1543年，哥白尼在他出版的不朽名著《天體運行論》中系統(tǒng)地提出了“日心說”。在他的日心體系中，太陽居于宇宙的中心靜止不動，包括地球在內的所有行星都圍繞太陽轉動，它們離太陽由近及遠的排列次序為水星、金星、地球、火星、木星、土星(當時還沒有發(fā)現天王星、海王星)，而月亮則繞地球轉動。恒星在離開太陽很遠很遠的一個圓球面上靜止不動。
1687年，牛頓通過蘋果落地得到啟示而提出了萬有引力定律和牛頓三大定律，深刻揭示了行星繞太陽運動的力學原因，使日心說有了牢固的力學基礎。牛頓創(chuàng)立了天體力學，使人們在這以后可以以力學方法研究宇宙學。
由于有物質的存在，空間和時間會發(fā)生彎曲，而引力場實際上是一個彎曲的時空。愛因斯坦用太陽引力使空間彎曲的理論，很好地解釋了水星近日點運動中一直無法解釋的43秒。廣義相對論的第二大預言是引力紅移，即在強引力場中光譜向紅端移動。廣義相對論的第三大預言是引力場使光線偏轉。最靠近地球的大引力場是太陽引力場，愛因斯坦預言，遙遠的星光如果掠過太陽表面將會發(fā)生1．7秒的偏轉。這一預言后來被英國天文學家愛丁頓的實驗研究所證實。
宇宙，是所有天體共同的家園。但宇宙是什么時候、如何形成的？千百年來，這一直是人類探討的話題，并隨著人類文明的進步和科學技術的發(fā)展而逐步加深。20世紀初期，人們開始科學地探討宇宙的起源，科學家提出了“宇宙大爆炸理論”。今日之宇宙是在大約150億年前發(fā)生的一次無比壯觀的大爆炸中形成的。
20世紀以來，有兩種“宇宙模型”比較有影響。一是穩(wěn)態(tài)理論，它認為宇宙在大尺度上的物質分布和物理性質是不隨時間變化的，是穩(wěn)恒不變的。不僅在空間上是均勻的、各向同性的，而且在時間上也是穩(wěn)定的。另一類叫演化態(tài)模型，它認為宇宙在大尺度上的物質分布和物理性質是隨時間在變化的。1917年，愛因斯坦運用他剛創(chuàng)立的廣義相對論建立了一個靜態(tài)、有限、無界的宇宙模型，奠定了現代宇宙學的基礎。但在眾多的宇宙模型中，目前影響較大的是熱大爆炸宇宙學說。
喬治·伽莫夫(1904～1968)．美籍俄裔物理學家、天文學家、科普作家，熱大爆炸宇宙學模型的創(chuàng)立者。他在1948年提出宇宙大爆炸理論。這一理論認為，宇宙開始是個高溫致密的火球，它不斷地向各個方向迅速膨脹。當溫度和密度降低到一定程度時，這個火球就會發(fā)生劇烈的核聚變反應。隨著溫度和密度的降低，宇宙早期存在的微粒在引力作用下不斷聚集，最后逐漸形成今天宇宙中的各種天體。
在爆炸發(fā)生之前，宇宙內的物質和能量都聚集到了一起，并濃縮成很小的體積，溫度極高，密度極大，之后發(fā)生了大爆炸。大爆炸使物質四散出去，宇宙空間不斷膨脹，溫度也相應下降，后來相繼出現在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命，都是在這種不斷膨脹冷卻的過程中逐漸形成的。
20世紀20年代后期，愛德溫·哈勃發(fā)現了紅移現象，說明宇宙正在膨脹。60年代中期，阿爾諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜發(fā)現了“宇宙微波背景輻射”。這兩個發(fā)現給大爆炸理論以有力的支持。另一重要證據是空氣中氫氣和氮氣的比例。最新的科學測算表明，當前宇宙中氫和氮的比例與大爆炸殘余物中的氫氮比例相差不多。假如宇宙沒有開端，是永恒存在的，那么宇宙中的氫早就該被消耗殆盡，全部轉化為氮了�，F在，大爆炸理論廣泛地為人們所接受。
1929年，哈勃發(fā)現了星系紅移與它的距離成正比，建立了著名的哈勃定律。這一定律揭示宇宙是在不斷膨脹的。這種膨脹是一種全空間的均勻膨脹。因此，在任何一點的觀測者都會看到完全一樣的膨脹，從任何一個星系來看，一切星系都以它為中心向四面散開，越遠的星系間彼此散開的速度越大。
紅移在物理學和天文學領域，指物體的電磁輻射由于某種原因波長增加的現象。在可見光波段，表現為光譜的譜線朝紅端移動了一段距離，即波長變長、頻率降低；相反地，波長變短、頻率升高的現象則被稱為藍移，通常認為它是多普勒效應所致，即當一個波源(光波或射電波)和一個觀測者互相快速運動時所造成的波長變化。P3-5
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