关于人类探索太空的科技小论文摘要英文

Travel A succession of beautiful scenery makes one feel A long stay in the same surroundings to make everything the Routine work often makes one feel bored But if you take a trip or a long journey on your holidays to some scenic spots or historic sites， that will make great Travel can widen one’s The farther you go， the more you will learn about different politics， economics， customs as well as If you travel the whole world some day， you will fully understand the globe on which we However， too much travel causes You get on a bus or a taxi， you travel on the train or in a plane， being patient with the hours needed on your mute from one place to another， that will make you exhausted after a

someone thinks it can be get new knowledge to add the place for living，get new resources from the he orther thinks it can' because it will consumption a lot of money and it is a problem

In spite of the rapid growth of economy and technology， our environment has been seriously It is mainly because there has been a vast amount of The reasons why we have more and more trash are as First， the number of people who produce trash is on the Second， we do not have enough space to have garbage Third， a lot of rubbish which can be reused than thrown away by Here are several ways we can use to help decrease the amount of First， we should get the public re-educated and let them know the fact that trash pollutes our environment and is harmful to our Second， we suggest our government enact strict laws to crack down upon people who litter garbage here and Third， we can call on our neighbors to reuse as many things as they have used as Thus， we can have a cleaner environment to live in

Dear Editor，　　We had a discussion over whether it’s necessary to carry out the outer space explorations at a class meeting the other Some of us think it important to research the outer First， people can get a better understanding of the outer space through their Second， new resources can be found there for humans to Third， explorations can possibly bring about new living space for human 　　However， others don’t believe They say this kind of exploration costs too much And it’s very dangerous for astronauts to do such 　　I think people should do the explorations and therefore such explorations into the outer space are worth trying 　　Yours，　　Zhou Yong

关于人类探索太空的科技小论文摘要

模拟下雨我知道，下雨是由天气干旱，蒸气往上飘而形成的。今天科学课上，老师让我们回家做一个小实验《造雨》，并详细地讲解了如何造雨。回到家的第一件事，当然就是做实验了。我先从冰箱里拿出几块冰，把冰放进一个玻璃杯里，在玻璃杯口上放一个玻璃罩，把玻璃杯放到阳台上。可我等了好一会儿，还不见雨滴，真有点恼火，我拿起话筒，打给我的同学黄秋阳，问他实验有没有成功？他回答没成功。我又打给了其他几位同学，实验成功了没有？同样，他们也没有成功。我不信，又埋起头来，看起科学书。一看书，我才知道，实验没有成功的原因是什么？由于傍晚的太阳光太弱啦！水蒸气没法增加。怎么办呢？我思来想去，很快就找到了增加水蒸气的办法，请妈妈帮助在煤气灶上加热。这样，玻璃杯里就起雾了。真是功夫不负有心人，雾很快就变成了小水点儿，聚集在玻璃罩下面，不一会儿，雨就“滴答滴答”地下起来了。我高兴地直喊：“我成功了，我成功了！”妈妈看了，也很高兴，直夸我肯动脑筋。经过这件事，我受到了很大启发：要做好一件事，遇到困难不要气馁，多学习，多想办法，敢于实践，就能获得成功。我自己写的采纳我

在我国革命、建设和改革的壮丽进程中，我们党和人民创造了伟大的井冈山精神、长征精神、延安精神、“两弹一星”精神、九八抗洪精神、抗击非典精神等。今天，载人航天精神又为我们伟大的民族精神增添了一笔新的宝贵财富。这笔精神财富荣耀神州，弥足珍贵，是激励中国人民奋发进取的强大精神力量。载人航天精神的思想内涵伟大的事业孕育伟大的精神。新一代航天人在攀登科技高峰的伟大征程中，以特有的崇高境界、顽强意志和杰出智慧，铸就了载人航天精神。不辞辛劳、艰苦创业———特别能吃苦的精神中国航天事业是在极其艰苦和困难的条件下起步的。茫茫戈壁、浩瀚海洋，洒下几代航天工作者辛勤的汗水，留下几代航天工作者奋斗的足迹。广大航天工作者为了早日实现飞天梦想，栉风沐雨，不辞辛劳，克服了无数困难，付出了巨大牺牲，以昂扬奋发的精神状态，创造了中华民族科技进步的奇迹。一往无前、勇攀高峰———特别能战斗的精神载人航天是当今世界高新科技最具挑战性的领域之一，广大航天人不畏艰险，顽强拼搏，不因遇到挫折而气馁，不因取得成功而懈怠，表现了坚韧不拔的革命意志和义无反顾的战斗精神。科研人员一次次向艰难险阻发起进攻，航天员一次次向生理和心理极限发起冲击，表现了钢铁般的意志和坚韧不拔的毅力。自主创新、求真务实———特别能攻关的精神中国载人航天事业的进展，靠的正是自主创新的勇气、智慧和精神。我国载人航天工程在一代又一代航天人艰苦创业、奋力攻关的基础上，始终坚持高起点发展，瞄准当今航天科技发展前沿，进行大量卓有成效的自主创新，突破和掌握了一批核心技术，取得了一次又一次重大进展。中国的载人航天走的是一条与世界上任何航天大国都不同的、具有中国特色的道路———投入少、效益高的道路。速度与效益，需要极高标准的工作质量。“零缺陷，零故障，零疑点”、“严上加严、细上加细、慎之又慎、精益求精”、“一丝不苟、分秒不差”……这些看似极端的口号，从一个侧面反映了中国航天人严谨求实的作风。团结协作、无私奉献———特别能奉献的精神中国载人航天事业的突破，靠的是社会主义大协作，靠的是发挥社会主义制度集中力量办大事的政治优势。作为一项规模宏大、高度集成的系统工程，载人航天工程包括了飞船、火箭、测控通信等七大系统，涉及力学、地球科学、空间科学、自动控制、微电子等众多领域。投入研制、试验和协调配合的单位多达3000多个。在党的集中统一领导下，万众一心的凝聚力又一次空前迸发。无论科研人员还是保障人员，无论火箭、飞船的研制者，还是发射场、着陆场的建设者，情系载人航天事业的千军万马用齿轮咬合般的协作精神，汇聚成了助推神舟飞天的强大力量。载人航天精神的时代价值时代需要榜样，时代呼唤英雄。先进人物用自己的行动，引领时代的方向，他们的精神影响着一代又一代后来人，他们的事迹是一个时代为祖国乃至全人类留下的宝贵精神财富，他们展现出的精神是一个时代的最强音。大力弘扬特别能吃苦的精神大力弘扬载人航天精神，就是要像他们那样，为了祖国和人民的事业，以苦为荣，以苦为乐，埋头苦干，艰苦创业。今天，在市场大潮的冲击下，有些人迷失了方向，在他们眼中，人生的目标就是金钱。而航天员们的成功，则从正面向社会昭示：人生价值的实现，靠的是坚定正确的人生方向和艰苦奋斗的作风意志，离开正确的事业发展方向，单纯以金钱作为追求的目标，只会走入歧途。建设中国特色社会主义，需要艰苦奋斗，反腐倡廉，保持旺盛的革命精神，需要大力弘扬特别能吃苦的载人航天精神。大力弘扬特别能战斗的精神大力弘扬载人航天精神，就是要像他们那样，面对困难和挑战，不畏艰险，知难而进，一往无前，敢于胜利。建设中国特色社会主义是一项开创性的事业，当前的社会主义改革进入了一个攻坚阶段，我们将面临着许多的困难和挑战，此时更应该大力弘扬特别能战斗的载人航天精神，以与时俱进的精神不懈登攀。大力弘扬特别能攻关的精神大力弘扬载人航天精神，就是要像他们那样，在攀登科学高峰的征途上，刻苦钻研，严细慎实，不懈探索，勇于创新。对于即将执行第十一个五年规划的中国来说，发展科技教育和壮大人才队伍，是提升国家竞争力的决定性因素。实施载人航天工程，不仅创造了举世瞩目的伟大成就，而且为我们更好地实施科教兴国战略和人才强国战略、加快推进经济社会发展积累了重要经验，提供了十分重要的启示。建设中国特色社会主义，必须坚持以科技进步和创新为先导，努力实现技术发展的跨越；必须坚持自主创新的方针，牢牢掌握尖端技术发展的主动权。大力弘扬特别能奉献的精神大力弘扬载人航天精神，就是要像他们那样，为了一个共同目标，淡泊名利，甘于奉献，团结一心，共创伟业。团结就是力量，协作凝聚希望。综合国力的竞争，不仅是经济实力、科学技术和军事水平的竞争，更是民族精神力量的竞争。我们应当把一切可以团结的力量都团结起来，和衷共济，风雨同舟，充分发挥自己的主观性、能动性和创造性，共同面对中国特色社会主义建设中的各种挑战和困难。勇于奉献、不怕牺牲是中华民族的光荣传统，同样也是建设全面小康社会不可缺少的精神保证。伟大的实践催生伟大的精神，伟大的精神推动伟大的事业。一代代航天人艰苦奋进的动人业绩和英雄精神，正成为我们民族一笔极为宝贵的精神财富，这是实施载人航天工程给我们民族带来的最大收获。

