牛顿提出万有引力定律，但应用于宇宙(无限宇宙)，出现了难以解决的引力疑难和奥伯斯佯谬。

       爱因斯坦提出了广义相对论，把引力归结为时空弯曲。以广义相对论考察宇宙提出了一个静态的宇宙模型。考虑到只有引力作用，宇宙会吸塌缩到一处，爱因斯坦引入具有斥力性的宇宙学常数，以此使宇宙保持静止平稳。

       德西特发现一个空虚而膨胀的宇宙同样满足爱因斯坦引力场方程。德西特以宇宙中物质密度极低可以忽略，构造一个只有宇宙学常数的极其简单的宇宙模型。

       爱因斯坦和德西特分别提出的模型问世好几年了，当时还没有几个人能懂。尤其是德西特的宇宙中似乎莫名其妙出现的光谱红移，让人觉得蹊跷、不解。

        后来，弗里德曼发现，如果爱因斯坦引进的那个宇宙常数的数值与宇宙中质量密度相比足够大，宇宙会“从零开始”慢慢变大，经过一个拐点之后便急剧膨胀到无穷大。如果宇宙常数不够大，宇宙也会逐渐变大，但其起点却是已经有一定大小。最有意思的是——至少对弗里德曼自己来说——如果宇宙常数是零（也就是如果爱因斯坦压根没有引进过这个无中生有的项）或负数，宇宙会从零开始逐渐长大，达到一定的最大值后又会反过来逐渐收缩。
       弗里德曼还发现这些解中宇宙的空间形状也会有不同，并不都是爱因斯坦所描述的那种“有限无边”的球。他的宇宙可以是一个球（“正曲率”），也可以是一个马鞍（“负曲率”），甚至还可以就是我们日常所熟悉的平坦欧几里德（Euclid）空间（“零曲率”）。

        勒梅特所独立提出的宇宙模型是弗里德曼当初已经发现的广义相对论可能允许的几个模型之一。勒梅特像弗里德曼一样允许宇宙的大小随时间而变。他发现，如果宇宙随时间变大，场方程中的时空度规会整体性地随之变化，不同地点之间的距离也随之增长。这样，从一个地点发出的光到达另一个地点时自然地因为多普勒效应而发生红移，红移的程度与两点之间的距离成正比。
        勒梅特认为，宇宙正在膨胀，这意味着星系之间的距离在不断增加。勒梅特假设，星系的红移与其远离地球的速度成正比，即红移量（Δλ/λ）与退行速度（v）成正比。同时，他认为退行速度（v）与星系和地球之间的距离（d）也成正比。
       这样的一个定量关系可以直接通过天文数据验证。勒梅特撰写论文时，已经有42个星云既有斯里弗测量的速度，也有哈勃测出的距离。把数据列表后，他发现速度与距离之间果然存在明显的正比关联。由此他还推算出二者的比例系数。现如今，国际上已把哈勃定律改为哈勃——勒梅特定律。
        勒梅特诠释了星云光谱红移的来源和含义：宇宙在膨胀，其各个地点的尺度都随时间增大。星云不是在逃离我们，它们不是自己在高速运动，而是它们与我们之间的空间在膨胀、距离在拉长。

       当哈勃通过观测证实宇宙确实在膨胀之后，爱因斯坦和德西特都立即放弃了自己的模型，转而支持弗里德曼、勒梅特的膨胀宇宙。

       这里，需要引起人们注意和深思的是，透过数学公式的描述，在不确知时空为何物情况下，一个不知具体如何作用导致时空弯曲和时空弯曲决定星体轨道，一个不知空间为何膨胀，且让空间膨胀去推动实际相互间有引力的质量巨大星系发生相互退移，这不能不令人联想，空间弹性会是多大？空间剪切强度和抗压强度究竟能有多强?真实的物理空间能担负人赋予的那么重的任务吗？
        勒梅特发现，德西特当时选错了坐标系统，德西特的宇宙模型其实并不像他所声称的那样有各处一样的对称，而是有着一个特别、不应该存在的中心点。是因为这个人为的不对称，才导致了他宇宙模型中的“红移”。勒梅特证明了德西特的模型并不真的是一个静止的宇宙。因为坐标系的问题，在那个宇宙中任何地点放一个有质量的物体，该物体都会加速向边缘飞去。德西特的模型其实是一个没有物质只有宇宙学常数的加速膨胀的宇宙模型。

       1998年，发现宇宙不是一直以来认为的减速膨胀而是加速膨胀之后，可以明确认识的是，弗里德曼方程在宇宙学常数(暗能量)居于主导地位情况下，同德西特宇宙模型一样，其宇宙尺度因子也是随时间以e指数形式增大a(t)～e^Hot

