Sampai awal abad kedua puluh, ada alasan bagus bagi para astronom untuk percaya bahwa alam semesta itu statis -- bahwa itu selalu seperti yang mereka lihat, dan akan selalu begitu. Namun, Pada tahun 1929, sebuah penemuan besar mengubah sudut pandang itu; hari ini kosmolog percaya bahwa alam semesta dimulai dalam ledakan kosmik, yang disebut Big Bang, yang terjadi sekitar 14 miliar tahun yang lalu.
Alam Semesta yang Berkembang
Pada awal abad kedua puluh, astronom Edwin Hubble memperhatikan bahwa beberapa bintang tampak lebih jauh dari yang diyakini sebelumnya. Faktanya, mereka sama sekali bukan bintang -- mereka adalah kumpulan bintang, atau galaksi, jauh dari tempat kita tinggal. Hubble mempelajari cahaya yang dipancarkan galaksi-galaksi ini, dan menggunakannya untuk menentukan seberapa jauh mereka. Dalam prosesnya, ia menemukan bahwa cahaya digeser ke arah ujung merah spektrum. Ini berarti bahwa galaksi-galaksi bergerak menjauh, yang pada gilirannya berarti bahwa alam semesta tidak statis -- ia (dan masih) mengembang.
Awal Alam Semesta
Jika alam semesta mengembang, maka ia pasti dimulai pada suatu titik dalam ruang dan waktu, dan dengan demikian pastilah mungkin untuk melacak ekspansinya ke titik itu. Dengan hati-hati mengukur jarak galaksi dan pergeseran merah mereka, yang sesuai dengan laju pergerakan mereka, para ilmuwan telah menyimpulkan bahwa Big Bang terjadi 13,7 miliar tahun yang lalu. Pada saat itu, ruang dan materi berada di satu titik yang disebut singularitas; titik yang sangat kecil dan padat. Big Bang bukanlah ledakan secara harfiah -- yang dapat kita katakan hanyalah bahwa itu adalah titik di mana ruang dan waktu mulai berkembang ke alam semesta yang kita kenal sekarang.
Awal dan Akhir
Pada awal alam semesta, materi begitu padat sehingga hukum fisika biasa tidak berlaku. Sebaliknya, semuanya berfungsi sesuai dengan hukum mekanika kuantum, yang mengatur dunia atom dan partikel subatom. Karena itu, tidak mungkin untuk menggambarkan dengan tepat seperti apa kondisinya, dan itu sama saja sulit untuk secara akurat menempatkan batas luar alam semesta, yang akan menjadi ujung tombak ekspansi. Para ilmuwan telah mengusulkan lebih dari satu skenario untuk masa depan alam semesta. Mungkin terus mengembang selamanya, tetapi akhirnya kehabisan panas, meninggalkan semuanya dingin dan mati -- Big Freeze. Atau, alam semesta malah bisa runtuh kembali ke dirinya sendiri dan berakhir dengan Big Crunch
Lebih dari Satu Alam Semesta
Pada bagian akhir abad kedua puluh, para astronom mulai mempelajari lubang hitam dengan sungguh-sungguh, yang telah diprediksi oleh Teori Relativitas Umum Einstein. Ini juga singularitas, dan mereka terjadi ketika bintang masif meledak pada diri mereka sendiri. Para ilmuwan sekarang percaya bahwa lubang hitam itu umum, dan lubang hitam itu ada di pusat setiap galaksi, termasuk galaksi kita. Salah satu cara memandang Big Bang adalah sebagai lubang hitam ultra-super-masif, yang artinya mungkin tidak unik. Mungkin saja ada orang lain yang seperti itu -- dan dengan demikian "multiverse" lainnya. Banyak fisikawan dasar (ilmuwan yang mempelajari partikel subatom dan bahkan ruang itu sendiri) percaya bahwa ini masalahnya.