人類認識宇宙，從“看星星”開始

宇宙認識的開端：與生產生活密切相關的天象觀測

“天地混沌如雞子，盤古生其中?！痹诠爬系闹袊丝磥恚麄€宇宙，也就是我們生活的世界，不過是一個混沌的類似于雞蛋的東西，盤古生在其中，創造了人類文明。當然，除了這種“混天說”，早期中國人還提出了關于世界的“蓋天說”，即“天圓地方說”?！疤焖岂窂]，籠罩四野。天蒼蒼，野茫茫，風吹草低見牛羊。”穹隆狀的天覆蓋在呈正方形的平直大地上，天地宛如一座頂部為圓形的涼亭。

當然，受科技水平和自身居住環境的限制，早期中國人對世界的這些認知基本上都是通過“看天”的活動得來的，且僅僅局限在他們所能看到的地球上。同樣，西方人最開始對宇宙的認知也局限在自身生活的世界——地球上。他們把高山大海當作宇宙的盡頭，認為高山圍起了大地，而天空高高地懸掛在高山之上。每天，太陽會橫穿過天空，并在夜晚來臨時潛入地下隧道，等第二天又重新從東方升起。

“壬午卜，扶，奏丘，日南，雨”，距今三千多年的殷商甲骨文上的這段記錄，描述了人們根據太陽的位置變化來確定天氣的情景。實際上，在經歷了不斷抬頭望天、看星星，以及對自身生存的世界的諸多猜測之后，人們逐漸發現了天象（泛指各種天文現象）跟地球上的氣象（發生在天空中的風、云、雨、雪等一切大氣的物理現象）密切相關，而氣象直接影響著農業生產和季節變換。于是，有意識地觀察和認識天象，以更好地服務農業生產和生活，就成了早期人類最感興趣的活動之一。而這，也成了人類認識宇宙的開端。

“斗柄東指，天下皆春，斗柄南指，天下皆夏，斗柄西指，天下皆秋，斗柄北指，天下皆冬。”距今2000多年的戰國古書《鹖冠子》中的這段內容，描述了人們根據黃昏時分觀測到的北斗七星的位置來判斷季節的情況。實際上，經過不斷觀測天象，人們逐漸從日月星辰的升降隱現中總結出了日、月、年的概念，并由此制定出了簡單的歷法。據記載，中國在殷商時期就制定出了陰陽歷，年有平年、閏年之分，平年12個月，閏年13個月，閏月置于年終，稱十三月。但在甲骨卜辭中還偶有十四月甚至十五月出現，這說明當時人們還不能很好地把握年月之間的長度關系。此外，古埃及人很早就意識到了季節的變換，并有專門的人負責觀測天象。經過長期的觀測，古埃及人產生了“季節”的概念，把一年定為365天。我們現在用的陽歷，就來源于古埃及的歷法。

就這樣，立足于農業生產和生活，人們開始了天象觀測活動，并根據天象逐漸總結制定出了系統的歷法。而這些天象觀測，無疑為人類認識宇宙打開了大門。接下來，在繼續觀測天象的過程中，人們逐漸發現了天體（宇宙中各種實體如恒星、行星的統稱）運行的規律，并開始有意識地研究這些規律從而重新認識自身生存的世界。

古代人類的宇宙學說：從星占學家到球形大地

“天象垂，見吉兇，圣人象之。”距今三千多年的《周易·系辭上》上的這句話，體現出古代人類利用天象來預測吉兇的情況。實際上，在通過觀測天象制定出歷法、分出時節之后，人們從天體運行中發現了另一個頗有意思的東西——星辰的變化預示著人世間的興亡更替。于是，基于天文觀測的星占學說出現了，它給人類觀測研究天體運行、進一步認識宇宙奠定了堅實的基礎。

