以爱因斯坦的相对论为基础，俄国科学家亚历山大 • 弗里德曼提出了宇宙的穹形结构。他发现，不存在一个时间不发生变化的空间，如此一来也就不存在完全不变的宇宙。随着时间的变化，宇宙只能选择变大或者缩小，而无法保持原状。
宇宙在爆炸发生后是向外膨胀的，星系之间的距离正在不断变大，和这种分离的力对抗的是星系之间的引力，因此存在两种情况。第一种情况是，宇宙在膨胀的时候因为宇宙的密度很大，所以物质之间的引力也很大。当星系彼此远离的速度不断减慢直至停止时，宇宙的膨胀过程也就随之停止。这个停止的过程无法维持太久，因为阻止宇宙膨胀的力此时会继续发挥作用，让宇宙开始收缩。就像倒着播放一部电影胶片一样，宇宙将不断收缩成一点。这种讨论宇宙的发展的模型被称为封闭式模型。另一种模型是开放式模型。在这种模型中，宇宙一旦开始膨胀，这个过程就不会停止，因为宇宙中的物质产生的引力不足让宇宙停下脚步。
这两个模型可以用人类发射火箭做一个类比，第一种情况是火箭在加速时燃料耗尽，但是此时的速度还不足以逃出地球的引力，因而会再次落下地面。第二种情况是火箭的燃料足够使火箭达到第一宇宙速度，它就会进入太空，不再回头。如今我们能够观察到的景象是，宇宙中的星系还在加速地互相远离。
不管是宇宙的封闭模型还是开放模型，随着时间不断向前推进，星系彼此之间互相远离的速度一定会越来越缓慢。但是我们现在仍然处在宇宙的膨胀过程中，无法判定宇宙究竟采用的是哪个模型的理论。因为在这两种模型中，宇宙都会有一个膨胀的过程。如果我们尽情想象，设想一下未来生活在宇宙的收缩期的人类，他们是否也在担忧宇宙的未来：宇宙是会一直收缩下去，还是在收缩到一个点之后再恢复膨胀。
50 亿年前，宇宙膨胀呈现出逐渐减慢的趋势，然而从 50 亿年这一界限开始，膨胀速度却突然加快，这就说明，在 50 亿年的时候，有一种神秘力量突然介入宇宙，加快了宇宙的膨胀速度，这种力量就是暗能量，它直到现在还在起作用，使得宇宙没有任何停止膨胀的迹象。因此，宇宙很有可能将会永远膨胀下去。
宇宙不断向外膨胀，那么宇宙中的一切物体是否也在随之不断膨胀呢？如果两个物体之间距离非常遥远，它们之间的相互作用可以完全忽略，随着宇宙的膨胀，距离越来越远；如果两个物体之间存在着明显的引力、电磁力等作用力，形成一种稳定的束缚体系，那么这种束缚体系就不会再继续膨胀了，如原子、分子、地球、太阳、银河系以及我们生活中的一切事物，包括我们自己。
根据狭义相对论，两个物体之间的相对速度不可能超过光速，但宇宙的膨胀速度是否可能超过光速呢？狭义相对论探讨的条件是两个物体的相对运动速度必须是在同一个惯性参考系中，而膨胀中的宇宙里的两个点不在同一个惯性参考系中，所以答案是可以超过光速，这不违背狭义相对论。弗里德曼提出了宇宙的两个模型之后，科学家们想要给宇宙指出一条唯一的进化道路，所以宇宙中的密度和膨胀速率成为重要的因素。
据弗里德曼的开放宇宙模型，在未来的数十亿年中，宇宙还会保持如今的样子，不会有太大的改变。宇宙中仍然会诞生新的恒星和星系，但是这些天体会变得越来越暗。这是由两方面原因造成的。一方面原因是宇宙的膨胀导致星系距离我们越来越远，越来越难以观察。第二种原因是，因为宇宙的密度不断减小，恒星内核中发生的核反应也会减弱，恒星将会最终熄灭。到了那时，宇宙就会变得暗淡无光，所有的恒星都会灭亡，宇宙中唯一存在的天体就是黑洞。
