这张照片由斯皮策太空望远镜的红外相机拍摄，捕捉到了令人惊叹的恒星和尘埃云的混合。
(图片来源：美国宇航局/喷气推进实验室-加州理工学院/S. Stolovy (斯皮策科学中心/加州理工学院))
大约一个世纪前，科学家们正在努力调和看似与 相矛盾的 。
尽管爱因斯坦的 在物理学家和数学家们中间已经得到广泛认可，但该理论假定 是静态的——不变的、不动的、不可改变的。简而言之，爱因斯坦认为今天宇宙的大小和形状，或多或少与它一直以来的大小和形状相同。
但是当 天文学家们用强大的望远镜仰望夜空中的遥远星系时，他们看到了宇宙并非如此的暗示。这些新的观测结果表明了相反的结论——宇宙确实在 。
科学家们很快意识到 并没有真正说宇宙必须是静态的；该理论也可以支持一个膨胀的宇宙。事实上，通过使用爱因斯坦理论提供的相同数学工具，科学家们创建了新的模型，表明宇宙实际上正在 。
我花了数十年时间试图理解广义相对论，包括在我目前 教授课程的 工作。我知道理解宇宙不断膨胀的想法可能会让人望而生畏——部分挑战是克服你对事物如何运作的自然直觉。例如，很难想象像宇宙这么大的东西根本没有中心，但物理学说这就是现实。
星系之间的空间
首先，让我们定义“膨胀”的含义。在地球上，“膨胀”意味着某物正在变大。关于宇宙，情况也是如此， 某种程度上是这样的。膨胀也可能意味着“一切都离我们越来越远”，对于宇宙来说也是如此。用望远镜指向遥远的星系，它们似乎都在 。