עם זאת, תוצאת האפס הצביעה שמשהו היה לא בסדר עם הרעיון. הרעיון של האֶתֶר מפיץ האור לאחר מכן ננטש והוחלף על ידי תורת היחסות הפרטית של אלברט איינשטיין, אשר מחזיקה שמהירות האור בריק היא קבועה ולא תלויה בתנועתו של הצופה או מסגרת התייחסות.
האסטרונום המקצועי הראשון שתומך ברעיון של יקום אינסופי היה תומאס דיגס האנגלי ב־1576. אבל קנה המידה נשאר לא ידוע עד מדידת המרחק המוצלחת הראשונה לכוכב סמוך בשנת 1838 על ידי האסטרונום הגרמני פרידריך בסל, שהראה שלכוכב 61 בברבור היה פָּרָלַקְסָה (שינוי מדומה במיקומו של עצם עקב שינוי במיקומו של הצופה) של 0.31 שנית־קשת (בהשואה לערך המודרני של 0.287). זה שווה למרחק של יותר מ־10 שנות־אור. המרחק לגלקסיית אנדרומדה נקבע על ידי האסטרונום האמריקני אדווין האבל ב־1923 לפי מדידת בהירות של משתנים קפאידים בגלקסיה, טכניקה חדשה זו התגלתה על ידי הנרייטה ליוויט. זה קבע כי גלקסיית אנדרומדה, ובהרחבה כל הגלקסיות נמצאות הרבה מחוץ לשביל החלב.
האומדן הידוע המוקדם ביותר של טמפרטורה בחלל החיצון בוצע על ידי הפיזיקאי השווייצרי שארל אדואר גיום בשנת 1896. על ידי שימוש בקרינה המשוערת של כוכבי הרקע הוא הגיע למסקנה כי החלל חייב להיות מחומם לטמפרטורה של 5–6 קלווין. הפיזיקאי הבריטי ארתור אדינגטון עשה חישוב דומה והפיק טמפרטורה של 3.18 מעלות בשנת 1926. ב־1933 הפיזיקאי גרמני אריך רגנר השתמש בכלל האנרגיה שנמדדה לקרניים קוסמיות בשביל להעריך טמפרטורה גלקטי של 2.8 קלווין.
התפיסה המודרנית של החלל החיצון על בסיס קוסמולוגית "המפץ הגדול", הוצעה לראשונה בשנת 1931 על ידי הפיזיקאי הבלגי ז'ורז' למטר. תאוריה זו גורסת כי מקורו של היקום הנצפה בצורה מאוד דחוסה שמאז עברה התרחבות מתמדת. האנרגיה הרקע שהשתחררה בהתרחבות הראשונית הפחיתה בקצב קבוע, הובילה ב־1948 על ידי פיזיקאים האמריקאים רלף אלפר ורוברט הרמן לחיזוי של 5 קלווין לטמפרטורה של החלל.
המושג "החלל החיצון" היה בשימוש כבר ב־1842 ידי המשוררת האנגליה אמלין סטיוארט־ורטלי בשירה "הנערה של מוסקבה". הביטוי החלל החיצון שימש כמונח אסטרונומי על ידי אלכסנדר פון הומבולדט ב־1845. המושג נעשה פופולרי בכתביו של הרברט ג'ורג' ולס ב־שנת 1901. המושג הקצר יותר "חלל" ישן יותר והתייחס לחלקה מעל לשמי כדור הארץ והיה בשימוש לראשונה בספרו של ג'ון מילטון גן העדן האבוד, שנת 1667.
חקירה וישום.
מדעי החלל הם קבוצת מדעים העוסקים בחקר היקום והחלל ותולדות התפתחותם, ובחקר גרמי השמיים, הרכבם ותנועתם.
חקר החלל הוא ענף עתיק. בעבר נכללה בו גם האסטרולוגיה, המניחה שמיקום הכוכבים בשמים משפיע על האדם, על אופיו ועל מאורעותיו - הנחה שכבר איננה נחשבת למדעית. כיום נכללים בחקר החלל הנושאים הבאים: אסטרופיזיקה מדע העוסק בתכונות גופים בחלל, אסטרונומיה מדע העוסק בתנועתם גודלם והתפתחותם של גופים בחלל, קוסמוגוניה מדע העוסק בהיווצרות היקום וקוסמולוגיה מדע העוסק במבנה היקום ושינויים בו.
בנוסף קיימת גם האסטרוביולוגיה המנסה להבין האם מתקיימים חיים מחוץ לכדור הארץ, סוגיה המעסיקה את האנושות מזה מאות או אלפי שנים.