“紫微星下凡”是古代中國人熟知的一句話。在他們眼中，紫微意味著紫禁城，是人間皇帝住的地方，因此紫微星就是“真命天子”。“每逢亂世，紫微星就會下凡，拯救世間蒼生，而他身邊總是跟著二十八個人?！边@樣的說法聽來很玄妙，卻是當時天文觀測成就的體現，紫微星和其身邊的二十八個人，其實就來自中國古代的天文圖——二十八星宿。二十八星宿，又稱二十八舍或二十八星，是古人為觀測日、月、星運行而劃分出的二十八個星區，用來說明日、月、星運行所到的位置。我們現在熟知的五行八卦中的四大神獸“青龍、白虎、朱雀、玄武”就來自二十八星宿。

同樣地，西方世界的天文觀測成就也體現在星占學上。公元前2000多年的美索不達米亞文明中的蘇美爾人就建造了七級神廟，每一級代表一個天體，即月亮、太陽、水星、金星、火星、木星和土星。他們認為，這七顆天體可以為祭師們鋪平通向神的路。此外，他們還制定了自己的星座，并把天空分成三部分。

在蓬勃興起的星占學的刺激下，古代的天文觀測取得了卓越的成就，而星占學家對太陽、月亮和行星的研究，給整個天體運動研究提供了重大的驅動力。借助于這些系統的觀測結果和天文圖，人們開始從科學層面重新認識自身生活的世界，并有意識地建立關于世界本質的宇宙模型。

我們知道的第一個宇宙學家是來自古希臘的泰勒斯。有“科學和哲學之祖”之稱的泰勒斯，是古希臘第一個提出“什么是萬物本原”問題的人。他認為，水是世界初始的基本元素，大地一開始從海底升起，地面漂浮在海面上。隨后，泰勒斯的門生阿那克西曼德提出了新的學說，他試圖在這個學說中解析天體的形成。他認為，太陽是天上最高的天體，其下是月亮，再下是“固定的”恒星，最后是行星。他同時相信，大地是一個圓柱體，人類就生活在圓柱體的一端。

公元前340年，古希臘哲學家亞里士多德的著作《論天》的出版，把人們帶入了認識宇宙的新階段。在《論天》中，亞里士多德用絕對的事實論證了地球是球形的。首先，他發現月食的產生是地球運行到太陽和月球之間引起的，此時地球把它的影子投射在月球上，導致了月食發生。由于地球的影子總是圓的，因此可以肯定，地球是一個圓球。另外，從地平線駛來的航船，一開始總是一個看不清特征的小點，當它越來越近，你會看到更多細節。在這個過程中，人們總是先看到船帆，之后才會看到船身。高聳在船身上的桅桿首先露出地平線，這也說明地球是球形的。

從亞里士多德的“球形大地”開始，西方世界逐漸進入了系統而科學地研究宇宙本質規律的時期。而在中國，雖然人們很早就進行天象觀測并取得了非凡的成就，但因為封建集權的限制，這種研究并沒有形成體系。因此，在亞里士多德球形大地的基礎上，西方世界進入了建立宇宙模型的階段，并由此帶領人類邁入了宇宙認知的新篇章。

宇宙地心說：靜止不動的地球，是宇宙的中心

據說，最早提出“地心說”觀點的人是古希臘學者歐多克斯。在這之后，“地心說”經亞里士多德完善，并最終由托勒密發展成為“地球是宇宙的中心”的宇宙模型。

在亞里士多德論證地球是球形的同時，他就表達了“地球是宇宙中心”的觀點。他認為，宇宙是一個有限的球體，分為天地兩層，地球是靜止的，位于宇宙的中心。在地球之外，有9個等距離的天層，從里到外依次是月球天、水星天、金星天、太陽天、火星天、木星天、土星天、恒星天和原動力天，此外就空無一物。上帝推動了恒星天層，從而帶動所有天層運動。此外，亞里士多德還提出了構成物質的“五種元素”，即地球上的物質是由水、氣、火、土四種元素組成，而天體則由第五種元素“以太”組成。

有人說，亞里士多德之所以認為地球是宇宙的中心，是出于一些神秘的原因。不過，盡管他的“地心說”模型有模有樣，但隨著對行星觀測的不斷發展，人們發現它無法很好地解釋行星的“不規則”運行。于是，公元2世紀，另一位天才的希臘天文學家托勒密在亞里士多德理論的基礎上，提出了更為完善的“地心說”。

