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Fino all'inizio del ventesimo secolo, gli astronomi avevano buone ragioni per credere che l'universo fosse statico, che fosse sempre stato il modo in cui lo vedevano, e lo sarebbe sempre stato. Tuttavia, nel 1929, un'importante scoperta cambiò quel punto di vista; oggi i cosmologi credono che l'universo abbia avuto inizio in un'esplosione cosmica, chiamata Big Bang, avvenuta circa 14 miliardi di anni fa.
L'universo in espansione
All'inizio del XX secolo, l'astronomo Edwin Hubble notò che alcune stelle sembravano molto più lontane di quanto si credesse.In realtà, non erano affatto stelle - erano raccolte di stelle, o galassie, distanti da quella in cui viviamo. Hubble studiò la luce emessa da queste galassie e la usò per determinare quanto fossero lontane. Nel processo, ha scoperto che la luce è stata spostata verso l'estremità rossa dello spettro. Ciò significava che le galassie stavano accelerando, il che a sua volta significava che l'universo non era statico - si stava (e si sta ancora espandendo).
L'inizio dell'Universo
Se l'universo si sta espandendo, allora deve essere iniziato in qualche punto nel tempo e nello spazio, e quindi deve essere possibile tracciare la sua espansione fino a quel punto. Misurando attentamente le distanze delle galassie e dei loro spostamenti rossi, che corrispondono al ritmo del loro movimento, gli scienziati hanno dedotto che il Big Bang si è verificato 13,7 miliardi di anni fa. A quel tempo, lo spazio e la materia esistevano in un unico punto chiamato singolarità; un punto infinitamente piccolo e denso. Il Big Bang non è stato letteralmente un'esplosione - tutto ciò che possiamo davvero dire è che è il punto in cui lo spazio e il tempo hanno iniziato ad espandersi nell'universo che conosciamo oggi.
L'inizio e la fine
All'inizio dell'universo, la materia era così densa che le leggi ordinarie della fisica non si applicavano. Invece, tutto ha funzionato secondo le leggi della meccanica quantistica, che governano il mondo degli atomi e delle particelle subatomiche. Per questo motivo, è impossibile descrivere con precisione quali fossero le condizioni, ed è altrettanto difficile posizionare con precisione i limiti esterni dell'universo, che sarebbe il vantaggio principale dell'espansione. Gli scienziati hanno proposto più di uno scenario per il futuro dell'universo. Potrebbe continuare ad espandersi per sempre, ma alla fine esaurire il calore, lasciando tutto freddo e morto - il Grande Congelamento. In alternativa, l'universo potrebbe invece ricadere su se stesso e terminare in una grande crisi
Più di un universo
Nell'ultima parte del ventesimo secolo, gli astronomi hanno iniziato a studiare seriamente i buchi neri, che erano stati predetti dalla teoria della relatività generale di Einstein. Queste sono anche singolarità e si verificano quando stelle enormi implodono su se stesse. Gli scienziati ora credono che i buchi neri siano comuni e che uno esista al centro di ogni galassia, compresa la nostra. Un modo di vedere il Big Bang è come un buco nero ultra-massiccio, il che significa che potrebbe non essere unico. È possibile che ce ne siano altri simili - e quindi altri "multiversi". Molti fisici elementari (scienziati che studiano particelle subatomiche e persino lo spazio stesso) credono che sia così.