צעדי אדם ראשונים בחלל.
בשנת 1954 הכריזו ממשלות ארצות הברית וברית המועצות שיש בדעתן לשגר לוויינים מלאכותיים לחקר כדור הארץ במסגרת השנה הגיאופיזית הבינלאומית. בין השנים 1957–1958, הרוסים היו הראשונים שהצליחו לשגר לוויין מלאכותי בשם ספוטניק 1, אשר שוגר ב־4 באוקטובר 1957. לוויין זה ששקל 82.6 ק"ג ונשא רק משדר רדיו שצפצופי ה"פיפ" שלו נקלטו בכל העולם.
בנובמבר של אותה שנה שיגרו הרוסים את "ספוטניק 2" שמשקלו היה 500 ק"ג. הייתה בו הכלבה לייקה, שהתפרסמה כיצור הראשון מכדור הארץ שטס לחלל. משקלו של הלוויין האמריקני הראשון "אקספלורר 1" היה 14 ק"ג בלבד. הוא שוגר ב־1958 וסיים את תפקידו ב־1970 כאשר חדר לאטמוספירה של כדור הארץ ונשרף בה כליל. במשך 16 שבועות שידר מכשיר הרדיו שבלוויין מידע על חגורות החלקיקים בעלי מטען חשמלי שנכחו בשדה המגנטי של כדור הארץ מעל קו המשווה. חגורות אלה קרויות "חגורות ואן אלן" (על שמו של הפיזיקאי האמריקני ג'יימס ואן אלן, שגילה אותן).
אדם בחלל.
האפשרות לשגר אדם אל החלל החיצון הייתה בגדר מדע בדיוני עד המחצית השנייה של המאה ה־20. במחצית השנייה של המאה ה־20 החל המין האנושי לעשות את צעדיו הראשונים להגשמת החלום של כיבוש החלל, עם פיתוחם של טילים ורקטות, אשר חלקם המריאו לחלל.
התוכנית לשיגורו של אדם לחלל התנהלה בשני מסלולים מקבילים: תוכנית החלל הרוסית ותוכנית החלל האמריקאית. המירוץ לשיגורו של אדם לחלל הסתיים, ב־12 באפריל 1961, בניצחונה המפתיע של ברית המועצות, עם שיגורה של חללית ובה הקוסמונאוט יורי גאגרין, שהיה לאדם הראשון בחלל. כעבור חודש, ב־15 במאי 1961, שיגרה ארצות הברית לחלל את האסטרונאוט הראשון שלה, אלן שפארד. התחרות בין שתי המעצמות שהתנהלה במחצית השנייה של המאה ה־20 להגיע להשגים בחלל קרויה "המירוץ לחלל".
בראשית תקופת הטיסה המאוישת לחלל נעשה שימוש בלעדי בחלליות שהיו מסוגלות לטוס פעם יחידה ולאחר מכן יצאו מכלל שימוש ובדרך כלל כללו חלקים שלא חזרו אל כדור הארץ. סוכנות החלל האמריקאית החלה מתחילת שנות השמונים לעשות שימוש במעבורת החלל, כלי טיס המסוגל להמריא מכדור הארץ, לשהות בחלל, לנחות חזרה בכדור הארץ ולאחר טיפול מתאים להמריא פעם נוספת.
בשנת 2003 הצטרפה גם הרפובליקה העממית של סין אל המדינות ששיגרו אדם לחלל, עם שיגורו של האסטרונאוט יאנג ליווי.
גם ישראל שיגרה את האסטרונאוט אילן רמון לחלל בשנה זו, והוא נספה באסון מעבורת החלל קולומביה עם שאר חברי הצוות בעת החזרה לכדור הארץ.
מים
מים הם תרכובת כימית המהווה בצורתה הנוזלית בסיס לכל צורות החיים המוכרות, כולל האדם, המים נחשבים לאחד מקבוצות אבות המזון החשובים ביותר לצריכה. מולקולת מים מורכבת משני אטומים של מימן ומאטום של חמצן. הנוסחה הכימית של המים היא H2O או בסימון (aq).
התכונות הכימיות של המים מאפשרות להם להיות ממס אוניברסלי למרבית התרכובות בטבע, ובהתאם לכך המים בטבע הם תמיסה העשויה ממים טהורים שבהם מומסים מינרלים שונים. מים מזוקקים, (H2O), הם תרכובת טהורה של מים הקיימת בתנאי מעבדה.