在托勒密看來，要解決行星的不規則運行，如某些時候行星會出現“逆行”現象，向著反方向運行，勢必要在原本繞地球運行的軌道之外，給行星再加一個運行軌道。因此，他提出了“本輪”和“均輪”的理論，即各行星都繞著一個較小的圓周運動，而每個圓周的圓心都在以地球為中心的圓周上運動，每個小圓周叫作“本輪”，繞地球的圓周叫作“均輪”。

在本輪和均輪的基礎上，托勒密提出了他的地心說宇宙模型。宇宙是一個套著一個的大圓球，地球位于圓球的中心，在地球周圍是8個旋轉的圓球，上面依次承載著月球、水星、金星、太陽、火星、木星、土星和恒星。

對宇宙而言，最外面的圓球即是某種邊界或容器，而圓球之外為何物，還沒有人弄得清。在最外層圓球上，恒星占據著固定的位置，因此當圓球旋轉時，恒星間的相對位置不變，圓球和恒星作為一個整體一起旋轉著穿越天穹；內部的圓球攜帶著行星，這些行星除了在圓球上運行外，還會繞著本輪的小圓周運行，因此相對于地球，它們的軌道就顯得復雜，這就導致了它們的運行有時候不規則。

相對于亞里士多德的地心說模型，托勒密的更為復雜，當然也能更好地解釋行星的運行。與此同時，他還提供了一種非常合理的精確系統，可以用來預測天體在天空中的位置。但是，為了正確地預測這些位置，托勒密不得不假設月球沿著一條特殊的軌道前進，即在這條軌道上，月亮和地球的距離有時是其他時刻的一半，這意味著月亮在某些時刻看起來應當是其他時刻的2倍！這無疑是個瑕疵，但在當時，由于托勒密地心說模型給恒星之外的天堂和地獄留下了大量的空間，因此天主教教會接納它為世界觀的“正統理論”，人們也開始普遍接受它。

科學發展最終證明，“地心說”是錯誤的。但由于以地球為穩定中心，其他一切都圍繞著地球運動的觀念是如此令人信服，以至于好幾個世紀之內托勒密的地心說模型都占據統治地位。但是，真理的殿堂從來都是不斷否定不斷建立新理論的過程，1300年后，終于有人大膽地反抗這一理論，并以大無畏的精神提出了全新的宇宙模型，這個人就是哥白尼！

日心說出爐：哥白尼“抗議”——太陽才是宇宙的中心

跟“地心說”一樣，最早提出“日心說”的人并不是家喻戶曉的哥白尼，而是古希臘最偉大的天文學家、數學家阿里斯塔克斯。

阿里斯塔克斯出生于大約公元前310年，是人類歷史上有記載的首位提倡日心說的天文學者。他將太陽而不是地球放置在整個已知宇宙的中心，認為太陽與固定的恒星不會運動，而地球繞著太陽運動。

不幸的是，由于阿里斯塔克斯的宇宙觀和日心說理論遠遠走在了時代前面，因而在當時并未得到公眾的承認，甚至還險些被人以褻瀆神明罪起訴。于是，這個超前的理論就像珍貴的戒指被扔入大海般消失得無影無蹤，直到1800多年后哥白尼的出現。

1473年，哥白尼出生在當時屬波蘭王國普魯士行省的小城托倫。在當時，天文學采用的是托勒密的地心說體系。在這個體系中，由于托勒密提出了本輪和均輪的復合，因此它可以預測日食、月食，也可以解釋一些現象。但是，隨著天文觀測技術的進步，人們發現在托勒密的宇宙模型中，需要在行星軌道上附加太多本輪來調整軌道的周期，以適應觀測的結果（在文藝復興時期，托勒密提出的本輪和均輪數目就達到了80多個）。這種現象引發了哥白尼的懷疑，他認為，如果假設太陽是宇宙的中心，其他天體都圍繞著太陽旋轉，那么就不用人為地加上如此多的本輪了。但這樣的觀點在當時是萬萬不敢提出的，因為上帝是在位于宇宙中心的地球上創造了人類，如果說太陽是宇宙的中心，那無疑會被認為是異端邪說。

