Didžiojo sprogimo Visatos atsiradimo teorija yra logiškas astronomo Edwino Hubble'o atradimo, kad visata plečiasi, rezultatas. Jei būtų galima pakeisti plėtrą, visa visata tam tikru momentu susitrauktų į vieną erdvės tašką. Mokslininkai, remdamiesi dabartinės visatos stebėjimais, išskyrė visatos sąlygas ir temperatūrą tuo metu, kuris yra be galo artimas šiam singuliarumui.
Pirminis singuliarumas
Singuliarumas yra erdvės ir laiko regionas, kuriame materija yra taip glaudžiai sujungta, kad gravitacijos dėsniai, paaiškinti bendruoju reliatyvumu, sugenda. Ypatingumu erdvės tūris yra lygus nuliui, o jo tankis yra begalinis. Kitas būdas tai pasakyti yra tai, kad erdvės ir laiko kreivumas yra begalinis. Mokslininkai mano, kad toks ypatingumas egzistuoja juodosios skylės šerdyje, kuri atsiranda, kai itin masyvi saulė pasiekia savo gyvenimo pabaigą ir įsitaiso. Bendras reliatyvumas taip pat reikalauja, kad toks singuliarumas turėtų egzistuoti besiplečiančios visatos pradžioje.
Didysis sprogimas
Didysis sprogimas yra akimirka, kai pirminis singuliarumas tapo visata. Remdamiesi tolimų objektų stebėjimais ir kosminės foninės spinduliuotės matavimais, mokslininkai nustatė temperatūrą Plancko laiku, kuri yra 10 milijonų trilijonų trilijonų trilijonų antra. Tuo metu temperatūra siekė 100 milijonų trilijonų trilijonų kelvinų (180 milijonų trilijonų trilijonų laipsnių Farenheito laipsnių). Visatoje įvyko pagreitinto išsiplėtimo laikotarpis, kuris baigėsi gerokai anksčiau nei praėjo sekundė. Iki to laiko jis atvėso iki 100 milijardų kelvinų (180 milijardų Fahrenheito laipsnių) temperatūros.
Pirmosios istorijos akimirkos
Maždaug po sekundės po didžiojo sprogimo Visata buvo maždaug 400 000 kartų tankesnė nei vanduo, o temperatūra buvo 10 milijardų kelvinų. Materiją daugiausia sudarė protonai ir neutronai. Po 13,8 sekundės temperatūra nukrito iki 3 milijardų kelvinų, o po trijų minučių ir 45 sekundžių ji nukrito iki 1 milijardo kelvinų. Šiuo metu neutronai ir protonai pradėjo formuoti helio branduolius. Pirmieji atomai susiformavo tik po 700 000 metų po didžiojo sprogimo. Tada temperatūra nukrito iki kelių tūkstančių kelvinų, o tai buvo pakankamai vėsu, kad protonai ir elektronai galėtų suformuoti vandenilio atomus.
Teorijos patvirtinimas
Be to, kad Hubble'as atrado, kad visata plečiasi, o tai pirmiausia paskatino didžiojo sprogimo teoriją, yra dar dvi priežastys, dėl kurių teorija priimama. Viena yra tai, kad ji numato, kad didžiojo sprogimo metu susiformavęs helis turėtų sudaryti 25 procentus visatos masės, o tai pastebi astrofizikai. Kita yra tai, kad ji numato, kad kosminės foninės spinduliuotės temperatūra yra didžiojo sprogimo poslinkis - turėtų būti 3 laipsniais virš absoliutaus nulio, taip pat stebėjimai tai patvirtino.