黑洞热力学的发现让我们对黑洞物理乃至整个基本物理学都有了新的认识。1983年,霍金等人提出黑洞相变的概念并且通过计算发现了史瓦西-反德西特黑洞的相变,大家把这一现象称为Hawking-Page相变。近几年,通过将负的宇宙学常数视为压强,物理学家们发现反德西特带电黑洞与范德瓦尔斯气体有着几乎相同的热力学性质。另一方面,黑洞热力学的发现让我们对引力的本质有了更深入的认识。物理学家们开始觉得,引力可能并不是一种基本作用力而是一种层展现象。2012年,Padmanabhan将空间层展观点运用到宇宙学,并结合他提出的全息均分原理,认为宇宙的空间膨胀来自于层展空间的体自由度和表面自由度的差距,并在Hubble视界上得到了爱因斯坦引力下的Friedman方程。在这篇论文中,我们将主要讨论黑洞相变和空间层展理论,以及介绍我们在这两个方面的工作。一方面,通过提出一个推广的特定体积,我们重新研究了带电反德西特黑洞的P-V临界现象。结果表明,先前的主要结论都可以直接推广,但是?ρc在一般情况下应该是3?α/16。在随后的黑洞热力学相变的研究中,我们发现之前的假设存在一个自然的解释。更重要的是,对于高维的带电反德西特黑洞,我们假设的必要性就会体现出来。另一方面,受Padmanabhan的宇宙膨胀源于层展空间体自由度和表面自由度之差这一新奇想法的启发,我们首先研究了德西特宇宙。随后我们研究了更为一般的宇宙。在众多模型中,我们找到一个可能描述真实宇宙的理想模型。并且该模型可以导出一个与天文观测有大致量级的宇宙学常数。随后,我们发现该模型可以避免视界疑难和平直疑难。然而,更深入的研究指出了该模型存在的一个问题:没有减速膨胀的时期。这意味着我们的模型是需要修正的。