編者注（2019年10月9日）：宇宙學家詹姆斯·皮布林斯因其對我們宇宙如何開始和演化的理論的貢獻而榮獲2019年諾貝爾物理學獎。他在2001年為《大眾科學》撰寫的這篇文章中描述了宇宙學的最新觀點。
對於宇宙學家來說，這是一個激動人心的時刻：研究成果不斷湧現，新想法不斷湧現，而檢驗這些想法的研究也在不斷進行。但這也是一個令人困惑的時刻。所有討論中的想法不可能都是正確的；它們甚至彼此不一致。我們如何判斷進展？這是我進行判斷的方式。
儘管人們都在談論被推翻的理論，但宇宙學家已經牢固地確立了我們領域的基礎。在過去的70年中，我們收集了大量的證據，證明我們的宇宙正在膨脹和冷卻。首先，來自遙遠星系的光線向紅色方向移動，如果空間正在膨脹並且星系彼此遠離，情況就應該是這樣。其次，熱輻射海洋充滿了空間，如果空間曾經更密集和更熱，情況就應該是這樣。第三，宇宙中含有大量的氘和氦，如果溫度曾經高得多，情況就應該是這樣。第四，數十億年前的星系看起來明顯更年輕，如果它們更接近於不存在星系的時候，情況就應該是這樣。最後，時空的曲率似乎與宇宙的物質含量有關，如果宇宙按照愛因斯坦的引力理論，即廣義相對論的預測膨脹，情況就應該是這樣。
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宇宙正在膨脹和冷卻是大爆炸理論的本質。你會注意到我沒有提到任何關於“爆炸”的內容——大爆炸理論描述了我們的宇宙是如何演化的，而不是它如何開始的。
圖片來源：羅伯特·根德勒
我將建立如此引人注目的成果（在宇宙學或任何其他科學中）的過程比作組裝框架。我們力求透過新增來自各種測量的交叉支撐來加強每一項證據。我們宇宙膨脹的框架已經足夠牢固。大爆炸理論不再受到嚴重的質疑；它太完美了。即使是最激進的替代方案——穩態理論的最新化身——也沒有否認宇宙正在膨脹和冷卻。當然，你仍然會在宇宙學中聽到不同的意見，但它們涉及對穩固部分的補充。
例如，我們不知道宇宙在膨脹之前在做什麼。一個主要的理論，即暴脹，是框架的一個有吸引力的補充，但它缺乏交叉支撐。這正是宇宙學家現在正在尋找的。如果正在進行的測量與暴脹的獨特特徵相符，那麼我們會將它們視為支援該理論的有力論據。但在那之前，我不會對暴脹是否真的發生下任何賭注。我不是在批評這個理論；我只是說這是一項仍在測試中的勇敢的、開創性的工作。
更可靠的證據是，宇宙的大部分質量由聚集在星系外圍的暗物質組成。我們也有合理的理由支援愛因斯坦臭名昭著的宇宙常數或類似的東西；這將是宇宙現在似乎正在經歷的加速的動因。十年前，宇宙學家普遍歡迎暗物質，認為它是解釋星系內恆星和氣體運動的優雅方式。然而，大多數研究人員對宇宙常數非常反感。現在，大多數人接受了它，或者它的相關概念，即精質。粒子物理學家已經開始歡迎宇宙常數對量子理論提出的挑戰。這種觀點上的轉變並不是某種內在弱點的反映；相反，它顯示了圍繞一個緩慢增長的固定框架的健康的混亂狀態。我們是大自然的學徒，隨著課程的繼續，我們會調整我們的概念。
在這種情況下，課程包括宇宙膨脹正在加速的跡象：近處和遠處超新星的亮度；最古老恆星的年齡；光線在遙遠質量周圍的彎曲；以及熱輻射在天空中的溫度波動。證據令人印象深刻，但我仍然對宇宙常數的案例細節感到不安，包括可能與星系的演化及其空間分佈的矛盾。加速宇宙的理論是一項正在進行的工作。我欽佩它的架構，但我還不想立即搬進去。
我們如何判斷媒體關於宇宙學進展的報道？我對基於只採訪一個人的文章感到不安。研究是一項複雜而混亂的工作。即使是最有經驗的科學家也很難保持一切都恰如其分。我怎麼知道這個人已經很好地做到了？整個科學家群體也可能會朝著錯誤的方向前進，但這種情況發生的頻率較低。這就是為什麼當我可以看出記者已經諮詢了社群的各個方面，並且發現大家一致認為某個結果值得考慮時，我感覺更好。當其他人重現它時，結果變得更有趣。當獨立的證據線指向同一結論時，它開始變得令人信服。在我看來，關於科學的最佳媒體報道不僅描述了最新的發現和想法，而且還描述了測試和安裝交叉支撐的必要（有時甚至是乏味的）過程。
隨著時間的推移，暴脹、精質和其他目前正在討論的概念要麼將牢固地整合到中心框架中，要麼將被放棄並被更好的東西取代。從某種意義上說，我們正在努力讓自己失業。但宇宙是一個複雜的地方，說得委婉一點，認為我們很快就會耗盡富有成效的研究方向是很愚蠢的。困惑是我們做對了事情的標誌：它是建築工地上富有成效的騷動。