“在人类社会中，被人类赋予非常特殊价值，但实际上又没有什么意义的东西是什么？” 同学们你望我，我看你。老伯奥曼继续说道：“不论在哪个国家，哪个文化，哪个时代，能有什么东西比人的生命更有价值？不是爱，也不是权力。而是一种特殊的物质———金子。不论在古埃及，古中国，还是在现代的任何一个国家，金子从来都是财富的象征。但是，你们知不知道，在金属世界里，金子既不是最硬的，也不是最耐用的，或者最轻的，更不是最稀有的。金子的用处对人类来说远远比不上许多其他的金属。但是每一个人都有一个共识：需要金子！这已几乎成为人类的自然属性。 “这是为什么？古代的中国人，埃及人，住在南美洲的印第安人，住在非洲的各种民族，他们并没有现代的通信工具和条件进行信息交流，但他们做的却是同一件事，都有着一个共同的爱好———收集金子。为什么几千年前分散在各洲各地的人类，都患上崇金症呢？惟一的解释是，人类生来就知道金子的价值，是否人类的头脑里早被编进了崇尚金子的程序？这种与生俱来的欲望，这种对金子的无来由的爱，就是Anunaki理论的基础。” 老伯奥曼的这一串提问把我们的全部注意力都抓住了，大家几乎是屏住呼吸等着他往下讲。紧接着，老伯奥曼又慢慢抖开了这个研究人类进化史中的悬案。所有研究人类及灵长目动物进化的人都知道，科学家到目前还不能完整地发现人类进化的全部历史痕迹。在现代人出现之前，科学家们发现了一种叫Cro－Magnon的动物，他们看上去同现代人已经很接近了，他们的颅骨结构、身体组织、种属以及他们的文化全都能证明，他们很可能就是人类的祖先。但是进化的链条却恰恰在这里中断了。从Cro－Magnon人到现代人之间有很长很长一段空白。科学家们从来就没有发现过任何的证据。很多人试图去发现什么，如有人认为有一种叫“Big Foot”或“Yeti”的动物存在，但谁也没有找到任何真凭实据…… 不久前（注意，现在已经从生物进化进入到故事），科学家发现了一个很古老的城市遗址。这个古老的文化叫非奥尼西亚文化，它的存在甚至还在古埃及文化之前。这次考古的最重要发现，就是一块刻满非奥尼西亚文字的石板面。后来，语言专家终于破译了石板面上的古非奥尼西亚语：石板面上记载了一个令全人类目瞪口呆的故事。故事说的是“Anunaki”（阿努拿科）人，那是一个来自外星的种族。“Anunaki”（阿努拿科）人具有高度发达的科技，但他们的星球却正在走向死亡。就像如今地球人遇到的困难一样，大量的二氧化碳严重地破坏了大气层，全球的温室效应正威胁着Anunaki星球。聪明的“Anunaki”（阿努拿科）人发明了修补大气层的方法。他们所使用的材料就是金子。科学事实证明熔化的金薄层能够修补大气层，就像补衣服裤子的洞那样。然而金子在Anunaki星球上却存量不多。为了整个星球的生存，他们派出了宇宙探险队，到别的星球去寻找金子。根据非奥尼西亚的石板的文字披露，阿努拿科人与地球人很相似。但他们的平均寿命却是4000万年。他们的星球在太阳系的边缘，环绕着另一个恒星运转，每60万年，他们的星球就绕恒星一周。也就是说，一个阿努拿科年相当于60万个地球年。每60万年，阿努拿科星球就会有一次同地球最接近的机会。这样，阿努拿科人就可以顺利地到达地球。第一次到达地球，阿努拿科人发现地球上有大量的他们极需要的金子，他们还发现了可怜的、还未开化的Cro－magnon人。于是，他们决定使用基因技术改变低层次的地球人的素质，让地球人成为他们永远的金矿发掘人。阿努拿科人把他们的基因植入Cro－magnon人的身上，并注入了有关金子价值的因素。让地球人世世代代为积累金子而努力。当下一个60万年到来时，也就是阿努拿科星球离地球最近的时候，阿努拿科人就会从天而降，把地球上开采的所有金子带走。非奥尼西亚石板上的故事解开了人类的两大谜团：一是为什么人类赋予金子这么高的价值；二是填补了人类进化史中从Cro－magnon人到现代人之间的空白……

