研究宇宙起源和结构的宇宙学分为观测学和物理学两个分支。它从哥白尼和牛顿的发现发展到爱因斯坦的相对论。现代宇宙学探索宇宙的组成，包括暗物质和暗能量，并研究大爆炸和宇宙微波背景等现象。
宇宙学是研究整个宇宙的起源、发展、结构、历史和未来的学科。
在现代科学中，宇宙学分为两个分支。观测宇宙学使用望远镜和其他设备研究宇宙，以检验宇宙发展和结构的直接证据。物理宇宙学研究宇宙的结构和发展，以及创造它们的物理学。它使用理论和实验相结合的方法来构建和研究宇宙模型。这些模型有时被称为“宇宙学”。它们结合了观测宇宙学收集的理论和信息。宇宙学借鉴了许多科学学科的进步，包括天体物理学、等离子体物理学、核物理学、粒子物理学、相对论和量子力学。
今天的宇宙学起源于16世纪初尼古拉斯·哥白尼的观测，他发现地球绕着太阳转。17世纪末，艾萨克·牛顿(Isaac Newton)发现，太空中的物体与地球上的物体遵循同样的物理定律。20世纪初，阿尔伯特·爱因斯坦的相对论为现代物理宇宙学打开了大门，相对论提供了一个时空模型。
宇宙学研究宇宙的历史如何导致我们今天可以观察到的恒星、星系和其他特征。图片来源:ESA/Hubble & NASA
今天的宇宙学家认为，普通物质——我们每天与之相互作用的物质——只是宇宙的一小部分。大多数科学家都认为，暗能量和暗物质构成了宇宙的很大一部分。在这个理论中，暗能量构成了宇宙的三分之二以上。这种暗能量可能是克服重力的力量，并允许宇宙在所谓的宇宙加速中膨胀。在这个模型中，宇宙的另外四分之一是由暗物质组成的。这是一种假设的物质形式，它与正常物质和电磁辐射的相互作用非常弱，到目前为止科学家还不可能直接探测到。
现代物理宇宙学研究了许多涉及天体物理学、核物理学、粒子物理学和其他领域的广泛领域。它们包括:宇宙大爆炸。这是宇宙从一个无限大热无限大密度的点膨胀到我们今天生活的宇宙的过程。宇宙大尺度结构的形成和演化。这指的是整个宇宙中星系和星系群模式的形成。这些星系和这种大规模结构都起源于大爆炸后的几分之一秒。大爆炸核合成。这是在宇宙形成的最初几秒和几分钟内产生的比同位素氢-1更重的原子核。宇宙微波背景。这是光，以光子的形式存在，是大爆炸后38万年遗留下来的。这些光是宇宙大爆炸后的产物。它反映了大爆炸后宇宙的密度和均匀性，所以它给了科学家一个大爆炸后38万年的宇宙的观点。暗物质。这是当前理论认为必须存在的物质，以解释引力如何作用于宇宙中的星系和星系团。科学家们不知道暗物质是什么，但它可能是一种尚未被发现的亚原子粒子，它不属于粒子物理学标准模型的一部分。引力波。时空中的这些涟漪是由巨大的、剧烈的、高能量的事件引起的，比如超新星、黑洞碰撞和中子星碰撞。
快速的事实科学家估计宇宙中有2万亿个星系。这是一个惊人的数字。但这比人体的37.2万亿个细胞要少得多。到达地球的最古老的光有137.7亿年的历史。宇宙的总能量预算
它由大约5%的常规物质，27%的暗物质(通过引力与普通物质相互作用，但不与光相互作用)和68%的暗能量组成。这就是为什么学习更多
关于暗物质和暗能量的讨论太无聊了
对科学很重要。在黑暗中
关于暗物质?请看下面美国宇航局的视频。
宇宙比我们看到的要复杂得多。宇宙中大约80%的物质是望远镜看不见的，但它的引力影响在星系周围恒星的轨道速度和星系团的运动中是明显的。然而，尽管经过了几十年的努力，没有人知道这种“暗物质”到底是什么。许多科学家认为，随着新型亚原子粒子的发现，这个谜团可能会被解开，这些亚原子粒子的类型必然不同于构成我们周围普通物质的原子。探测和识别这些粒子的实验正在全球和全球范围内进行。
美国能源部科学办公室:公司对宇宙学研究的贡献
美国能源部(DOE)科学办公室主要通过核物理和高能物理项目支持宇宙学研究。高能物理项目侧重于与粒子物理的五个科学驱动因素相关的研究
． 这些驱动因素包括对构成宇宙的粒子的研究，以及对暗物质和暗能量的研究。这些子程序中有几个与宇宙学密切相关。同时，核物理学项目支持对原子核和构成原子核的亚原子粒子的研究。这项工作帮助科学家了解整个宇宙。
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