20世纪最大的科学成果之一，就是发现了宇宙正在膨胀，或称“宇宙大爆炸”。
人们对宇宙的研究是从测量恒星之间的距离开始的，这把“量天尺”就是光谱——远处恒星射来的光在光谱上向蓝色一端移动时，说明它离我们较近，如果向红色一端移动，则离我们较远。美国天文学家埃德温·哈勃正是在测量遥远天体的距离时惊异地发现，大部分星系发出的光，在光谱上都是向红色一端移动，这就是“红移”。这意味着它们都在以飞快的速度，远离我们而去。当时测出的最高速度竟达每秒3800公里，而且星系之间也是越离越远。不管我们位于哪个星系都会看到，其他星系都在飞速离开我们退行，其速度随距离的增大而增大。
这意味着整个大宇宙每时每刻都在变动，而且非常激烈，就像发生了一场大爆炸。那些被炸得四散飞去的碎片，不正是相互越离越远的星系吗？反推回去，那么昨天的星系肯定比今天挨得更近，去年的宇宙也比今年的小，假如我们回到极远的过去，就会看到各个星系紧挨在一起，那时的宇宙小极了，今天宇宙中的全部物质，最后都被压缩到一个“点”上。当压力超过临界点时，大爆炸就从这个点上发生了，时间和空间由此开始。爆炸之后生成的宇宙不断膨胀，原来被压缩得无限紧密的物质，就像炮弹爆炸后，弹片四散飞开一样，然后组合成了今天我们所能见到的各种星系、星云。当爆炸后的温度冷下来后，宇宙便开始收缩，最后又回到那个无限致密的“点”上——这便是宇宙生命循环的历史。
美籍俄国物理学家伽莫夫预言，作为大爆炸后逐渐冷却的遗物，今天的宇宙中存在一种温度很低的电磁辐射，即所谓“宇宙背景辐射”。这个预言很快就得到了验证，美国科学家彭齐亚斯和威尔逊于1965年用微波探测器，果然探测到了这种来自宇宙深处的微波辐射，从而证明了“宇宙大爆炸”理论成立，为此他俩荣获1978年度的诺贝尔物理学奖。但伽莫夫却什么也没得到，所以当有人问他，宇宙大爆炸开始之前，又发生了什么事呢？伽莫夫不无烦恼地回答：“上帝正在为提这个问题的人准备地狱！”
另外一些更前卫的科学家，则为这个刁钻的问题提供了另一种答案——他们使用“宇宙”这个概念时用的是复数，这就是说，我们生存其中的这个宇宙爆炸之前，存在着另外一个甚至多个宇宙，联系它们的通道，就是“黑洞”这一类极端的物理现象了。