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一节：关于几种由直接观测得出的宇宙模型
天文学家通过长期的观测，从直接观察经验而得出：宇宙有一个复杂多变而等级的结构，大多天文学家接受下列事实：在描述宇宙各不同等级的结构，常会用到这些名词，如“纤维”、“气泡”和“薄片”及“空洞”等。
他们不愿意去争论宇宙是否有大尺度结构，而是在去寻求这些组成复杂结构的来源和其性质怎样？
于是科学家们以各自的观测经验，提出了三种宇宙结构形成的模型：
二十世纪七十年代初期，由前苏联科学家泽多维奇提出来的“薄饼模型”，这种模型是一种自上而下的理念，它支持以下的观点——先是大结构，如薄饼和气泡因宇宙内物质的某种演化作用而产生，早期宇宙内充满了大而平坦的物质痛快，然后这些大结构并裂开，分成超星系、星系团，最后才出现星系。
这种宇宙模型对于为什么星系会排列成长串和薄片？其解释原因是这些结构最原始“薄饼”的遗物。那么宇宙里这些薄片是怎么形成的呢？也就是说它们来自何处？
当时人们的思维热衷于对物体被爆裂时的感触，这也许能用一种大爆炸理论来做一个自圆的解答，博饼和气泡是在一次大爆发时而诞生出来，抛射较远的随着温度的降低当然是薄片，也近距离的温度较高滞留下来的自然是那些气体物质。
这种模型关于宇宙星系的形成，倾向于物质是以一种分裂式的描绘，是处于激烈作用力下的某一种力量，宇宙颇似一种爆炸式的物质演化过程。
“薄饼模型”宇宙，里面的物质演化过程，先由一种巨大无比的力量，将整个宇宙里的物质，受一种激烈的分离作用——可以看成是一种似爆发一样的力量作用，将裂开的物质散满到处都是。
飞射四溅出去，虽然从一次最迅速的运动速度以后，会逐渐地减速的过程，但是当宇宙空间中物质分布密度最弱的空间，在一立方厘米内含一个氢原子，这种高度“真空”的区域，一个氢原子与另一个氢原子之间的相互引力是否能维持宇宙内有效的物质结构呢？
据我们的实际观测，宇宙中物质的这种膨胀作用还一直在显为易见地进行着，不知还将要维持多久？
科学家们最担心的就是，当星际空间中的物质粒子的分布密度超过某一个限度，高度分离开来的原子与原子之间，将达到一个值时，粒子与粒子之间的引力作用将会解除......到那个达到引力崩溃的时候，宇宙中各星系一直毫无停止地分裂下去，被分离得愈来愈远，到最后我们将可想而知的结果......一种最可怕的结局！
第二种宇宙叫做等级式成团模型，美国普林斯顿大学的物理学家皮伯斯，他是提出这一理论最坚持的一位。在这个自下而上的模型中，倡议者认为从气体云凝聚而成的星系首先在原初宇宙里形成，随着宇宙物质演化的发展，许多这样的星系相互接近到足以彼此之间发生引力拉曵，很快星系群互相吸近，形成星系团，随后超星系团就出现了。
整个过程就像冬天里的风把飘飘白雪刮成雪堆，同时也使有些地方没有了雪儿一样，在空间便形成了空洞，那里的物质被引力抽吸掉了。
这种宇宙模型是一种典型性的星云学说。那么宇宙里最先的气云是怎么形成的呢？或者是问气态云来自何处？
这使人们又联想到了“爆炸”二字，当时的核技术的研究从核裂变已经发展到了十分成熟的核聚变，通过爆炸程度以后物质的分离程度已达到了最理想的破裂境地，一颗原子弹还是一颗氢弹，通过爆炸后实的物体会彻彻底底地分散成巨大的气体团。
至于像浩瀚无边的宇宙来说，用一个大爆炸来描绘宇宙在未形成星系以前时的那些气体云的来源，只能寄希望于宇宙曾是否经历过一次大爆发的事件，使整个宇宙的各个角落分布似气态的云。
物质经过一次强烈的粉末作用以后，也就是一个物质高集中的宇宙，随着一次巨大的排斥作用力使物质分裂成气云的物质，飞溅四射出去，在整个宇宙空间内漫天飞舞，通过物质之间的引力作用，按到一个力的区域，将物质渐渐收集到一起来而形成一个个星系。
最后一种模型，我们称之为分形接近。所谓分形就是自相形的物体结构，也可以这么说，在所有观测的形态，看上去它们都是一样的，也尺度上存在较大的区别而已。很像俄罗斯的彩色套娃一回事，一个围绕在另一个外面。
按照这种分形接近而结构的多层次特性，从星系到星系团再到超星系群，是同一时候产生的，超星系团的形成过程明显地与星系的诞生过程一个样——只是在一种相同结构形式而不是一个尺度大小而已。
这种分形接近的宇宙模型里的星系，颇像按照一个定型的模子被刻割出来似的，只是它们的组织大小不同，但是其基本构造差不多。关于星系和星系群还是超星系团的形成，是受宇宙中的什么力量所影响而成型的呢？
首先我们肯定会想到是引力的作用，引力的作用是将宇宙中各自飘忽的物质相互吸引到一块去，看上去不管是一个星系或者是一个星系群还是一个超星系团，虽然像似是结合在一起，但是一个超星系团中各星系之间，或是各星系团之间，都有着明显的被分割距离。
这种宇宙模型中各星系之间所保持的巨大空间距离，它们之间是以一个怎样的力量来维持的呢？
单靠引力来维持，那会出现一边倒的状况，也就是说，宇宙中的各星系会吸引到一块去而成一个“团形”物体，然而星系与星系之间始终会保留一定距离的动力，或许指宇宙中的物质与物质之间不但存在一种相互吸着的力量，而且二者之间还显示出一种相互之间排斥作用的力量。
这种宇宙模型所描述的物质演化情形，由于物质的演化不像有进行过激烈的过程，是以一种分裂的力量来描绘宇宙的物质演化作用的，宇宙里的物质是以一种原本相互吸引很紧密的结构，当达到一定值时，存在宇宙里的另一种力量，也就是一种分割的力量，这种力量会以大于原来的相互之间的吸引力，而将它们彼此之间渐渐地分裂开来，致使至终做一种相互之间的膨胀作用。