宇宙的探索是很有意思，很有意义的。真的。我觉得如果我们老师留这个，我一定会很认真的完成的。你为什么却···真让人看不到希望！

人类探索太空科技小论文摘要

关于宇宙的作文500字每天在我身体里，总有许多事发生，有时是星球爆炸了，有时是哪儿又多了个黑洞，有时是那儿又产生了新生命！没错，我就是无边无际的宇宙。以前，是一个渺小的星球，爆炸了。在那一片混沌间，产生了我。我无限膨胀，没有东西能阻挡我的吞噬，我也是初始的黑洞。如今，在我身体里每天都有许多事，就比如那如同可爱的小女孩一样的地球吧，不久前，地球上有一种狂暴的生物，叫恐龙，它们的破坏力太大了，这种摧枯拉朽的力量把地球糟蹋得面目全非，地球向我求助。我气坏了，直接一颗半径为3367千米的小行星飞过去，灭绝了恐龙这种生命，却造就了人类的崛起。可是，我最近又接到了地球的求助，我疑惑不解，人类这渺小的生物，我打打喷嚏，或吹一口气，都能轻易杀死这小生命，他们何以毁灭地球？但是，我低估了这些小生命的破坏力，他们发明了各种各样的东西，还有工业烟尘，把臭氧层毁坏，把河水弄浑，把森林伐光……我又是怒从心头起，想再灭绝人类。地球却向我求情了，她说：“人类已经知错了，他们开始保护我了，你能恢复我的原貌吗？”我说：“不是我不帮，人类得自食其果，我帮不了。”说完我又去另一个星系去解决纠纷了，同时，我让火星密切关注地球动态，一旦地球有什么伤害就得秘密报告我。火星一开始还不太情愿，可当我对它允诺当它对地球照顾的很好，我就赐予它生命时，它很高兴地接受了任务，所以它现在和地球是邻居关系。还有，人类们，你们一旦再毁坏地球，你们会自取灭亡的。

可能字会很多，你删删用吧从前苏联的人造卫星，到加加林乘坐飞船绕地球一圈……我们对于宇宙的探索在不断地升级增多。回首一看，这样的发展，有时也是坎坷的。大家都知道，太空是真空的环境；对于爆炸的飞船，或许谁都无能为力。 1986年1月28日，美国第二架航天飞机“挑战者”号在进行第10次飞行时，从发射架上升空70多秒后发生爆炸，价值12亿美元的航天飞机化作碎片，坠入大西洋，7名机组人员全部遇难，造成了世界航天史上最大的惨剧。这是美国进行25次载人航天飞行中首次发生在空中的大灾难。“挑战者”号的爆炸，使美国举国震惊，华盛顿和其它各地均下半旗致哀。中华人民共和国主席李先念于第二天打电报给美国总统里根，对美国航天飞机内7名宇航员不幸遇难表示哀悼。

关于人类探索太空的科技小论文摘要怎么写

是谁兰化一中的？人类探索太空历史记录太多了，我只简要的帮你归纳： 1957年10月4日发射了人类历史上第一颗人造卫星:斯普特尼克 1961年4月12日，苏联成功地发射了世界上第一艘载人飞船“东方”1号，乘坐这艘飞船的航天员是加加林。 1963年6月16日世界上第一位女航天员是苏联的捷列什科娃乘“东方”6号进入太空，在轨道上运行了70小时50分钟，绕地球48圈。 1965年3月18日苏联发射了“上升2号”飞船，该飞船有两名航天员，别列亚耶夫空军上校和列昂诺夫空军中校。列昂诺夫在舱外空间环境中行走了12分钟，成为太空行走第一人。 1967年4月24日，苏联航天员科马罗夫(Komarov)因飞船在再入过程中降落伞失灵，飞船坠毁而身亡，成为世界上第一位在执行太空飞行任务时献身的航天员。 1968年12月21日，美国的土星5号火箭发射升空，它携带的阿波罗8号飞船乘坐着3名航天员。在12月24日上午，机组抵达了月球轨道并进入环绕月球的轨道运动。这是人类第一次环绕月球飞行。 1969年1月14日，苏联发射载人飞船联盟4号，1月16日与联盟5号对接成功，这是世界上第一次实现两艘飞船在太空对接飞行。 1969年7月16日，美国阿波罗11号飞船离开地球，飞往月球。7月20日，美国东部时间晚上10点56分，在着陆约6小时后，航天员阿姆斯特朗钻出登月舱，下到月球表面。 1970年4月15日阿波罗13号机组到达月球的远边，距离月球表面254公里，距离地球400171公里，创下了航天员太空飞行最远的纪录。 1970年6月1日，苏联发射了联盟9号飞船，机组人员2名，目的是研究长期无重力飞行对机组的效应。该飞船在太空飞行17天16小时58分55秒，于6月19日返回地面，成为在太空飞行时间最长的飞船。 1971年4月19日，苏联发射了世界上第一座空间站“礼炮”1号，开辟了载人航天的新领域。“礼炮”1号重18425公斤，运行到1971年10月11日。运行时间最长的空间站 1981年4月12日，第一架航天飞机“哥伦比亚”号在卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射成功，揭开了航天史上新的一页。 1984年7月25日，苏联女航天员萨维茨卡娅走“礼炮”7号空间站的舱门，进行了3小时35分钟的太空行走，成为世界上第一位进行太空行走的女航天员。 2003年10月15日，“神舟”五号发射升天后，在太空飞行了21小时23分，顺利返回神州大地，是中国第一个载人进入太空，圆了中国人的愿望，还圆了400多年前明朝人万户想乘上火箭升空的梦想 2004年10月24日，苏联/俄罗斯的航天员在太空共飞行了71人/天。是世界上太空飞行时间最长的国家。 2005年7月4日，深度撞击号将要发射出一个重372公斤(820-lbs)的0铜质撞击舱，以每小时37，015公里(23，000 mph)的速度，撞击进入坦普尔1号彗星的岩石和冰的彗核。这是人类探测器首次撞击彗星，一是破解生命起源之谜，二是为了防止2036年阿波菲斯撞击地球而做试验。 2006年07月17日 21:15 美国发现号航天飞机在佛罗里达州肯尼迪航天中心成功着陆。 2007年9月14日日本探月卫星“月亮女神”号发射升空，主要任务是观测月球表面地形、研究元素分布等，日本研究人员称，这是日本2025年建立载人太空站第一步。 2008年印度计划探测火星 2010年发现号航天飞机将废止，之后航天飞机将不再造，升级为空天飞机，安全性能大大提高。 2010年，国际空间站将建成，总重量423吨，长108米，宽88米。有6个实验室，33个标准有效载荷柜，可载6至7人。这将是最大的空间站。 2012年人类计划在月球拟建基地。 2026年美国计划把人类送入火星。

