Uma das descobertas mais impressionantes da cosmologia ocorreu no século passado pelos astrônomos Hubble e Humason. Eles descobriram, observando a luz de galáxias distantes, que o universo está se expandindo. O efeito que eles observaram ocorre por causa do efeito Doppler para a luz, quando a fonte está se afastando de nós as ondas de luz ficam esticadas e avermelhadas. Hubble concluiu corretamente que as galáxias não estavam se afastando, mas o próprio universo estava ficando maior.
A base para a expansão do universo está na teoria da relatividade que permite ao tecido do espaço-tempo se contrair e esticar. Se o universo está se expandindo e ficando maior à medida que o tempo passa, ao voltarmos no tempo o universo fica menor e mais denso. Se voltarmos o suficiente todo o universo estará comprimido em um ponto menor que esse ponto final.
A descoberta da expansão do universo deu base para a teoria do Big Bang do astrônomo Lemaitre. Em resumo a teoria do Big Bang diz que o universo surgiu de um ponto infinitamente denso, que depois se expandiu em uma violenta explosão que deu origem ao espaço, tempo, matéria e energia.
Durante a primeira metade do século 20, a maioria dos cientistas criticava a teoria do Big Bang. Na verdade, o nome da teoria veio como apelido depreciativo dado por Fred Hoyle, um dos maiores críticos da teoria.
Entretanto, a teoria do Big Bang terminou vencedora quando em 1965, Penzias e Wilson descobriram a radiação cósmica de fundo, um fóssil da radiação resultante da época que o universo era quente e denso após o Big Bang. Na verdade, cerca de 1% da estática na televisão e no rádio se dá por causa dessa radiação.
A radiação cósmica de fundo é ao lado da expansão do universo uma das evidências do modelo do Big Bang. Penzias e Wilson receberam o Prêmio Nobel de física de 1978 por essa importante descoberta.
O modelo do Big Bang baseado nas equações da relatividade geral diz que há 13,7 bilhões de anos o universo se expandiu de forma violenta e grande parte da energia liberada se transformou em matéria de acordo com E=mc2. Depois de passados milhões de anos, o universo esfriou e a gravidade fez sua parte. As grandes nuvens de hidrogênio e hélio se colapsaram criando as primeiras estrelas e galáxias. Os elementos mais pesados foram sintetizados no núcleo das primeiras gerações de estrelas.
A teoria do Big Bang mesmo com todos os seus sucessos ainda apresenta uma falha ainda não explicada. A teoria diz que o universo veio de uma explosão, mas não diz nada sobre o que explodiu ou o que havia antes da explosão. Entretanto, físicos como Stephen Hawking argumentam que o próprio tempo não existia antes do Big Bang, fazendo sem sentido a pergunta “o que havia antes do Big Bang?”. A teoria das cordas, possível teoria de tudo diz que o Big Bang foi o resultado da colisão de duas membranas dimensionais. E a hipótese do Multiverso explica o Big Bang como à inflação infinita. Pelo que sabemos, o Big Bang pode mesmo ter sido criado por outra força como Deus.
É certo por evidencias teóricas e observacionais que o universo era mais denso e quente no inicio de sua história. Mas ainda não temos certeza do que havia antes do Big Bang. Físicos acreditam que a descoberta da teoria de tudo irá resolver os problemas quanto a singularidade no espaço-tempo no momento do Big Bang e clarear sobre o que havia antes.
Não é ruim não sabermos responder a todas as perguntas. Os cientistas amam mistérios. Um mistério é o ponto de partida para descobertas fantásticas.
“Estamos alcançando o espaço, indo cada vez mais longe, até que com a nebulosa mais pálida detectada… chegaremos à fronteira do universo conhecido.” – Edwin Hubble
Sonhos Cósmicos 
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