在牛顿之前我们相信，天上有天上的轨则，那些轨则与地面完全分歧。牛顿的万有引力是汗青上第一个传播不光仅适用于地面的理论。天和地被统一的划定支配着。而到了19世纪，物理学家们发现每个化学元素的光谱都有本身的独一特征。至此我们把目光从新投向头顶那片神秘的星空。
因为元素光谱，我们熟悉到太阳并没有想象的那么神秘。太阳里的各类元素根基上地球都有，而独一没有的“氦”（HE）元素周期表中也早做过预言。如今的我们已经能够在地球上制造氦。同时我们起头将目光转向星空中其他的角落，获得的究竟与太阳并无分歧。所有的星星都是由再平时不外的元素构成。我们固然未能立时脱离地球，但我们知道了，别处的物质和我们这儿并没有什么区别。我们甚至能经由我们看到的光线，大略知道谁人处所应该是什么模样。而别处的物理纪律也与我们完全一致。
时间之眼
麦克斯韦方程不光敷陈我们光是有速度的，还进一步的证实了光的速度是绝对的。它不会受任何参考系的影响，我们甚至经由数学进一步的正确算出了光在真空中的速度。此次我们知道，我们所看到的几十亿光年以外埠放的星体，看到的其实是那些新帖几十亿年以前的模样。这让科学家们有了一种新的能力，不光能看到分歧处所的宇宙，还能看到分歧时间下的宇宙。至此我们终于确定，早期宇宙的原子物理学跟我们如今的完全一般，更进一步，引力常数的数字也从来没有变过，无论曩昔将来，无论哪个角落，组成这个宇宙的物质和物理定律都是一般的。
经由观测和较量，我们知道这个宇宙发源于137亿年前的一次大爆炸。而我们已知的物理定律只能从大爆炸10的-43次方秒后才起头起感化，如今我们将这称为普朗克时间。自此，引力起头零丁出来，而那时候的宇宙只是一个直径为10的-35次方米的小点。然则温度无比的高。一向到10的-35次方秒，强互相感化和弱电互相感化分隔了，稍后弱互相感化和电磁互相感化分隔了。物理起头有了4种根基力：引力，强互相感化，弱互相感化，电磁互相感化。
到亿万秒的时候，根基粒子夸克和轻子显现了。电子就是我们最熟悉的轻子。同时存在的还有反夸克和反电子。宇宙的首要运动就是正反物质的络续发生和洇灭。洇灭的过程中会释放能量极高的光子，而光子又再次发生正反夸克和电子。这个过程轮回来去，但因为一些我们不克完全懂得的原因，每10亿对正反夸克的洇灭，会留下一个正夸克作为幸存者。而这10亿分之一的幸存者，在之后慢慢形成更为复杂的世界，这也就是我们今天所存在的宇宙。我们常感伤每1亿个精子中只有一个幸运者能和卵子连系形成受精卵。事实上我们比本身想象中的还要幸运，因为组成我们与我们所处世界的所有微粒自己就是10亿分之一的幸存者。
我们的幸运不止如斯，原子是在大爆炸后38万年后才由10亿分之一的幸存者形成的。在此之前的宇宙几乎无法视察，因为温度太高，光子随时会被电子碰撞。之后光子则自由的在宇宙中遨游，陪伴着宇宙的膨胀，光子的能量越来越低，逐渐酿成微波，遍布整个宇宙。这就是宇宙微波配景辐射。他与另一种叫做氰（CN）的气体分子配合感化让我们知道了整个宇宙方才38万岁时的信息。至此我们终于能够揣摩如今宇宙的物质是怎么分布的，将来的宇宙将会怎么演变。
泰森说，正因为宇宙微波配景辐射这个器材，天文学才酿成真正的科学。任何理论模型都能够较量一番去跟微波配景辐射信息做个对比，验证不了就只能镌汰。宇宙学也酿成了正确的科学。这个世界的神秘面纱被飞快的揭开，当然有好多事我们依然不知道。
