1．宇宙是什么
每当夜幕降临，当我们仰头观望夜空，看着那浩瀚无际的星河，我们不禁浮想联翩。遥想那星光闪闪的遥远宇宙，它里面究竟隐藏着怎样的奥秘，宇宙到底是由哪些物质组成的呢？
我们知道，宇宙是由空间、时间、物质和能量所构成的统一体。
宇宙是万物的总称，是时间和空间的统一。宇宙是物质世界，它不依赖于人的意志而客观存在，并处于不断运动和发展中。宇宙是既多样又统一的。多样，体现在物质表现状态的多样性；统一，表现在其物质性上。
人们一般认为，宇宙是无始无终，无边无际的。不过，对这个深奥的概念，我们不打算作深入的探讨。我们不妨把眼光缩小一些，讲一讲利用我们现有的科学技术所能了解和观测到的宇宙，人们习惯上把它称为“我们的宇宙”或“总星系”。
从最新的观测资料看，人们已观测到的离我们最远的星系，是130亿光年。也就是说，如果有一束光，以每秒30万千米的速度从该星系发出，那么要经过130亿年才能到达地球。这130亿光年的距离，便是我们今天所知道的宇宙的范围。可以这样说，我们今天所知道的宇宙范围或者说大小，是一个以地球为中心、以130亿光年的距离为半径的球形空间。当然，地球并不真的是宇宙的中心，宇宙也未必是一个球体，只是限于我们目前的观测能力，我们只能了解到这个程度。
2.宇宙是如何发展的
远古时代，人们对宇宙结构的认识，处于十分幼稚的状态。他们通常根据自己的生活环境，对宇宙的构造进行想象并作出幼稚的推测。
最早认识到大地是球形的，是古希腊人。但直到葡萄牙的麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行（1519～1522年）后，地球是球形的观念才最终被证实。公元2世纪，托勒密提出了一个完整的地心说。1687年，牛顿提出了万有引力定律，深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原理，它使哥白尼的日心说有了牢固的力学基础。从此以后，人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。20世纪初，沙普利发现了太阳不在银河系中心，奥尔特发现了银河系的自转和旋臂，加上其他许多人对银河系直径、厚度的测定，科学的银河系概念最终得以确立。近半个世纪以来，人们通过对河外星系的研究，不但发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统，而且使我们的视野扩展到远达200亿光年的宇宙深处。
早在中国西汉时期，人们就认为世界有着万物开辟的阶段，也有着开辟以前的多个阶段。人们还具体勾画了世界从无形的物质状态到混沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊，也存在着类似的见解。例如留基伯就提出，由于原子在空虚的空间中做旋涡运动，结果轻的物质逃逸到外部的虚空，而其余的物质则构成了球形的天体，从而形成了我们的世界。
3.宇宙物质的多样性
当代天文学的研究成果表明，宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。
行星是最基本的天体系统。太阳系中共有八颗行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星（冥王星目前已被从行星里开除，降为矮行星）。除水星和金星外，其他行星都有卫星围绕其运转。地球有一个卫星——月球，土星的卫星最多，已确认的有26颗。行星、小行星、彗星和流星体，都围绕中心天体太阳运转，构成太阳系。太阳占太阳系总质量的99.86％，其直径约140万千米。太阳系中最大的行星是木星，它的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米（以冥王星作边界）。有证据表明，太阳系外，也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质，构成了更巨大的天体系统——银河系。银河系中，大部分恒星和星际物质，集中在一个扁球状的空间内，从侧面看很像一个“铁饼”，正面看去，它则是一个巨大的旋涡。银河系的直径约为10万光年，太阳位于银河系的一个旋臂中，距银河系的中心约3万光年。银河系外，还有许多类似的天体系统，称为河外星系，常简称星系。星系也聚集成大大小小的集团，叫星系团。平均而言，每个星系团约有百余个星系，直径达上千万光年。现在，科学家已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团，叫本星系群。若干星系团集聚在一起，构成更大、更高一层次的天体系统，叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形，其长径可达数亿光年。通常情况下，超星系团内只含有几个星系团。只有少数超星系团，拥有几十个星系团，本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团，叫做本超星系团。目前天文观测的范围，已经扩展到200亿光年的广阔空间，它称为总星系。
太阳系天体中，水星、金星表面温度约达700K（K是热力学单位，绝对零度—273.15℃），金星表面笼罩着浓密的二氧化碳大气和硫酸云雾，气压约50个大气压。水星、火星表面大气却极其稀薄，水星的大气压甚至小于2×10-9毫巴。类地行星（水星、金星、火星）都有一个固体表面，类木行星却是一个流体行星。土星的平均密度为0.70克/立方厘米，比水的密度还小，木星、天王星、海王星的平均密度略大于水的密度，而水星、金星、地球等的密度则达到水的密度的5倍以上。多数行星都是顺向自转，而金星则是逆向自转。地球表面生机盎然，而其他行星则是空寂荒凉的世界。
在恒星世界中，太阳是颗普遍而又典型的恒星。科学研究已经发现，有些红巨星（当一颗恒星度过漫长的青壮年期步入老年阶段时，将首先变为一颗红巨星）的直径，为太阳直径的几千倍。中子星直径，只有太阳的几万分之一。超巨星的光度，高达太阳光度的数百万倍；白矮星光度，却不到太阳的几十万分之一。红超巨星的物质密度，小到只有水的密度的百万分之一；而白矮星、中子星的密度，分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍。太阳的表面温度约为6000K，O型星表面温度达30000K，而红外星的表面温度约为600K。太阳的普遍磁场强度平均为1×10-4特斯拉，有些白矮星的磁场通常为几千、几万高斯（1高斯＝10-4特斯拉），而脉冲星的磁场强度可高达十万亿高斯。有些恒星光度基本不变，而有些恒星光度在不断变化，称为变星。有的变星光度变化是有周期的，周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的，其中变化最剧烈的是新星和超新星，在几天内，其光度可增加几万倍甚至上亿倍。
恒星在空间中常常聚集成双星或三五成群的聚星，它们大致占恒星总数的1/3。也有由几十、几百乃至几十万个恒星聚集在一起的星团。宇宙物质，除了以密集形式形成恒星、行星等之外，还以弥漫的形式形成星际物质。星际物质包括星际气体和尘埃，平均每立方厘米只有一个原子，其中高度密集的地方形成形状各异的各种星云。宇宙中，除发出可见光的恒星、星云等天体外，还存在紫外天体、红外天体、X射线源、γ射线源以及射电源。
