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陽臨近被稍微偏折，廣義相對論因而得到輝煌的確認。這正是空間和時間被彎曲的直接證據。它激勵了從歐幾里得在公元前300年左右寫下《幾何原本》以來，我們對自身生活其間的宇宙之認識的最大變革。
愛因斯坦的廣義相對論把空間和時間從一個事件在其中發生的被動的背景轉變成宇宙動力學的主動參與者。這就引發了一個偉大的問題，這個問題在21世紀仍然處於物理學的最前沿。宇宙充滿物質，而物質彎曲時空使得物體落到一塊。愛因斯坦發現他的方程沒有描述一個靜態的，也就是在時間中不變的宇宙解。他寧願不放棄這樣一種永恆的宇宙，這正是他和和其他大多數人所深信的，而不惜對該方程進行補綴，新增上稱為宇宙常數的一項，使得物體相互離開。宇宙常數在相反的意義上將時空彎曲，使得物體相互離開。宇宙常數的排斥效應可以平衡物質的吸引效應，這樣就容許宇宙具有靜態解。這是理論物理學的歷史中錯失的最重大的機會之一。如果愛因斯坦堅持其原先的方程，他就能夠語言宇宙要麼正在膨脹，要麼正在收縮，二者必居之一。直至20世紀20年代在威爾遜山上用100英寸望遠鏡進行觀測，人們才認真接受宇宙隨時間變化的可能性。
這些觀測揭示了，星系和我們像距越遠，則越快速地離開我們而去。宇宙正在膨脹，任何兩個星系之間的距離會隨時間恆定地增加。這個發現排除了為獲得靜態宇宙解對宇宙常數的重要。愛因斯坦後來把宇宙常數稱為他一生中最大的錯誤。然而，現在看來這也許根本不是什麼錯誤：將在第三章中描述現代觀測暗示，也許確實存在一個小的宇宙常數。
廣義相對論徹底地改變了有關宇宙起源和命運的討論。一個靜態的宇宙可以存在無限長時間，或者以它目前的形狀在過去的某個瞬間創生。然而，如果現在星系正在相互分開，這表明它們過去曾經更加靠近。大約150億年以前，所有它們都會相互靠在一起，而且密度非常大。天主教牧師喬治？拉瑪特是第一位研究我們今天叫做大爆炸的宇宙起源。他把這種狀態稱作“太初原子”。
愛因斯坦似乎從未認真地接受過大爆炸。他顯然認為，如果人們隨著星系的運動在時間上回溯過去，則一個一致膨脹宇宙的簡單模型就會失效，因為星系的很小的傾向速度就會使它們相互錯開。他認為，宇宙也許早先有過一個收縮相，在一個相當適度的密度下反彈成現在的膨脹。然而，我們現在知道，為了在早期宇宙中核反應能產生在我們周圍觀察到的輕元素數量，其密度曾經至少達到每立方英寸10噸，而且溫度達到100億度。況且，微波背景的觀測顯示，密度也許一度達到每立方英寸1×10^72噸。我們現在還知道，愛因斯坦的廣義相對論不允許宇宙從一個收縮相反彈到現在的膨脹。正如在第二中將要討論的，羅傑？彭羅斯和我能夠證明，廣義相對論預言宇宙大爆炸啟始。這樣愛因斯坦理論的確隱含著時間有一個開端，雖然他從不喜歡這個思想。
愛因斯坦甚至更不願意承認廣義相對論的預言，即當一個大質量恆星到達其生命的鐘點，而且不能產生足夠的熱去平衡其自身使它收縮的引力時，時間將會到達盡頭。愛因斯坦認為，這樣的恆星將會在一終態安定下來。但是我們現在知道，對於比太陽質量兩倍還大的恆星並不存在終態的結構。這類恆星將會繼續收縮直至它們變為黑洞。黑洞是時空中如此彎曲的一個區域，甚至連光線都無法從那裡逃出來。
彭羅斯和我證明了，廣義相對論語言，無論是該恆星，還是任何不慎落入黑洞的可憐的航天員，其時間在黑洞中都將到達終點。但是無論是時間的開端還是終結都是廣義相對論不能被定義之處。這樣理論不能語言從大爆炸會出現什麼。有些人將此視作上帝具有隨心所欲創生宇宙的自由啟示，但是其他人覺得宇宙的開端應受在其他時刻成立的同樣定律的制約。真如將在第三章中所描述的那樣，我們為達到這一目標已經取得一些進展。但是我們尚未完全理解宇宙的起源。
廣義相對論在討論大爆炸處失效的原因是它和量子理論不協調。量子理論是20世紀早期的另一項偉大的觀念變革。1900年馬克思普朗克在柏林發現，如果光只能以分立的稱為量子的波包發射或者吸收，就可以結實來自一個熾熱物體的輻射。這是向量子理論進展的第一步。1905年愛因斯坦在專利局撰寫的開創性論文中的一篇裡指出，普朗克的量子假設可以解釋所謂的光電效應。光電效應是講當光照射到某些金屬表面時釋放電子的方程式。這是現代光檢測器和電視攝像機的基礎，也正式因為這個工
