1.宇宙由什么构成（What Is the Universe Made Of）?
（本文来自科学网张林的博客）
宇宙就是我们所生存的客观世界的总称，它涵盖了所有的物质和信息。对于宇宙存在的好奇，首先催生了人类的哲学。哲学可是科学的母亲，因为它所关心的问题后来都发展成了一门门学科。
宇宙观的最大问题当然是宇宙的结构问题。宇宙有多大（有限或无限？我们人类处在宇宙内部问宇宙多大有没有意义），宇宙的边界是什么样子的（是扁的还是圆的，或是内和外联通的拓扑结构），宇宙之中物质的总量和分布是怎样的，构成宇宙的物质有什么样的构成和层次？
其次的问题就是宇宙的演化问题。宇宙如何产生（如果认为任何事物都是有寿命的话），如何发展演化以及归宿（归宿牵扯到无限自由度不可逆系统有没有最后的状态）？无疑这些都是这个最大的问题的内涵，回答它将决定于人能看多远（观测实验）和能想多远（数理逻辑）。
对宇宙的认知当然只能来源于观测，对观测的解释则构成理论，比如对地球现象和太阳系行星的观测让牛顿发现了万有引力，而这个宇宙中普遍存在的长程相互作用在现在看来却依然扑朔迷离（比如万有引力总是负的即引力，很奇怪，无法解释宇宙膨胀），而这也构成了后面关于万有引力的另一些问题，这个问题以后再仔细扒。
在万有引力框架下，人类首先大体理解了宇宙的一小部分太阳系的结构。但以往的观测早就发现太阳系仅仅是更大银河系中一个小小的星系（哥白尼、开普勒和牛顿的工作颠覆了中世纪封闭的小宇宙观念），更多的关于宇宙结构的观测发现了更多更加不可思议的现象。第一个就是光谱红移，这被总结成了所谓的哈勃定律，他催生了宇宙膨胀的解释，不仅颠覆了爱因斯坦宇宙方程的静态解观念，产生了所谓宇宙大爆炸的理论，并且1990年代末对超新星的观测结果表明宇宙膨胀还在加速进行。但无论如何，大爆炸理论勉强算是给宇宙的产生给了个不靠谱的解释。以此理论为基础人们就可以计算宇宙的寿命（138亿年）和推测宇宙可观测的尺度（930亿光年不含其他因素）。
1960年前后天文学家发现有些星系超常的旋转运动，根据观测的质量来分析，这个超快的旋转产生的离心力远远超过万有引力的大小。天文学家还用X射线望远镜发现了幽灵般的星云，而且发现本来被遮挡的恒星竟然可以绕过遮挡物被测到，似乎是一些神秘的物体让光线发生了弯曲（引力透镜）。为了数理逻辑上的自洽，对这些观测结果的思考又产生了暗物质，而对宇宙加速膨胀的思考又产生了暗能量的概念。目前理论公认的物质组成为：4.9%的普通物质，26.8%的暗物质和68.3%的暗能量，好像目前看起来很完美！但就这个总体上看起来不怎么靠谱的宇宙大爆炸起源解释，又找到了另一靠谱的证据，这第二个就是宇宙的背景辐射。
根据宇宙背景辐射的信息数据，已经绘制出了一份关于宇宙物质结构分布的间接图像。这个图像又让人类产生了新的迷惑，原来宇宙中物质的分布并不是均匀的（群聚分布），也就是并非各向同性和均匀的。这下麻烦大了，为什么？不对称本身就成了一个问题，难道那些暗的地方充满了所谓的暗物质，所以宇宙整体应该是均匀对称的！
但是，什么是暗物质，什么又是暗能量？这里不扒多维度宇宙（该理论很玄，叫弦论）和多重宇宙的七七八八了，这些东西搅和在一起很乱，当然也很高大上（数学物理），没有这种功力就不继续趟这滩浑水了。不过，只要你有眼睛看，有脑袋想，这个问题恐怕永远都是个谜，因为是多世界平行，你总可以说这个问题的答案只是宇宙的一个片段。
所以宇宙的构成，其实是一个无法一时半载能够给出满意答案的问题，因为随着认知的扩展，在解决旧问题的过程中会不断产生新的问题（比如暗能量在哪里，它到底是什么？），新的问题又不断刷新着对旧问题的认识。显然，宇宙的构成要牵扯到了人类对最基本概念“空间、时间、物质和能量”的认知，这不是一个能够给出几个答案就能结题的问题。
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