       勒梅特认为，宇宙最初是一个尺寸无穷小、但质量却是现在宇宙所有物质质量总和的特别原子，他称之为“原始原子”。这个原子非常不稳定，会自发地衰变，逐次分裂成越来越小的粒子，由此逐渐演化出了宇宙。
       勒梅特的这个观点与后来的大爆炸宇宙模型有一定的相似之处，都描述了宇宙从一个高温、高密度的初始状态开始膨胀和演化的过程。虽然勒梅特是早期提出大爆炸概念的人之一，但大爆炸理论后来得到了更多科学家的发展，成为了一个更为广泛接受的宇宙起源理论。

       大爆炸理论在解释宇宙起源和演化方面取得了很大的成功，得到哈勃定律、宇宙微波背景辐射和氢氦元素丰度的支持。但存在视界疑难、平坦性疑难和磁单极子疑难。为解决这些疑难问题，后来增添了暴胀学说，但其暴涨机制的具体原因和过程仍然不清楚，而且需依靠远远超光速的空间膨胀。还面临暗物质现象和暗能量现象疑难。宇宙微波背景辐射的分布非常均匀，这虽然与大爆炸理论预测的宇宙早期状态相符，但为什么如此均匀仍然是一个谜。面临着宇宙巧合性问题和精细调节问题，面临着量子理论计算的宇宙学常数(暗能量)比实际观测大120个数量级的严重问题！

       大爆炸理论对宇宙的最终命运给出了多种可能性，如大撕裂、热寂等，但这些可能性都取决于暗能量的性质和行为，而暗能量的本质和未来行为仍然是未知的。

       1970年代末，苏联的一位年轻人斯塔罗宾斯基（Alexei Starobinsky）到英国剑桥大学访问，他与霍金（Steven Hawking）合作研究宇宙的起源问题。

        霍金1960年代作为研究生进入剑桥大学，曾一门心想师从霍伊尔研究当时正红火的稳恒态宇宙。但剑桥给他分配了另一位教授，令他极为沮丧。1979年，霍金被聘请担任剑桥大学的卢卡斯数学教授——也叫“牛顿的席位”。这时的霍金已经崭露头角，成为广义相对论的新星。他与彭罗斯（Roger Penrose）一起从数学上证明广义相对论在宇宙起源时的那个数学奇点不可避免，从此终结了霍伊尔稳恒态宇宙以及狄克等人钟情的来回振荡宇宙等一些试图避免那个奇点的努力。
       但对于物理学家来说，那个奇点不可能真实存在，这只是表明了广义相对论本身的局限。霍金认为唯一的出路是引入量子力学概念。斯塔罗宾斯基在引入量子修正时发现一个宇宙可以指数式加速膨胀的方程，他把它称做宇宙最初期可能经历的一个“德西特阶段”（de Sitter phase）。除了理论上有趣之外，他没有发现这有什么实际意义。直到回国后，他才用俄语发表了这个成果，而在苏联之外基本上无人知晓他的这个工作。

        在一次讲座中，霍伊尔提到战前勒梅特、伽莫夫的宇宙起源假说，很鄙夷地描述道：他们觉得宇宙的一切都是在过去某个特定时刻的一次“大爆炸”（Big Bang）中突然出现的。他认为这很莫名其妙、简直岂有此理，与科学沾不上边。只是他所用的这个字眼非常形象且又通俗上口，很快就取代勒梅特的“宇宙蛋”、“原始原子”以及阿尔弗的“伊伦”，成为宇宙起源理论的代号：宇宙大爆炸。
        霍伊尔在节目中推销的是他自己的理论。二战期间，他与戈尔德（Thomas Gold）和邦迪（Hermann Bondi）一起在英国军队服务，研究雷达技术。战争结束后，三人又联袂加盟剑桥大学，重新研究天体物理。工作之余，他们还经常一起出去看电影。有一次他们观看了恐怖名片《死亡之夜》（Dead of Night）。那电影的情节在结尾时回到了开头，因此呈现出循环反复、无穷无尽的结构。霍伊尔觉得宇宙也可以类似地既在膨胀又没有起始、结局。他们把这个模式叫做“稳恒态模型”（steady-state model）。在与大爆炸宇宙学竞争中，稳恒态模型曾风靡一时，但在宇宙微波背景辐射等发现后，便渐渐淡出宇宙学主流。

       除了大爆炸理论外，现代宇宙学理论还包括了其他多种理论模型，如量子引力理论、弦理论等。这些理论试图从更微观的角度解释宇宙的本质和演化过程。

       宇宙学中的弦理论应用：弦理论在宇宙学中的应用是一个热门的研究领域。通过弦理论，科学家们可以研究宇宙的早期状态、黑洞的形成与演化以及宇宙的终极命运等问题。这些问题与勒梅特模型关注的宇宙起源和演化过程密切相关。