宇宙的探索是很有意思，很有意义的。真的。我觉得如果我们老师留这个，我一定会很认真的完成的。你为什么却···真让人看不到希望！

人类对时空认识的探讨摘要：人类对时空的认识经历了一个漫长、复杂和曲折的过程，在远古时代人们认为天方地圆，后来有了牛顿的绝对时空观，又有了爱因斯坦的相对论时空观，建立了在混沌分形理论基础上的时空观，近年又出现了在“光速改变”（VSL）理论基础上的新时空观，而建立在“超弦理论”基础上的多维时空更让人感到人类对时空的认识是一个永无止境又难以定论的话题。关键词：天方地圆绝对时空相对时空混沌分形光速改变超弦理论多维时空物理学和现代高科技经过百年的飞速发展，人类已经进入了一个全新的时代。但是物理学仍然面临许多迫切需要解决的问题，爱因斯坦终生没有解决的统一理论至今没有解决，另外弦理论还需要完善，宇宙大爆炸学说对普朗克时间[宇宙诞生的（42个零）1秒前]和黑洞的无奈，还有一些重大物理实验和所观察的现象无法用现有理论进行解读。伴随着新世纪到来物理学所面对的也和百年前一样是层层迷雾，超越爱因斯坦理论的物理学理论有可能出现。人类对时空的认识是一部不断发现、纠正、完善和挑战前人理论成果的科学。下面笔者从天方地圆的平直时空观到爱因斯坦相对论时空观，以及建立在超弦理论基础上的多维时空理论进行简介和探讨如下。一、古老“天圆地方”的平直时空观人类至产生以来，就可望对自己生存的环境有一定的了解，对时空观念有一个初步的印象。在中国上古神话中就有盘古开天，清则上升为天。浊则下沉为地之说，他们认为天方地圆。因大神共工撞倒不周山撑天柱，所以天倾西北，地倾东南，则有日月星晨从东方升起，西方降落。人类从产生时起就不断地研究时间和空间的问题。人类为了生存和发展，要了解宇宙，了解天气的变化，想知道风雨雪雷电是怎样产生的，一年四季如何变化，何时播种，何时收获。天与地本来是个巨大的空间，激发了我们的无限的想象和兴趣，可在封建社会，人们一直认为他们生活的在绝对平面上，地球是平的。有人称之这一时期宇宙定律为毕达哥拉斯定理（国人称之为勾股定理），既a2+b2 = c2，“毕达哥斯拉定理不仅在数学上的美是合理的，同时通过近代对它的研究还产生了著名的费马定理。费马定理在上个世纪80年代和90年代才被证明。 a2+b2 = c2不仅具有几何的美，更反映了人类对时间和空间的美的认识。它是一种平面思维的时空观。是人类认识自然的第一个重大的完美的定理。”（转至朱伟勇朱海松《热抽象》P7）近代由于航海发达等因素，人们看到远处出现的船不是简单的由小到大，而是好像从远处海平面以下钻出来一样，于是人们开始对海平面是否真的平，地球是否真是无限大的平面开始的怀疑，由于对地球形状的各种猜测，其中毕达哥达斯从球形是最完美的几何体的观点出发，认为大地是球形的，太阳、月亮和行星作匀速圆周运动思想。他认为地球沿着一个球面围绕着空间一个固定的“中央火”转动，另一侧有一个“对地星”与之平衡。这个“中央火”是人类永远看不见的。他认为天上发光体必然有十个，这十个天体到中央火之间的距离同音节之间有同样的比例关系，以保持星球的和谐，从而奏出天体的音乐。这使人想起了目前的超弦理论。（参考朱伟勇朱海松《热抽象》P5）。二、以“经典力学”为理论基础的绝对时空观希腊人用几何方法来解释行星的运动，公元2世纪时出现的托勒密地心体系就是这些学说的代表。这个体系统治了十四个世纪之久，直到16世纪哥白尼日心体系的出现，到了17世纪以惯性系为基础的伽利略相对性原理的出现。于是有了以牛顿三大运动定律和万有引力定律为基础的经典力学的建立，也有了以经典力学为基础的绝对时空观念。牛顿认为绝对真实的数学时间，就其本质而言，是永远均匀地流逝，与任何外界无关。绝对空间就其本质而言是与任何外界无关的，它从不运动，并且永远不变。认为空间是立体的，OX、OY、OZ构成三维立体的空间，而且他把空间和时间分割开来，空间对时间没有明确定义，而是一个自然流动的均匀变化轴。经典时空认为同时的绝对性，时间间隔的绝对性，空间距离的绝对性，质量的不变性。所以时间、长度和质量这三个基本物理量在经典力学中都与参考系（观察者）的运动无关。以“光速不变”为理论基础上的相对论时空观 1905年，爱因斯坦连续发表了5篇文章中，狭义相对论彻底改变了人们的时空观念。根据这一理论，“时间或空间因时因地而异，会发生膨胀或收缴”。后来这个理论发展成为一种用来解释宇宙现象的引力理论，既广义相对论。狭义相对论两条基本假设是：一是相对性原理。在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；二是光速不变原理，不管是有哪个惯性参考系中，测得真空中的光速都相同。关于“同时的相对性原理”的说明要从“爱因斯坦的奶牛梦”说起，爱因斯坦在青少年时做了一个很特别的梦，其梦境如下，在一个风景如画的牧场上有许多奶牛在带电的栅栏附近懒散的吃着草。当农夫给栅栏通上电时，农夫看到三头牛依次跳起来，而站在对面的爱因斯坦却看到三头牛一起跳起来。（参考《比光速还快》/P11¬¬¬¬---P8/乔奥马古悠(Jo?o Magueijo)著）那么在以上现象中，农夫和爱因斯坦谁错了？答案是谁都没错，这就是相对性原理。如图1所示，当在A位置的农夫合上电源开关起，电流以光速向奶牛的方向运动，当B牛受到电击跳起的景象回到农夫眼前所用总的时间为：其中C为光速，同理农夫看到C位置的牛跳起距开关合上的时间为：；农夫看到D位置的牛跳起距开关合上的时间为。由于三头牛距农夫的距离不同，所以对农夫来说三头并不是同时跳起的。