不過，哥白尼并未因外界的壓力而放棄科學探索。1506年，在回國任教后不久，他就開始著手寫作自己的天文學說著作《天體運行論》。1512年，哥白尼還把他任職地的城堡西北角的箭樓修建為自己的小型天文臺，用自己研制的簡陋儀器來進行天文觀測和計算。之后，在1514年，由于害怕遭受教會的迫害，哥白尼通過匿名方式發表了自己的宇宙模型，即“日心說”。

他的觀念是：太陽靜止地位于宇宙的中心，地球和行星都在圍繞太陽做圓周運動。

他指出，人類生存的地球只是圍繞太陽的一顆普通行星，地球每天自轉一周，由此形成天穹的旋轉，而月球則在圓形軌道上繞地球轉動。此外，太陽在天球上的周年運動是地球繞太陽公轉運動的結果，地球上人們觀測到的行星的倒退或者靠近現象都是地球和行星共同繞日運動產生的結果。當然，完整的日心體系在哥白尼1543年出版的《天體運行論》中得到了詳細闡述，這本書也被認為是現代天文學的起步點。

大地是運動的，對古代人來說，這一觀點是難以接受的。此外，“日心說”指出行星圍繞太陽做圓周運動，但行星運動的觀測結果并非完全符合圓周這一結論。因此，在哥白尼的《天體運行論》出版后半個多世紀里，日心說仍然很少受到關注，支持者更是寥寥。直到1609年，伽利略使用剛發明的望遠鏡觀測木星時發現，在木星周圍有幾顆小的衛星在繞著木星做運動。這說明，天體并非都像亞里士多德和托勒密認為的那樣直接繞著地球運動。幾乎在同時，另一位天文學家開普勒改進了哥白尼的理論，使理論預言和觀測一下子完全符合起來，由此徹底宣告了托勒密“地心說”體系的死亡。

開普勒三大定律：我證明，地球是圍繞太陽運行的

說到開普勒三大定律，就不能不說丹麥天文學家第谷·布拉赫。正是由于參考了他的大量珍貴、精確的天文觀測資料，開普勒才最終研究并發現了行星運動的三大定律，為牛頓萬有引力定律的發現打下了基礎。

作為一個天文愛好者，第谷從十幾歲就開始查看星歷表和天文學著作，并進行天文觀測。1572年，第谷觀測到一顆非常明亮的星星突然出現在了仙后座，他為此進行了連續幾個月的觀察，最終看到了這顆星星從明亮到消失的過程。后來，人們知道這并非一顆新星的生成，而是一顆暗到幾乎看不見的恒星在消失前發生爆炸的過程，這顆被發現的星星也被稱為第谷超新星。在1577年，一顆巨大的彗星出現在丹麥上空，第谷首次將彗星作為獨立天體進行了觀測。觀測結果顯示，彗星的軌道不可能是完美的圓周形，而應該是被拉長的，且由視差判斷該彗星與地球的距離比地月的距離更遠。

隨后，第谷通過精確的星位測量，企圖發現由地球運行而引起的恒星方位的改變，但結果一無所得。由此，他開始反對哥白尼的日心說，并在1583年出版的《論彗星》一書中提出一種介于地心說和日心說之間的理論，即地球是靜止的中心，太陽圍繞地球做圓周運動，除地球外的其他行星則圍繞著太陽做圓周運動。這個理論曾一度被人接受，中國明朝就使用了主要依據第谷的觀測結果而編制的時憲歷。

雖然第谷的行星模型很快就被淘汰了，但他的天文觀測對科學革命來說是個重大的貢獻。在第谷去世之后，他的助手開普勒利用他多年積累的觀測資料，仔細分析研究并提出了行星運動的三大定律，從而揭開了行星運動的秘密。

