学过高中物理的人都知道，当你站在轨道边，向你驶来的火车鸣笛声尖锐刺耳(频率增加)，而远离你的却低沉闷哼(频率降低)，这是因为声波的矢量叠加，使得频率变化，进而导致波长变化(因为声波在空气中的传播速度不变，所以频率和波长成反比。前者波长缩短，后者波长拉长。)，这种现象叫多普勒效应。
我们还知道，光在三棱镜的折射下，会得到彩虹般的有色光谱。即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。而光具有波粒二象性，那么，自然就有波的特性。我们知道，从红到紫，它们的波长依次缩短。也就是说，红光的波长最长，紫光的波长最短。
当科学家观察从遥远的星系发射而来的光的光谱时，赫然发现它比太阳光的光谱往红端移动。也就是说，那些光的波长普遍比太阳光的波长长一些。这就是所谓的“红移”现象。(严格来讲，红移分多普勒红移、引力红移和宇宙红移)
这就使得科学家提出了一个推论：正如远离我们的火车导致声波波长变长一样，那些星系正远离我们，才导致红移现象的发生。然后由此进一步推断：我们所处的这个宇宙在不断膨胀。并由美国天文学家哈勃于1929年提出哈勃定律：星云的红移量与星云间的距离成正比。
宇宙膨胀说后，1946年，美国物理学家伽莫夫正式提出宇宙大爆炸理论。理论认为：大约200亿年前，宇宙是有一个具有极大密度和极高能量的奇点爆炸而成。
爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙大爆炸之后的不断膨胀，导致温度和密度急剧下降。而随着温度降低、冷却，逐步形成原子、原子核、分子，并复合成通常的气体。气体逐步凝聚成星云，星云进一步形成各种各样的恒星和星系，最终形成我们今天所看到的宇宙。
宇宙大爆炸理论解说了宇宙的来源，于是科学家们又开始提出假说预测宇宙的未来。就是宇宙大塌缩。
提倡宇宙大塌缩的科学家认为，宇宙膨胀是由于大爆炸时期的爆炸势能导致的，而天体的万有引力会减缓这种膨胀，最后停止膨胀，然后开始收缩，最后又变回有无穷质量和无穷能量的宇宙奇点。
持这种观点的就是有“第二个爱因斯坦”之称的霍金。然而后来，科学家经过检测和实验证明，宇宙膨胀不但没有减缓，而且在加速膨胀。这看起来似乎粉碎了宇宙大塌缩的假说，可是，霍金又把大塌缩和黑洞捆绑在一起，认为所有的恒星都在不断塌缩，最后爆炸，变成五维的黑洞，黑洞吐出残骸，演变成四维的宇宙。这就能够解释为何会出现红移，因为黑洞的周围引力很强，会产生不小的引力红移。但是，我们仍然不得不质疑，宇宙所有的恒星最后能不能塌缩为一个黑洞？如果不能，如何成就一个能够吐出宇宙的超级黑洞呢？所以，这仍然只是他个人的猜测。
科学家们对遥远的超新星进行的大量研究表明，宇宙在加速膨胀。对于这个情况，他们引入了一个新的概念：暗能量。根据爱因斯坦引力场方程，加速膨胀的现象可推论出宇宙中有一种压强为负的能量，叫做“暗能量”。并延伸出“暗物质”。
在常规的意识里，物质只有气态、液态和固态，后来又加了个“场态”，可是现在，人们试图再引入一个新的物质态。比如以太(过去一直认为太空是空的，但是现在不得不考虑它是不是物质的另一种状态，即暗物质态。即均匀诶地散布于宇宙中，看不见却能推动宇宙运动的物质。)
根据“普朗克”探测器收集的数据，科学家对宇宙有了新的认识。普通物质(包括恒星、行星、星云等等我们已经看到或感知到或认识到的物质。)只占整个宇宙的4％，而96％以上的宇宙我们竟然对它一无所知(暗物质占22%，暗能量占70%)。可是，到目前为止，我们对暗物质和暗能量的特性仍然一无所知。只能通过各种假说和理论模型进行推测。
以上是从宏观的角度来看待宇宙的。
