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维多利亚时代的地质学家分析了沉积岩的沉积速率，并估计地球至少有几百万岁。1897年，开尔文勋爵采用不同的技术——假设地球在形成时处于熔融状态——分析后指出，地球要冷却到它当前的温度，至少必须要20万年才行。几年后，约翰·乔利运用不同的假设——海洋开始时是纯清的，经过长时间的浸泡，地壳岩石中的矿物质才溶于水中——来估计要过多久海水中溶解的盐才会取得目前的盐度，他的结论是这大约需要上亿年。在20世纪初，物理学家发现放射性物质可用于测定地球的年龄。1905年，这项技术给出的地球年龄是5亿年。1907年，经过技术改进，新提出的地球年龄超过10亿年。断代研究一直是一项巨大的科学挑战，但越来越明显，每次新的测定总使得地球变得越来越古老。
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随着科学家见证在地球年龄的认知问题上的这种巨大变化，他们在如何看待宇宙的问题上的观点也悄然有了改变。19世纪以前，科学家们普遍赞同灾变说，认为大灾难可以解释宇宙的历史。换句话说，我们这个世界是由一系列突发的灾难性事件形成并塑造成目前这个样子的，例如地壳岩石的剧烈变动造就了山脉，《圣经》里的大洪水形成了我们今天看到的地质构造。这样的灾难对于认识地球在几千年的历史进程中的地貌变化是必不可少的。但是到了19世纪末，在对地球进行了更详细的研究后，对岩石样本断代的最新结果促使科学家移向世界的均变论观点，认为应该用渐变和均变的观点来解释宇宙的历史。均变论者确信，山脉不可能一夜之间出现，而是以每年几毫米的抬升速度经过百万年的变迁使然。
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均变说影响的日益扩大在科学界达成了共识：地球的年龄超过10亿岁，宇宙因此必然更古老，甚至可能是无限老。永恒宇宙似乎在科学界产生共鸣，因为这个理论既表现出一定的优雅，又具有简约性和完整性。如果宇宙永恒存在，那么就没必要解释它是如何创生，何时创生，为何创生以及由谁创生等问题。科学家们特别自豪的是，他们已经发展出一种不再依赖于上帝的宇宙理论。
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查尔斯·赖尔，最著名的均变论学者，曾表示时间起源的问题“超越了凡人的认知范围”。这一观点得到了苏格兰地质学家詹姆斯·赫顿的强化：“因此，我们目前的调查结果是，我们没有发现开始的痕迹，也没希望找出终结的迹象。”
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均变说可能与一些早期希腊宇宙学家的观点不谋而合。如阿那克西曼德就认为，行星和恒星的诞生和毁灭是在永恒的、时间无限长的过程中进行的”。在他这番表述的几十年后，公元前500年，艾弗萨斯的赫拉克利特重申了宇宙的永恒性：“这个宇宙，永远不变，既不是由神也不是由人创造的，而是，现在是，永远是：一团生生不息的火，不断地点燃和熄灭。”
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所以，到20世纪开始时，科学家们仍满足于生活在一个永恒的宇宙中。但这个理论赖以支撑的证据却相当脆弱。虽然断代史的证据指向一个至少有几十亿年之久的真正古老的宇宙，但宇宙永恒的观念主要是基于信仰上的飞跃。从地球年龄至少几十亿年推断宇宙是永恒的根本就没有科学依据。确实，一个无限古老的宇宙构成一种连贯一致的宇宙观，但这只不过是一厢情愿，除非有人能找到一些科学证据来支持它。事实上，永恒宇宙模型确立的基础是如此脆弱，以至于称它为神话而不是科学理论可能更合适。1900年的永恒宇宙模型在解释上几乎与蓝色巨神乌尔巴里将大地与天空分开一样不靠谱。
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最终，宇宙学家只好面临这样一种尴尬的局面。事实上，差不多整个20世纪里，他们都在努力用体面的和严谨的科学解释来取代这最后的伟大神话。他们竭力发展详细的理论并寻求具体的证据来支持它，以便使他们能够自信地解决这个终极问题：宇宙是永恒的，还是创生的？
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有关宇宙演化史的争论，有关有限或无限的争论，迫使过分自信的理论家、英勇的天文学家和杰出的实验者投入战斗。叛军联盟试图推翻不共戴天的现有权威，他们采用最新技术——从巨型望远镜到太空卫星，无所不用其极。对这个终极问题的回答将导致科学史上最大的、最具争议的、最大胆的冒险尝试。
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大爆炸简史：一场伟大的比赛，赛场就是宇宙本身 [:1700924352]
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大爆炸简史：一场伟大的比赛，赛场就是宇宙本身 第2章：宇宙理论
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[爱因斯坦的相对论]可能是有史以来人类理智取得的最伟大的成就。
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——伯特兰·罗素
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这就好像一道将我们与真理隔开的坚壁倒塌了。更广泛更深入的知识宝藏现在已暴露在探索者面前，对这一领域我们甚至没有一点预感。我们已处在比以往更接近于掌握一切物理过程发生这一机制的境地。
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——赫尔曼·外尔
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但是，经年累月地在黑暗中焦急地寻找一项真理，你可以感觉到它，但却不能表达它，强烈的欲望，信心与担忧的交替呈现，最后眼前突然闪现一道光——只有经历过这一切的人才能够真正欣赏它。
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——阿尔伯特·爱因斯坦
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不可能比光速更快，而且你肯定也不愿意这样，当你不想让帽子被吹走的时候。
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——伍迪·艾伦
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在20世纪的早期进程中，宇宙学家发展并检验了各种各样的宇宙模型。这些候选模型的出现得益于物理学家对宇宙及其运行的科学规律的越来越清晰的认识。构成宇宙的物质是什么，它们是怎么运动的？是什么产生出引力以及引力是怎么支配恒星与行星之间的互动的？宇宙是由空间构成的并随时间演化，那么在物理学家看来究竟什么是空间和时间？最重要的是，要回答所有这些基本问题，只有在物理学家们解决了一个看似简单而又天真的问题后才有可能。这个问题是：什么是光速？
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当我们看到一道闪电，那是因为闪电发光，这道光可能要走几千米才能到达我们的眼睛。古代哲学家就琢磨过光速是如何影响到看这一行为的。如果光是以有限的速度飞驰的，那么它就需要一些时间才能到达我们这里，所以当我们看到闪电的时候，它可能已经不再是实际存在了。另外，如果光传播得无限快，那么光将会瞬间到达我们的眼睛，我们就会看到雷击，因为它正在发生。到底哪一种情形是正确的，这似乎已超出了古人的智慧。
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对声音我们可以问同样的问题，但这次的答案要显然得多。雷声和闪电是同时产生的，但我们总是在看到了闪电之后才听到雷声。对于古代哲学家们来说，假设声音具有有限的速度，而且跑的肯定比光慢得多是合理的。因此，他们基于下列不完整的推理链建立了光和声的理论：
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