針對哥白尼的日心說體系，開普勒曾做過這樣的設想，即如果行星都在圍繞太陽而不是地球運動，同時運行軌道又都是橢圓形的，那么每個行星的軌道就都會是一直向前的，也就不需要再添加什么復雜的本輪來進行調節了。這樣一來，行星的運動不但可以用非常簡單、優雅的軌道來描述，還可以解釋那些不符合圓周運動軌道的行星運動的觀測結果。在這個假設的基礎上，開普勒參考第谷的大量觀測資料，最終提出了行星運動的三大定律。

開普勒第一定律，也叫橢圓定律、軌道定律：每一個行星都沿著各自的橢圓軌道繞太陽運行，而太陽則處在橢圓的一個焦點中。

開普勒第二定律，也叫等面積定律：在相同的時間內，太陽和運動著的行星的連線所掃過的面積都是相等的。這也就是說，行星與太陽的距離是時遠時近的，在最接近太陽的地方，行星運行速度最快，在最遠離太陽的地方，行星運行速度最慢。

開普勒第三定律，也叫周期定律：行星距離太陽越遠，其運轉周期越長，而它的運轉周期的平方與它到太陽之間的距離的立方成正比。由這個定律可以導出，行星與太陽之間的引力與半徑的平方成反比，這是牛頓萬有引力定律的一個重要基礎。

行星在橢圓軌道上繞太陽運動而不是以圓形軌道繞地球運動，這一結論直接印證了哥白尼的日心說理論，也說明了地球確確實實是圍繞太陽運行的。而開普勒三大定律的提出，對行星繞太陽運動做了一個基本完整、正確的描述，解決了天文學的一個基本問題，也為接下來牛頓發現萬有引力定律奠定了堅實的基礎。牛頓曾說：“如果說我比別人看得遠些的話，是因為我站在巨人的肩膀上。”毫無疑問，開普勒就是他所指的巨人之一。

宇宙無限性理論：布魯諾相信，宇宙沒有中心

喬爾丹諾·布魯諾，文藝復興時期意大利著名的思想家、自然科學家和哲學家。作為哥白尼日心說的堅決擁護者，布魯諾用自己的生命將日心說傳遍了歐洲，成為人們眼中反教會、反經院哲學的無畏戰士、捍衛真理的殉道者。

1548年，布魯諾出生在意大利那不勒斯的一個小鎮上，自幼靠神甫們撫養長大。9歲時，布魯諾前往那不勒斯城學習人文科學、邏輯和辯論術，滿15歲時，他進入當地的修道院做了一名修道士，并獲得教名喬爾丹諾。在修道院，布魯諾學習了亞里士多德學派的哲學和托馬斯·阿奎那的神學，并于24歲時被任命為神父。雖然已經成為一名神職人員，但年輕人勇敢無畏、懷疑一切的精神使布魯諾在接觸哥白尼《天體運行論》后不久就被吸引了，開始對宗教產生了懷疑。他認為，教會關于上帝具有“三位一體”的教義是不對的，據說他還因此把基督教圣徒的畫像從自己的房中扔了出去。當然，這樣離經叛道的行徑激怒了教會，不久教會就革除了他的教籍。到1576年，為躲避宗教裁判所的追捕，28歲的布魯諾不得不逃出修道院，出國開始了長期漂流的生活。盡管如此，布魯諾依然大力宣揚哥白尼的學說，并利用一切機會與官方經院哲學的陳腐教條展開激烈辯論。

其實，布魯諾的專業既不是天文學也不是數學，他卻以超人的預見性豐富和發展了哥白尼的日心說體系。在他的著作《論無限性宇宙及世界》、《論原因、本原和統一》中，他提出了宇宙無限的思想，即宇宙是統一的、物質的、無限和永恒的。他認為，宇宙沒有中心，無論在空間還是時間上都是無限的，地球不是宇宙的中心，只是環繞太陽運轉的一顆小行星；太陽也不是宇宙的中心，只是太陽系的中心。在無限的宇宙中，有千千萬萬顆像太陽那樣巨大而又熾熱的星辰，它們都以巨大的速度向四面八方疾馳不息，在它們周圍，也有許多像地球這樣的行星，行星周圍又有許多衛星。此外，在無限的宇宙中，有無數個“世界”在產生和消滅，不過作為無限的宇宙本身，卻是永恒存在的，生命不僅在地球上有，在那些看不見的遙遠行星上也可能有。

