Космология изучает Вселенную в целом: её происхождение, структуру, эволюцию, судьбу. Это самая масштабная из существующих наук, и за прошедшее столетие она трансформировалась из области предположений в область точных измерений.

Современная картина странная. Вселенная зародилась в горячем, плотном состоянии 13,8 миллиарда лет назад. Она расширялась, охлаждалась и образовала атомы, звезды, галактики и скопления. Она продолжает расширяться, и это расширение ускоряется под действием так называемой темной энергии. Обычная материя, вещество звезд, планет и людей, составляет лишь около 5 процентов Вселенной. На темную материю приходится около 27 процентов. Остальное — темная энергия.

Космологи используют множество доказательств: космическое микроволновое фоновое излучение, распределение галактик, распространенность легких элементов и ускоренное расширение, измеренное по сверхновым. Эти наблюдения в совокупности образуют модель, называемую Lambda-CDM, которая является стандартной моделью космологии. Она не является полной, но работает на удивление хорошо.

Самые важные открытые вопросы касаются того, что же на самом деле представляют собой темная материя и темная энергия. Для ответа на них потребуются новые физические принципы, новые эксперименты и, вероятно, новые идеи.