A kozmológia az univerzumot egészében vizsgálja. Eredetét, szerkezetét, fejlődését, sorsát. Ez a legnagyobb léptékű tudomány, amely az elmúlt évszázadban a spekulációtól a precíziós mérésig átalakult.

A modern kép furcsa. Az univerzum 13,8 milliárd évvel ezelőtt forró, sűrű állapotban kezdődött. Tágult, lehűlt, és atomokat, csillagokat, galaxisokat és halmazokat hozott létre. Még mindig tágul, és ez a tágulás gyorsul, amit egy sötét energiaként emlegetett tényező hajt. A közönséges anyag, a csillagok, bolygók és emberek anyaga, az univerzumnak mindössze körülbelül 5 százalékát teszi ki. A sötét anyag körülbelül 27 százalékot tesz ki. A többi sötét energia.

A kozmológusok több bizonyítékot is felhasználnak: a kozmikus mikrohullámú hátteret, a galaxisok eloszlását, a fényelemek mennyiségét és a szupernóvákból mért gyorsuló tágulást. Ezek a megfigyelések illeszkednek egy Lambda-CDM nevű modellbe, amely a kozmológia standard modellje. Nem teljes, de figyelemre méltóan jól működik.

A legnagyobb nyitott kérdések azok, hogy valójában mi is a sötét anyag és a sötét energia. Megválaszolásukhoz új fizikára, új kísérletekre és valószínűleg új ötletekre lesz szükség.