當時，哥白尼的《天體運行論》雖然已經出版，但由于種種原因并未廣為人知，而布魯諾的大力宣揚無疑讓整個歐洲都知道“日心說”體系。這對于宗教“上帝是在位于宇宙中心的地球上創造人類”的說法簡直是公然反抗。與此同時，布魯諾關于“宇宙無限”的種種學說，雖然現在看來無疑是那個時代最為超前的預見和理論，但在當時幾乎無人理解，教會更直接斥責其為“駭人聽聞”，他本人也被看作極端有害的異端和十惡不赦的敵人。1592年，布魯諾在威尼斯被捕入獄，之后被囚禁牢中達8年之久。1600年，宗教裁判所判處布魯諾火刑。在羅馬的百花廣場，這個捍衛真理的殉道者被活活燒死。

宇宙在運動：牛頓引力理論表明，宇宙不可能靜止

雖然開普勒發現了行星運動的三大定律，但有一件事一直讓他很煩惱，那就是：是什么原因導致行星圍繞太陽運行。他曾以為是磁力導致行星圍繞太陽公轉，但行星運行的橢圓軌道無法跟這一思想保持一致。事實上，直到1687年艾薩克·牛頓發表他的《自然哲學的數學原理》，這一問題才最終得以解決。

有人曾把牛頓稱作“現代科學之父”，這一說法雖有些夸張，卻并不為過。時至今日，人們依然認為《自然哲學的數學原理》的出版，可能是物理科學領域有史以來最重要的著作。在這本書中，牛頓提出物體如何在空間和時間中運動的理論，認為如果不受外力作用，任何物體都將保持勻速直線運動狀態。也就是說，一旦物體靜止下來，那么一定有一種外力阻止了它的運動，就像摩擦力和空氣的阻力會使滾動的足球靜止下來一樣。同樣的道理，如果一個物體做加速運動或者減速運動，或者是運動方向改變了，那么也一定是有外力作用在了它上面。

力的效應能夠使物體運動或者改變物體的運動，這跟行星以橢圓軌道繞太陽運行有什么關系呢？事實上，正是在這個力和運動的關系的基礎之上，牛頓在一個不慎掉落在其頭上的蘋果的啟發下提出了萬有引力定律：自然界中任何兩個物體間都是相互吸引的，這個吸引力的大小與兩物體的質量的乘積成正比，與兩物體間距離的平方成反比。萬有引力定律，揭開了行星繞日運行的真相。

在牛頓的理論中，自然界中的任何一個物體都用一個叫作引力的力吸引著其他的物體，一個大質量的物體能把另一個小質量的物體吸引到自己身上來。正因為如此，我們看到成熟的蘋果總是落在地球的表面之上。事實上，蘋果對地球也有吸引力，但因為蘋果的質量跟地球相比相差太多，所以看起來蘋果就像只被引力吸到地面上一樣。當然，引力非常微弱，把兩個同樣大小的蘋果放在一塊是不會吸引到一起的。

不過，一旦引力作用在質量巨大的物體，如太陽和行星之間，那影響就很大了。牛頓設想，如果沒有引力，天體一般會沿著某個方向做直線運動，但如果某個天體對另一個天體，如太陽對地球施加了引力，而這個引力又不足以大到讓它們撞在一起，那么地球的運行軌道就會彎曲，變成繞太陽運行。

為此，牛頓提出一個方程式來表示這種關系，并將這些數學方程應用到開普勒的橢圓軌道上去。結果表明，二者符合得非常好，用數學公式計算出的火星、木星、土星的軌道跟實測的結果完全符合。由此，人們知道，哥白尼和開普勒是正確的，行星是在引力的作用下在橢圓軌道上繞太陽運行的。

