宇宙的形狀：宇宙的形狀是扁平的，而且自形成以來一直在不斷擴展

哈勃(Edwin P. Hubble)當年根據他的光譜分析，發覺光譜總是向紅色的區域移動，越遠的星球移動的越快。於是他就猜想宇宙在膨脹。

科學家根據觀測到的哈勃定律下星系遠離的速度，同時又根據廣義相對論的弗里德曼模型的觀點，認為宇宙是起始狀態膨脹而產生的。現在流行的宇宙起源理論所謂的宇宙大爆炸理論認為：宇宙起源於一個引力奇點，其中的物質的密度和能量的溫度極高。

現在，宇宙學主要的觀測證據即為宇宙背景輻射。因為我們知道宇宙在膨脹，光的傳播跟聲音傳播一樣，需要一段時間傳遞。當我們將時間往回推時，宇宙越縮越小，會發現宇宙早期壓力、密度皆極大，當壓力密度極大時，電子會游離出來，就像水在高溫時變為水蒸氣。光遇到電子會無法直線前進，被電子散射，如同透過水蒸氣無法看到對面的人，因為光被水蒸氣所散射。所以早期宇宙為不透明的宇宙，直到宇宙年齡10萬年左右，膨脹使溫度降到約3000度，電子與質子結合成為電中性的氫之後，光終於得以直線前進。所以我們現在只能看到宇宙年齡10萬年後的宇宙，因為在此之前宇宙是不透明的。因為這些光已在宇宙中穿梭了140億年，所以在這140億年中，宇宙中發生的所有事情，皆可以藉由這些光得知。

1992年美國太空總署人造衛星COBE第一次成功看到全天早期宇宙長相，記載各個不同方向上古老光子的強度，即各方向上宇宙140億年前的長相。天文學家證實了這樣一種觀點：宇宙的形狀是扁平的，而且自形成以來一直在不斷擴展、不斷冷卻。

在愛因斯坦的廣義相對論中，空間和時間被連接在一個有彈性的「簇拓撲空間」中，這個拓撲空間的每個小片粗看象一個四維的橡膠片。光線沿拓撲空間的輪廓前進，這個輪廓被叫做測地線。在一個平坦的平面上，從一個遠距離對象發出的平行光將保持和它們接近一個觀測者時同樣遠近的分隔。但是在一個有正曲率的表面，如一個球，接近的光線將移動更遠的間隔，使得遠處的物體看起來比正常物體更大。在一個有負曲率的表面，如一個馬鞍，平行光束將更緊密的結合在一起，使得物體看起來更小。

因為彎曲的簇拓撲空間對光的扭曲不同於扁平的簇拓撲空間，所以彎曲的簇拓撲空間也應該產生不同種類的宇宙背景輻射。如果宇宙是無限的，那麼「最後散射的表面」將不能給出關於它的形狀的線索。但是如果宇宙是有限的，那麼時空和安置在時空當中的散射表面必需使它們自身向後彎，一個足夠巨大的球將會把自己相交貫穿至少形成一個圓周。

當我們看微波背景的時候，天文學家們基本上留意到了球的表面。天文學家們相信，宇宙是有界限的，也就是說並不是無限大，而是有邊界的。它不停在膨脹，而且至今沒有停止。

此外我們還可以藉由宇宙微波背景輻射研究黑洞：若我們與宇宙背景輻射之間存在一巨大黑洞，會看見如同中間放了一個放大鏡一樣，中間部分被放大，這就是所謂「重力透鏡效應」，簡言之，若我們與遙遠星間存在一巨大黑洞，根據廣義相對論，光在通過強大重力場時，光的路徑會偏折，所以對觀測者而言，星星的位置會改變，如同放大鏡的放大效應，可利用此原理來尋找黑洞。

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