       多维时空与宇宙结构：弦理论提出的多维时空概念可能对宇宙结构的形成和演化产生影响。例如，多维时空中的额外维度可能导致宇宙中的某些现象（如暗物质和暗能量）的出现。这些现象在勒梅特模型中也有所体现，但弦理论提供了更深入的物理解释。

红移起源的多种解释
        红移是物理学和天文学领域中的一个重要现象，其起源有多种解释。除了天体退行导致的多普勒红移外，还包括：
引力红移：当电磁辐射从强引力场中发射出来时，由于引力的作用，辐射的频率会降低，从而产生红移。这种现象在引力场特别强的情况下（如中子星或黑洞周围）尤为明显。
宇宙学红移：由于宇宙空间自身的膨胀，天体发出的光波在传播过程中会被拉伸，频率降低，从而产生红移。这是宇宙膨胀理论的重要证据之一。
        还有探讨中的光子老化红移和散射红移。

质量时变引力衰减宇宙模型
       按照物质粒子空间本底量子辐射及质量时变引力衰减宇宙膨胀及加速膨胀的理论，相对稳态平衡下，哈勃定律是普适的，哈勃常数是真正意义的常数，星系持续退移速度呈加速退移状态，星系及物质系统自然蕴含附加引力场强度。除了在具有实验观测基础和坚实物理理论基础上，发现、推导和提出的物质粒子辐射空间本底量子新概念外，无需其它任何假设，可以系统地解决粒子波动性物理机制、时间之矢的物质根基和空间本底的量子构成、惯性起源和引力机制，系统地推导出爱因斯坦——德布罗意关系、薛定谔方程、牛顿第二定律、牛顿万有引力定律和哈勃定律，自然地推得并阐明普朗克长度、空间本底速度为光速c、引力质量即是惯性质量、哈勃宇宙及无限宇宙的引力势为光速c2，从宇宙学角度和普适性角度给出和解释了爱因斯坦质能关系，解决了引力疑难和类似的奥伯斯佯谬，尤其是宇宙膨胀尺度随时间的变化关系为r=roe^Hot，与宇宙学常数起主导作用下的德西特宇宙模型和弗里德曼方程结果相同。并以最简洁的不引发其它任何疑难的方式系统解决宇宙膨胀及加速膨胀和星系旋转曲线等一系列疑难问题。

一、哈勃定律与引力场强度的关系
传统观点：在一些传统的宇宙学理论中，认为哈勃定律受到引力场强度的影响。即，星系之间的引力相互作用会干扰或修改星系的速度-距离关系。
新理论观点：正是质量时变引力衰减导致了宇宙膨胀及加速膨胀，其所自然附加的引力场强度导致了所发现的星系旋转曲线与现有牛顿和爱因斯坦引力理论不符。相对稳态平衡下，宇宙膨胀及加速膨胀与引力场强度大小无关，不但宇宙膨胀及加速膨胀，而且星系、太阳系、地月系统和地球自身都处于同样的膨胀状态。由此1996年预测宇宙在加速膨胀，1998年得到证实，已观测到的月球远离和地球膨胀及其公转与自转周期的随时间的变化等也都验证了这些。所预测的将在最遥远星空发现存在成熟星系和超大质量黑洞，最近已被韦伯望远镜观测所证实。所提出的52项预测，已有很大一部分得到了观测验证。
二、哈勃定律的普适性
        在质量时变引力衰减及宇宙膨胀的理论框架下，哈勃定律被认为具有普适性。这意味着，无论星系位于宇宙的哪个角落，无论它们处于何种引力环境中，相对稳态平衡情况下，哈勃定律所描述的星系速度-距离关系都应该成立。这一普适性为理解宇宙的膨胀过程提供了重要的工具。
三、哈勃常数的恒定性
        在质量时变引力衰减的理论中，哈勃常数为一个真正意义的常数。这意味着，在宇宙的演化过程中，哈勃常数的值保持不变。
四、星系持续退移的速度状态
       根据我们的宇宙膨胀及加速膨胀的理论，相对稳态平衡下，星系之间的相对速度将随着星系的持续退移而不断增加。这意味着，星系之间的持续退行速度将呈现加速状态。这一加速退移状态反映了宇宙加速膨胀。而在以往的宇宙膨胀理论中，则认为星系持续退移的速度近乎呈匀速运动状态，描述宇宙加速膨胀需要反映宇宙膨胀率的哈勃常数的改变。
       综上所述，按照质量时变引力衰减、宇宙膨胀及加速膨胀的理论框架，相对稳态平衡下，哈勃定律与引力场强度大小无关，具有普适性；哈勃常数可以视为一个真正意义的常数(哈勃常数既是质量时变常数，又是空间本底量子即本底引力子频率，还可能是哈勃宇宙视旋转角速度)；而星系之间的退移速度自然呈现加速退移状态。这些结论将为理解宇宙的演化过程提供重要的工具和线索。然而，其中部分结论还需要进一步的观测来验证和完善。