因为光速有限，人类不可能看到意义上的“现在”，我们所看到的或远或近的景象，其实都是“从前”。在宇宙尺度上来说，尤其如此。闪烁着微光甚或不可见光、远到不可想象的星系，在时间上也代表着宇宙久远的过去。星系可以带领观看者回到亿万年前的历史之中，所看到的不仅是遥远的、“它们”的世界，更是此地的、“我们”的历史。
但这样的延迟为天文学家提供了一个方便的工具——“通过观测遥远的星系，我们就能知道早期宇宙正在（实际上是过去）发生什么——这就像一扇通往过去的窗户。河外天文学的研究目的，不仅仅是查证和计算宇宙的组成，还要知道宇宙构成是如何随时间而改变的，并试图构建一个物理模型来解释这一切。”
上面的这段解释出自《丈量宇宙》的第二章“银河之外”。作者用通俗易懂的语言，说明了时间在宇宙中是一种怎样的存在；他的叙述理性而浪漫，普通人本来觉得遥远而神秘的天文学，在眼前慢慢拉开一幅具体可观的图卷。
那么，天文学家究竟做了些什么呢？“纵观历史，几乎无一例外，观测天文学家都只对一件事感兴趣：收集光子。”观测天文学家可以说是光的猎手，而光子是人类与遥远宇宙之间唯一的直接关联。它们来自于遥远的恒星或气体云，经过数十亿年的旅行来到地球，关于宇宙历史的所有信息，都包含在这场“光雨”中。
借助望远镜和探测器的帮助，人类的天文学研究不断前进。但好的设备需要雄厚的资金以及得天独厚的地理位置，这决定了世界上很多的天文学家和无数的天文研究对象需要通过某种规则来分配使用有限的设备，而且要在每年有限的适宜观测的时间内。这个体系又是如何运转的呢？
这同样可以在本书中找到答案。原来，解决这个问题有一个名叫“时间分配委员会”（Time Allocation Committee，TAC）的机构存在。如果想要使用一台望远镜，天文学家首先需要写一则简短的申请书，列出自己想要观测的内容和原因。然后经过TAC的评定，相应地分配宝贵的设备时间。
“如果你想用智利的8米口径望远镜给月亮拍一张快照，是没有可能分到时间的。但如果你是当前热门研究的领导者，提出了某项有趣的新尝试，并有希望得出影响巨大的成果，那么你也许有幸能分到一些时间。如果你想做一些真正古怪的东西（有趣，但伴随着很高的失败风险），那么你很可能被要求缩减项目，要进行一个初步的先导研究看看你的实验是否可行，比如先观测一个星系而非十个，看看你能够发现什么，到第二年再申请。”
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