对于在农夫对面的观察者E来说，由于光和电传播的速度相同，因此，他看到的是三头牛同时跳起，对于同一类事件，由于观察者的位置不同，看到的其发生的时间是不同的，这就是相对性原理。爱因斯坦认为宇宙中不会有绝对静止的场所，从而否定了牛顿的绝对坐标，他认为任何惯性系（静止或匀速运动的系统）都与静止场所（坐标）没有区别。这就是狭义相对论的基础之一“相对性原理”。而狭义相对论的另一个基础就是“光速不变原理”，既使观测者或光源在移动，光对于观测者总是以每秒30万千米的速度行进。相对论一个核心问题就是认为时间并不是绝对的，高速运动（接近光速）的物体，时间流速变慢，用公式表示。其基本原理如图2所示，若飞船以接近光速向前飞行，在飞船中有一束光由A射向B，根据相对性原理，在飞行过程中，飞船上的人观测到的光运动的时间为：，既相对于飞船上的观测者光走的是直线；而在飞船外看到飞船运动的观测者来说，这条光线是由A射向D，光线运动所用的时间是：；显然由于SAD?SAB=SCD，则有t2?t1，也就是说对于飞船外的观测者来说，相对于飞船内的观测者，光线运动的时间变长了。相对论的另一个核心问题是认为高速运动物体（接近光速），空间（长度）将发生收缩。用公式表示。其基本原理如图3所示，在A处的观测者首先看到飞船的船头C，而此时的船尾在E处，当观测者的目光看到船尾时，船尾已经运动到了D点，而此时船头运动到了C点，这样对观测者来说，他看到的飞船长度只是SCD长度，而不是飞船的原来SCE的长度，飞船在运动方向上被压缩了。狭义相对论的一个令惊奇的预言就是宇宙间任何物体运动都有一个速度上限，这个上限就是光速。也就是说无论用多么先进和技术对物体怎样加速，物体的速度都不可能超过光速，物体被加速时，其质量增大，所以物体越接近光速，加速就越困难，根据公式可知，要想使物体达到光速几乎是不可能的。这一点我们仅通过光子在运动时有质量，在静止时没有质量就可见一斑。质量和能量是一会事，用公式，既用很小的质量转化为非常大的能量，这也是狭义相对论的一个关键点。综上所述爱因斯坦关于同时的相对性、运动的时钟变慢、运动的空间收缩和运动的质量变大这四个观点已经彻底颠覆了牛顿的绝对时空观念。而爱因斯坦在把狭义相对论加以发展，将引力也纳入考虑之中建立起来的广义相对论引入的四个原理让我们对时空有了新的认识。其广义相对性原理如下：一是等效原理既在加速运动的场所观测出现的惯性力在本质上与引力没有区别，如在下落的箱子中，引力被惯性力完全抵消，引力滑失，这就是等效原理。二是引力使光线弯曲，因为光在运动时有质量，所以也受到万有引力作用，因此光线在地球或太阳附近发生了弯曲，这可以通过日全食时对隐藏在太阳后面星体的观测得到证明。黑洞也是光线弯曲或受到引力作用的一个证明。三是引力使空间发生弯曲，质量大的天体使光线弯曲，光在空间弯曲的部分也是直线行进，其结果就是在大质量的天体附近空间发生了弯曲，或者说整个宇宙是一个卷曲的空间。四是引力使时间流动变慢，引力越强，时间流动的越慢，在引力特别强的黑洞附近的天体，离它越近，时间流动越慢。如果行进到黑洞视界，时间甚到会停止。与狭义相对论不同的是，在引力强的地点，时间流动不是相对变慢，而是必然变慢，这一点在全球定位系统的运行中，已经得到了证明，且科学家们如果不去修正由于引力变化引起的时钟效益，卫星系统定位就不会在准确了。四、以“混沌分形”为理论基础上的新时空观自然界中大部分不是有序的，平衡的，而是处于无序的、非平衡的和随机的状态之中，它存在着无数的无序状态。在非线性世界里随机性和复杂性是其主要特征。但在表现之下还存在着某种自然规律。混沌分形理论以新的手段来处理这些难题，透过扑朔迷离的无序混乱现象和不规则形态，提示隐匿在复杂系统内部的规律，以及局部和整体之间的联系。大物理学家约翰?惠勒（黑洞的命名者）说过，将来一个人如果不能熟悉混沌与分形，他就不能被认为是科学上的文化人。分形理论是美国科学家曼德勃罗（B?B?Mandel brot）1975年第一次提出“分形Fractal” 作为一个集合提出来的。分形理论的建立和迅速发展，涉及到几乎整个自然科学和社会科学。分形从字面上来说，分形是极其零碎而复杂的，但又有自相似和自仿性，它们在自然界中普遍存在。如变幻莫测的云彩、雄浑壮阔的地貌、弯转曲折的海岸线、生物神经网络、不断分叉的树枝、江河及支流的走向网络等等。面对这些事物与现象，传统科学显得束手无策，而分形理论却大显身手，成为研究这些复杂事物的有力武器。所谓分形最简单的例子就是一棵树，如折其一主干、分枝、小杈，你会发现它们会有惊人的相似之处，小树杈很像大树的模型，大树又像小树的放大；又如江河的三角洲的相似之处，我们可以从地图上、飞机上、地面上看到从大到江河、小到小溪及细流，其分支形态与三角地带的几何形状成有很多相似之处；又如人体从大到动脉、静脉、小到毛细血管、其走向和分支形态都有同样的相似之处，这就是大自然让我们见到的分形理论。我国的一句名言“齐家、治国、平天下”是说一个人如果能治理好一个家庭，就能治理国家，也能平天下，这是分形理论在社会学上的体现；而“一叶知秋、一芽知春”也是分形理论的早期应用。就连《三国演义》的开篇“话说天下大势，合久必分，分久必合”也是分形理论在历史发展中的应用。综上所述，分形理论是我们对时空观的一次重新的认识。关于混沌的探索早在二十世纪初许多科学家在研究三体问题中就提出来了，我们知道运用牛顿力学很容易计算出二体运动的轨道，而太阳、地球、月球这三个天体之间共同的运动规律到现在还没有很好的解释，这就是所谓三体问题，也是混沌问题研究的一个重要开始。