定存在于茫茫宇宙中，如果没有它星系便会彼此分离。自20世纪70年代以来，科学家们根据对许多大型天体之间，如星系之间的引力效果的观测发现，常规物质不可能引起如此大的引力，因此暗物质的存在理论被广泛认同。
1972年，云南高山宇宙线观测站曾观测到：一个从宇宙射线中出来的能量大于3000亿电子伏特的粒子碰撞石墨中的粒子后，产生了三个带点粒子。分析表明，其中一个是负介子，一个是质子，还有一个是能量大于430亿伏特、寿命长于0。046纳秒的带电粒子。许多科学家认为，这种带点粒子一旦被证明存在，就很有可能是暗物质的粒子。
暗能量和暗物质是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量，宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量与万有引力来推动的。但暗物质将有什么样的物质形成的？它们是什么样的粒子或是场，仍需要科学家们进一步的研究。