萬有引力定律解釋了行星的運動，也確定了地球的運動，是現代物理學、天文學的開端。而它的提出，更是引發了天文學家們對宇宙狀態的關注：根據引力理論，恒星彼此間會相互吸引，這樣一來它們幾乎不可能保持所謂的靜止狀態。這也就是說，宇宙不可能是完全靜止不變的，它事實上是運動的。運動的宇宙？這是真的嗎？在這個觀念的影響下，天文學家們開始了對宇宙狀態和起源的推測。

宇宙從何開始：在某一個有限時刻，宇宙開端了

彼此相互吸引的恒星，會不會最終落到某處去呢？1691年，大科學家牛頓給當時的另一位權威思想家理查德·本特利寫了一封信。在這封信中，牛頓指出，如果宇宙中僅僅有數目有限的恒星，那么由于相互之間的吸引力，這些恒星最終會落到一個中心點上。但另一方面，如果恒星的數目是無窮大，并且大致均勻地分布在無限大的空間之內，那么恒星就不可能落到一點上，因為此時對恒星來說根本不存在所謂的聚落中心點。

正確地考慮無窮數目恒星狀態的辦法其實也很容易，那就是先考慮有限的情況。在一個有限的空間內，由于引力作用，恒星會被彼此吸引內落并集聚在一起。現在，在上述有限區域外再加上一些恒星，且讓它們也大體分布均勻，會發生什么變化？根據引力定律，后來補充的恒星依然會跟原來的恒星一樣，接連不斷地內落而集聚。依此類推，人們得出的結論就是，不可能構筑一個靜態的無限宇宙模型，因為引力永遠是一種吸引力。

宇宙在運動！由引力定律得出的這個結論讓相信宇宙以不變狀態永恒存在的人們大吃一驚。但更讓人吃驚的事情還在后面。通常來講，在一個無限靜態的宇宙中，幾乎每一條視線或每一條邊，都會終止于某個恒星的表面。這樣一來，人們將會看到整個天空像太陽一般明亮，即便夜晚也是如此。但事實并非如此。于是，為避免這種狀況，就只能假設恒星并非永遠在發光，它們只是在過去的某個時間才開始發光。那么問題來了：是什么原因導致恒星在最開始的位置上開始發光呢？

宇宙是否有一個開端？

當問題進展到這一步，人們不得不面對這個一直處于神學和玄學范圍的問題。事實上，在宗教的早期傳說中，有多種關于宇宙開端的觀點都認為宇宙有一個開端。《創世記》一書中，圣奧古斯汀就設定宇宙的創生之時約為公元前5000年。而接下來，埃德溫·哈勃的發現，終于為這一構想提供了科學依據。

1929年，埃德溫·哈勃完成了一項劃時代的觀測，即無論朝哪個方向看，遙遠的恒星都在快速地遠離我們所在的銀河系，也就是說宇宙在膨脹。這同時意味著，在過去的某個時間，天體是緊密地聚集在一起的。很快，關于大爆炸的學說興起了，它提出，曾經存在一個稱之為大爆炸的時刻，那時候宇宙無限小，密度無限大，大爆炸之后宇宙逐漸膨脹，成為今天我們見到的樣子。在這個學說中，時間在大爆炸時有一個開端，即宇宙開始于某個時刻。哈勃的發現最終把宇宙開端的問題徹底納入了科學的范疇，人們由此可以說，時間有一個起點，即大爆炸瞬間，這意味著在這之前的時間是完全不可定義的。當然，宗教人士依然可以相信，是上帝在大爆炸瞬間創造出了宇宙，上帝甚至可以在大爆炸之后的某個時刻創造宇宙，只不過創造的方式使之看上去像經歷了大爆炸。但無論如何，設想宇宙創生于大爆炸之前是毫無意義的。大爆炸的宇宙并沒有排斥造物主的存在，只不過對他何時從事這項工作加上了限制而已。從這一點上說，宗教和科學終于達成了一致。