因为在这个问题中包含许多我们认识自然界的基本的、原始的、直觉的、创新的东西在里面。这需要新思维、新理念、新方法、新理论。在这种历史背景下，人类从新认识自然和时空的理论混沌学出现了。“蝴蠂效应”作为研究混沌问题的著名例子，已经成为许多了解混沌学的一个窗口。“蝴蠂效应”是说明在已经建立的轨道上，在微小的干扰下，运动轨道会发生巨大的变化。为了描述混沌的复杂性系统的极端敏感性，洛沦兹打了个比喻，在南半球某地一只蝴蝶的偶然扇动翅膀所引起的小气流，几个星期后可能变成席卷北半球的一场龙卷风。“十月革命的一声炮响，给中国传来了马列主义”就是引起中国革命和世界社会主义革命的“蝴蠂效应”。而一棵马蹄钉跌倒一个王子，一个王子输掉了一场战争、一场战争失掉了一个王国，同时也改变了整个世界，这就是历史发展中的“蝴蠂效应”。混沌学研究的是无序中的有序，许多现象既使遵循严格的确定性的规律，但大体上仍然是无法预测的，混沌事件在不同的时间标度下表现的相似的变化模式，这与分形在空间标度下表现的相似性十分相似，混沌主要讨论非线性动力系统的不稳、发散的过程，但系统在相空间总是收敛于一定的吸引子，这与分形的生成过程十分相似。混沌学与分形理论在很大程度上依赖于计算机的进步，并向传统的数学提出了全新的挑战。由于混沌理论的不确定性，和未来的不可预测性和无序中的有序，难免让人想起中国的易经、外国的星象术和一些宗教活动及预测等是否可以归纳为人们经过几千年的探索所解决问题的一种混沌现象呢？而在扑朔迷离的宇宙学中，人们只想用现有普遍的规律解释所观测到的天文现象，而最新的研究在宇宙中有许多我们不可知和难以解释的现象，如2003年10月美国加州理工学院迈克?布朗（Mike Brown）等科学家发现的新天体能否算做太阳系的第十大行星，在海王星外为什会有大角度倾角轨道天体，在海王星外发现的大约1000多棵行星运动有什么样的规律，在宇宙学中还多少现象也许只能用混沌和分形理论去探索和解释。五、建立在“光速改变”（VSL）新理论基础上的时空观伴随着新世纪到来，物理学所面对的也和百年前一样是层层迷雾，超越爱因斯坦学说的物理学理论有可能出现。而剑桥大学理论物理学博士乔奥马古悠(Jo?o Magueijo)提出的VSL理论（varying speed of light “光速改变”理论）是近年来出现的解读宇宙寘实本质的一个不凡的疯狂点子，因为他向爱因斯坦理论的核心发起了挑战。VSL理论是：光速在早期宇宙比现在快，这么假设的话，至少部分宇宙问题不需要暴胀理论就可以解释，事实上在运用光速改变理论解决宇宙之谜时，宇宙几乎在告诉我们，光在以前行进得较快，而最基本的物理学理论似乎必须构建在比相对论更宽的结构上。让人兴奋的是近期澳大利亚国立大学的物理学家们利用稀土元素镨的硅酸晶体，制造出一个“超级光陷阱”。成功将光束“冻住”一秒钟，既然光束能被冻住，那不就是从实验否定了光速是不可改变的理论，证明光速是可以改变的。按VSL理论里，光速不仅会随宇宙演化而变化，也会在不同空间发生变化，在接近行星与恒星时，这种效应几乎察觉不到，但是靠近黑洞时会有更剧烈的事清发生，研究方程表明，在视界时光速本身可能变为零。根据保守的VSL理论，如同狭义相对论里，光速应是个速限，只是可能会随地点不同而相异，你的速度永远必须比当地的C小，所以当速度极限降到零时，你将遇上终极红灯，你必须停在VSL黑洞的视界前。在悬崖边，你的自杀企图将初被阻止。VSL黑洞会封闭防止灾难。无论我们如何定义时间，这些时钟在靠近黑洞时会滴答的不一样，然而生物过程本身便具有电磁本质，也就是说人们老化的速度事实上便是极佳的电子时钟。我们发现在接近黑洞时，我们会老化的更快，不是因为爱因斯坦所说的时间延滞效应所造成，而是因为电磁作用的发生速度更快所致。因此当我们接近一个VSL黑洞时，心跳会加速，老化也会更快，或者倒过来说，当我们以自己生命的步调来测量，会看到自己朝向视界的运动变慢了。也就是说，就我们来看，接近视界要花上永恒的时间，然而若是C维持恒常，则可能只有一秒闪过而已。在VSL之下，视界更近，但是也是更难达到。VSL黑洞的视界就像是无穷远的目标，像太空无法触及的边缘，界限之后存在着奇妙的永恒。 VSL理论更惊人的理论意义在于当C可能在时间我空间里改变之后，又可能出现一个“快速道路”，建立在VSL场理论和宇宙弦的形式出现，沿着这些弦的方向光速可能会更高，在靠近弦之处的光速会变得更大，仿佛是一个超光速覆盖包含宇宙弦，这会创造一个走廊，具有一个极端高的速度极限延伸到宇宙，而这正是太空旅行所企求的一条快车道。但这甚至比快车道更好！沿VSL宇宙弦，时间仍然延滞效应，但是唯有当旅行者的速度相比于光速时（在这个理论里意味关C当地值），这种效应才会变得明显，既然沿着一个VSL宇宙弦时，C值可能会更高，所以可能在已经是很高的速度移动时，却仍然比C的当地值慢得多，因此时间延滞将可忽略。所以人类可以沿着快速道路超速移动，探索宇宙最遥远角落，但仍然比当地光速慢的多，他将能够避开“双子佯谬”的效应，在他返回时还是跟自己的孪生兄弟一般年纪。他不仅能够在有生之年拜访远方的星系，也可以在同代人有生之年返回家园。VSL理论将会改变我们对自己在宇宙中的看法，也会改变我们对于外星生命接触的期望。六、建立在“超弦理论”基础上的多维时空目前，有一新的理论认为，在亚原子的世界里，也就是在极度小的超微空间中的基本粒子不在是我现实中能够观察到的粒子，所谓基本粒子的存在只是一种微小振动的弦在微观世界的表现，这就象我们现实生活中看到的弦乐器中的一根普通的弦，它能奏出多种美妙的音乐。