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为了将广义相对论应用于整个宇宙，我们通常会作一些假设：
●空间中的每个位置都应该有相同的表现（均匀性）。
●空间中的每个方向看起来都应该是相同的（各向同性）。
这就勾勒出一幅宇宙的图景：
●空间均匀
●从一个大爆炸开始
●然后均匀扩张
这幅图景得到了天文观测结果的有力支持——我们可以通过地面上和太空中的望远镜看到太空中的景象。
然而，宇宙在空间中不可能是完全均匀的，不然像星系、恒星、太阳系、行星和人类这样的结构不可能存在。需要一种微波模式的均匀性来解释第一批气体和暗物质可能会开始坍塌，那样根据物理学定律才可以继续创造恒星和行星。
因为气体和暗物质开始几乎是均匀的，因为我们相信同样的物理定律适用于任何地方，我们预计所有的星系都以相似的方式形成。所以遥远的星系应该有类似的恒星、行星、小行星和彗星，就像我们在银河系中看到的那样。最初的微小涟漪从何而来，目前还不完全清楚。目前最好的理论是，它们来自于微观的量子抖动，这种抖动被一种非常迅速的早期膨胀阶段——即所谓的通货膨胀阶段——放大了，这一膨胀阶段发生在宇宙大爆炸后第一秒内的极小部分。
爱德文·哈勃是一位美国天文学家。在学校里，他是一名明星运动员，除拼写外他所有科目的成绩都很好。作为一名天文学家，他在加利福尼亚的威尔逊山天文台工作。1923年，他用2.5米（100英寸）的胡克望远镜观测仙女座星云。他发现了一种特殊的恒星，叫作造父变星，这使他能够计算出仙女座星云距离地球90万光年。它不可能在我们的银河系中，因为我们银河系的半径是52850光年——这意味着仙女座星云实际上是仙女座星系。这是第一次发现另一个星系，这表明宇宙由更多的星系组成，哈勃后来发现了其中一些星系。他还找到了一种根据星系形状来分类星系的方法，星系离太阳系越远，它的速度就越快。
根据计算，仙女座星系距离我们有200万光年，但是哈勃的发现具有开创性，因为它证明了仙女座星系位于我们的星系之外。