宇宙是什么？时间、空间、天空……又是什么？

宇宙是什么？

在现代的自然科学中，“宇宙”通俗地说就是：宇宙是空间和时间的总和。

我们的祖先早就对宇宙有正确的认识。汉代著名天文学家张衡说，“宇之表无极，宙之端无穷”。

关于时间

随着科学技术的发展，对空间和时间的划分要求愈来愈精细。

在生产力低下的古代，人们只要把时间区分为年、月、日到时辰就够了（1个时辰=2小时）。

近代工业和火车、汽车、飞机等交通事业的兴起，进一步要求划分出分和秒来。对现代科学技术来说，这还不够，需要用毫秒、微秒和纳秒来计时。

空间、天空是什么？

对空间的划分也是这样。古代只要有天空、空间和地面这样的概念就足够了，但这远远不能满足现代科学技术的要求。特别是航天技术诞生后，要求把“天”与“空”严格区分开来。

“天”是指地球大气层以外的广大宇宙空间。

这大致与“天空”“太空”相当。说“大致”，是因为若日月星辰不包括地球，“天”则只有地球大气层以外才有，那“天空”就是“太空”，而“太空”又笼统地说是“极高的天空”，没有精确的物理性质上的划分。

航空、航天是什么？

从上述“天”和“空”的现代科学含义中我们知道，所谓“航空”，就是人类在地球大气层中的活动，所使用的飞机、直升机、飞艇和气球等飞行器统称为“航空器”。

所谓“航天”，就是人类冲出地球大气层，到宇宙太空中去活动，它所使用的是航天器及其运载火箭。

2000年11月中国政府发表的《中国的航天》白皮书把航天活动归纳为航天技术、空间应用、空间科学。航天技术是手段；空间应用是目的，属于改造世界的范畴；空间科学则属于认识宇宙的范畴。

天与航天的区别与关系

天(太空)是自然客观存在，航天则是有人的参与，是人类认识自然和改造自然的过程。过去有“空”与航空，现在则有"天"与航天。

人类为什么对进入太空感兴趣？

从现代的眼光看，太空有无可替代的资源。这些资源包括：(1)航天器(卫星、飞船、空间站)相对地球表面的高位置资源；(2)航天器中的微重力环境资源；(3)太空的高真空、高洁净、高能粒子辐射和大范围高低温变化的环境资源。

空间高位置资源航天器居高临下俯瞰全球，在军事上和民用上都有无可比拟的优势。

早在1945年英国科幻小说家阿瑟·克拉克就预言，在地球赤道上空放置3颗地球同步定点卫星就可进行全球通信。

航天器内微重力环境资源卫星或空间站能环绕地球飞行是由于其运动所产生的离心力与地球引力相互抵消，这种环境在地面上和飞机作抛物线飞行时仅能出现几十秒时间。航天器内长时间的微重力环境在地面上无法模拟仿真，是独一无二的太空资源。

粒子辐射、大范围高低温变化环境这些环境与微重力环境结合起来的综合环境，对特殊材料的制备，完美晶体的生长，生物工程及药品的制备和提纯，高质量冶炼等都可获得地面上难以得到的结果。

由于在太空大气极度稀薄，对电磁波的全频谱辐射的吸收、折射、散射基本上不存在，因而是天文观测的理想环境，由此出现了太空望远镜和空间天文学这门新学科。

王元卓洪阳