Cosmologia studiază universul în ansamblu. Originea, structura, evoluția și destinul său. Este știința la scară largă care există și s-a transformat în ultimul secol de la speculație la măsurare de precizie.

Imaginea modernă este stranie. Universul a început acum 13,8 miliarde de ani într-o stare fierbinte și densă. S-a extins, s-a răcit și a format atomi, stele, galaxii și roiuri stelare. Încă se extinde, iar această expansiune se accelerează, fiind impulsionată de ceva numit energie întunecată. Materia obișnuită, substanța stelelor, planetelor și oamenilor, reprezintă doar aproximativ 5% din univers. Materia întunecată reprezintă aproximativ 27%. Restul este energie întunecată.

Cosmologii folosesc mai multe dovezi: radiația de fond cosmică, distribuția galaxiilor, abundența elementelor luminoase și expansiunea accelerată măsurată de supernovele. Aceste observații se încadrează într-un model numit Lambda-CDM, care este modelul standard al cosmologiei. Nu este complet, dar funcționează remarcabil de bine.

Cele mai mari întrebări deschise sunt ce sunt de fapt materia întunecată și energia întunecată. Răspunsul la acestea va necesita fizică nouă, experimente noi și probabil idei noi.