کیهان مجموعه همه چیزهایی است که وجود دارند، یعنی کل فضا و
زمان و همه ماده و انرژی درون آن. کیهان به طور نا شناخته ای پهناور و بیکران است
و از زمانی که شکل گرفته است در حال انبساط بوده و هست. در این انبساط، نواحی دور
از هم با سرعتی در حد سرعت نور و در برخی موارد احتمالا بیشتر از آن، از هم دورار
می شوند. کیهان هر چیزی از کوچکترین اتم ها تا بزرگترین خوشه های کهکشانی را شامل
می شود و با این حال به نظر می رسد که همه چیز تحت حاکمیت قوانین اساسی یکسانی
هستند.
تمام ماده مرئی (که تنها درصد کوچکی از مجموع ماده است) از
بخش های زیر اتمی یکسانی ساخته شده و نیروهای بنیادین یکسانی بر همه اندرکنش های
بین این عناصر حاکم هستند.
آگاهی از این اصول حاکم بر کیهان ـ از نسبیت عام تا فیزیک
کوانتمی ـ دانش کیهان شناسی را تشکیل می دهد، یعنی مطالعه کیهان به عنوان یک نهاد
و وجود.
گرچه این امکان وجود دارد که کیهان برای همیشه ادامه یابد.
اما تقریبا به طور حتم انواع ساختارهایی که امروزه در آن وجود دارند، از قبیل
سیارات، ستارگان و کهکشان ها برای همشه دوام نخواهند داشت. در آینده ای بسیار دور
کهکشان ما و دیگر کهکشان ها یا تکه پاره شده و گرفتار مرگی مزمن، طولانی و سرد
خواهند شد و یا در فرآیندی برعکس انفجار بزرگ فشرده شده و خواهند رمبید. این که
کدام یک از این سرنوشت ها در مورد کیهان اتفاق می افتد تا حد قابل ملاحضه ای به
طبیعت انرژی تاریک بستگی دارد. این انرژی یک نیروی مرموز و خلاف گرانش است که
اخیرا معلوم شده و نقشی مهم در رفتار بزرگ مقیاس عالم بازی می کند.
کیهان شناسان امیدوارند تا به سؤالاتی از این قبیل پاسخ
دهند که :
ابعاد کیهان چقدر است؟ چقدر عمر دارد؟ و در بزرگترین مقیاس
چگونه کار می کند؟