而在超微观世界中，正是有许多我们用现代任何仪器都无法观察到的弦的振动，形成一个丰富多彩的微观基本粒子大家庭。超弦理论认为世界是多维的，我们现在是生活在三维空间，或加上时间轴的四维时空中，而按其理论推导，应当还存在六维甚至是十维时空，让人不解的是，按照这种多维时空理论，通过数学的方法不难推导出爱因斯坦的狭义和广义相对论，相对论理论不再是天才的爱因斯坦的假想为基础建立起来的理论，而是通过严谨的数学理论推导出来的结论。在建立弦理论基础的多维时空理论下，把宇宙中的四种基本的力（强相互作用、弱相互作用、电磁力和万有引力）得到了统一，困惑物理学界多年的大统一理论在这个多维的超时空理论基础上得到了完美的解决。超弦理论和多维时空理论虽然完美和令人着谜，由于需要巨大的人类近几个世纪都不可能获得的能量（1028电子伏，是我们现在加速器可获得最大能量的1015倍），因此，这种理论属人类似乎永远难以通过实验来验证的理论。这一理论能否长期存在下去也许就只有上帝才知道。说到多维时空，我们不得不从一维世界讲起，这里我们假如存在一个“直线国”，那里生活的人，他们每个人都生活在直线这样的一维时空里，他们只能生活在直线上，在他们的国度里根本没有平面这个概念，假如有一天，有一个直线国的人突然离开了直线，于是在他们的国度里就很难理解，这个人为什么会突然消失，这对直线这个一维空间的人是不能理解的，这就是一维世界。二维世界应当只是一个平面，假如有这样一个“平面国”，那生活在这个国度的人只有平面的概念，对他们我们完全可以画地为牢，只要你用笔画一个圈，他们就永远无法离开这个圈，因为在他们的世界里，根本就没有向上这个概念，假如有一个球经过他们的世界，那他们也只能看到一个从小到大，又从大到小的圆，最后，变成一个点后消失，至于球从那里来，最后消失到什地方，那对他们来说是不可想象的。三维世界就是我们现在生活的世界，在这个世界里人们认为空间是绝对的，对于他们来说，四维是不可想象的，也是不存在的，这就象前面说过的牛顿绝对时空观，他把时间和空间割裂开来，认为空间是绝对的，时间是均匀流淌和永恒不变的。爱因斯坦打破了牛顿的绝对时空观，建立了空间，时间组成的四维时空，他认为时间和空间都是相对的。那么，存不存在五维时空呢？从数学的角度，早在十九世纪五十年代，德国数学家黎曼超越了欧几里几何学，提出了四维空间的概念，创造性的提出了一个全新的被后人称之为黎曼几何学，为统一物理学所有定律做好了理论准备。二十世纪，多维理论又一次成为科学界的热门话题，有科学家重新提出了多维时空的理念，并进行了有效的计算，值得一提的是爱因斯坦的相对论中美妙的质能方程，就是通过数学的早期弦理论推导出来的，这不得不让人感到大自然之奇妙。近来，弦理论已经成为物理学界一个热门话题，物理学家们认为。宇宙中不但存在五维时空，还存在六维甚至是十维时空，在早期的宇宙中，处于一个绝对真空中的奇点，此时存在一个十维时空，但十维时空是不稳定的，于是产生了我们这个宇宙的创生，在宇宙创生时期，十维时空断裂为四维时空和六维时空，六维时空收缩为无限小的奇点，四维时空处于宇宙的大爆炸阶段，于是有了现在我们这个暴胀的宇宙，倡导十维时空学说的科学家们认为我们这个宇宙在爆炸中创生，将来会变成收缩中的宇宙，并再次收缩为一个奇点，然后在重复宇宙创生的一幕，这就是宇宙的未来。多维时空理论能够很好的把爱因斯坦终没能解决的大统一理论进行完美的解释，并统一了人类目前所认识的自然界的四种相互作用力。《时间简史》作者，物理学家霍金认为宇宙最终要用量子理论来解释，我们生活的这个宇宙是众多平行宇宙中的一个，对于宇宙就像是飘在空中的众多肥皂泡一样，每个肥皂泡都是一个宇宙，各个肥皂泡之间是没有任何联系的，这就是霍金近来提出的新的宇宙观，他认为我们只不过是生活在多维平行宇宙中的一个，如果有可能在两个宇宙之间打开一个洞，也就是所为的蛀洞，那么人类通过这个蛀洞就可以实现超越时空的旅行。七、超越时空的外层空间的三类文明在结束本文之前，让我们在了解一下前苏联天文学家卡尔谢夫（Nikolai Kardashev）曾经以下面方式对人类未来文明进行分类。他认为：一类文明控制了整个行星上的能源的那种文明。这种文明能够控制气候，阻止地震，在地壳中采矿，以及在海洋中收割。这种文明已经完成了其在太阳系的探险。二类文明是控制太阳本身能量的文明，并不意味着被动地获取太阳能。这种文明可以开采太阳能。这种文明的能量需求如此之巨大，它直接消耗太阳能量来驱动机器。这种文明将开始局部恒星系统的殖民化。三类文明是控制整个星系能量的文明。就能源而言，它控制数十亿个星系统的能量。它可能掌握了爱因斯坦方程组，能够随意操纵时空。也许这种对未来文明的分类是错误的，但他确实就能量方面对物理定律进行了合理的解释。我们人类科学技术进入高速发展只走过了短短的几百年的历史，目前，还没有具备第一类文明的条件，人类在距走进第一类文明还有许多的路要走，还有许多风险。如核危机，现在人类所储存的核武器已经足够毁灭几次地球上的现代文明，假如某个人类狂人发动核战争，那地球将在核冬天中走向荒漠，也许今天的火星就是明天地球的命运。现在伴随着人类现代化进程的加快，人类生存环境变的越来越脆弱，而人口的爆炸式增长和现代建筑的增多，人类赖以生存的土地将越来越少，地球将成为钢筋水泥组成的城堡，环境污染、能源危机、自然灾害等诸多因素使这看似强大的人类将变得空前脆弱，任何人类预想到的或预想不到的、自然的、人为的突发事件都可能使这个蓝色星球处于极度危险之中甚至是毁灭。最后笔者衷心的祝愿人类能够珍惜环境、珍惜和平、珍惜大自然的和谐发展，祝愿人类平安的走向高明文明和高度现代化。

