宇宙的定义，属于所有物质、能量、时间、空间的统称

一、宇宙的定义

1、定义

宇宙是所有物质、空间、时间和能量的统称，别称九天、太虚、天外等，包括各种形式的所有能量，例如电磁辐射、普通物质、暗物质、暗能量等，其中普通物质包含行星、卫星、恒星、星系、星系团、星系间物质等，从字面意思是上看“宇”代表的是空间，“宙”代表的是时间。

2、起源

宇宙的起源最有影响的学说是“大爆炸宇宙论”，“大爆炸宇宙论”认为宇宙是138.2亿年前由一个致密炽热的奇点大爆炸后膨胀形成的，大爆炸之初物质只能以电子、光子和中微子等基本粒子形态存在，大爆炸后随着温度降低逐步形成原子、分子等，最终形成了现在所看到的宇宙。

3、大小

宇宙在不断膨胀，大小很难定义，科学家计算出宇宙的可观测半径为465亿光年，但并不表示宇宙只有这么大，根据哈勃定理距离越远的星系退行速度越快，只要距离足够远退行速度将超过光速，也就是说还有非常多星系的光从未传到过地球，从地球上永远看不到这些星系发出的光芒。

4、年龄

宇宙年龄是指宇宙从某个特定时刻到现在的时间间隔，通常哈勃年龄(宇宙完全按线性膨胀时的年龄)是宇宙年龄的上限，可作为宇宙年龄的某种度量，根据大爆炸宇宙模型推算宇宙的年龄大约138.2亿年，值得注意的是宇宙年龄对牛顿宇宙模型、等级模型、稳恒态模型等宇宙模型没有意义。

5、组成

（1）普通物质：普通物质是宇宙主要组成部分之一，包括行星、卫星、恒星、星系、星系团、星系间物质及地球的水、空气、岩石、土壤、矿物、生物等，估计占宇宙总能量的4.9%。

（2）电磁辐射：电磁辐射是宇宙主要组成部分之一，所谓电磁辐射是指由同向振荡且互相垂直的电场和磁场在空间中以波的形式传递动量和能量，估计占宇宙总能量的0.005～0.01%。

（3）暗物质：暗物质是宇宙主要组成部分之一，所谓暗物质是一种假设物质，其存在和性质是根据对可见物质、辐射和宇宙大尺度结构的引力作用推断的，估计占宇宙总能量的26.8%。

（4）暗能量：暗能量是宇宙主要组成部分之一，所谓暗能量是一种被假设为渗入空间中的未知能量形式，科学家通常用暗能量来解释宇宙膨胀加速的原因，估计占宇宙总能量的68.5%。

二、什么是宇宙射线

1、定义论述

宇宙射线是从宇宙空间入射到地球的高能微观粒子射线，简称宇宙线；在地球大气层外穿行的称作“初级宇宙线”，主要是由质子、氦核等裸原子核组成的高能粒子流；“初级宇宙线”射入地球大气，与氧原子、氮原子等相互作用，引起原子核分裂，产生其他粒子形成“次级字宙线”。

2、组成结构

宇宙射线的主要成分是原子核、电子、γ射线、超高能中微子等，其中比例最高的是原子核，占比高达99%(89%是氢原子核，10%是氦原子核，1%是重元素原子核，氢原子核和氦原子核的比例与两者在宇宙中的元素丰度大致相同)，电子占其余1%的绝大部分，γ射线和超高能中微子只占极小一部分。

3、类型划分

宇宙射线可划分成原生宇宙射线和衍生宇宙射线两大类，其中原生宇宙射线是指由宇宙射线源产生、成功逃逸到宇宙空间且未与星际物质发生相互作用的宇宙射线。原生宇宙射线和星际物质作用会产生衍生宇宙射线，此外太阳产生闪焰时也会产生低能量的宇宙射线。

4、起源研究

宇宙射线是各种天体演化过程的产物，主要有起源和传播两个课题，其中起源通常是指宇宙射线中各种原子核的发射和加速过程，传播则是指宇宙射线在空间中的运动和分布，两者是彼此密切相关的，不能截然划分开，相当一部分原生宇宙射线原子核产生于传播过程中。