能量守恒定律是到目前为止科学上承认的普适定律。

能量守恒定律是否适用于宇宙？

假设1：这个问题一直困扰着科学界，通过简单的逻辑推理，很容易就得出结论：能量守恒定律适用于宇宙。

我们从宇宙中任取一块空间，则该空间适用能量守恒定律。

我们再取一块空间，适用能量守恒定律。

我依次取空间从1→n，则由n块空间之和构成的空间适用能量守恒律。

如此不断取空间加和继续下去，适用能量守恒定律。

将无限的宇宙空间划分成无穷多个有限的空间，各个有限空间适用能量守恒定律，则由无穷多个有限空间构成的无限空间必适用能量守恒定律。

假设2：在物理学中有一条非常重要的定理，叫做“诺特定理”，这个定理的基本思想是：每一条守恒定律的背后都对应着某种对称性（当然，这个表述不算严格）。

已经有回答给出了由这些对称性详细导出结论的标准方法了，但必须指出，时空的这些性质，是建立在大量实验基础上，对于惯性参考系才成立的。而且是在无引力场的情况下。

这三个性质简单来说

你在不同的地方做实验能得到相同结果 ——空间平移对称性

你把实验装置转动再做实验得到相同结果——空间旋转对称性

你在不同的时间做实验能得到相同结果——时间平移对称性

动量是空间平移变换的生成元，能量是时间平移变换的生成元，角动量是空间旋转变换的生成元。对称性即变换不变性，变换不变性即为表示变换的酉算符与系统哈密顿算符对易，也就是生成元和哈密顿算符对易。生成元是可观测量（厄米算符），可观测量与哈密顿量对易说明该可观测量是守恒量，所以空间平移对称性对应动量守恒，时间平移对称性对应能量守恒，空间旋转不变性对应角动量守恒。

能量守恒对应的对称性是“时间平移对称性”，就是说一般在物理系统具有时间平移对称性的情况下，这个物理系统的总能量才是守恒的。对于平直时空，一定具有此对称性，所以物质的能量一定守恒。而对于广义相对论中的弯曲时空，没有这种对称性，物质的能量就不一定守恒。

对于宇宙这个物理系统，不具有时间平移对称性，宇宙中物质场的能量就可以是不守恒的。研究表明，只有在非相对论性物质主导的宇宙中，即满是低速运动的物质的宇宙，物质场能量才是守恒的。而如果宇宙是相对论性物质（如光子、中微子）主导的，物质场能量就会随着宇宙的膨胀而减少。