תכונות כימיות ופיזיקליות.
מצבי צבירה.
מים בלחץ אטמוספירי של אטמוספירה אחת (המוגדר כלחץ האוויר בגובה פני הים על כדור הארץ),
טמפרטורת הרתיחה של המים יורדת ככל שיורד הלחץ האטמוספירי. בגובה רב מעל פני הים של כדור הארץ (בפסגות ההימלאיה, למשל) יכולה טמפרטורת הרתיחה לרדת עד 70 מעלות צלזיוס, ועל פני מאדים, שם הלחץ האטמוספירי הוא רק אחוז אחד מזה ששורר על פני כדור הארץ, ירתחו המים בטמפרטורה של 7 מעלות צלזיוס בלבד.
המבנה המולקולרי של המים.
מולקולת המים בנויה משני אטומי H, ואטום אחד של O. המרחק בין אטומי H לאטום O הוא 0.957854 Å (אנגסטרום). ואטומי H מוסחים מאטום O בזווית של 104.45 מעלות (כפי שאפשר לראות בתמונה) המרחק מאטום H לענן האלקטרונים הוא בערך 1.2 אנגסטרום. והמרחק מאטום O לענן האלקטרונים הוא בערך 1.4 אנגסטרום.
קשרי מימן חלשים במים.
רוב השדה החשמלי שלילי, מיוצר על ידי אטום O, ולכן האלקטרונים נמשכים יותר לאטום O מאשר לאטומי H, ולכן רוב הזמן (לפי הסבירות) האלקטרונים נמצאים אצל אטום O, ומסביב לאטומי H האלקטרונים סובבים לעיתים רחוקות יחסית. לכן הדבר יוצר שדה חשמלי שלילי (-) בגלל האלקטרונים מסביב לאטום O, ושדה חשמלי חיובי (+) בגלל חוסר אלקטרונים מסביב לאטומי H. השדה שיוצרים האלקטרונים סביב אטומי H הם שווים בממוצע ל-3.3 חלקי עשר מיליארד משדה חשמלי של אלקטרון נורמלי. לכן שדה חשמלי חיובי (+) סביב אטומי H הוא גדול מאוד, בממוצע 99.999999967% משדה חשמלי של פרוטון רגיל. אפשר לומר, אם כן, שאטום O הוא יון שלילי 2- (כמעט) ואטומי H הם בעצם יונים של 1+ (כמעט). לפיכך, כשמולקולת מים תתקרב עם הפינה של אטום O (שבו יש מטען שלילי) לפינה של מולקולה אחרת לאטום H (שבו יש מטען חיובי), יימשכו שתיהן אחת לשנייה.
בגבישי קרח, כל מולקולת מים מושכת אליה 4 מולקולות שכנות (שני אטומי H של המולקולה נמשכים לשני אטומי O של המולקולות השכנות, ואטום O של המולקולה נמשך לשני אטומי H של שתי מולקולות שכנות).
המרחקים בין אטומי H לאטומי O במים בנוזל ובמוצק שונים מהמרחקים בגז. הסיבה לכך היא שבמוצק ובנוזל (בניגוד לגז) המולקולות נמשכות אחת לשנייה, ולכן "נמתחות", ובגז אין משיכה ולכן המרחקים מתקצרים מעט (המרחק בין אטום H לאטום O הוא 0.95718 אנגסטרום בגז, ו-0.95784 אנגסטרום במוצק ובנוזל).
תכונות פיזיקליות.
למים מספר תכונות כימיות ופיזיקליות הנובעות בעיקר מהקיטוב של מולקולת המים:
לשון ואטימולוגיה.
ביוונית, התחילית הידרו (ύδρο) מציינת מים, נוזלים או מימן.
תחילית זו משמשת במילים ובמושגים רבים:
התחילית אקווה (מלטינית Aqua) גם היא משמשת לציון מים, אם כי היא נפוצה פחות, ומשמשת בעיקר בהקשרים שאינם מתחום הכימיה- דוגמת אקווריום או אקוודוקט.
חשיבות המים לחיים.
המים הם חומר חיוני לקיומן של כל צורות החיים הידועות. בעלי החיים והצמחים זקוקים למים לצורך קיום מחזור החיים שלהם. עובדה זו מתקשרת באופן ישיר לכך שהמים נפוצים בכדור הארץ, שכן היותו של כדור הארץ מקורם של כל החיים הידועים, תואם את היותם של המים תנאי הכרחי לחיים אלו.