Page 374 - 世界学

358 世 界学 Shi Jie Xue

学是以实验为基础的，我们对宇宙和物质能量的认识，在极大程度上，取决于观测
宇宙学对宇宙更深一步的观测。

当代天文学的研究成果表明，宇宙是层次结构。在对天体的认识方面，人类先
后达到了三个新的层次，即银河系、星系团和总星系，并正在进一步揭示总星系演

化规律。
太阳系有八大行星（卫星）、小行星、彗星和流星体。太阳系外还有 2000 亿

颗以上恒星和星际物质构成的银河系。
银河系外还有大约 10 亿个河外星系。更大的有百余个星系的星系集团，直径

达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约 40 个星系构成的一个
小星系团叫本星系群。
若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的叫超星系团。其长径可达数亿

光年。本星系群和其附近的约 50 个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前
天文观测范围已经扩展到 200 亿光年以外的广阔空间，它称为总星系。是我们目前

能观察到的最大的宇宙空间。
随着物质能量系统空间尺度数量级的变化，就有新的物质能量单元出现。各级

物质能量单元就是物质能量结构不连续系列中的各个关节点。每个单元对于它所由
以构成的单元来讲，是复杂的自组织系统；对于由它所构成的更复杂的单元而言，

又是简单的组成部分。这样，物质能量结构就出现了层次性和系统性。有多少级物
质能量单元（或系统），相应地就有多少个层次。各级物质能量单元内部，还可细
分出许多层级，如生物按其空间尺度由小到大可分为：生物大分子—细胞—器官—

个体—群落—生物圈等。
物质能量结构的不同层次具有不同的运动规律，具有不同的时空形式，其中也

有共同的方面。所以物质能量层次和时空形式并非简单的一一对应。例如，从牛顿
力学到经典电磁学再到经典统计力学，尽管涉及几个物质能量层次，但都是在牛顿

绝对时空的框架内展开的。直到相对论的建立，才打破了这个框架。所以一般说来，
物质能量运动的时空形式较之物质能量存在的具体形态更加普遍、更加稳定。

一定物质层次的存在适应于一定的能量状态。物质系统的结合能越大，就越稳
定。当外加能量在数值上大于这个结合能时，系统就解体，而显露其内部的组成部
分，即更深一个层次的物质单元。在继续加能的过程中，物质系统就被一层层地剥