质量相当于太阳的8至25倍的恒星以超新星爆发方式结束“生命”，而恒星外侧气体包则高速抛离，所显现的绝对光度可超过太阳光度100亿倍。分析特定类型的超新星爆发，珀尔马特、里斯和施密特所属的研究小组发现，超过50颗超新星所显现的光度比先前预期暗淡。
对这一结果的解释，是宇宙正在加速扩张。这个发现，被瑞典皇家科学院称为“震动了宇宙学的基础”。诺贝尔物理学奖评审委员会认定，3名获奖者所获研究结果改变了人类对宇宙的认识。“将近一个世纪，一种公认看法是，宇宙正在扩张，是大约140亿年前‘大爆炸’的结果。”
评审委员会说。“不过，发现宇宙扩张正在加速，令人惊异。”评审委员会介绍说，“如果扩张继续加速，宇宙将以冰冻状态终结。”另外，3人的研究，确认了最初由科学家阿尔伯特·爱因斯坦提出的一种理论，即他称之为“宇宙学常数”的理论。1998年，珀尔马特主持一个研究小组，施密特则主持成员包括里斯的另一个研究小组。两个小组各自努力，相互“竞争”，而观测结果可谓“不约而同”。评审委员会宣布，奖金1000万瑞典克朗（约合146万美元），珀尔马特获二分之一，施密特和里斯获另外二分之一。
对于大爆炸后最初的几分钟，相关的观测严重缺乏，最早期宇宙物质——能量的实际形式很大程度上仍只是猜测。大一统理论预测了特定类型的粒子（如难以捉摸的磁单极子），而超弦、超对称、超引力以及其他多维理论都预测了各自原初粒子及作用力。
物质对反物质的绝对优势也是一个需要透彻说明的经验性事实。
其他主要问题都与暗物质和暗能量的产生和本质有关（通常认为量子真空是二者的主要提供方）。
美国的的科学家在2014年9月28日用数学的方法证明了“黑洞是不存在的”。
据美国物理学家组织网站报道，美国北卡罗来纳州大学教堂山分校的理论物理学家劳拉·梅尔西尼·霍顿在在线物理学知识库ArXiv发表文章称，她已经用数学证明了“黑洞是不存在的”。一旦她的观点被科学界论证是正确之后，现代物理学对于宇宙的起源学说将可能被全部推翻。
报道指出，劳拉的理论使用了数学方法，将万有引力理论和量子力学理论和谐地融合在了一起：得出的结论就是认为“黑洞并不存在”。她和霍金都认为当恒星死亡坍塌时，会释放出霍金提出的辐射。在这个过程中，星球自身也将流失一大部分的质量，最终，死亡的星球所剩的密度不足以形成黑洞。
如果这条理论被证实是正确的，大爆炸理论可能会因此而被推翻，甚至于现代物理学对于宇宙的起源学说可能将被全部推翻，亦或是融合万有引力理论和量子力学理论的新理论中设定“黑洞不存在”。
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