在20世纪20年代，前苏联数学家、宇宙学家亚历山大·弗里德曼在掌握了爱因斯坦广义相对论的数学原理后，开始专注研究有关宇宙的最核心问题——宇宙的整体结构。最终，弗里德曼建立了一种新的动态宇宙模型（闭合的宇宙、平直的宇宙和开放的宇宙），现代人称之为“弗里德曼宇宙模型”，它也成为了现代宇宙学的基础。

青藏高原上的星空

难道整个宇宙就是在一个奇点中诞生的吗？对于大多数物理学家来说，这太令人难以接受了。要知道，在20世纪初，几乎大部分重要的科学家都相信宇宙是无限宽广和永恒存在的。虽然没有直接证据能够证明这一点，但是也没有任何证据能否定这一点。正如苏格兰著名的地质学家詹姆斯·赫顿所说：“我们看到的宇宙，就是无始无终的。”

天鹅座NGC6888行星状星云

热力学第二定律称，物理系统会从有序的状态自发变化到混乱的状态。如果你把文件整齐地堆放在桌子上，当风突然吹进窗户，文件就会随机地散落在地板上。然而，你永远不会看到风从地板上吹起纸张，然后把它们整齐地堆在你的桌子上。在数学上，描述一个系统混乱程度的物理量被称为熵，而热力学第二定律认为孤立系统的熵只会增加不会自发减少。混乱会无休止地增长，直到混乱得不能更混乱了(此时熵达到最大值)，这就是所谓的热平衡。在这种状态下，有序运动的所有能量都转化为热量，整个系统中的温度都是均匀的。

NGC2064

热力学第二定律带来的另一个重要的结论是，如果宇宙永恒存在，那么它应该已经到达了热平衡状态。但是，由于我们能够观测到我们的太阳系、银河系都在有序运行，我们并没有发现自己身处的环境已经达到最大熵的状态，因此得出的结论是宇宙不可能永远存在，宇宙的年龄必定是有限的，它有一个开端，否则，就违反了热力学第二定律。