关于人类探索太空的科技小论文题目

宇宙论是一门既古老又年轻的学科。作为宇宙里高等生物的我们是不会满足于自身的生存和种族的绵延，还一代代不懈地探索着存在和生命的意义。但是，人类理念的进化是极其缓慢和艰苦的。从亚里士多德_托勒密的地心说到哥白尼_伽利略的日心说的演化就花了2000年的时间。令人吃惊的是，尽管人们知道世间的一切都在运动，只是到了本世纪20年代因哈勃发现了红移定律后，宇宙演化的观念才进入人类的意识。人们甚至从来没有想到过宇宙还会演化。牛顿的万有引力定律表明，宇宙的物质在引力作用下不可能处于稳定的状态。即使在爱因斯坦的广义相对论中，情况也好不到哪儿去，为了得到一个稳定的宇宙模型，他曾将宇宙常数引进理论中。他们都希望在自己的理论中找到稳定的宇宙模型。可见，宇宙演化的观念并不是产生于这些天才的头脑之中。一位著名的科学家（据说是贝特郎·罗素）曾经作过一次关于天文学方面的讲演。他描述了地球如何绕着太阳运动，以及太阳又是如何绕着我们称之为星系的巨大的恒星群的中心转动。演讲结束之时，一位坐在房间后排的矮个老妇人站起来说道：“你说的这些都是废话。这个世界实际上是驮在一只大乌龟的背上的一块平板。”这位科学家很有教养地微笑着答道：“那么这只乌龟是站在什么上面的呢？”“你很聪明，年轻人，的确很聪明，”老妇人说，“不过，这是一只驮着一只一直驮下去的乌龟群啊！”大部分人会觉得，把我们的宇宙喻为一个无限的乌龟塔相当荒谬，可是为什么我们自以为知道得更多一些呢？我们对宇宙了解了多少？而我们又是怎样才知道的呢？宇宙从何而来，又将向何处去？宇宙有开端吗？如果有的话，在这开端之前发生了什么？时间的本质是什么？它会有一个终结吗？在物理学上的一些最新突破，使一部分奇妙的新技术得以实现，从而对于回答这些长期以来悬而未决问题中的某些问题有所启发。也许有一天这些答案会像我们认为地球绕着太阳运动那样显而易见_当然也可能像乌龟塔那般荒唐可笑。不管怎样，唯有让时间来判断了。早在公元前340年，希腊哲学家亚里士多德在他的《论天》一书中，就已经能够对于地球是一个圆球而不是一块平板这一论点提出了两个很好的论据。第一，他认为月食是由于地球运行到太阳与月亮之间而造成的。地球在月亮上的影子总是圆的，这只有在地球本身为球形的前提下才成立。如果地球是一块平坦的圆盘，除非月食总是发生在太阳正好位于这个圆盘中心之下的时候，否则地球的影子就会被拉长而成为椭圆。第二，希腊人从旅行中知道，在越往南的地区看星空，北极星则显得越靠近地平线。（因为北极星位于北极的正上方，所以它出现在处于北极的观察者的头顶上，而对于赤道上的观察者，北极星显得刚好在地平线上。）根据北极星在埃及和在希腊呈现出来的位置的差别，亚里士多德甚至估计地球大圆长度为 400斯特迪亚。现在不能准确地知道，一个斯特迪亚的长度究竟是多少，但也许是200码左右，这样就使得亚里士多德的估计为现在所接受数值的两倍。希腊人甚至为地球是球形提供了第三个论据，否则何以从地平线外驶来的船总是先露出船帆，然后才是船身？亚里士多德认为地球是不动的，太阳、月亮、行星和恒星都以圆周为轨道围绕着它转动。他相信这些，是由于神秘的原因，他感到地球是宇宙的中心，而且圆周运动最为完美。在公元后两世纪，这个思想被托勒密精制成一个完整的宇宙学模型。地球处于正中心，包围着它的是八个天球，这八个天球分别负载着月亮、太阳、恒星和五个当时已知的行星：水星、金星、火星、木星和土星。这些行星被认为是沿着附在相应天球上的更小的圆周运动，以说明它们在天空中被观察到的相当复杂的轨迹。最外层的天球被镶上固定的恒星，它们总是停在不变的相对位置，但是总体绕着天空旋转。最后一层天球之外为何物一直不清楚，但有一点是肯定的，它不是人类所能观测到的宇宙的部分。托勒密模型为预言天体在天空的位置提供了相当精密的系统。但为了正确地预言这些位置，托勒密必须假定月亮轨道有时离地球比其他时候要近一倍，这意味着月亮有时看起来要比其他时候大一倍。托勒密承认这个瑕疵，尽管如此，他的模型虽然不是普遍地、却是广泛地被接受。它被基督教接纳为与《圣经》相一致的宇宙图象。这是因为它具有巨大的优点，即在固定恒星天球之外为天堂和地狱留下了很多地方。然而，1514年一位名叫尼古拉·哥白尼的教士提出了一个更简单的模型。（起初，可能由于害怕教会对异端的迫害，哥白尼只能将他的模型匿名地流传。）他的观念是，太阳是静止地位于中心，而地球和其他行星绕着太阳作圆周运动。将近一个世纪以后，他的观念才被认真地接受。后来，两位天文学家_德国的约翰斯·开普勒和意大利的伽利雷·伽利略开始公开支持哥白尼的理论，尽管它所预言的轨道还不能完全与观测相符合。直到1609年，亚里士多德_托勒密的理论才宣告死亡。那一年，伽利略用刚发明的望远镜来观测夜空。当他观测木星时，发现有几个小卫星或月亮绕着它转动。这表明不象亚里士多德和托勒密所设想的，并不是所有的东西都必须直接围绕着地球转。（当然，仍然可能相信地球是静止地处于宇宙的中心，而木星的卫星沿着一种极其复杂的轨道绕地球运动，表观上看来它们是绕着木星转动。然而哥白尼理论是简单得多了。）同时，开普勒修正了哥白尼理论，认为行星不是沿圆周而是沿椭圆（椭圆是被拉长的圆）运动，从而使预言最终和观察相互一致了。就开普勒而言，椭圆轨道仅仅是想当然的，并且是相当讨厌的假设，因为椭圆明显地不如圆那么完美。虽然他几乎是偶然地发现椭圆轨道能很好地和观测相符合，但却不能把它和他的行星绕太阳运动是由于磁力引起的另一思想相互调和起来。对这一切提供解释是晚得多的事，那是由于1687年伊萨克·牛顿爵士出版了他的《数学的自然哲学原理》，这部也许是有史以来物理科学上最重要的单独的著作。在这本书中，牛顿不但提出物体如何在空间和时间中运动的理论，并且发展了为分析这些运动所需的复杂的数学。此外，牛顿提出了万有引力定律，根据这定律，宇宙中的任一物体都被另外物体所吸引，物体质量越大，相互距离越近，则相互之间的吸引力越大。这也就是使物体落到地面上的力。（由于一个苹果落到牛顿的头上而使他得到灵感的故事，几乎肯定是不足凭信的。所有牛顿自己说过的只是，当他陷入沉思之时，一颗苹果的落下使他得到了万有引力的思想。）牛顿继而指出，根据他的定律，引力使月亮沿着椭圆轨道绕着地球运行，而地球和其他行星沿着椭圆轨道绕着太阳公转。这不会对行星运动的预言有重大的影响，然而却允许无限颗恒星的分布保持平衡——邻近恒星之间的吸引力被远隔恒星之间的斥力所平衡。然而，现在我们知道，这样的平衡是不稳定的：如果某一区域内的恒星稍微互相靠近一些，引力就增强，并超过斥力的作用，这样这些恒星就会继续落到一起。反之，如果某一区域内的恒星稍微互相远离一些，斥力就起主导作用，并驱使它们离得更开。哈勃的发现暗示存在一个叫做大爆炸的时刻，当时宇宙的尺度无穷小，而且无限紧密。在这种条件下，所有科学定律并因此所有预见将来的能力都失效了。如果在此时刻之前有过些事件，它们将不可能影响现在所发生的一切。所以我们可以不理它们，因为它们并没有可观测的后果。由于更早的时间根本没有定义，所以在这个意义上人们可以说，时间在大爆炸时有一开端。必须强调的是，这个时间的开端是和早先考虑的非常不同。在一个不变的宇宙中，时间的端点必须由宇宙之外的存在物所赋予；宇宙的开端并没有物理的必要性。人们可以想像上帝在过去的任何时刻创造宇宙。另一方面，如果宇宙在膨胀，何以宇宙有一个开端似乎就有了物理的原因。人们仍然可以想像，上帝是在大爆炸的瞬间创造宇宙，或者甚至在更晚的时刻，以便它看起来就像发生过大爆炸似的方式创造，但是设想在大爆炸之前创造宇宙是没有意义的。大爆炸模型并没有排斥造物主，只不过对他何时从事这工作加上时间限制而已！科学的终极目的在于提供一个简单的理论去描述整个宇宙。然而，大部分科学家遵循的方法是将这问题分成两部分。首先，是一些告诉我们宇宙如何随时间变化的定律；（如果我们知道在任一时刻宇宙是什么样子的，则这些定律即能告诉我们以后的任一时刻宇宙是什么样子的。）第二，关于宇宙初始状态的问题。有些人认为科学只应过问第一部分，他们认为初始状态的问题应是形而上学或宗教的范畴。他们会说，全能的上帝可以随心所欲地启动这个宇宙。也许是这样。但是，倘若那样，他也可以使宇宙以完全任意的方式演化。可是，看起来他选择宇宙以一种非常规则的、按照一定规律的方式演化。所以，看来可以同样合理地假定，也存在着制约初始状态的定律。今天我们仍然渴望知道，我们为何在此？我们从何而来？人类求知的最深切的意愿足以为我们所从事的不断的探索提供正当的理由。而我们的目标恰恰正是对于我们生存其中的宇宙作完整的描述。