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宇宙的诞生、成长和未来有一个时间极长的过程，但是我们先不讲诞生，而是先讲成长。
为什么呢？因为物理学的基本研究方法，是从 现有的、可以观测到的信息 入手。宇宙目前处在一个成长期；宇宙的诞生发生在很久之前，我们没看到；而宇宙的未来，我们也还看不到。所以我们只能够从宇宙当下的成长入手，先研究宇宙的性质，再通过演绎法，反推回宇宙诞生的时候是什么样的，并预言宇宙的未来。
上千年之前，哲学家、科学家们就在思考两个终极问题。
（1）宇宙是有限大，还是无限大的？换句话说，宇宙有没有边界？
（2）宇宙是存在了有限久，还是无限久？宇宙是不是也像人类一样，有诞生、消亡的过程？
对于这个问题，牛顿给出了一个看似无可辩驳的答案：宇宙当然是无限大的。
牛顿的理由也很简单，因为那个时候牛顿已经发现了万有引力定律，就是任何有质量的物体之间都存在相互吸引的作用力。如果万有引力是正确的话，那宇宙中的所有天体之间都应该相互吸引。但是很明显，我们现在观察到的天体、星系之间都保持着一定的距离。这个距离还很大，动辄几光年、几十光年。
但万物并没有因为万有引力的存在而相互靠近，那是万有引力失效了吗？是什么样的力量，在阻止宇宙中的物质挤成一团呢？似乎只有当宇宙是无限大的时候，才能解释这个现象。
牛顿的论证也很简单，假设单看宇宙中某一个天体A，当它受到某个天体B的吸引，根据万有引力，它就有向这个天体B运动的趋势。由于宇宙是无限大的， 则一定可以在这个天体A的另外一侧再寻找到一个天体C，它对天体A产生一个与天体A和天体B之间方向相反且相同大小的吸引力 。如此，天体的受力便平衡了，不会发生与其他天体挤成一团的情况。这当中的核心推论是，“无限大”意味着只要找，就一定能找到，无限大包含了一切可能性。当然，这个推论与其说是个物理学推论，实际则更具哲学意味，我们其实无法用实验的方式去验证它。
总体来说，恰恰因为宇宙是无限大的，所以宇宙中的每一个点都是中心点。处在中心点的天体，一定可以在它周围找到足够多的物质，使自己受到的引力平衡，宇宙就不会收缩成一团了。相反，如果宇宙是有限大的话，必然会在万有引力的作用下收缩到一个中心点。
图4-1 宇宙中的天体受力平衡
其实现在看来，牛顿的论证过于理想化，因为无限大只是一个数学概念，从生活经验来说，人是无法感知无穷大的。但宇宙并没有因为万有引力的作用而收缩，我们还好好地活着，这又让牛顿的论证看似无懈可击。
那就先让我们假设牛顿是对的，再来看看下一个问题：宇宙有没有一个年龄？它是存在了有限久，还是无限久？
我们知道，地球差不多是46亿年前诞生的，太阳大约是50亿年前诞生的。那宇宙是不是也有一个年龄呢？对于这个问题，19世纪的德国哲学家奥伯斯（Heinrich Wilhelm Olbers）给出了他的回答：根据牛顿宇宙无限大的论证， 宇宙必然是已经存在了有限久的时间。 如果宇宙存在了无限久的话，那我们现在就不可能看到白天黑夜交替，应该 一整天都是白天 。
奥伯斯的论证也非常通俗易懂。既然宇宙是无限大的，那宇宙中就应该有无限多的正在发光的星星。如果仰望星空，不管朝哪个方向看过去，那个方向上一定会有正在发光的，并且已经存在了无限久的星星，因为“无限”的意思就是，只要找，就一定会有。在奥伯斯的时代，人们已经知道了 光的传播是需要时间 的。如果宇宙存在了无限久，那么所有星星发出的光，必然都已经传到了地球上并被我们观察到。因此不管我们向哪个方向望过去，都能看到有星星在发光。这样一来，整个天空都应该被星光填满，地球上应该永远是白天。
然而现在的情况是白天和黑夜交替变换，所以只要宇宙是无限大的，宇宙的年龄就一定是有限的。
如此看来，宇宙是否无限大，以及存在了是否无限久这两个问题，似乎已经被轻松回答了。但是如果把这两个答案放在一起的话，这两个论证就有破溃的危险。
为什么呢？因为这两个答案是自相矛盾的。
根据奥伯斯的论证，宇宙存在了有限久。我们现在知道宇宙的年龄大概是138亿岁，也就是说在138亿年以前，宇宙并不存在，它有一个诞生的过程。这就好像盖房子一样，我们用有限的时间，只能盖出一栋有限大的房子。宇宙是怎么变成无限大的呢？也就是说，无限大的宇宙却有一个有限大的年龄这一结论，存在根本的逻辑矛盾。除非宇宙从诞生开始，就是无限大的。这倒是比较符合神话故事中的“创世”思想，但对于物理学家们来说，这个“创生”的过程是无法用物理学去理解的。
那么这种矛盾要怎么解决呢？有时候，一个问题找不出正确答案，可能不是解法有问题， 而是问题本身问错了。 例如，你问我，一个苹果的心率是多少？苹果没有心脏，哪里来的心跳？这就是一个典型问错了的问题。
宇宙是否无限大？存在了是否无限久？这两个问题一旦问出来，其实已经假定了宇宙目前的状态是固定不变的。它完全忽视了另外一种可能性——宇宙有可能时刻在变化。宇宙难道不会是一栋只盖到一半的房子吗？针对这个问题，直到1929年，美国天文学家哈勃（Edwin Hubble）才给出了一个令人信服的答案。