有兩件事是無限的：宇宙的大小和人類的愚蠢。但我不能肯定宇宙的大小是否是無限的！——愛因斯坦

有人認為量子力學很神秘，但我認為相對論最為神奇，因為它為我們揭示了時間和空間、質量和能量的關係，更為宇宙學的發展奠定了基礎，當今的宇宙模型更是在廣義相對論的背景下展開的。因此我們今天能如此的瞭解我們身處的宇宙，多虧了愛因斯坦。

宇宙的時空

宇宙時間之長、空間之大，合理的物理學法則應適用於任何時、空·。只有源於愛因斯坦廣義相對論的
弗裡德曼的宇宙論是唯一不違反物理法則的宇宙理論。可是，愛因斯坦的廣義相對論是否能適用於整個星團的巨大空間？引力可以彎曲光線，因此星群可以作為引力透鏡，利用此技術，2015年英國樸次茅斯大學的研究員科利特與其他9位同事合作，利用世界上最先進的兩種光學儀器，經過3年的觀察與數據收集分析，完成最敏感的實驗；拍攝取得遙遠巨大星系ESO 325-G004後面另外一個巨大星系的光環；於今（2019）年6月21日在Science表示，首次證明愛因斯坦的理論還是適用於整個星系的巨大空間，其誤差幅度僅為9%，實驗結果是迄今為止太陽系之外廣義相對論的最精確測量。

雖然愛因斯坦和弗裡德曼的學說能夠成功解釋各種現象，但它仍有難以解決的問題；最嚴重的一項，是我們的銀河系中最古老星團的年齡和宇宙的年齡不符……，不妙的是，我們知道宇街的年齡不可能超過1.3×10^10年。2012年，NASA的威爾金森微波各向異性探測器（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe WMAP）估計宇宙年齡為137.72±0.59億年；2013年，歐洲太空局（European Space AgencyESA）的普朗克衛星（Planck）測量的宇宙年為138.8億年。

恆星的命運

如同50年前，人們還不清楚140億年前的宇宙結構細節，但大部份的科學家均認為宇宙是由大爆炸（Big Bang）的一個時空奇異點突然爆炸而出現的，雖然物理學家尚不知道應用於該奇點的理論，但均認為爆炸後的宇宙處於一個高度均勻、非常高溫及高輻射能量密度的狀態，在宇宙快速地膨脹而冷卻後，基本粒子、氫、氦、等離子體、冷氣體、星群、恆星、太陽及地球相繼出現，形成今日的宇宙樣貌！

這些恆星在核燃料用盡後，因引力而內縮崩潰，一直到電子或中子的泡利不相容（Pauli exclusion principle）反抗壓力出現，才達到一個平衡狀態：依質量不同而形成白矮星（white dwarf）、中子星（neutron star）或黑洞（black hole）！白矮星內部因不再進行核聚變反應制造能量，其溫度將慢慢降低而由白轉為棕，轉變為棕矮星（browndwarf），最後成黑矮星（black dwarf），在漆黑的宇宙中徹底「消失」。

1915年，在愛因斯坦發表時空會因質量（能量）而變形的廣義相對論後不久，史瓦西（Karl Schwarzschild）就預測了黑洞的存在；不久，他們也開始想到引力波（gravitational wave）的可能性。2015年9月14日，雷射於涉儀引力波觀測站（laser interferometer gravitational wave observatory，LIGO）所探測到的引力波不但被認為是黑洞相撞而產生，也會被認為是首次直接「觀測」到黑洞存在的證據，但真正提供第一個直接「視覺」的證據是今年4月10日，由麻省理工學院海斯塔克天文臺（Haystack Observatory）利用事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope）所拍攝得的黑洞及其陰影照片。引力波與黑洞的發現又再次肯定廣義相對論在宇宙學中的地位。

膨脹宇宙學

宇宙學在1970年之後的最大進展有兩個方面：（1）1998年美國加州大學柏克萊分校（University of California，Berkeley）的珀爾馬特（Saul Perlmutter）及澳大利亞國立大學（Australian National University）的施密特（Brian Schmidt）相繼宣佈Ia超新星（Type Ia supernova）的數據顯示，在大爆炸後的70億年，宇宙的膨脹率又再次加速！美國約翰霍普金斯大學（Johns Hopkins University）的雷斯（Adam Riess）於2006年再次肯定了此觀查結果；（2）麻省理工學院的古斯（Alan Guth）於1979年所提出的暴漲宇宙論（inflationary cosmology），後者可解釋前者的宇宙膨脹率為何又再次加速。宇宙常數（cosmological constant），不但不是愛因斯坦一生中最大的錯誤，現已成為解釋廣為科學家接受暴漲宇宙論的主要工具！

現今天文學家大多認為宇宙的幾何形狀是平的，即宇宙是開放的，雖然膨脹率終將慢下來，但膨脹卻永遠不會停止，但是，觀察到的宇宙中物質與能量卻不足以解釋為何宇宙幾何是平的，因此現在天文學家認為宇宙中尚存在有未觀察到的暗物質（dark matter）與暗能量（dark energy），前者約佔臨界質量密度的25%，後者為70%。這意味著現今的天文學家只能觀察到宇宙中僅5%的正常物質而已！為此，美國能源部（United States Department of Energy）NASA及國家科學委員會（United States National Research Council）已於2005年成立暗能量特別小組負責此一挖寶工作。這些科學家稱為的暗物質與暗能量到底是什麼呢？目前沒有人知道！

結論

中國早在公元185年就有發現超新星爆炸的紀錄；而白矮星雖非常小但很明亮，因此也在廣義相討論出現前的1862年就被發現，其他死亡的恆星遺體如棕矮星、黑矮星、中子星或黑洞等，均是在廣義相對論出現後才被發現，加上探測到的引力波，都可以說是在實驗上證明該理論的正確性，使現在的宇宙模型不再只是科幻小說請節！