次方光年(一亿光年)的尺度以上 ，宇宙中物质的分布不再是成团的
，而是均匀分布的。由于光的传播需要时间，我们看到的距离我们一亿光年的星系 ，实际上是那个星系一亿年以前的样子
。所以
，我们用望远镜看到的，不仅是空间距离遥远的星系 ，而且是它们的过去。从望远镜看来，不管多远距离的星系团
，都均匀各向同性地分布着 。

因而我们可以认为，宇观尺度上(10的5次方光年以上)物质分布的均匀状态 ，不是现在才有的
，而是早已如此
。

于是，天体物理学家提出一条规律 ，即所谓宇宙学原理。这条原理说
，在宇观尺度上，三维空间在任何时刻都是均匀各向同性的 。现在看来 ，宇宙学原理是对的
。所有的星系都差不多
，都有相似的演化历程。因此我们用望远镜看到的遥远星系，既是它们过去的形象 ，也是我们星系过去的形象 。望远镜不仅在看空间
，而且在看时间，在看我们的历史
。

2、有限而无边的宇宙

爱因斯坦发表广义相对论后 ，考虑到万有引力比电磁力弱得多，不可能在分子 、原子
、原子核等研究中产生重要的影响
，因而他把注意力放在了天体物理上。他认为，宇宙才是广义相对论大有用武之地的领域 。

爱因斯坦1915年发表广义相对论 ，1917年就提出一个建立在广义相对论基础上的宇宙模型
。这是一个人们完全意想不到的模型。在这个模型中
，宇宙的三维空间是有限无边的，而且不随时间变化 。以往人们认为 ，有限就是有边
，无限就是无边。爱因斯坦把有限和有边这两个概念区分开来
。

一个长方形的桌面，有确定的长和宽 ，也有确定的面积
，因而大小是有限的。同时它有明显的四条边，因此是有边的 。如果有一个小甲虫在它上面爬 ，无论朝哪个方向爬
，都会很快到达桌面的边缘
。所以桌面是有限有边的二维空间。如果桌面向四面八方无限伸展，成为欧氏几何中的平面 ，那么，这个欧氏平面是无限无边的二维空间 。

我们再看一个篮球的表面
，如果篮球的半径为r，那么球面的面积是4πr的2次