每个礼拜中或者有千亿甚至万亿颗恒星。他们能环绕着星系的中心转，是因为星系内部的恒心给皮相的恒星供应了一个向内的引力。而好多个星系又会进一步构成一个星系团，因为同样的原因，外部的星系会环绕内部的星系团中心扭转。1937年，天文学家弗里茨.滋威基首先发现了一些错误理的现象。那就是星系团外围的星系迁移的实在太快，而星系团质量所供应的引力基本撑持不了皮相星系扭转的速度。之后，人们发现哪怕在星系内部，这种错误理的现象一般存在。外围的恒星转速实在太快了，而为了维持这种错误理的局势，必需额外供应已知物质总质量6倍的引力。关于额外部门的引力科学家们提出了好多假说，可惜至今没有一种可以获得证实。
同时，科学家们回头算了一下大爆炸以来宇宙降生的过程。发现质量的引力并不克匹敌宇宙自己的膨胀让物质有机会凝聚成恒星，要让宇宙酿成今天的模样已知质量供应的引力远远不敷。额外需要的引力正好是已知物质总质量所发生引力的6倍。因为算数对不上，我们认为必需存在一种器材，这种器材我们无法观测同时又能供应充沛的引力，科学家把它定名为“暗物质”。为了认识暗物质究竟是什么，物理学家们正在上天入地的去探测。他们把专门的卫星奉上太空，在地底下挖了很深很深的坑，在实验室里用最高能级的粒子加快器搞碰撞，可惜至今没有任何收获。兴许世界正在预备迎接另一位雷同爱因斯坦的可以跨时代的巨匠。
哪怕到了今天，依然会有人认为宇宙是无边无际，时间是无始无终。可惜如今所有的证据都表明宇宙一向在变，它有起头，也同样会有终结。1929年，美国的天文学家哈勃发现星系发出的光的“红移”，这一发现证实所有远方的星系都在离我们而去。经由正确的测量，哈勃还发现，这些礼拜离我们而去的速度，和他们到我们的距离成正比。此次我们知道宇宙正在膨胀。其时间来到1998年，我们进一步的证实宇宙的膨胀正在加快。物理学家们只能点窜爱因斯坦场方程中的宇宙常数。而这个宇宙常数的注释只好沿袭暗物质的定名传统称之为暗能量。暗能量需要供应一种真空中的斥力，科学家甚至进一步的估算，我们这个宇宙的悉数能量之中，平常物质只占大约4%，暗物质占26%，暗能量占70%。可惜他究竟是什么样的物理机制，同样没有人知道。
因为公式带入后算术究竟对不上，我们缔造了暗物质与暗能量。在曩昔的至少30年时间中，科学家们想尽了各类法子对他们依然一窍不通。但至少能够一定，暗能量是真空中的能量。宇宙越膨胀，真空越大，暗能量就越大。同时跟着空间越来越大，暗能量越来越多，宇宙膨胀的加快度也会越来越大。这意味着远方的信息会越来越快的速度离我们远去。空间膨胀的速度慢慢会跨越光速，物理学家们甚至较量，再过1万亿年，除银河系外，我们头顶的天空将再也看不见其余星星。若是没有资料留存，一万亿年后的科学家将会认为宇宙就只有一个银河系。因为贫乏要害信息，他们永远都想不到宇宙曾经有过如许的汗青。为此泰森曾考虑一个假设，若是说1万亿年今后的人贫乏要害信息，那么我们这一代人呢？我们是否也同样贫乏要害信息，以至于对于这个宇宙，有些器材我们永远都弗成能懂得。要知道，宇宙基本没义务让你懂得。
因为我们宇宙中物理定律和物质构成完全一致，那么适合生命存在的前提也就根基可以确定。一个星球想要适合生命的存在前提非常的苛刻。天文学家称之为类地行星。在宇宙中类地行星有好多，可惜观测太阳系以外的行星非常难题。这就比如在探照灯中找一个萤火虫一般。为此直接的视察没有意义，今朝我们经由发现恒星的星光周期性的一点点暗淡来推想其他星系中的行星情形。好比从远方看，本地球正好钻到太阳的正面时，他会把太阳光遮挡一部门。也许让太阳的星光暗淡了一万分之一。2009年美国国度航天局发射了开普勒太空千里镜后，我们也陆续听到了关于当地行星的报道。而天文学家经由估算在银河系中类地行星至少有400亿颗。固然生命的起头自己就布满了弗成思议的幸运。但我们依然不克否认，宇宙中我们或者并不孑立。宇宙是如斯的浩瀚，不管你怎么想想，他都远比你想的要更大。
