فیزیكدانان در پاسخ به این پرسش كه جهان چگونه آغاز شده است، نظریه انفجار بزرگ را مطرح می كنند. طبق این نظریه جهان ۷۱ میلیارد سال پیش از حالتی بسیار چگال و داغ سربر آورده است. این نظریه بر انبساط مشاهده شده فضا و بررسی قرمزگرایی مبتنی است. دانشمندان بر پایه این مشاهده ها نتیجه گرفتند كه جهان از وضعیتی كه ماده و انرژی آن در حالتی بسیار چگال و دمای زیاد قرار داشت، آغاز شده است. در عین حال دانشمندان در این مورد كه پیش از آن جهان در چه وضعیتی بود، اتفاق نظر ندارند.نظریه انفجار بزرگ كه مبتنی بر ملاحظات نظری است، تایید مشاهده های تجربی را نیز به همراه دارد. به لحاظ مشاهده ای اخترشناسان دریافته بودند كه سحابی های مارپیچ در حال دور شدن از زمین هستند، هر چند این رصدگران نه متوجه معنی كیهان شناختی این پدیده بودند و نه اصولا می دانستند كه این سحابی ها، كهكشان های دیگری غیر از كهكشان راه شیری ما است. در سال ۱۹۲۷ یك كشیش كاتولیك به نام جورج لوماتره با استفاده از رابطه های نسبیت عام اینشتین و مشاهده پس رفت سحابی های مارپیچ نتیجه گرفت كه جهان ما با انفجار «اتم اولیه» آغاز شده است. این نظریه بعدها انفجار بزرگ نام گرفت.ادویل هابل در سال ۱۹۲۹ توانست شاهدی رصدی برای نظریه لوماتره فراهم آورد. وی كشف كرد كه نور دیگر كهكشان ها قرمزگرایی دارد كه مقدار آن متناسب با فاصله آن كهكشان از زمین است. امروزه این قانون را به نام قانون هابل می شناسند.

طبق اصل كیهان شناسی اگر مقیاس های بسیار بزرگ را در نظر آوریم، در جهان هیچ جهت یا مكانی بر دیگری ترجیح ندارد. هابل با توجه به این اصل گفت كه جهان در حال انبساط است. این دیدگاه با دیدگاه اینشتین در مورد جهان كه آن را بی پایان و ایستا می دانست در تعارض بود.در آن زمان دو احتمال مختلف برای وضعیت جهان مطرح شد. یكی نظر انفجار بزرگ لوماتره بود كه جورج گاموف طرفدار آن بود و به گسترش آن بسیار كمك كرد و دیگر مدل حالت ایستای فرد هویل بود. طبق این مدل تمام نقاط جهان با گذشت زمان هیچ تغییری نمی كرد. در حقیقت هم همین فرد هویل بود كه اصطلاح انفجار بزرگ یا Big Bang را سر زبان ها انداخت. وی در یك سخنرانی در سال ۱۹۴۹ بارها از نظریه لوماتره با عنوان Big Bang نام برد و آن را به تمسخر گرفت. وی سال های بعد هم در دیگر سخنرانی هایش به تمسخر اندیشه های لوماتره پرداخت، اما در نهایت Big Bang به عنوان نام رسمی نظریه لوماتره شناخته شد. این دو نظریه سال های متمادی به موازات یكدیگر گسترش یافتند و هركدام طرفداران بسیاری یافتند اما با توسعه اخترشناسی شواهد رصدی از ایده انفجار بزرگ حمایت كردند و معلوم شد كه جهان از حالتی بسیار داغ و چگال آغاز شده است.

از سال ۱۹۶۵ نیز كه تابش های ریزموج پس زمینه كیهانی كشف شد، نظریه انفجار بزرگ بهترین نظریه پردازی توجیه سرآغاز و چگونگی تكامل جهان محسوب می شود. در حقیقت تمام كارهای نظری در كیهان شناسی بر مبنای نظریه انفجار بزرگ یا نسخه تغییر یافته و اصلاح شده آن است. پژوهش های كنونی در كیهان شناسی نیز به بررسی و درك چگونگی تشكیل كهكشان ها با استفاده از نظریه انفجار بزرگ و درك رویدادها در لحظه انفجار بزرگ مربوط می شود.طبق این نظریه همزمان با انبساط تده اولیه چگال و داغ، دما نیز به تدریج كاهش یافت.بعد از گذشت حدود ۳۵ ۱۰ ثانیه انتقال فازی صورت گرفت كه باعث شد جهان به طور نمایی رشد كند. این دوره را با عنوان تورم كیهانی می شناسند.پس از آنكه تورم كیهانی متوقف شد، مواد تشكیل دهنده به صورت پلاسمای كوآرك گلوئون بودند. در این حالت ذرات تشكیل دهنده پلاسما با سرعت های نسبیتی در حال حركت بودند. با گسترش و انبساط جهان دما نیز به تدریج كاهش یافت و با تركیب اجرای پلاسما با هم، پروتون ها و نوترون ها شكل گرفتند. بعدها بعضی از پروتون ها و نوترون ها با یكدیگر تركیب شدند و طی فرآیندی با نام هسته زایی، هسته های لوتریم و هلیم را به وجود آوردند. پس از گذشت حدود ۳۰۰ هزار سال از انفجار بزرگ الكترون ها نیز به اتم ها ملحق شدند و اتم ها را كه به طور عمده هیدروژن بود، به وجود آوردند. در این زمان تابش از ماده جدا شد و در نتیجه در كل جهان مانعی در برابر نور وجود نداشت. به چنین تابش هایی، تابش ریزموج پس زمینه می گویند.

بقیه در ادامه