在过去的百年间,我们在宇宙学方面取得了惊人的进步。广义相对论和宇宙膨胀的发现,粉碎了永远存在并将永远继续存在的宇宙的古老图像。取而代之,广义相对论预言,宇宙和时间本身都在大爆炸初起始。它还预言时间在黑洞里终结。宇宙微波背景的发现,以及黑洞的观测,支持这些结论。这是我们的宇宙图像和实在本身的一个深刻的改变。
虽然广义相对论预言了宇宙来自于过去一个高曲率的时期,但它不能预言宇宙如何从大爆炸形成。这样,广义相对论自身不能回答宇宙学的核心问题,为何宇宙如此这般;然而,如果广义相对论和量子论相合并,就可能预言宇宙是如何起始的。它开始以不断增大的速率膨胀。这两个理论的结合预言,在这个称作暴涨的时期,微小的起伏会发展,导致星系、恒星以及宇宙中所有其他结构的形成。对宇宙微波背景中的小的非均匀性的观测,完全证实了预言的性质。这样,我,似乎正朝着理解宇宙起源的正确方向前进,尽管还有许多工作要做。当我们通过精密测量空间航空器之间的距离,进而能够检测到引力波的时候,就会打开极早期宇宙的新窗口。引力波从最早的时刻自由地向我们传播,所有介入的物质都无法阻碍它。与此相比较,自由电子多次地散射光。这种散射一直进行到30万年后电子波被凝结之前。
尽管我们已经取得了一些伟大成功,但并非一切都已解决。我们观察到,宇宙的膨胀在长期的变缓之后,再次加速。对此理论还不能理解清楚。缺乏这种理解,对宇宙的未来还无法确定。它会继续地无限地膨胀下去吗?暴涨是一个自然定律吗?或者宇宙最终会再次坍缩吗?新的观测结果、进步的理论正迅速涌来。宇宙学是一个非常激动人心和活跃的学科。我们正接近回答这些古老的问题:我们为何在此?我们从何而来?