Il Big Bang è il modello cosmologico dello sviluppo ed espansione dell’universo predominante nella comunità scientifica. Esso ha avuto conferme basate su prove e osservazioni. Il termine Big Bang (letteralmente in inglese “Grande Scoppio”) esprime l’idea che l’universo iniziò ad espandersi in un tempo finito nel passato a partire da una condizione iniziale estremamente calda e densa e che questo processo continui tuttora. Le prime ipotesi di una teoria che prevedesse l’espansione del cosmo furono formulate dal gesuita Georges Lemaître con quella che chiamò “ipotesi dell’atomo primitivo”, che si basa sulle equazioni della relatività generale di Albert Einstein nella formulazione proposta da Alexander Fridmann e su ipotesi semplificatrici, come l’omogeneità e l’isotropia dello spazio (unitamente al principio cosmologico). Un ulteriore sviluppo a tale teoria fu dato quando Edwin Hubble scoprì che la distanza delle galassie più lontane è proporzionale al loro spostamento verso il rosso, come ipotizzato da Lemaître nel 1927, e tale osservazione fu usata come prova del fatto che le galassie e gli ammassi hanno una velocità apparente di allontanamento rispetto ad un determinato punto di osservazione: tanto più sono lontane, tanto più è elevata la loro velocità apparente. Se la distanza fra gli ammassi di galassie sta aumentando oggi, ciò suggerisce che tutti gli oggetti spaziali fossero più vicini in passato. Andando a ritroso nel tempo, densità e temperatura gradatamente incrementano fino a tendere all’infinito (singolarità); si arriva perciò a un istante in cui tali valori sono così elevati che le attuali teorie fisiche non sono più applicabili. Negli acceleratori di particelle si studia e si verifica il comportamento della materia e dell’energia in condizioni estreme, assai simili a quelle in cui si sarebbe trovato l’universo durante le prime fasi del Big Bang. Tuttavia questi acceleratori non hanno la possibilità di esaminare a fondo la fisica delle particelle ad un regime di energie ancora più elevato. Senza alcun dato sperimentale relativo alle condizioni fisiche associate ai primissimi istanti dell’espansione, la teoria del Big Bang non è adeguata per descrivere tale condizione iniziale, ma fornisce un’ottima descrizione dell’evoluzione dell’universo da un determinato tempo in poi. L’abbondanza degli elementi leggeri come l’idrogeno e l’elio presenti nel cosmo è in buona corrispondenza con i valori previsti per la produzione di questo tipo di atomi in seguito al processo di nucleosintesi, avvenuto nei primi minuti successivi all’istante iniziale. Dopo la scoperta della radiazione cosmica di fondo a microonde nel 1964 e soprattutto quando il suo spettro, cioè la quantità di radiazione emessa per ogni lunghezza d’onda, risultò corrispondere allo spettro di corpo nero, la maggior parte degli scienziati fu convinta che i dati sperimentali confermavano che un evento simile al Big Bang aveva veramente avuto luogo.