Το πρώτο σύγχρονο μοντέλο για το σύμπαν προτάθηκε στις αρχές του περασμένου αιώνα από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν (1879-1955), ο οποίος πίστευε ότι το σύμπαν πρέπει να είναι στατικό, αν και οι εξισώσεις του έδειχναν το αντίθετο. Γι' αυτό, το 1917 ο Αϊνστάιν θεώρησε ότι θα έπρεπε να προσθέσει στις εξισώσεις αυτές έναν πρόσθετο παράγοντα που ονόμασε κοσμολογική σταθερά και η οποία συμβολίζονταν με το ελληνικό γράμμα "λάμδα". Με την προσθήκη της σταθεράς αυτής οι εξισώσεις του Αϊνστάιν παρουσίαζαν ένα σφαιρικό, κλειστό σύμπαν τεσσάρων διαστάσεων, αν και το 1922 ο Ρώσος μαθηματικός Αλεξάντερ Φρήντμαν (1888-1925) απέδειξε ότι η κοσμολογική σταθερά δεν χρειαζόταν στις εξισώσεις του Αϊνστάιν.
Tο 1927 ένας άγνωστος τότε Βέλγος ιερέας και μαθηματικός, ο Ζωρζ Λεμέτρ (1894-1966), έθεσε τα θεμέλια της σύγχρονης αντίληψης που έχουμε για τη γένεση του σύμπαντος, όταν φαντάστηκε την εποχή που το σύμπαν ήταν συμπιεσμένο σε μια υπέρπυκνη μάζα, μικρότερη σε μέγεθος ακόμη και από τον πυρήνα ενός ατόμου. Δύο χρόνια αργότερα ο Έντουιν Χαμπλ επιβεβαίωσε τη θεώρηση του Λεμέτρ, όταν απέδειξε ότι όλοι οι γαλαξίες φαίνονται να απομακρύνονται συνεχώς από εμάς σαν να δραπετεύουν από το κέντρο μιας τεράστιας έκρηξης με ταχύτητες ανάλογες της απόστασής τους. Μάλιστα, οι περισσότεροι κοσμολόγοι πιστεύουν σήμερα ότι πριν από περίπου 14 δισεκατομμύρια χρόνια όλο το σύμπαν ήταν συμπιεσμένο σε μια μοναδική υπέρπυκνη μάζα ενέργειας, την οποία ο Λεμέτρ ονόμαζε "Κοσμικό Άτομο".
Eίκοσι χρόνια αργότερα ο Ρωσοαμερικανός θεωρητικός φυσικός Τζωρτζ Γκάμωφ (1904-1968) και οι Αμερικανοί συνεργάτες του Ραλφ Άλφερ και Ρόμπερτ Χέρμαν έθεσαν τις σύγχρονες βάσεις της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης.Θα έπρεπε να μπορούμε να εντοπίσουμε τα "λείψανά" της ως μια διάχυτη ακτινοβολία μικροκυμάτων με θερμοκρασία περίπου πέντε βαθμών Κέλβιν, δηλαδή πέντε βαθμών πάνω από το απόλυτο μηδέν. Και πράγματι το 1964 οι Αμερικανοί ερευνητές Άρνο Πενζίας και Ρόμπερτ Ουίλσον ανακάλυψαν ότι η Γη μας βομβαρδίζεται συνεχώς από μια τέτοια ακτινοβολία χαμηλής θερμοκρασίας περίπου τριών βαθμών Κέλβιν.
Για να διευκρινιστούν λοιπόν οι λεπτομέρειες της θεωρίας αυτής, το 1989 εκτοξεύτηκε το τροχιακό αστεροσκοπείο COBE, το οποίο μπόρεσε να μετρήσει τις απειροελάχιστες διαφοροποιήσεις στη θερμοκρασία των μικροκυμάτων που κατακλύζουν τη Γη μας από παντού. Μία δεκαετία αργότερα ένας ακόμη πιο ευαίσθητος διερευνητής, η διαστημοσυσκευή WMAP, μας αποκάλυψε το λεπτομερές πορτρέτο του εμβρυακού σύμπαντος όπως ήταν 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, δείχνοντάς μας ξεκάθαρα ότι η ομοιομορφία του νεαρού σύμπαντος διαφοροποιούνταν θερμοκρασιακά στο βαθμό που υπολόγιζε η θεωρία, δηλαδή μια βασική και αναγκαία προϋπόθεση για την επαλήθευση του μοντέλου της γένεσης με μία "Μεγάλη Έκρηξη".
Αν και όχι τέλεια, η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης είναι σήμερα ένα πλήρες, μαθηματικά θεμελιωμένο μοντέλο, το οποίο δημιουργήθηκε με τη βοήθεια των δύο μεγάλων θεωριών του 20ού αιώνα, της Γενικής Σχετικότητας και της Κβαντομηχανικής, και συμπληρώθηκε τα τελευταία χρόνια με τις θεωρίες του Πληθωρισμού και των Υπερχορδών. Το μοντέλο αυτό, μάλιστα, επεξηγεί ικανοποιητικά πολλές από τις παρατηρήσεις και τα πειράματα που έχουν γίνει μέχρι τώρα.
Γενική Σχετικότητα είναι η πιο όμορφη θεωρία της φυσικής και μας περιγράφει με πολύ "κομψό" τρόπο τη συμπεριφορά της βαρύτητας στο σύμπαν. Διότι, σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, η δύναμη της βαρύτητας έχει την ικανότητα να παραμορφώνει έντονα τη γεωμετρία του χωροχρόνου, που με απλά λόγια σημαίνει ότι "ο χώρος λέει στην ύλη πώς να κινείται και η ύλη λέει στο χώρο πώς να παραμορφώνεται". Η κβαντομηχανική, από την άλλη πλευρά, είναι πολύ πιο παράξενη, διότι όλη αυτή η θεώρηση του μικρόκοσμου βασίζεται στις πιθανότητες και την απροσδιοριστία των γεγονότων, κάτι τελείως έξω από τις καθημερινές εμπειρίες μας και την κοινή λογική.
Χωρίς όμως την ύπαρξη του θεωρητικού υποβάθρου της κβαντομηχανικής δεν θα υπήρχε καμία από τις χιλιάδες των ηλεκτρονικών συσκευών που διαθέτουμε σήμερα: τα κινητά τηλέφωνα και οι υπολογιστές, τα λέιζερ στην ιατρική, την επικοινωνία και την ψυχαγωγία και οι χιλιάδες άλλες εφαρμογές. Χρησιμοποιούμε δηλαδή την κβαντομηχανική καθημερινά, είτε το ξέρουμε είτε όχι, είτε την καταλαβαίνουμε είτε όχι.
Διονύσης Σιμόπουλος, διευθυντής Ευγενιδείου Πλανηταρίου