如果说哥白尼将人们对宇宙的认识从地上扩展到“天”上，那么哈勃则是将人类的视野从天上扩展到天文。1929年，美国天文学家哈勃根据观测发现，“所有星云都在彼此互相远离，而且离得越远，离去的速度越快”，并得出宇宙大爆炸在不断膨胀的结论。这一结论的出现，让科学界对于宇宙结构的讨论再次成为焦点。关于宇宙膨胀理论，很多书籍都运用吹气球来进行生动形象的说明——在一个色彩斑斓的气球上，存在着很多的斑点，随着气球被吹大、膨胀，气球上的斑点会各自越离越远。宇宙就是这个气球，气球上的斑点则是宇宙当中的星系，假设星系不会离开气球的表面，那么宇宙不断地膨胀，星系就会离彼此越来越远。
宇宙的膨胀，还有这样一个经典的例子。在一个球面上，上面间隔适当的距离就会有一只蚂蚁。我们假设蚂蚁是不会自行走动的，那么当球的半径在不断变大的时候，球面也会随着半径的变大而相应地增加，球面上蚂蚁之间的距离也会随之增大。在整个球面之上，无论站在哪只蚂蚁的角度和位置上，我们都会看到这样一种想象：其他的蚂蚁在不断地远离。通过这一假设，我们也可以更进一步来说，蚂蚁之间的距离和它们远离的速度之间是一种正比关系，距离越远，它们离开的速度也就越快。
据说，现在我们所生活的宇宙，是在距今150亿—200亿年之前发生的大爆炸而形成的。根据“宇宙大爆炸”理论，最初的宇宙是由大片微观粒子构成的均匀气体，这些微观粒子在极高的温度下“爆炸”，以很大的速率不断膨胀，经过150亿年之久的演变，成为现在宇宙的样子。
基于宇宙大爆炸理论，霍金提出，宇宙是无限的，没有边界，他的宇宙模型也是一个封闭的无边界的有限四维空间。关于宇宙无边界的思想，早在公元前的古罗马时期就有人提出。13世纪，德国神秘主义代表人物埃克哈特也提出类似的观点；到了15世纪，神学家尼古拉认为神是无限的，而神的无限性是由无限多的事物表现出来的，所以宇宙一定是无限的。受尼古拉思想的影响，布鲁诺在《论无限、宇宙和世界》一书当中提出了“无限的空间”这一概念，认为宇宙的中心无处不在，而宇宙的周边是不存在的。中国春秋时期的庄子，也曾说过“范范乎其若四方之无穷，其无所畛域”；到东汉时期，张衡则更加明确地表示“宇之表无极，宙之端无穷”，以此来说明宇宙的边界是不存在的。
1981年，霍金提出了“无边界宇宙学”理论。在这一理论当中，霍金表示，宇宙当中的一切在原则上都是可以分离出来，与其他个体无任何关联的，都能够单独地由物理定律来预言。从量子学的意义上来讲，宇宙本身就是一个从无到有的过程；在经典的意义上来说，宇宙则是没有起源。霍金的宇宙无边界理论则是在爱因斯坦的广义相对论和量子力学理论的基础之上提出的，在上文中，我们已经探讨了霍金的宇宙论，他认为宇宙是一个从欧氏空间向洛氏时空的量子转变。在量子态的宇宙观念当中，欧式空间来自绝对的无，欧氏空间向洛氏时空的量子转变实际上就是实现宇宙从无到有的一个过程。霍金的宇宙无边界理论当中涉及很多弯曲时空中的量子场和量子引力论等很多的物理学说，但是有一点可以明确，霍金的宇宙模型就是一个空间有限但无边界的闭合宇宙空间，宇宙是没有边界的。这一点如果真的成立，那么也就说明宇宙可以自给自足，而在此之前科学界未解的第一推动力的问题也就不存在了。
“无边界宇宙学”理论提出之后，几乎适应于所有的量子宇宙学的理论框架，因此，所有的量子宇宙学研究都开始围绕霍金的这个闭合宇宙模型而展开。当然，霍金的这一理论在当时还只是猜想，并没有得到科学界的证实。因为宇宙到底是有限无边界闭合型还是无限无界的开放型，取决于我们现在所接触到的宇宙当中的物质的密度。宇宙当中的物质密度会产生引力，其产生的引力是否足够大，是否能使不断膨胀的宇宙的膨胀速率有所减缓甚至停止膨胀，成为摆在科学家面前的重大研究课题。在1998年之前，宇宙学者们的研究发现，宇宙当中的可见物质密度总和约为使宇宙停止膨胀的1/3，也就是说，根据这一结论，宇宙仍旧以一种开放空间的状态在不断地膨胀下去。为此，人们一直在找寻将霍金的封闭无界宇宙的理论推广成开放的情形，但是却一直没有找到合适的依据和支撑。1998年，霍金在他的《没有假真空的开放暴涨》论文中，才部分解决了这一问题。他依旧是利用四维球的欧氏空间的对称性以及爱因斯坦的方程，来演化封闭无界宇宙的理论推广成开放的过程。但是这样的演化依旧是一种有始无终的过程，这个推广在实际上也不尽如人意，因为宇宙空间无论是闭合的，还是平坦的、开放的，它都会无限地膨胀下去，而且膨胀的速度会越来越快。
一直到2012年，霍金的宇宙无边界猜想被剑桥大学理论物理学家陈中源严格证明成立。陈中源的证实表明，先前存在的量子态宇宙实际上是不存在的，而“无边界宇宙学”则是在经典意义上成立的。也就是说，宇宙没有无中生有，也没有创生和毁灭，它是没有边界的存在，能够实现彻底的自给自足，宇宙是以有限的四维球面的形式而存在的。由此我们可以得知，宇宙确实没有起源，因此也就不存在先前讨论的第一推动力的问题。此外，霍金所说的四维球面宇宙相当于一个无限的四维球体宇宙，而整个宇宙实际上只是一个曲率半径非常小的四维球面，但是以其内部的物质作为参考系来看的话，它的空间又无限大。这一体系的成立，标志着相对完整的无边界宇宙学理论框架基本完成，霍金的这一理论不再是猜想，而是严格成立。至此，“无边界宇宙学”不但在数理上无懈可击，而且与所有坚实的实验观测完美符合。